dissertação de mestrado caracterizaÇÃo biolÓgica

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Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA, SOROLÓGICA E MOLECULAR DE UM ISOLADO DE Squash mosaic virus, AVALIAÇÃO DE INFECÇÕES MISTAS COM VÍRUS DO GÊNERO Potyvirus E ANÁLISES COMPARATIVAS COM Cowpea severe mosaic virus Fabiana Rodrigues da Silva Recife PE 2014 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO P-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOPATOLOGIA

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Page 1: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

Dissertação de Mestrado

CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA, SOROLÓGICA E MOLECULAR DE

UM ISOLADO DE Squash mosaic virus, AVALIAÇÃO DE

INFECÇÕES MISTAS COM VÍRUS DO GÊNERO Potyvirus E

ANÁLISES COMPARATIVAS COM Cowpea severe mosaic virus

Fabiana Rodrigues da Silva

Recife – PE 2014

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL

DE PERNAMBUCO PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOPATOLOGIA

Page 2: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

FABIANA RODRIGUES DA SILVA

CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA, SOROLÓGICA E MOLECULAR DE UM

ISOLADO DE Squash mosaic virus, AVALIAÇÃO DE INFECÇÕES MISTAS COM

VÍRUS DO GÊNERO Potyvirus E ANÁLISES COMPARATIVAS COM Cowpea severe

mosaic virus

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação

em Fitopatologia da Universidade Federal Rural de

Pernambuco, como parte dos requisitos para obtenção do

título de Mestre em Fitopatologia.

COMITÊ DE ORIENTAÇÃO:

Orientador: Gilvan Pio Ribeiro

Co-Orientador: José Albersio de Araújo Lima

RECIFE-PE

FEVEREIRO – 2014

Page 3: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

Ficha catalográfica

S586c Silva, Fabiana Rodrigues da Caracterização biológica, sorológica e molecular de um isolado de squash mosaic virus, avaliação de infecções mistas com vírus do gênero potyvirus e análises comparativas com Cowpea severe mosaic virus / Fabiana Rodrigues da Silva. – Recife, 2014. 60 f. :il. Orientador: Gilvan Pio Ribeiro. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia) – Universidade Federal Rural de Pernambuco. Departamento de Agronomia, Recife, 2014. Referências.

1. Infecção mista 2. IP-ELISA 3. Relacionamento Sorológico I. Ribeiro, Gilvan Pio, orientador II. Título CDD 632

Page 4: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA, SOROLÓGICA E MOLECULAR DE UM

ISOLADO DE Squash mosaic virus, AVALIAÇÃO DE INFECÇÕES MISTAS COM

VÍRUS DO GÊNERO Potyvirus E ANÁLISES COMPARATIVAS COM Cowpea severe

mosaic virus

FABIANA RODRIGUES DA SILVA

Dissertação defendida e aprovada pela Banca Examinadora em: 25/02/2014

ORIENTADOR:

_____________________________________________________

Profº Dr. Gilvan Pio Ribeiro

EXAMINADORES:

_____________________________________________________

Profº Dr. José Albersio de Araújo Lima

_____________________________________________________

Profª Drª. Elineide Barbosa de Souza

_____________________________________________________

Dr. José Jaime Vasconcelos Cavalcanti

RECFE-PE

FEVEREIRO – 2014

Page 5: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

“Tudo concorre para o bem daqueles que

servem a Deus”. Rm 8, 28.

Page 6: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

A DEUS, primeiramente, e aos meus

tesouros, minha mãe (Zuila) e meu pai

(Costa Neto).

DEDICO

Page 7: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA
Page 8: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

v

AGRADECIMENTOS

A DEUS, por ser tão fiel e presente em minha vida e a Nossa Senhora por me

guardar em seu manto sagrado.

À Universidade Federal Rural de Permanbuco pela oportunidade de concluir a

pós-graduação. Aos professores que fazem parte do curso pelos inúmeros ensimamentos.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

pela concessão da bolsa de estudo.

A querida Kátia Félix que me acolheu protamente em sua moradia.

A todos da turma de mestrado e em especial, Etiane Ferraz, Elizabethe Alexandre

e Nívia Teixeira, pela amizade e pela agradável convivência durante as disciplinas.

Ao Prof. PhD José Albersio de Araújo Lima, pela excelente orientação, pelos

inúmeros ensinamentos, confiança e por ceder o Laboratório de Virologia Vegetal da

Universidade Federal do Ceará (LabVV/UFC) para desenvolvimento da pesquisa.

Ao Prof. PhD Gilvan Pio Ribeiro pela orientação, ensinamentos, paciência,

confiança e por concordar em realizar a pesquisa no LabVV/UFC.

À equipe elite do LabVV/UFC: Ana Kelly (e a Maria Izabel, também), Aline

Kelly, Câmara, Fátima Gonçalves, Graziela Barbosa, Layanne Maia, Lainara Santos e Vicente

Thiago, pela amizade e pelos momentos de descontrações que fizeram os dias mais belos.

Ao meu amigo, companheiro e irmão Felipe Rodrigues pelo apoio e amor

incondicional.

Aos meus pais, irmão, sobrinha, cunhada, tios, tias, avó, primos por acreditarem e

confiarem tanto em mim.

Às amigas Carla, Cássia, Cecília, Emília, Jamille, Naiara, Rachel, Tatiana e

Zirlane pela amizade e apoio tão essencial em minha vida.

Enfim, a todos que de alguma forma participaram desse trabalho minha eterna

gratidão.

Page 9: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

vi

SUMÁRIO

AGRADECIMENTOS________________________________________________ v

SUMÁRIO__________________________________________________________ vi

RESUMO GERAL___________________________________________________ vii

GENERAL ABSTRACT_______________________________________________ viii

Capítulo I – Introdução Geral__________________________________________ 2

1- FAMÍLIA BOTÂNICA Cucurbitaceae________________________________ 2

2-GÊNERO VIRAL Comovirus________________________________________ 5

3- ESPÉCIE VIRAL Squash mosaic virus________________________________ 7

4- ESPÉCIE VIRAL Cowpea severe mosaic virus__________________________ 11

5- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS_________________________________ 16

Capítulo II - Caracterização biológica, sorológica e molecular de um isolado de

Squash mosaic virus, avaliação de infecções mistas com vírus do gênero

Potyvirus e análises comparativas com Cowpea severe mosaic

virus__________________________________________________

28

RESUMO__________________________________________________________ 28

ABSTRACT________________________________________________________ 29

INTRODUÇÃO_____________________________________________________ 30

MATERIAL E MÉTODOS____________________________________________ 32

RESULTADOS E DISCUSSÃO________________________________________ 40

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS___________________________________ 45

Conclusões Gerais___________________________________________________ 59

Page 10: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

vii

RESUMO GERAL

As medidas preventivas são as estratégias mais eficientes de controle das viroses das plantas.

Dentre os vírus do gênero Comovirus de importância para a agricultura brasileira, sobretudo

para o Nordeste, destacam-se o Squash mosaic virus (SqMV) para cucurbitáceas e o Cowpea

severe mosaic virus (CPSMV) para feijoeiro-caupi (Vigna unguiculata). O objetivo da

pesquisa foi avaliar as características sorológicas, biológicas e moleculares de um isolado de

SqMV-LabVV em comparação com dois isolados de CPSMV (CPSMV-MC e CPSMV-CE),

todos pertencentes ao banco ativo de vírus do Laboratório de Virologia Vegetal (LabVV) da

UFC. Testes sorológicos e moleculares mostraram que o isolado SqMV-LabVV estava puro

livre de contaminação com outros vírus. Produtos da RT-PCR do SqMV-LabVV

possibilitaram a obtenção de uma sequência de 1.143 nt correspondente ao gene da capa

protéica (cp). Estudos filogenéticos com a sequência da cp relevaram que SqMV-LabVV

pertence a um terceiro subgrupo do SqMV caracterizado por um novo isolado japonês.

Estudos de interação com vírus do gênero Potyvirus evidenciaram algum tipo de interferência

do SqMV-LabVV quando em infecção conjunta com espécies do gênero Potyvirus. Estudos

comparativos demonstraram que espécies da família Amaranthaceae foram as únicas

hospedeiras comuns aos SqMV-LabVV, CPSMV-MC e CPSMV-CE, embora com sintomas

de lesões localizadas. A imunização individual de coelhos com preparações purificadas de

SqMV-LabVV e de CPSMV-MC permitiu a produção de antissoros policlonais específicos.

Os antissoros obtidos apresentaram títulos de 1:40.000 para SqMV-LabVV e 1:20.000 para

CPSMV-MC enzyme-linked immuno sorbent assay (ELISA) - Plate Trapped Antigen ELISA

(PTA-ELISA) de 1:160.000 para SqMV-LabVV e 1:80.000 para CPSMV-MC em

imunoprecipitação em ELISA (IP-ELISA). Em dupla difusão em agar ambos os antissoros

apresentaram títulos de 1:1.024. Estudos do relacionamento sorológico entre SqMV-LabVV e

os isoladosde CPSMV contra seus antissoros homólogos e heterólogos em Dupla Difusão em

Agar demonstraram relacionamento unilateral entre os mesmos. Estudos filogenéticos da

região cp dos três isolados mostraram semelhança entre os dois isolados de CPSMV, os quais

se apresentaram diferentes do SqMV-LabVV.

Palavras-chave: Infecção mista, IP-ELISA, Relacionamento sorológico.

Page 11: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

viii

GENERAL ABSTRACT

Preventive measures are the most efficient control strategies of plant viruses. Among the

viruses of the genus Comovirus of importance for Brazilian agriculture, especially in the

Northeast, we highlight the Squash mosaic virus (SqMV) for cucurbits and Cowpea severe

mosaic virus (CPSMV) for bean-cowpea (Vigna unguiculata). The present research had the

objective to evaluate some serological, biological and molecular properties of an isolate of

SqMV comparing them with the properties of two isolates of CPSMV (CPSMV-CE and

CPSMV-MC). These virus isolates belong to a live virus collection of the Plant Virus

Laboratory (LabVV) from the UFC. Serological and molecular studies showed that the

SqMV-LabVV isolate was free from other plant virus contamination, which should be

considered a pure SqMV isolate. A RT-PCR sequencing product obtained for part of SqMV-

LabVV RNA had 1,143 nt corresponding to part of the virus coat protein gene (cp).

Phylogenetic studies with the amplified RNA fragment indicated that SqMV-LabVV should

belong to a third subgroup of SqMV characterized by a new SqMV isolate from Japan.

Interaction studies in double infected plants demonstrated some kind of interferenceof SqMV-

LabVV with species from the genus Potyvirus. Biological studies indicated that species from

the Amaranthaceae family were the only common host to SqMV-LabVV, CPSMV-CE and

CPSMV-MC. Rabbits individually immunized with the purified preparations of SqMV-

LabVV and CPSMV-MC produced specific polyclonal antisera, confirming the efficience of

the purified method used for both viruses. The obtained antisera had titers of 1:40.000 for

SqMV-LabVV and 1:20.000 for CPSMV-MC in indirect enzyme linked immune absorbent

assay (ELISA), and of 1:160.000 for SqMV-LabVV and 1:80.000 for CPSMV-MC in

immune - precipitation ELISA (IP-ELISA). In agar double immune-diffusion both antisera

presented titles of 1:1.024. Serological studies in Double Diffusion between the virus isolates

against their homologous and heterologous antisera demonstrated a unilateral relationship

between SqMV-LabVV and CPSMV. Molecular characterization involving phylogenetic

analysis with the cp region from the three virus isolates showed close relationshid between the

CPSMV isolates, while SqMV-LabVV clustered in a separated branch not close to the

CPSMV isolates.

Key words: Mixed infection. IP-ELISA. Serological relationship

.

Page 12: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

CAPÍTULO I

Introdução Geral

Page 13: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA
Page 14: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

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CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA, SOROLÓGICA E MOLECULAR DE UM

ISOLADO DE Squash mosaic virus, AVALIAÇÃO DE INFECÇÕES MISTAS COM

VÍRUS DO GÊNERO Potyvirus E ANÁLISES COMPARATIVAS COM Cowpea severe

mosaic virus

INTRODUÇÃO GERAL

1- FAMÍLIA BOTÂNICA Cucurbitaceae

A família Cucurbitacea é considerada de grande importância agronômica por incluir

vegetais domesticados de interesse para a humanidade, cujos frutos entram na composição da

dieta da população. Algumas espécies embora consideradas silvestres são cultivadas e

possuem importância econômica para determinada finalidade (LIMA, 2010). Plantas da

família Cucurbitaceae são cultivadas em praticamente todo o mundo e estão distribuídas em

97 gêneros que possuem aproximadamente 950 espécies (SCHAEFER; RENNER, 2011).

As espécies de cucurbitáceas apresentam uma introdução histórica muito distinta. A

melancia (Citrullus lanatus Thunb Matsum & Nakai), por exemplo, foi introduzida no Brasil

pelos imigrantes europeus e japoneses, e escravos africanos, sendo que sua dispersão no

Nordeste brasileiro se deu pelos os índios Tapuias. Há três possíveis locais da origem da

melancia no Brasil, sendo um deles na Bahia, outro em Pernambuco e outro em São Paulo

(CORREA, 2010). Segundo Mohr (1986) a domesticação da cultura parece ter sido na África,

apesar da existência de relatos de cultivo em vários locais como Egito e em países Árabes. O

pepino (Cucumis sativus L.) chegou ao Brasil através da imigração dos europeus, mas teve

origem na Índia e no Sudeste Asiático. O maxixe (Cucumis anguria L.) teve origem na África

e foi introduzido no Brasil pelos escravos africanos (LOWER; EDWARDS, 1986). De origem

mexicana e de outros países americanos, as abóboras (Cucurbita ssp.) se tornaram

importantes para o Brasil e sua introdução se deu através dos índios que iam para o Norte e

Nordeste (PRIORI et al., 2010). Originários da África tropical, os melões (Cucumis melo L.)

se difundiram para a Ásia, Europa e outros continentes (BURGER et al.,2009), sendo que sua

introdução no Brasil ocorreu de diversas formas, provavelmente através de escravos africanos,

como se concluiu através da pintura de Albert Eckhout, que em meados de 1640 em Olinda e

Recife retratou, em uma de suas telas, um fruto de melão com ramos e flores. Outra forma

possível de introdução foi através dos imigrantes europeus, principalmente no Sul e Sudeste

do Brasil proporcionando a dispersão da cultura pelo país, a qual se tornou de grande

Page 15: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

3

expressão econômica especialmente para o Nordeste brasileiro (QUEIRÓZ, 2011).

No Nordeste brasileiro as principais espécies cultivadas são: C. lanatus, Cucurbita

spp., Cucumis spp., chuchu (Sechium edule Jacq. Sw), cabaça (Lagenaria siceraria Molina

Standl) e bucha (Luffa cylindrica M. Roem.), sendo as duas últimas, normalmente cultivadas

em pequenos plantios ao redor das residências dos agricultores, no campo e até nas cidades

(QUEIRÓZ, 2001). Algumas espécies como abóboras, melão, pepino, melancia e chuchu são

cultivadas com objetivo de comercialização, enquanto outras espécies têm objetivos bem

específicos e são cultivadas em pequenas áreas para uso próprio dos agricultores, como

exemplo, o maxixe que é cultivado para o uso doméstico em saladas cozidas, a bucha é

cultivada objetivando o produto final que é a esponja biológica, a cabaça é cultivada para usos

diversos, como recipientes e instrumentos musicais (QUEIRÓZ, 2011). No caso de espécies

silvestres como o melão de São Caetano (Cucumis africanus Lindl.) é utilizada como planta

medicinal, o pepino indiano (Cucumis metuliferus E. Mey.) que possuem espículos nos frutos

e quando verdes são usados em saladas (QUEIRÓZ, 2011).

Meloeiro, melancia, pepino e abóbora representam cerca de 20% da produção total

de olerículas no mundo (MOREIRA, 2010). Cerca de 95,77% da produção nacional de melão

é oriunda da região Nordeste (FNP, 2010), sendo o Ceará e o Rio Grande do Norte

responsáveis por mais de 80% da sua produção nacional (IBGE, 2011). Entre os principais

municípios produtores destacam-se Mossoró e Açu no Rio Grande do Norte, e Baixo

Jaguaribe no Ceará, com produção anual de aproximadamente 180 mil toneladas, Vale São

Francisco na Bahia e em Pernambuco com produção anual média de 40 mil toneladas

(ARAÚJO; VILELA, 2003).

A abundância de luz solar, a temperatura elevada, o ar seco e os dias longos livres de

geadas são características climáticas que tornaram o Nordeste ideal ao cultivo de meloeiro e

das cucurbitáceas em geral. O excelente desenvolvimento da melancia e do meloeiro e o

aumento na produtividade são resultantes das características edafoclimáticas da região, que

contribuem também para o desenvolvimento de frutos mais saborosos e aromáticos, com

maior concentração de açúcares, polpa mais concentrada e de melhor conservação,

características importantes para a conservação pós-colheita e exportação (ANGELOTTI;

COSTA, 2010; REZENDE; DIAS; COSTA, 2010).

Um dos principais problemas das cucurbitáceas cultivadas em todo o mundo têm

sido as doenças causadas por vírus, sendo que pelo menos 25 espécies de vírus já foram

relatadas infetando naturalmente campos de produção de melão (OLIVEIRA et al., 2000;

Page 16: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

4

RAMOS; LIMA; GONÇALVES, 2003). Dependendo das condições ambientais, da cultivar,

da espécie e estirpe do vírus as viroses podem reduzir a produtividade do meloeiro em índices

variando de 1 a 100% (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2001). No Nordeste brasileiro já

foram relatadas as ocorrências dos vírus pertencentes às seguintes famílias que infetam as

cucurbitáceas: família Potyriridae, gênero Potyvirus: Papaya ringspot virus, tipo Watermelon

(PRSV-W); Watermelon mosaic virus (WMV) e Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV);

família Bromoviridae, gênero Cucumovirus: Cucumber mosaic virus (CMV); família

Secoviridae, gênero Comovirus: Squash mosaic virus (SqMV) (LIMA et al., 2012a, 2012b;

LIMA; VIEIRA, 1992; MOURA et al., 2001; OLIVEIRA et al., 2000; RABELO FILHO et

al., 2005) e um vírus responsável pelo amarelão do meloeiro, Moura et al. (2001) indicam a

possibilidade desse vírus pertencer a família Closteroviridae, gênero Crinivirus, embora

Nagata et al. (2003; 2005) ao analisarem preparações no microscópio eletrônico

demonstraram ser o agente causal um possível vírus da família Flexiviridae, gênero

Carlavirus.

Os problemas fitossanitários são os fatores que inibem a expansão da cultura e as

doenças de origem viral causam os maiores danos, podendo levar ao desaparecimento do

cultivo em determinada região, caso nenhuma forma de controle seja adotada (LIMA et al.,

1996). As viroses são relevantes não somente pelos danos severos na produção de

cucurbitáceas, como também pela ineficiência do uso do controle tradicional por defensivos

agrícolas e da ocorrência natural de infecções sistêmicas e disseminação eficiente dos vírus

por vetores biológicos (LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005; SILVEIRA et al., 2009). Em

condições naturais são observadas, com grande frequência, infecções mistas em

cucurbitáceas, fato que agrava a severidade das doenças causadas pelos vírus. Essas infecções

mistas tornam-se frequentes quando ambos os vírus são transmitidos pelos mesmos insetos

vetores, além disso, tornam impraticável a diagnose baseada em sintomas, pois causam

modificações na sintomatologia típica de virose, tornando-se necessário uma metodologia

com alta especificidade, sensibilidade e eficiente na detecção e identificação viral para que

medidas de controle adequadas possam ser recomendadas (BARBIERI et al., 2004).

Em razão das poucas informações quanto aos aspectos epidemiológicos e reação de

cultivares, poucas medidas têm sido recomendadas com relação ao controle dessas viroses.

Algumas recomendações adotadas como medidas de prevenção ou de controle indireto dos

vírus em cucurbitáceas incluem: aplicação de inseticidas durante a obtenção de mudas e no

início do desenvolvimento das plantas no campo para reduzir a população de vetores;

Page 17: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

5

produção de mudas sadias sob telados à prova de insetos, eliminação de hospedeiros do vírus

e do vetor próximo ao local de produção (KUROZAWA; PAVAN; REZENDE, 2005). O

conhecimento do relacionamento entre estirpes virais proporciona indicativo quanto ao

manejo a ser adotado e ao possível surgimento de novas espécies de vírus, entretanto para o

entendimento da cadeia epidemiológica a informação sobre o mapeamento genético de vírus e

o mapeamento de populações tem sido considerado importante (GLASA et al., 2011).

2- GÊNERO VIRAL Comovirus

O gênero Comovirus pertence à subfamília Comovirinae, da família Secoviridae

composta por três gêneros, Comovirus, Fabavirus e Nepovirus, os quais possuem em comum

o genoma bipartido, cujos segmentos são encapsidados em partículas icosaédricos com cada

segmento do genoma produzindo uma poliproteína (KING et al., 2012). Dentre os três

gêneros o Comovirus destaca-se por incluir espécies amplamente estudadas e algumas delas

ocasionarem perdas relevantes em culturas de importância econômica e social para o Brasil,

incluindo o feijoeiro-caupi [Vigna ungiculata (L.) Walp.], meloeiro e soja (Glycina max

Merr.) (LIMA et al., 2011b, LIMA et al., 2012b; SOUTO et al., 2002).

A denominação do gênero Comovirus é originário do nome do seu membro tipo:

Cowpea mosaic virus (CPMV). Os membros desse gênero, que compreendem 15 espécies,

podem ser transmitidos por coleópteros e têm duas proteínas de revestimento de diferentes

tamanhos na sua capa protéica (KING et al., 2012). O genoma dos vírus do gênero Comovirus

é dividido em dois segmentos, possuindo, portanto dois RNAs de fita simples (ssRNA), senso

positivo, denominados RNA1 ou RNA-B (“bottom component”) e RNA2 ou RNA-M

(“middle component”) encapsidados separadamente. O vírus possui três partículas isométricas

distintas, com cerca de 30 nm de diâmetro e conteúdo genético diferente (T, M e B), com

coeficiente de sedimentação 57 S (T), 95 S (M) e 118 S (B) e massa molecular de 4.500 kDa

(T), 6.100 kDa (M) e 6.900 kDa (B).

A partícula T é desprovida de RNA e os ssRNAs das partículas M e B têm pesos

moleculares de aproximadamente 1.600 kDa (M) e 2.400 kDa (B), constituindo 26,8% e

34,8%, do peso da partícula, respectivamente (MURPHY et al., 1995). As partículas M e B

são responsáveis pela infectividade e patogenicidade do vírus. Os RNAs são encapsidados

separadamente para formar o vírus completo com as duas partículas e cada uma apresenta um

coeficiente de sedimentação específico (SUTIC; FORD; TOSIS, 1999). Ambos os RNAs são

necessários para a infecção sistêmica da planta hospedeira. Na replicação dos vírus do gênero

Page 18: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

6

Comovirus os ssRNAs genômicos são transcritos resultando na síntese de duas poliproteínas

que são processadas por uma série de clivagens para formarem as proteínas funcionais. O

RNA1 codifica proteínas para a replicação e o RNA2 codifica proteínas para o movimento do

vírus de célula a célula, a longa distância (proteínas MP) e as proteínas do capsídeo. O RNA 1

possui um total de 5.889 nt e produz uma poliproteína de 202 kDa que é transformada em

peptídeos sendo eles responsáveis pela regulação do processamento (co-fator de protease),

nucleotídeo de ligação às proteínas com atividade de helicase, proteína ligada ao genoma e a

protease. O RNA2 possue um total de 3.481 nt e produz uma poliproteína de 105 kDa, a qual

é clivada para produção de peptídeos funcionais, que são responsáveis pelas proteínas

capsidiais grandes e pequenas e pelo movimento de células a célula (ASTIER et.al., 2007;

CAMPBELL, 1971; ZITTER; HOPKINS; THOMAS, 2004). Nesse gênero a proteína madura

mais conservada que é codificada pelo RNA 2 é a proteína maior da capa protéica (CP), e as

homologias de sequências dos seus aminoácidos são os critérios utilizados para a demarcação

das espécies (KING, 2012).

As espécies desse gênero são indexadas através de diversos métodos de diagnose de

vírus de planta que são também utilizados para a de outros gêneros. Os testes comumente

tilizados envolvem suas propriedades biológicas, morfológicas, sorológicas e moleculares

(LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005; LIMA et al., 2012a). Em termos gerais o método ideal é

aquele que proporciona resultados rápidos e confiáveis a um custo reduzido. Testes biológicos

são altamente precisos e de custo reduzido, porém o tempo necessário para o resultado é

longo (2-3 semanas). Ao contrário, os testes sorológicos e moleculares proporcionam

respostas rápidas (12-24 h) e precisas, embora a um custo mais elevado. A indexação por

técnicas sorológicas e moleculares depende da disponibilidade de recursos tecnológicos e

financeiros (LIMA et al., 2012a; ZERBINI; ZERBINI, 2007).

Para espécies do gênero Comovirus podem ser usados testes biológico, sorológicos e

moleculares (LIMA et al., 2012a; SILVA, 2011). Embora pouco usado, o teste biológico

através da gama de hospedeiros pode ser usado, uma vez que os mesmos possuem plantas

indicadoras e plantas que apresentam infecções sistêmicas. A gama de plantas hospedeiras

serve para identificar as plasntas hospedeiras do vírus e os sintomas induzidos pelo vírus em

cada hospedeiro de infecções locais e sistêmicas (LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005;

ZERBINI; ZERBINI, 2007). Diferenças na gama de hospedeiros podem distinguir não apenas

espécies de vírus, mas também estirpes da mesma espécie, permitindo a identificação de um

vírus desconhecido, através dos resultados do teste com as informações disponíveis na

Page 19: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

7

literatura (LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005; ZERBINI; ZERBINI, 2007). O teste sorológico

mais comumente utilizado na diagnose de vírus de planta é o teste de “Enzyme-Linked

Immunosorbent Assay” (ELISA) indireto devido sua facilidade, sensibilidade, rapidez e

possibilidade de testar grande número de amostras (ALMEIDA; LIMA, 2001; LIMA;

SITTOLIN; LIMA, 2005, LIMA et al., 2012a). Porém para algumas espécies desse gênero,

como o Cowpea severe mosaic virus (CPSMV) e o SqMV parece existir algumas dificuldades

na aderência das partículas do vírus ao fundo dos poços da placa de ELISA (LIMA et al.,

2012a). Por tal suspeita, Lima et al. (2011b) desenvolveram uma técnica denominada

Imunoprecipitação por PTA-ELISA (IP-PTA-ELISA), visando aumentar a sensibilidade do

teste de PTA-ELISA sem a necessidade de adicionar proteína A e objetivando uma

identificação segura sobretudo para CPSMV e SqMV (LIMA et al., 2011b; 2012a).

Outro técnica sorológica também utilizada é o teste de dupla difusão em agar

conhecida por teste de Outchterlony (LIMA et al., 2012b; OUTCHTERLONY, 1962), que

embora não muito sensível, ainda é bastante usado na avaliação dos títulos dos antissoros, na

indexação viral de rotina e em estudo do relacionamento sorológico de estirpes de um mesmo

vírus ou mesmo entre espécies de vírus de um mesmo grupo taxonômico (ALMEIDA; LIMA,

2001). Os vírus pertencentes ao gênero Comovirus podem ser facilmente purificados e

constituem bons antígenos para imunização de coelhos, produzindo com seus antissoros fortes

reações em meio de agar nas mais variadas condições (LIMA; AMARAL, 1985; LIMA;

NELSON, 1973).

Um dos testes moleculares mais usados para identificação e caracterização de

espécies desse gênero é a técnica de transcrição reversa e a reação em cadeia da polimerase

(RT-PCR) que é capaz de amplificar regiões correspondentes do gene do vírus de diversas

espécies, podendo ser aplicado para detecção simultânea de espécies distintas de vírus

(MALIOGKA et al., 2004).

3- ESPÉCIE VIRAL Squash mosaic virus

O Squash mosic virus (SqMV) é o agente causal do mosaico da abóbora e pertence

ao gênero Comovirus da família Secoviridae (KING et al., 2012). O mesmo foi identificado

pela primeira vez em 1916 (FREITAG, 1956) ocasionando mosaico em abóbora e em outras

espécies de cucurbitáceas, inclusive meloeiro. A primeira caracterização do SqMV foi no ano

de 1956, por Freitag (1956), envolvendo estudos sobre transmissão do vírus por semente,

estudo de gama de hospedeiros e propriedades do vírus como ponto de inativação térmica e

Page 20: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

8

ponto máximo de diluição. Um fato de importância particular nos estudos de Freitag (1956)

foi a observação do SqMV não infetar melancia. Ausência da infecção do SqMV em melancia

foi durante muito tempo a principal forma utilizada para diferenciar o SqMV de outros vírus

que infetavam cucurbitáceas (NELSON; KNUHTSEN, 1973).

Os isolados de SqMV são classificados nos grupos SqMV-I e SqMV-II, com base em

suas propriedades sorológicas e biológicas. Isolados do grupo SqMV-I causam sintomas mais

severos no meloeiro e sintomas mais leves em abóbora. Enquanto que os do grupo SqMV-II

causam sintomas significativos em abobrinha (Cucurbita pepo L.) e sintomas fracos em

meloeiro (ZITTER; HOPKINS; THOMAS, 2004). Somente membros do grupo SqMV-I

infetam plantas de melancia (TERÃO et al., 2010). Essa classificação do SqMV em grupos foi

relatada por Nelson e Knuhtsen (1973) ao avaliarem seis variantes de SqMV quanto as suas

características biológicas, através da gama de hospedeiros em três espécies de cucurbitáceas,

incluindo abóbora, melão e melancia e assim dividiram os seis biótipos em dois grupos, que

foram distinguidos com base nas informações das reações sorológicas e biológicas. Os

estudos demonstraram, também, que os membros do grupo I causavam sintomas severos em

melão cantalupe e sintomas fracos em abóbora, enquanto que alguns membros do grupo II

infetavam melancia. Han et al. (2002) caracterizaram molecularmente um isolado do Japão e

propuseram que se tratava de um representante de um possível terceiro subgrupo do SqMV

devido sua distinção com os demais isolados dos Estados Unidos. Ling et al. (2011),

objetivando indexar SqMV independente do grupo a qual o isolado pertencia, desenvolveram

uma única metodologia capaz de detectar SqMV através da técnica de Real-time RT-PCR

(qRT-PCR). A disponibilidade de técnicas que permitam a indexação de SqMV de ambos os

grupos é de extrema importância para o monitoramento permanente dos campos de produção

e indexação de lotes de sementes (LIMA et al., 2012a, 2012b).

O SqMV pode ser transmitido por coleópteros e por sementes de plantas infetadas

(ASTIER et al., 2007; CAMPBELL, 1971; FREITAG, 1956; ZITTER; HOPKINS;

THOMAS, 2004). Foi inclusive devido a comprovação da transmissão por semente que o

SqMV foi outrora denominado por Mc Clintock (1916) de Cucumber mosaic virus (CMV)

atual membro do gênero Cucumovirus. No entanto, em razão do elevado índice de

transmissão por semente de pepino, é provável que Mc Clintock (1916) estava, na realidade,

trabalhando com um isolado de SqMV (NELSON; KNUHTSEN, 1973). A transmissão do

SqMV por vetores é feita por insetos da ordem Coleoptera, destacando-se como principais

vetores Acalymma spp. e Diabrotica spp. (FREITAG, 1956), existindo relatos da transmissão

Page 21: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

9

por gafanhoto (STONER, 1963). Segundo Zitter; Hopkins e Thomas (2004) as espécies

Acalymma trivitattum e Diabrotica undecimpunctata Howardiadquirem o vírus em 5 min e

são capazes de manter o vírus durante 20 dias. Embora o vírus não se multiplique no vetor ele

pode ser recuperado a partir do produto da regurgitação, hemolinfa e fezes do inseto. A

transmissão do SqMV também pode ocorrer por sementes, apresentando uma taxa de

transmissão que varia de 0,4% a 10%, apesar de já ter sido relatadas maiores porcentagens

(ASTIER et al., 2007; ÁVILA; REIS, 2007; CAMPBELL, 1971; ZITTER; HOPKINS;

THOMAS, 2004). Grogan; Hall e Kimble (1959) afirmaram que cerca de 1% dos lotes de

sementes de abóbora, abobrinha e melão comerciais ou experimentais estavam infetadas com

SqMV. Porém há relatos de que a transmissão das estirpes do grupo SqMV-II ocorre somente

por sementes de abóbora e de forma experimental por inoculação mecânica (ASTIER et al.,

2007; ÁVILA; REIS, 2007; CAMPBELL, 1971; ZITTER; HOPKINS; THOMAS, 2004).

A ocorrência de seis biótipos de SqMV foi relatada nos Estados Unidos ocasionando

infecção em áreas produtoras de cucurbitáceas (NELSON; KNUHTSEN, 1973). No Japão,

Yoshida et al.(1980) avaliaram campos de produção de cucurbitáceas durante o período de

1970 a 1975, e identificaram índices recordes da infecção do SqMV nessas áreas. Apesar do

SqMV ter sido constado em índices reduzidos na China, pesquisas envolvendo estudos

moleculares têm sido bastante expressivos (HU et al., 1993, 2009). Coutts e Jones (2005)

avaliando a incidência e distribuição de vírus em culturas de cucurbitáceas durante os anos de

2003 e 2004 na Austrália, observaram uma elevada incidência de SqMV em algumas das

áreas produtoras avaliadas. No Brasil, o SqMV já foi constatado em praticamente todo o

Nordeste brasileiro, em especial nos estados do Ceará, Maranhão, Pernambuco, Piauí e Rio

Grande do Norte, onde o SqMV tem apresentado baixo índices de incidência (LIMA;

AMARAL, 1985; LIMA; VIEIRA, 1992; LIMA; VALE; OLIVEIRA, 1997; MOURA et al.,

2001; SILVA, 2011; SILVEIRA et al., 2009). Segundo Florindo e Lima (1993), o SqMV

provavelmente foi introduzido no estado do Rio Grande do Norte por intermédio de sementes

comerciais importadas. Halfeld-Vieira et al. (2004) avaliaram campos de cultivos de melancia

no Estado de Roraima no período de 2003 a 2004 e os resultados indicaram a ausência ou

inexistência do SqMV na região. Enquanto que no estado de Tocantins, Alencar et al. (2012)

observaram que 56% das amostras de abóbora e melancia coletadas em campos de produção

da região estavam infetadas com SqMV.

Os sintomas induzidos pelo SqMV em folhas jovens manifestam-se na forma de

mosaico bem característico e sob certas condições ambientais, as plantas infetadas podem

Page 22: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

10

desenvolver enação foliar; paralisação do crescimento e produção de frutos mal formados e

manchados (ÁVILA; REIS, 2007; FLORINDO; LIMA, 1993; LIMA; AMARAL, 1985;

LIMA; VIEIRA, 1992; MOURA et al., 2001). As plantas infetadas geralmente apresentam

uma variedade de sintomas, como mosqueado, mosaico, bolhas, manchas e protuberâncias,

anel das nervuras na margem da folha (ÁVILA; REIS, 2007). Em determinadas condições

ambientais, plantas infetadas de algumas abóboras podem desenvolver salientes descamações

foliares e muitas vezes, as plantas produzem frutos malformados e manchados (ZITTER;

HOPKINS; THOMAS, 2004). Os sintomas causados por vírus e os graus de incidência no

campo variam em função da espécie de vírus e suas estirpes, espécie e variedade vegetal

cultivada, proximidade da fonte de inóculo e população dos vetores correspondentes

(MOURA et al., 2001). Evidências do aumento da severidade em relação a sintomas mais

severos desde o início da infecção foram constatadas em plantas de meloeiro, resultantes de

infecção simultânea do SqMV e vírus do gênero Potyvirus (SILVA, 2011). Os efeitos da

interação sinérgica entre vírus podem ser evidenciados experimentalmente na forma de

sintomas mais severos do que os observados nas plantas com infecções isoladas (SILVA,

2011). Infecções mistas ocorrem naturalmente acarretando alterações nos sintomas das

doenças, o que reflete diretamente na produtividade da cultura, principalmente quando se

verifica o efeito sinérgico entre os vírus. Por isso, como estratégias de controle e de

convivência com viroses não se deve considerar somente os vírus isoladamente, tendo em

vista que quando ocorrem simultaneamente em uma mesma planta, podem causar danos

maiores que são resultantes de sintomas mais severos (OLIVEIRA et al., 2000; RAMOS;

LIMA; GONÇALVES, 2003; SILVEIRA et al., 2009). O SqMV possui uma gama de plantas

hospedeiras limitada a espécies de cucurbitáceas e de forma experimental a algumas espécies

de gêneros das famílias Leguminosae, Umbeliferae e Hydrophyllaceae (ASTIER et al., 2007;

ÁVILA; REIS, 2007; CAMPBELL, 1971; FREITAG, 1956; ZITTER; HOPKINS; THOMAS,

2004). Como a distribuição de vírus no campo está diretamente associada com a presença do

vetor em índices elevados, o uso de defensivos agrícolas nos campos de produção de meloeiro

e de melancia, possivelmente, mantém as populações dos coleópteros vetores do SqMV sob

controle, reduzindo a eficiência na disseminação do vírus dentro do campo de cultivo

(ÁVILA; REIS, 2007; FLORINDO; LIMA, 1993; LIMA; AMARAL, 1985; LIMA; VIEIRA,

1992; MOURA et al., 2001; SILVA, 2011).

Para um manejo eficaz da doença indica-se o uso de sementes livres de vírus, uso de

cultivares resistentes, erradicação das fontes iniciais de vírus no campo e controle dos vetores

através de pulverizações com inseticidas de contato ou de ingestão a fim de eliminar

Page 23: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

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coleópteros vetores do vírus (LIMA et al., 2012b). No entanto, para o estabelecimento de

estratégias de manejo das doenças infecciosas, sobretudo das viroses, é imprescindível uma

prévia e segura identificação do agente causal e suas formas de sobrevivência e disseminação

(LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005). Para o SqMV existem diversas maneiras disponíveis para

sua indexação, incluindo técnicas sorológicas e moleculares como técnica RT-qPCR, Kits de

ELISA. Em caso de maior independência pode-se realizar a produção de antissoro, a partir da

purificação química do vírus, existindo roteiros eficientes já desenvolvidos para purificação

do SqMV (LIMA; AMARAL, 1985).

4- ESPÉCIE VIRAL Cowpea severe mosaic virus

Cowpea severe mosaic virus (CPSMV) é o agente causal do mosaico severo do

caupi, pertence ao gênero Comovirus da família Secoviridae (KING et al.,2012). O CPSMV

foi descrito pela primeira vez por Smith (1924) e durante muito tempo foi considerado uma

estirpe do Cowpea mosaic virus (CPMV), a espécie padrão do gênero Comovirus

(AGRAWAL, 1964; KAMMEN, 1971; SWAANS; KAMMEN, 1973).

A distribuição geográfica do CPSMV inclui os países Estados Unidos, Trinidad,

Porto Rico, El Salvador, Venezuela, Costa Rica, Suriname, Peru e Brasil (CAMARÇO et al.,

2009; LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005; PIO-RIBEIRO et al.,2005). No Brasil, o CPSMV foi

primeiramente relatado no Rio Grande do Sul e desde então a presença do vírus tem sido

registrada em todas as regiões do território nacional onde o feijoeiro-caupi é cultivado

(COSTA et al., 1978; KITAJIMA et al., 1984; LIMA; SANTOS; SILVEIRA, 1986a, 2012c;

LIMA; NELSON, 1977; LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005; LIN; KITAJIMA; RIOS,1981). As

doenças de etiologia viral têm sido consideradas como um dos principais problemas para a

produção do feijoeiro-caupi, tendo em vista que a cultura é considerada importante para a

subsistência de pequenos agricultores e também para grandes produtores (LIMA et al., 2003,

2011a, LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005). Levantamentos efetuados por Lima e Nelson (1973)

mostraram o CPSMV como sendo o vírus mais prevalecente sobre o feijoeiro-caupi no Ceará,

na década de 1970.

Dentre os vírus que infetam a cultura do feijoeiro-caupi o CPSMV vem sendo

considerado um dos mais importantes, devido sua infecção natural (LIMA et al.,2012c). Lima

e Nelson (1973) caracterizaram o primeiro isolado obtido no Ceará que foi designado de

CPSMV-CE. Vários outros isolados também foram caracterizados no Laboratório de

Virologia Vegetal-UFC, porém o isolado denominado CPSMV-Macaibo (CPSMV-MC) que

Page 24: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

12

possuia propriedade de infetar a cultivar Maicabo do feijoeiro-caupi imune a todos os demais

isolados já descritos no Brasil, a qual foi utilizada em programas de melhoramento para

produção de variedades resistentes ao CPSMV (LIMA et al., 2012c). Estudos realizados por

Lima et al. (2012c) mostraram a estabilidade biológica, genética e molecular do CPSMV-MC

por mais de 20 anos. A herança imune ao CPSMV-MC esta associada a um gene de

resistência recessivo (VALE; LIMA, 1995; ASSUNÇÃO et al.,2005).

O CPSMV é transmitido de forma natural por insetos vetores da ordem Coleoptera,

existindo mais de dez espécies do gênero Ceratoma capaz de transmitir isolados do vírus

(LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005). A transmissão experimental através do processo artificial

de inoculação mecânica é eficientemente. No Brasil, C. arcuata constituí, possivelmente, o

principal vetor do vírus no campo (COSTA et al., 1978). De forma experimental, em casa de

vegetação, Lima e Gonçalves (1980) comprovaram que o manhoso, Chalcodermus

bimaculatus, importante praga da vagem do feijão-caupi foi capaz de transmitir CPSMV a

partir de plantas infetadas para plantas sadias. O CPSMV é transmitido por sementes e Dale

(1949) relatou a transmissão do vírus para sementes de feião aspargo [Vigna unguiculata

sesquipedalis (L.) Verd.], Shepherd (1964) relatou que o isolado Arkansas do CPSMV foi

transmitido por sementes de feijoeiro-caupi; Haque e Persad (1975) encontraram a presença

do vírus em 3,3 a 5,8% de sementes de feijoeiro-caupi. Porém, diversas pesquisas já foram

realizadas no Nordeste brasileiro e mais de 15.000 sementes provenientes de plantas de

diferentes cultivares infetadas com CPSMV, manifestaram a ausência de transmissão do vírus

nas sementes, cujos resultados foram confirmados mediantes testes sorológicos com

antissoros específicos para isolados do CPSMV (ASSIS FILHO et al.,1992; LIMA et al.,

1989; LIMA; SILVEIRA, 1986b). Em outras partes do Brasil e em outros países latino-

americanos resultados semelhantes foram obtidos (GAMEZ; MORENO, 1983; SANTOS,

1986). A larga dispersão do vírus nas áreas produtoras de feijão-caupi pode ser explicada pela

quantidade de fontes de inóculo fora da cultura, a maioria constituída de hospedeira silvestre

(ALCONERO; SANTIAGO, 1973; LIMA; NELSON, 1977).

As plantas de feijoeiro-caupi infetadas com CPSMV exibem sintomas de

clareamento de nervuras, bolhosidade e mosaico severo nas folhas (LIN et al., 1981; PIO-

RIBEIRO et al., 2005; LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005). Também é comum observar a

redução do crescimento dos entre-nos o que consequentemente ocasionará redução da

produtividade e do crescimento da planta, podendo acontecer da planta não chegar a sua fase

produtiva (NECHET; HALFEL-VIEIRA, 2006). Porém o quadro sintomatológico é variável

Page 25: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

13

em função da estirpe do vírus, da cultivar plantada, da época do plantio, da fonte de inóculo,

da fase da cultura em que ocorra a infecção. Dependendo dos fatores citados os danos

causados pelo CPSMV podem ser significativos (LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005; PIO-

RIBEIRO et al., 2005). A severidade dos sintomas externos difere com a cultivar,

apresentando reações que vão desde a imunidade à alta suscetibilidade, portanto dependendo

da severidade dos sintomas, os danos na produção são bastante significativos podendo reduzir

a produtividade em até 81% (GONÇALVES; LIMA, 1982, 1988; GONÇALVES, 1983;

LIMA; SITTIOLIN; LIMA, 2005). Desta forma, se a doença surge mais cedo, a tendência é

que o vírus cause mais danos e haja maior redução da produtividade da lavoura, estando a

redução da produtividade fortemente associada com a redução da área fotossintética das

folhas, resultado do ataque do vírus que leva também à redução dos teores de clorofila nos

tecidos foliares (GONÇALVES;LIMA, 1982; LIMA; SITIOLIN; LIMA, 2005). De forma

semelhante ao SqMV que possui gama de hospedeiros restrita a família Curcubitaceae, a

gama de hospedeiras do CPSMV esta restrita a famílias botânicas específicas que inclui a

Fabaceae com destaque para as seguintes espécies já confirmadas como hospdeiras naturais

de isolados do vírus: Calopogonium mucunoides Desvaux, Crotalaria juncea L., Phaseolus

vulgaris L., Psophocarpus tetragonolobus (L.) DC., Vigna radiata (L.) Walp. e V.

unguiculata (L.) Walp. subsp. Sesquipadalis (L.) Verdc. As hospedeiras naturais do CPSMV

devem desempenhar importante papel na sobrevivência e epidemiologia do vírus,

funcionando como reservatórios naturais do mesmo, durante os períodos de estiagem,

considerando a não transmissibilidade do CPSMV por sementes de feijoeiro-caupi (ASSIS

FILHO et al., 1992; LIMA et al., 2005, 2011a; LIMA; SITIOLIN; LIMA, 2005). Além da

gama de hospedeiros de infecção sistêmica, o CPSMV também possui uma gama de

hospedeiros que causam infecções localizadas nas folhas inoculadas, cujas espécies podem ser

usadas como excelentes plantas indicadoras: Canavalia ensiformis D.C., Chenopodium album

L., C. amaranticolor Coste & Reyn, C. quinoa (L.) DC., Gomphrena globosa L., Datura

stramonium L., P. vulgaris cvs Pinto, Scotia e algumas cultivares do próprio feijoeiro-caupi

(ASSIS FILHO et al., 1992; LIMA et al., 2005, 2011a; LIMA; SITIOLIN; LIMA, 2005).

Para o manejo de doenças, sobretudo as de etiologia viral recomendam-se medidas

que objetivam a redução ou eliminação total de fontes de inóculo dentro e fora dos plantios,

medidas para evitar a transmissão através de vetores e minimizar os efeitos das infecções na

produtividade das culturas. No entanto, uma das formas mais efetiva de controlar viroses do

feijoeiro-caupi tem sido, universalmente, o desenvolvimento de genótipos resistentes às

infecções virais, e quanto maior o número de genótipos identificados como fontes de

Page 26: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

14

resistência aos vírus, melhores serão as alternativas para os melhoristas desenvolverem novas

cultivares resistentes (ANDERSON et al., 1996; ASSUNÇÃO et al., 2005; HAMPTON et al.,

1997; VALE; LIMA, 1995). Lima et al. (2011a) avaliando a resistência simples e múltipla de

genótipos do feijoeiro-caupi ao CPSMV observaram que os genótipos: TE 97 299 G10, TE 97

299 G13,TE 97 299 G24, TE 97 309 G9, TE 97 299, TE 97 299 G14 e TE97 299 G15 se

mostraram imunes ao CPSMV. A utilização de cultivares resistentes constitui a forma de

controle de vírus mais eficientes e duradoura (LIMA et al., 2011a). Apesar das controversas

quanto a transmissão do CPSMV por sementes é importante o uso de sementes certificadas,

pois as sementes funcionam como importantes veículos de disseminação de agentes

causadores de doenças e de outras espécies de vírus, incluindo CMV e Cowpea aphid-borne

mosaic virus (CABMV) (HAMPTON et al., 1997; LIMA et al., 2003; 2005; PHATAK, 1974;

SILVEIRA; LIMA; ASSUNÇÃO,1988; SHEPHERD, 1972). O controle do inseto vetor

através do uso de defensivos químicos é eficiente para o CPSMV devido à forma de

transmissão do tipo persistente (LIMA; SITTIOLIN; LIMA, 2005). Em razão da gama de

hospedeiros silvestres do CPSMV a erradicação de fontes de vírus nas proximidades ou

dentro do campo de produção pode contribuir para reduzir os graus de incidência do vírus no

campo. Outra importante forma de redução de fontes naturais de vírus é a prática do

“roguing”, ou seja, eliminação das plantas infetadas dentro do próprio cultivo, cuja prática

quando adotada no desenvolvimento inicial do cultivo é bastante eficiente, por reduzir o

número de plantas como fontes de inóculo para disseminação secundária do vírus (LIMA;

SITTIOLIN; LIMA, 2005)

Diante do exposto a presente pesquisa teve por objetivo estudar as características

sorológicas, biológicas e moleculares de um isolado de SqMV do Banco Ativo de Vírus do

Laboratório de Virologia Vegetal da UFC (SqMV-LabVV), avaliando seu possível relacionamento

sorológico, biológico e molecular com isolados de CPSMV (CPSMV-CE e CPSMV-MC). Estudos

comparativos de técnicas sorológicas e moleculares foram, também, desenvolvidos visando definir

formas eficientes de indexação dos isolados virais, em razão da existência de algum tipo de

dificuldade na aderência das partículas de SqMV e de CPSMV ao fundo dos poços da placa de

ELISA.

Page 27: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

15

5- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AGRAWAL, H. W. Identification of cowpea mosaic virus isolates. Mededelingen Landb

Hoogesch, Wageningen, v. 64, n. 5, p. 1-53, 1964.

ALCONERO, R.; SANTIAGO, A. Phaseolus lathyroides as a reservoir of cowpea virus in

Puerto Rico. Phytopathology, Saint Paul, v. 63, n. 1, p. 120-123, 1973.

ALENCAR, N.E.; FIGUEIRA, A.R.;.ALMEIDA, J. E. M; LUCAS, M. A.; SANTOS, L. B.

NASCIMENTO, E. R. Identificação biológica e molecular de vírus detectados em espécies de

cucurbitáceas provenientes do Estado do Tocantins. Journal of Biotechnology and

Biodiversity, Tocantins, v. 3, n. 1, p. 32-37, 2012.

ALMEIDA, A. M. R.; LIMA, J. A.A. Técnicas Sorológicas Aplicadas à Fitovirologia. In:

ALMEIDA, A. M. R.; LIMA, J. A. A. (Eds). Princípios e técnicas de diagnose aplicados

em fitovirologia. Londrina: Embrapa Soja/ Brasília: Sociedade Brasileira de Fitopatologia.

2001. cap. 3, .p. 33-62.

ANDERSON, E.J.; KLINE, A.S.; MORELOCK, T.E.; MCNEW, R.W. Tolerance to blackeye

cowpea mosaic potyvirus not correlated with decreased virus accumulation or protection from

cowpea stunt disease. Plant Disease, Saint Paul, v. 80, n. 8, p. 847-852, 1996.

ANGELOTTI, F.; COSTA, N. D. Sistema de produção de melão. Embrapa Semi-árido.

2010.Disponível em:

<http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Melao/SistemaProducaoMelao/s

ocioeconomia.html> Acesso em: 15 dez. 2013.

ARAÚJO, J.L.P.; VILELA, N.J. Aspectos Socioeconômicos. In: SILVA, H.R.; COSTA,

N.D. (Ed). Melão, produção aspectos técnicos. Brasília: EMBRAPA Hortaliças/ EMBRAPA

Semi-árido Informação Tecnológica 2003. 15- 18 p. (Frutas do Brasil; 33).

ASSIS FILHO, F. M.; LIMA, J. A. A.; PIO-RIBEIRO, G.; MARIANO, R.L.R. Ausência de

transmissão por sementes do vírus do mosaico severo de caupi. Caderno Ômega, Recife, v.4,

p.9-17, 1992.

ASSUNÇÃO, I.P.; FILHO, L.R.M; RESENDE, L.V.; BARROS, M.C.S; LIMA, G.S.A.;

Page 28: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

16

COELHO, H. S. B;LIMA, J. A. A. Genes diferentes podem conferir resistência ao Cowpea

severe mosaic virus em caupi. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 30, n 3, p. 274-278,

2005.

ASTIER, S.; ALBOUY, J.; MAURI, Y.; ROBAGLIA, C.; LECOQ, H. Principles of plant

virology: Genome, Pathogenicity, Virus Ecology.1. ed. Publisher: Science, Paris, Francia Pub

Inc., 2007. 472 p.

ÁVILA, A. C.; REIS, A. Doenças do meloeiro (Cucumis melo) causadas por vírus. Brasília:

Embrapa Hortaliças, 2007. 6 p. (Circular Técnica, 54).

BARBIERI, M. R.; CARVALHO, M. G.; ZAMBOLIM, E. M.; ZERBINI, F. M. Expressão

em Escherichia coli da proteína capsidial do Watermelon mosaic virus e produção de anti-

soro. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 29, n. 2, p. 215-219, 2004.

BURGER, Y.; PARIS, H. S.; COHEN, R.; KATZIR, N.; TADMOR, Y.; LEWINSOHN, E.

Genetic Diversity of Cucumis melo. Horticultural Reviews, New York, v. 36, p. 165-198,

2009.

CAMARÇO, R. F. E. A.;NASCIMENTO, A.K.Q.; ANDRADE, E.C; LIMA, J.A.A.

Biological, serological and molecular comparison between isolates of Cowpea severe mosaic

virus. Tropical Plant Pathology, Brasília, v. 34, n. 04, p. 239-244, 2009.

CAMPBELL, R.N. Squash mosaic virus. Kew: CMI-AAB, Descriptions of Plant Viruses, n.

43, p. 4, 1971.

CORREA, S. M. S. Africanidades na paisagem brasileira. Revista Internacional

Interdiscinar Interthesis, Florianópolis, v. 7, n. 1, p. 96-116, 2010.

COSTA, C.L., LIN, M.T., KITAJIMA, E.W., SANTOS, A.S., MESQUITA, R.C.M.;

FREIRE, F.R. Cerotoma arcuata (Oliv.) um Crisomelídeo vetor do mosaico da Vigna do

Brasil. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 3, p. 81-83, 1978.

COUTTS,B. A.; JONES, R. A. C. Incidence and distribution of viruses infecting cucurbit

crops in the Northern Territory and Western Australia. Australian Journal of Agricultural

Research, Collingwood, v. 56, n .8, p. 847–858, 2005.

DALE, W. T. Observations on a virus disease of cowpea in Trindade. Annals of Applied

Page 29: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

17

Biology,Warwick, v. 36, p. 327, 1949 .

FLORINDO, M. I.; LIMA, J. A. A. Detecção sorológica do vírus do mosaico da abóbora em

sementes comercializadas de Cucurbita pepo L. ‘Caserta’. Fitopatologia Brasileira, Brasília,

v.18, p.278, 1993.

FNP CONSULTORIA; COMÉRCIO. Agrianual. 2010: anuário da agricultura brasileira. 10.

ed. São Paulo, 2010. p. 397-400.

FREITAG, J.H. Beetle transmission, host range, and properties of Squash mosaic virus.

Journal ofPhytopathology, Berlim, v. 46, n.2, p.73-81, 1956.

GAMEZ, R.; MORENO, R.A. Epidemiology of beetle–borne viruse of grain legumes in

Central América. In: PLUMB, R.T. ; THRESH, J.M. (Eds.) Plant virus epidemiology: the

spread and control of insect-borne viruses. Blackwell, 1983. p. 267-275.

GLASA, M.; BANANEJ, K.; PREDAJŇA, L.; VAHDAT, A. Genetic diversity of

Watermelon mosaic virus in Slovakia and Iran shows distinct pattern. Plant Disease, Saint

Paul,v. 95, n. 1, p. 38-42, 2011.

GONÇALVES, M.F.B.; LIMA, J.A.A. Danos causados por estirpes do vírus do mosaico

severo do caupi em Vigna unguiculata, cultivar Pitiúba. Pesquisa AgropecuáriaBrasileira,

Brasília, v. 23,n. 1, p. 33-40, 1988.

GONÇALVES, M.F.B.; LIMA, J.A.A. Efeitos do cowpea severe mosaic virus sobre a

produtividade do feijão-de-corda. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v.7, p. 547. 1982.

GONÇALVES, M.F.B. Purificação e sorologia de duas raças de “cowpea mosaic virus”

isoladas no Ceará e Piauí e avaliação de seus efeitos em feijão-de-corda. 1983. 57f.

Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) Universidade Federal do Ceará, Fortaleza

GROGAN, R.G.; HALL, D.H.; KIMBLE ,K. A.Cucurbit mosaic viruses in California.

Journal ofPhytopathology, Berlim, v. 49,n.6, p. 366, 1959.

HALFELD-VIEIRA, B. A.; RAMOS, N. F.; RABELO FILHO, F. A. C.; GONÇALVES, M.

F. B.; NECHET, K. L.; PEREIRA, P. R. V. S.; LIMA, J. A. A. Identificação sorológica de

espécies de potyvirus em melancia, no Estado de Roraima. Fitopatologia Brasileira, Brasília,

v. 29, n. 6, p. 687-689. 2004.

Page 30: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

18

HAMPTON, R.O.; THOTTAPPILLY, G.; ROSSEL, H.W. Viral disease of cowpea and their

control by resistance-conferring genes. In: SINGH, B.B.; MOHAN RAJ, D.R.; DASHIELL,

K.E.; JACKAI, L.E.N. (Ed.). Advances in cowpea research. Ibadan: International Institute

of Tropical Agriculture, 1997. p.159-175.

HAN,S.S., YOSHIDA,K., KARASEV,A.V. AND IWANAMI,T. Nucleotide sequence of a

Japanese isolate of Squash mosaic virus.Brief report. Archives Virology, Austria, v.147, n. 2,

p. 437-443, 2002.

HAQUE,S. Q.; PERSAD,G.C.Some observations on the seed-transmission of bettle-

transmitted cowpea mosaic virus. In BIRD, J.; MARAMOROSCH, K. Tropical Diseases of

Legumes. New York: Academic Press, 1975.p. 119.

HU,J; PANG, S. Z.; NAGPALA; P. G., SIEMIENIAK , D. R.; SLIGHTOM J. L.;

GONSALVES, D. The coat protein genes of squash mosaic virus: cloning, sequence analysis,

and expression in tobacco protoplasts. Archives Virology, Austria, v.130, n. 1/2 p.17-31, 1993.

HU,J; ZHOUT,T; LIU,L.;PENG,B; LI,H.;FAN,Z.;GU,Q. The genomic sequence of a Chinese

isolate of Squash mosaic virus with novel 50 conserved ends.Virus Genes, Boston, v. 38,n.3, p.

475–477, 2009.

IBGE- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. 2011. Produção

Agrícola. Disponível em: < http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/economia/pam/2011/ >.

Acesso em: 20 de dez.2013.

KAMMEN, A. V. Cowpea mosaic virus. Description of plant viruses no. 47. Commonw.

Micol. Inst. Assoc. Appl. Biol., Kew, Surrey, England. 1971.

KING, A. M. Q. FamilySecoviridae In: King, A. M. Q.; Lefkowitz, E.; Adams, M.J.;

Carstens, E. B. (eds.) Virus taxonomy. Ninth report of the International Committee on

Taxonomy of Viruses. Academic Press, 2012. 1338p.

KITAJIMA, E.W., RIBEIRO, R.L.D., LIN, M.T, RIBEIRO, M.I.S.D., KIMURA, D.,

COSTA, C.L. ; PIMENTEL, J.P. Lista comentada de vírus e organismos do tipo micoplasma

em plantas cultivadas e silvestres do estado do Rio de Janeiro. Fitopatologia Brasileira,

Brasília, v. 9, n. 3, p. 607-625, 1984.

KUROZAWA, C.; PAVAN, M.A.; REZENDE, J.A.M. Doenças das Cucurbitáceas. In:

Page 31: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

19

KIMATI, H.; AMORIM, L.; REZENDE, J.A.M.; BERGAMIN FILHO, A.; CAMARGO,

L.E.A. (Ed.) Manual de Fitopatologia. 4.ed. São Paulo: Agronômica Ceres, 2005. v. 2, p.

293-302.

LIMA, J. A. A.; AMARAL, M. R. G. Purificação e sorologia de “Squash mosaic virus”

isolado de melancia. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 10, n.3, p. 605-611, 1985.

LIMA, J.A.A. ;GONÇALVES, M.F.B. Transmissibilidade de “cowpea mosaic virus” pelo

manhoso Chalcodermus bimaculatus. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v.5, n. 10, p.414,

1980.

LIMA, J. A. A.; NASCIMENTO, A. K. Q.; RADAELLI, P.; PURCIFULL, D. E. Serology

Applied to Plant Virology. In: Moslih Al-Moslih. (Org.). Serological Diagnosis of Certain

Human, Animal and Plant Diseases. Croatia: InTech, ed. Rijeka, 2012a. v. 1, p.71-94.

LIMA, J. A. A.; NASCIMENTO, A. K. Q.; SILVA, F.R.; SILVA, A. K. F.; ARAGÃO, M. L.

An Immune Precipitation Enzyme-Linked Immunosorbent (IP-ELISA) Technique for

Identification of Plant Viruses. In: Annals of XXII National Meeting of Virology and VI

Virology Meeting of Mercosul. – 22. 2011, Atibaia. Anais… São Paulo: Virus Reviews and

Research, 2011b. p. 56-56.

LIMA, J.A.A.; NASCIMENTO, A.K.Q., SILVA, A.K.F.; ARAGÃO, M.L.; Biological

stability of a strain of Cowpea severe mosaic virus over 20 years. Revista Ciência.

Agronômica, Fortaleza, v. 43, n.1, p.105-111, 2012c.

LIMA, J. A. A; NASCIMENTO, A. K. Q.; BARBOSA, G.S.; SILVA, F. R. Viruses infecting

melon and watermelon in Northeastern Brazil. Virus: Review and Researches, Brazilian,

v.17, n. 1/2, p. 29-35, 2012b.

LIMA, J.A.A; NELSON, M.R. Etiology and epidemiology of mosaic of cowpea in Ceará,

Brasil. Plant Disease Reporter, Saint Paul, v. 61, p.864-867, 1977.

LIMA, J.A.A; NELSON, M.R. Purificação e identificação de “Cowpea mosaic virus” em

Vigna sinensis Endl. No Ceará. Ciência Agronômica, Fortaleza, v .3. n. 1/2. p. 5-8, 1973.

LIMA, J. A. A. ; ROCHA, M. M ; FREIRE FILHO, F. R. ; ROSAL, C. J. S ; LOPES, A.C. A.

Resistência de genótipos de caupi (Vigna unguiculata L. Walp.) de tegumento branco à

isolados de vírus das famílias Bromoviridae, Comoviridae e Potyviridae. Revista Científica

Page 32: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

20

Rural, Bagé, v. 8,n. 1, p. 85-92, 2003.

LIMA, J. A. A.; SANTOS, C. D. G. ;SILVEIRA, L. F. S. Comportamento de genótipos de

feijão-caupi em relação aos dois principais vírus que ocorrem no Ceará. Fitopatologia.

Brasileira, Brasília, v.11,n. 1, p.151-161, 1986.

LIMA, J.A.A.; SILVA,A.K.F.; ARAGÃO, M.L.; FERREIRA, N.R.A; TEÓFILO, E.M.

Simple and multiple resistances to viruses in cowpea genotypes Pesquisa. Agropecuária.

Brasileira, Brasília, v.46, n.11, p.1432-1438, 2011a.

LIMA, J.A.A; SILVEIRA, L.F.S. Serological conformation of non-transmission of cowpea

severe mosaic virus through seeds from infected cowpea cv. Pitiúba. In: ENCONTRO

NACIONAL DE VIROLOGIA, 3.1986. São Lourenço. Resumos... São Lourenço, 1986.

p.45.

LIMA, J.A.A.; SILVEIRA, L.F.S.; OLIVEIRA, J.P. Não-transmissibilidade de “cowpea

severe mosaic virus” por sementes de Vigna unguiculata cvs. Pitiúba e Seridó. Fitopatologia

Brasileira, Brasília, v.14, p.50-54. 1989.

LIMA, J.A.A.; SITTOLIN, I.M.; LIMA, R.C.A. Diagnose e estratégias de controle de

doenças ocasionadas por vírus. In: FREIRE-FILHO, F.R.; LIMA, J.A.A.; SILVA, P.H.S.;

RIBEIRO, V.Q. (Eds.) Feijão caupi: Avanços tecnológicos.ed EMBRAPA Informação

Tecnológica, 2005. p 404-459.

LIMA, J. A. A.; VALE, C. C.; MIRANDA, A. C. M. M.; OLIVEIRA, V. B. Identificação

sorológica do Zucchini yellow mosaic virus em plantios de melão no Rio Grande do Norte.

Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 21, p. 426, 1996.

LIMA, J. A. A.; VALE, C. C.; OLIVEIRA, V. B. Viruses that infect cucurbits in the northeast

of Brazil. Virus: Reviews and Research, Brazilian, v. 2, n.1/2, p. 128-130, 1997.

LIMA, J.A.A.; VIEIRA, A.C. Distribuição do vírus do mosaico da abóbora em municípios

cearenses e gama de hospedeiras de um isolado. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 17, n.

1, p. 112-114, 1992.

LIMA, L.F.P. Estudos taxonômicos e morfopolínicos em Cucurbitaceae brasileiras. 2010.

246f. Tese (Doutorado em Botânica) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Passo

Fundo.

Page 33: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

21

LIN, M.T., KITAJIMA, E.W.;RIOS, G.P. Serological identification of severe cowpea viruses

in Brazil. Fitopatologia Brasileira, Brasilia, v. 6, n. 1, p. 73-75. 1981.

LING, K.S; WECHTER,W.P; WALCOTT,R.R; KEINATH ,A.P. Development of a Real-time

RT-PCR Assay for Squash mosaic virus Useful for Broad Spectrum Detection of Various

Serotypes and its Incorporation into a Multiplex Seed Health Assay. Journal of

Phytopathology, Berlim, v. 159, n. 10, p. 649-656, 2011.

LOWER, R.L.; EDWARDS, M.D. Cucumber breeding. In: BASSET, M.J., (Ed.) Breeding

vegetable crops, Westport: Avi, 1986. p.173-207.

MALIOGKA, V.; DOVAS, C.I.; EFTHIMIOU, K.; KATIS, N. I. Detection and

differentiation of Comoviridae species using a semi-nested RT-PCR and phylogenetic

analysis based on the polymerase protein. Journal of Phytopathology, Berlim, v. 157, n.7,

p.404-419, 2004.

MC CLINTOCK, J. A. 1916. Is cucumber mosaic carried by seed? Science, New York, v. 44,

n. 1, p. 786-787.

MOHR, H. C. Watermelon breeding. In: BASSET, M. J. (ed.) Breeding vegetable crops.

AVI, Westport, 1986. p. 37-66.

MOREIRA, A.S. Epidemiologia comparativa de três viroses em abobrinha-de-moita

(Cucurbita pepo. L) 2010. 97p. Dissestação (Mestrado em Fitopatologia)- - Escola Superior

de Agricultura “Luiz de Queiroz ,Universidade de São Paulo, Piracicaba.

MOURA, M.C.C.L.; LIMA, J.A.A.; OLIVEIRA, V.B.; GONÇALVES, M.F.B. Identificação

sorológica de espécies de vírus que infetam cucurbitáceas em áreas produtoras do Maranhão.

Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 26, n. 1, p. 90-92, 2001.

MURPHY, F.A.; FAUKQUET, C.M.; BISHOP, D.H.L.; GHABRIAL, S.A.; JARVIS, A.W.;

MARTELLI, G.P.; MAYO, M.A.; SUMMERS, M.D. (Eds.). Virus Taxonomy: classification

and nomenclature of viruses. New York: Springer-Verlag Wien, 1995. 586p.

NAGATA, T.; ALVES, D.M.T.; INNOUE-NAGATA, A.K.; TIAN, T.Y.; KITAJIMA, E.W.;

CARDOSO, J.E.; ÁVILA, A.C. A novel melon flexivirus transmitted by whitefly. Archives

of Virology, Austria, v. 150, n.2, p. 379-387, 2005.

Page 34: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

22

NAGATA, T.; KITAJIMA, E.W.; ALVES, D.M.T.; CARDOSO, J.E.; INOUE-NAGATA,

A.K.; OLIVEIRA, M.R.V.; ÁVILA, A.C. Isolation of a novel carlavirus from melon in

Brazil. Plant Pathology, London, v. 52, n. 2, p.797, 2003.

NECHET, K. de. L.; HALFELD-VIEIRA, B. de. A. Doenças do feijão-caupi em Roraima.

Boa Vista: Embrapa Roraima, 2006. p.7.

NELSON; M.R; KNUHTSEN; H.K. Squash Mosaic Virus Variability: Review and

Serological Comparisions of Six Biotypes. Phytopathology,Berlim, v.63; n. 1977, p.920-926,

1973.

OLIVEIRA, V. B.; LIMA, J. A. A.; VALE, C. C.; PAIVA, W.O. Caracterização biológica e

sorológica de isolados de potyvirus obtidos de cucurbitáceas no Nordeste brasileiro.

Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 25, n.4, p.628-636, 2000.

OUCHTERLONY, O.Diffusion-in-gel methodas for immunological analysis II. Progress in

Allergy, Berlim, v.6, n.5, p30-154, 1962

PHATAK, H.C. Seed-born plant virus identification and diagnosis in seed health testing-

Seed. Science and Technology,New York, v. 2, n. 3, p. 155, 1974.

PIO-RIBEIRO, G.; ASSIS FILHO, M.F.; ANDRADE, G.P. Doenças do caupi. In: KIMATI,

H.; AMORIM, L.; REZENDE, J.A.M.; BERGAMIN FILHO, A.; CAMARGO, L.E.A. (Ed.).

Manual de fitopatologia: doenças das plantas cultivadas. 4.ed. São Paulo: Agronômica

Ceres, 2005. v. 2, p.215-216.

PRIORI, D.; BARBIERI, R. L.; NEITZKE. R. S.; VASCONCELOS. C. S.; OLIVEIRA, C.S.;

MISTURA, C. C.; COSTA, F. A.Acervo do Banco Ativo de Germoplasma de

Cucurbitáceas da Embrapa Clima Temperado 2002 a 2010, 2010. Disponível

em:<http://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/37179/1/documentos-295.pdf>

Acesso em: 06 jan. 2014.

QUEIRÓZ, M.A. Germoplasma de Cucurbitáceas no Brasil. In: CONGRESSO

BRASILEIRO DE OLERICULTURA, 51. 2011. Viçosa. Anais... Horticultura Brasileira,

2011. v. 29, n.2, p.5946-5954.

QUEIRÓZ, M.A. Recursos genéticos de cucurbitáceas na agricultura tradicional do nordeste

brasileiro: origem, potencial e perspectivas de uso In: CONGRESSO BRASILEIRO DE

Page 35: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

23

MELHORAMENTO DE PLANTAS, 1.,2001, Goiânia.Anais... Goiânia: Embrapa Arroz e

Feijão, 2001. P.1-6.

RABELO FILHO. F.A.C; LIMA, J.A.A.; RAMOS, N.F; GONÇALVES, M. D. B;

CARVALHO,K.F. Produção de anti-soro para o vírus do mosaico da abóbora mediante

imunização oral de coelhos. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 36, n. 3, p. 344-347,

2005.

RAMOS, N.F.; LIMA, J.A.A.; GONÇALVES, M.F.B. Efeitos da interação de potyvirus em

híbridos de meloeiro, variedades de melancia e abobrinha. Fitopatologia Brasileira, Brasília,

v. 28, n.2, p.199-203, 2003.

RAVEN, P.; EVERT, F. R.; EICHHORN, E. S. Biologia Vegetal 6° ed. Rio de Janeiro:

Guanabara Koogan, 2001. 728 p.

REZENDE; G.M.; DIAS;R.C.S.; COSTA, N.D., 2010 Sistema de Produção de Melancia.

In: Embrapa Semiárido-Sistemas de Produção, 2010. Disponível em

<http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Melancia/SistemaProducaoMela

ncia/index.htm> Acesso em 05 jan. 2014.

SANTOS, A.A. dos. Transmissão de vírus através de sementes de caupi (Vigna unguiculata

(L.) Walp.) no estado do Piauí. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v.11, p.287, 1986.

SCHAEFER, H.; RENNER, S.S. Phylogenetic relationships in the order Cucurbitales and a

new classification of the gourd family (Cucurbitaceae). Taxonomy, Bratislava, v.60, n.1, p.

122–138, 2011.

SHEPHERD, R.J. Properties of a mosaic virus of cowpea and its relationship to the bean pod

mottle virus, Phytopathology, Berlim, v. 54, p. 466-473, 1964.

SHEPHERD, R.J. Transmission of virus through seed and pollen In: KADO, C.;

AGRAWAL, H.O. (Eds.). Principles and techniqes in plant virology. Van Nostrand Reihol

Company, New York,1972. cap. 10, p. 267-292.

SILVA, F. R., 2011. Caracterização biológica, sorológica e molecular de um isolado de

Squash mosaic virus. 2011. 51p. Monografia (Graduação) – Universidade Federal do Ceará,

Fortaleza.

Page 36: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

24

SILVEIRA, L. M.; QUEIROZ, M. A. de; LIMA, J. A. A.; NASCIMENTO, A. K. Q.; LIMA

NETO. Levantamento sorológico de vírus em espécies de cucurbitáceas na região do

submédio do São Francisco, Brasil. Tropical Plant Pathology, Brasília, v. 34, n. 2, p.123-

126, 2009.

SILVEIRA, L.F.S.; LIMA, J.A.A. ;ASSUNÇÃO, M.V. Transmissibilidade de vírus por

semente de caupi comercializadas no estado do Ceará. Fitopatologia Brasileira, Brasília,

v.13, p. 261-264, 1988.

SMITH, C.E. Transmission of cowpea mosaic by bean-leaf beetle. Science, NewYork,v. 60,

p. 268, 1924.

SOUTO, E.R., ALMEIDA, A.M.R., BIANCHINI, A., SARTORI, F. ; CALVO, E.S. Análise

molecular de segmento do RNA2 de Comovirus isolados de soja no Estado do Paraná.

Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 27, n. 5, p. 525-527, 2002.

STONER, W.N. A mosaic virus transmitted by beetles and a grasshopper. Phytopathology,

Berlim, v.53, p.890, 1963.

SUTIC, D. D.; FORD, R. E.; TOSIS, M.T. Handbook of plant virus diseases. USA: CRC

Press, 1999. p. 553.

SWAANS, H.; KAMMEN, A. V. Reconsideration of the distinction between the severe and

yellow strain of cowpea mosaic virus. Netherlands Journal of Plant Pathology, Delft , v.

79, p. 257-265, 1973.

TERÃO, D.; CASTRO, J.M.C.; LIMA, M.F.; BATISTA,D.C.;BARBOSA, M.A.G.; REIS,A.;

DIAS, R.C.S. Sistema de produção de melancia.Embrapa Semiárido- Sistema de Produção,

2010.Disponível

em:<http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Melancia/SistemaProducao

Melancia/doencas.htm> Acesso em 15 jan. de 2014.

VALE, C.C.; LIMA, J.A.A. Herança de imunidade da cultivar Macaibo de Vigna unguiculata

ao vírus do mosaico severo do caupi. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v.20, p.30-32, 1995

YOSHIDA, K.; GOTO, T.; NEMOTO, M.; TSUCHIZAKI, T. Squash mosaic virus isolated

from melon (Cucumis melo L.) in Hokkaido. Japanese Journal of Phytopathology, Honshu,

v.46, n.3, p. 349–356, 1980.

Page 37: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

25

ZERBINE, F. M.; ZERBINE P. A. Métodos em Virologia Vegetal In: ALFENAS, A. C.;

MAFIA, R. G. Métodos em Fitopatologia, Viçosa: Ed.UFV, 2007. cap. 12, p. 293-333.

ZITTER, T. A.; HOPKINS, D. L.; THOMAS, C. E. Plagas y enfermedades de las

cucurbitáceas. Madrid: Ed Mundi-Prensa, 2004. p.88.

Page 38: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

26

CAPÍTULO II

CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA, SOROLÓGICA E MOLECULAR DE UM

ISOLADO DE Squash mosaic virus, AVALIAÇÃO DE INFECÇÕES MISTAS COM

VÍRUS DO GÊNERO Potyvirus E ANÁLISES COMPARATIVAS COM Cowpea severe

mosaic virus

Page 39: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

27

CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA, SOROLÓGICA E MOLECULAR DE UM

ISOLADO DE Squash mosaic virus, AVALIAÇÃO DE INFECÇÕES MISTAS COM

VÍRUS DO GÊNERO Potyvirus E ANÁLISES COMPARATIVAS COM Cowpea severe

mosaic virus

Fabiana Rodrigues da Silva1, 2a

, Ana Kelly Firmino da Silva2 a

, José Albersio de Araújo Lima2a

,

Cristiano Sousa Lima2b

, Aline Kelly Queiroz do Nascimento2a

e Gilvan Pio-Ribeiro1

1Departamento de Agronomia/Fitossanidade, Universidade Federal Rural de Pernambuco-

UFRPE, 52171-900, Recife- PE; 2 Departamento de Fitotecnia, Laboratório de Virologia

Vegetala,Laboratório de Micologia

b, Universidade Federal do Ceará, 60451-970, Fortaleza-

CE.

Autor para correspondência: J.Albersio A.Lima e-mail: [email protected]

RESUMO- O objetivo da pesquisa foi avaliar as características sorológicas, biológicas e

moleculares de um isolado de Squash mosaic virus (SqMV-LabVV) em comparação com dois

isolados de Cowpea severe mosaic virus (CPSMV: CPSMV-MC e CPSMV-CE) pertencentes ao

banco ativo de vírus do Laboratório de Virologia Vegetal (LabVV) da UFC. O sequenciamento dos

produtos da RT-PCR do SqMV-LabVV possibilitou a obtenção de uma sequência de 1.143 nt

correspondente a região do gene da capa protéica (cp). Estudos filogenéticos relevaram que o

isolado estudado pertence a um possível terceiro subgrupo do SqMV. Estudos de interação

demonstraram interferência na infecção mista do SqMV-LabVV com vírus dos gêneros Potyvirus e

Cucumovirus. Espécies da família Amaranthaceae foram as únicas hospedeiras comuns aos três

isolados em estudos comparativos de gama de hospedeiros. Imunizações individuais de coelhos

com as preparações purificadas de SqMV-LabVV e de CPSMV-MC permitiram a produção de

antissoros policlonais específicos. Os antissoros produzidos apresentaram títulos de 1:40.000 para o

SqMV-LabVV e 1:20.000 para o CPSMV-MC quando avaliados por enzyme-linked immuno

sorbent assay (ELISA) - Plate Trapped Antigen ELISA (PTA-ELISA) e 1:160.000 para o SqMV-

LabVV e 1:80.000 para o CPSMV-MC em immune-precipitation ELISA (IP-PTA-ELISA),

enquanto os títulos em Dupla Difusão em Agar foi de apenas 1:1.024 para ambos os isolados.

Estudos do relacionamento sorológico entre SqMV-LabVV e os dois isolados de CPSMV contra

seus antissoros homólogos e heterólogos em Dupla Difusão em Agar demonstraram relacionamento

unilateral entre os mesmos. A caracterização molecular comparativa a partir do estudo filogenético

Page 40: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

28

da região da CP dos três isolados mostrou que CPSMV-CE e CPSMV-MC ficaram próximos entre

si e distantes de SqMV-LabVV.

Palavras-chave: Infecção mista. IP-PTA-ELISA. Relacionamento sorológico.

ABSTRACT-The present research had the objective to evaluate some serological, biological and

molecular properties of an isolate of Squash mosaic virus (SqMV) comparing them with the

properties of two isolates of Cowpea severe mosaic virus (CPSMV: CPSMV-CE and CPSMV-MC).

All these virus isolates belong to a live virus collection from the Plant Virus Laboratory (LabVV)

from the UFC. Serological and molecular studies showed that the SqMV-LabVV isolate was free

from other plant virus contamination, which should be considered a pure SqMV isolate. A RT-PCR

sequencing product obtained for part of SqMV-LabVV RNA had 1,143 nt corresponding to part of

the virus coat protein gene (cp). Phylogenetic studies with the amplified RNA fragment indicated

that SqMV-LabVV should belong to a third subgroup of SqMV characterized by a new SqMV

isolate from Japan. Interaction studies in double infected plants demonstrated some kind of

interference of SqMV-LabVV with species from the genus Potyvirus. Biological studies indicated

that species from the Amaranthaceae family were the only common host to SqMV-LabVV,

CPSMV-CE and CPSMV-MC. Rabbits individually immunized with the purified preparations of

SqMV-LabVV and CPSMV-MC produced specific polyclonal antisera, confirming the efficience of

the purified method used for both viruses. The obtained antisera had titers of 1:40.000 for SqMV-

LabVV and 1:20.000 for CPSMV-MC in indirect enzyme-linked immuno absorbent assay (ELISA),

and of 1:160.000 for SqMV-LabVV and 1:80.000 for CPSMV-MC in immune - precipitation

ELISA (IP-ELISA). In agar double immune-diffusion both antisera presented titles of 1:1.024.

Serological studies in Double Diffusion between the virus isolates against their homologous and

heterologous antisera demonstrated a unilateral relationship between SqMV-LabVV and CPSMV.

Molecular characterization involving phylogenetic analysis with the cp region from the three virus

isolates showed close relationshid between the CPSMV isolates, while SqMV-LabVV clustered in a

separated branch not close to the CPSMV isolates.

Page 41: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

29

INTRODUÇÃO

Mais de dez espécies de vírus já foram constatadas infetando naturalmente diferentes

espécies de cucurbitáceas no Brasil e no Nordeste brasileiro já foram relatadas as seguintes espécies:

um vírus responsável pelo amarelão do meloeiro possivelmente pertencente ao gênero Crinivirus da

família Closteroviridae (MOURA et al., 2001; OLIVEIRA et al., 2000), embora Nagata et al. (2003;

2005) considerarem ser o agente causal um vírus pertencente ao gênero Carlavirus da família

Flexiviridae; Papaya ringspot virus, tipo Watermelon (PRSV-W), Watermelon mosaic virus (WMV)

e Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) do gênero Potyvirus, família Potyviridae; Cucumber mosaic

virus (CMV) do gênero Cucumovirus, família Bromoviridae e o Squash mosaic virus (SqMV) do

gênero Comovirus subfamília Comovirinae, família Secoviridae: O SqMV já foi constatado nos

estados do Ceará, Maranhão, Piauí e Rio Grande do Norte (LIMA et al., 2012a, 2012b; LIMA;

VIEIRA, 1992; MOURA et al., 2001; OLIVEIRA et al., 2000; RABELO FILHO et al., 2005).

O gênero Comovirus pertence a subfamília Comovirinae da família Secoviridae a qual é

composta por três gêneros, Comovirus, Fabavirus e Nepovirus. As espécies dos três gêneros

possuem em comum o genoma bipartido, com os segmentos genômicos encapsidados em partículas

icosaédricas, sendo cada segmento do genoma responsável pela produção de uma poliproteína

(KING et al., 2012). O Comovirus destaca-se por incluir espécies amplamente estudadas e algumas

delas serem responsáveis por perdas relevantes em culturas de importância econômica e social para

o Brasil, incluindo o feijoeiro-caupi (Vigna ungiculata subespécie unguiculata Walp.), meloeiro

(Cucumis melo L.), soja (Glycina max (L.) Merr.) (LIMA et al.,2011; LIMA et al. 2012b; SOUTO

et al., 2002). Dentre os problemas fitossanitários causados por diferentes agentes biológicos, os de

natureza viral ocasionam danos severos na produção do meloeiro, sobretudo pela inexistência de

medidas tradicionais de controle por defensivos agrícolas, com o agravante de resultarem em

infecções sistêmicas e os vírus serem disseminados por vetores biológicos eficientes (LIMA et al.,

2012a; 2012b; LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005; SILVEIRA et al., 2009).

O SqMV tem sido pouco estudado no Brasil, pois as vezes é considerado de menor

importância entre os que infetam as cucurbitáceas no país. No entanto, em razão da importância

econômica das espécies de cucurbitáceas cultivadas, não somente no Nordeste brasileiro como no

mundo e em razão dos crescentes problemas fitossanitários resultantes de mutações de fitopatógenos,

sobretudo vírus de genoma dividido, todo estudo envolvendo agentes biológicos que possam afetar a

produtividade das espécies desta família é de extrema importância (LIMA et al., 2012a, 2012b).

Page 42: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

30

No Brasil, em especial no Nordeste, o Cowpea severe mosaic virus (CPSMV) merece

destaque pelo seu grau de severidade e ocorrência em feijoeiro-caupi importante cultura, que

apresenta alto valor econômico e social na região. Seu primeiro relato no Brasil foi em 1947 e, a

partir de então sua distribuição alcançou todas as regiões produtoras dessa leguminosa no país

(LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005). Segundo Camarço et al. (2009) o CPSMV é o único vírus

pertencente ao gênero Comovirus já identificado no Brasil infetando o feijoeiro-caupi.

A presente pesquisa teve por objetivo estudar as características sorológicas, biológicas e

moleculares de um isolado de SqMV do Banco Ativo de Virus do Laboratório de Virologia Vegetal

da UFC (SqMV-LabVV), avaliando seu possível relacionamento sorológico, biológico e molecular

com isolados de CPSMV (CPSMV-CE e CPSMV-MC). Estudos comparativos de técnicas

sorológicas e moleculares foram, também, desenvolvidos visando definir formas eficientes de

diagnose dos isolados virais, em razão da existência de algum tipo de dificuldade na aderência das

partículas de SqMV e de CPSMV ao fundo dos poços da placa de ELISA.

MATERIAL E MÉTODOS

Caracterização Sorológica do Isolado de Squash mosaic virus

O isolado viral usado na presente pesquisa pertence ao banco ativo de vírus do

Laboratório de Virologia Vegetal (LabVV) da Universidade Federal do Ceará (UFC).Para

confirmação da identidade e do grau de pureza do isolado de SqMV-LabVV, amostras coletadas de

plantas de meloeiro mantidas em casa de vegetação foram testadas por imunoprecipitação (IP) do

vírus seguida de Plate Trapped Antigen (PTA) Enzyme-linked immuno sorbent assay (ELISA) (IP-

PTA-ELISA), segundo metodologia desenvolvida por Lima et al. (2011a), utilizando antissoro

policlonal específico contra SqMV. Complementarmente, as amostras foram testadas por Difusão

Dupla em Agar contra antissoro para SqMV. Visando confirmar a ausência de infecção das

amostras com outros vírus que também infetam cucurbitáceas no Nordeste brasileiro, as amostras

foliares foram avaliadas por PTA-ELISA (ALMEIDA; LIMA, 2001; LIMA et al., 2012a, 2012b),

utilizando antissoros policlonais pertencente à soroteca do LabVV contra CMV, PRSV-W, WMV e

ZYMV. Nos testes de imunoprecipitação foram utilizados como controle positivo e negativo plantas

infetadas com SqMV, CMV, PRSV-W, WMV e ZYMV e plantas sadias. Da mesma forma, nos

testes para os demais vírus foram sempre usados homólogos constituídos de amostras frescas de

plantas infetadas mantidas em casa de vegetação e extratos de plantas reconhecidamente sadias

como controle negativo.

Page 43: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

31

Para os testes de IP-PTA-ELISA foram usadas alíquotas de 1,0 g de cada folha, as quais

foram maceradas na proporção 1:10 (p/v) em tampão carbonato pH 9,6. Um total de 0,5 mL do

extrato foi misturado com 1,0 mL do antissoro para SqMV previamente absorvido com extrato de

folhas de meloeiro sadio, na diluição de 1:100 em tampão do antissoro (0,5 M de polivenil

pirrolidona, 2% de ovoalbumina, 0,003 M de azida de sódio, 0,17 de dietilditiocarbamato). A

mistura foi incubada durante 3 h a 37 °C e centrifugada a 5.000 g durante 10 min. O sobrenadante

foi descartado e o precipitado foi ressuspendido em tampão carbonato pH 9,6 seguindo com o teste

de PTA-ELISA (LIMA et al., 2012a). No teste de ELISA indireto ou PTA-ELISA, poços das placas

foram cobertos com 100 mL de extratos das folhas infetadas (controle positivo), folhas sadias

(controle negativo) e das folhas das amostras avaliadas. Em seguida as placas foram incubadas a 37

oC em estufa seca e de agitação lenta constante durante 1 h. Após três lavagens com tampão PBS-

Tween, foi adicionado 100 mL do antissoro correspondente para SqMV, CMV, PRSV-W, WMV ou

ZYMV diluídos 1:1.000, previamente absorvidos com extrato de tecido sadio 1:20. Após incubação

a 37 oC durante 1 h na estufa a seco, foram efetuadas mais três lavagens com PBS-Tween e

adicionados 100 mL de IgG de cabra anti-IgG de coelho, conjugada à fosfatase alcalina, diluída na

proporção 1:2.000 em tampão contendo 2% de polivinil pirrolidona, 0,2% de ovalbumina e 0,02%

de azida de sódio. As placas foram novamente incubadas a 37 oC por 1 h e, em seguida, lavadas três

vezes com PBS-Tween. Finalmente, foram adicionados 100 mL do substrato p-nitrofenil fosfato na

concentração 0,5 mg/mL, dissolvido em tampão contendo 12% de dietanolamina e 0,25% de azida

de sódio, pH 9,8. Decorridos 45 min, as leituras das placas foram realizadas no aparelho

Labsystems Multiskan MS, utilizando-se o comprimento de onda 405 nm. Foram consideradas

positivas as amostras cujos valores de absorbância correspondiam a duas vezes e meia as médias

dos valores registrados para os extratos de plantas sadias usadas como controle negativo, seguindo o

critério adotado para as análises no LabVV (ALMEIDA; LIMA, 2001; LIMA et al., 2012a).

Caracterização Molecular do Isolado de Squash mosaic virus

Para a caracterização molecular do isolado de SqMV-LabVV foi, inicialmente,

efetuada a extração total de RNA de plantas sistemicamente infetadas e o RNA total extraído

foi realizado a sua transcrição reversa e, em seguida, o cDNA obtido foi submetido a reação

em cadeia da polimerase (PCR). Foi feito também a transcrição reversa, seguido de reação em

cadeia da polimerase em tempo real (RT-qPCR) do RNA total.

Page 44: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

32

a) Extração de RNA Total e Transcrição Reversa – Reação em Cadeia da Polimerase (RT-

PCR)

As extrações de RNA total de folhas de plantas de meloeiro infetadas com SqMV

mantidas em casa de vegetação e de plantas sadias usadas como controle negativo foram realizadas

utilizando o kit Promega, seguindo o protocolo sugerido pelo fabricante Promega ® Madison, USA.

Em seguida foi realizado a RT-PCR, utilizando dois pares de primers específicos com as seguintes

sequências: SqMV-R1 (5-‟GGA AAG AAG CCA CAAA C-3‟) e SqMV-F1 (5‟ TTT GAC GGC

ATG GTC 3‟), SqMV- R2 (5‟-CTG CCC AGA AAT TCC TAG CA-3‟) e SqMV-F2 (5‟ GAC

TAG AAC ACC GCT TAC-3‟) selecionados da região conservada do gene da CP (cp) do SqMV

nas concentrações de 10 μ moles. O processo de amplificação por RT-PCR envolveu duas etapas: A

primeira constituída da preparação de um cDNA complementar à sequência do RNA viral e a

segunda na amplificação dos cDNAs obtidos na reação anterior.

No preparo de cDNA, 3 μL da preparação do RNA foi colocada em micro tubos de 200

μL, contendo o mix 1 (5 μL de água DEPC e 2 μL dos primers), totalizando 10 μL. A mistura foi

levada ao termociclador programado para 10 min a 70 ºC, retirada em seguida e colocada em gelo.

Em seguida, foram adicionados 15 μL do mix 2 (6 μL de água DEPC; 5 μL do tampão da RT 5X; 2

μL de dTT 0,1M;1μL de 10mM dNTPs; 0,5 μL de Inibidor de RNAse 400 U/ μL e 0,5 μL de

MMLV 15 200 U/ μL) e por fim os tubos foram levados ao termociclador programado para 1 h a 37

ºC e 15 min a 70 ºC.

Os fragmentos de cDNA obtidos foram amplificados por PCR, usando-se 2 μL da

reação anterior (cDNA); 5 μL do tampão da Taq polimerase 5X; 2,5 μL de 25 mM cloreto de

magnésio (MgCl2); 0,5μL de10 mM dNTPs; 0,25 μL da Taq polimerase 5 U/ μL e 0,5 μL de cada

primers para um volume de reação de 25 μL completados com 13,75 μL de água DEPC. O

programa de amplificação foi constituído de um único ciclo inicial de 94 ºC por 5 min e 31 ciclos

subsequentes de 94 ºC por 1 min para a desnaturação do cDNA. A temperatura de anelamento dos

primeres SqMV-F1 e SqMV-R1 foi de 49,2 ºC e para os primeres SqMV-R2 e SqMV-F2 foi de

56,5, seguidas de 31 ciclos subsequentes de 72 ºC por 5 min para a extensão. Os resultados obtidos

na PCR foram analisados em gel de agarose 1%, preparado em tampão de corrida TBE 1X (40 mM

Tris base, 2 mM de EDTA) e a eletroforese foi conduzida a 90 V por aproximadamente 45 min.

Após a corrida, o gel foi corado em brometo de etídio (0,1 μg/mL) e o perfil eletroforético

visualizado foi foto documentado em luz ultravioleta no Transiluminador 212 PRO Gel Logic.

Page 45: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

33

b) Estudo Filogenético

Para o estudo filogenético do SqMV-LabVV foram realizadas extrações de RNA total e

as RT-PCR seguindo o mesmo protocolo acima descrito, porém os primers específicos utilizados

foram selecionados para a parte da região do RNA2 (Tabela 1) que compreende toda a região

conservada da CP grande e pequena. Os produtos da RT-PCR foram quantificados em ng com

auxílio do aparelho de Picodrop TM -Biochrom Ltd e sequenciados pela empresa ACTGene. Os

consensos das sequências de nucleotídeos foram obtidos e as sequências foram alinhadas pelos

programas Multalin e Clustal W.Multiple Sequence Alignment. As árvores filogenéticas foram

geradas através do método de neighbour-joining, utilizando-se o programa MEGA v.5. As

sequências de nucleotídeos e de aminoácidos do SqMV-LabVV foi comparada com outros isolados

de SqMV e com outras espécies do gênero Comovirus depositadas no GenBank.

c) Transcrição Reversa – Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real (RT-qPCR)

Folhas de plantas de meloeiro infetadas com SqMV-LabVV e de plantas sadias de

meloeiro mantidas em casa de vegetação foram analisadas por qPCR. Os primers utilizados foram o

SqMV- R2 (5‟-CTG CCC AGA AAT TCC TAG CA-3‟) e SqMV-F2 (5‟ GAC TAG AAC ACC

GCT TAC-3‟). O cDNA foi sintetizado a partir de 350 ng, utilizando seus respectivos primers anti-

senso específicos e a transcriptase reversa M-MLV (Promega, Madison, WI). Aproximadamente 2,0

µL de cada cDNA obtido foram misturados com 10 µL do Mix Master Green SYBR FastStart

Universal - ROX (Roche), e 30 µM de cada primer previamente diluído em Tris 0,01 M pH 8,0.

Cada reação foi incubada a 95 ° C durante 10 min, e submetidas a 19 ciclos (95°C por 15 s; 55°C

por 60 s; 72°C por 60 s), em aparelho de PCR em tempo real- ILLUMINA e os dados foram

analisados utilizando um sistema de Software ECO ILLUMINA (Uniscience, EUA). A

concentração relativa foi estimada pela escolha de um limite da fluorescência do SYBR verde

durante a fase exponencial do aumento da fluorescência.

Avaliação de Infecções Mistas de Squash mosaic virus com Vírus dos Gêneros Potyvirus

Os experimentos foram realizados em condição de casa de vegetação visando avaliar os

efeitos da infecção mista do SqMV-LabVV com vírus do gênero Potyvirus (PRSV-W, WMV e

ZYMV) em abobrinha ‘Caserta’ (Cucurbita pepo L.). Plantas de abobrinha ‘Caserta’ foram obtidas

por semeaduras em bandejas contendo substrato. Após a germinação, as plântulas foram

transplantadas para vasos de 2 L contendo uma mistura de terra e esterco na proporção 1:1 (p/v),

previamente autoclavadas, utilizando quatro vasos por tratamento, com três plantas, por vaso. Dois

Page 46: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

34

dias após o transplantio e quando as plântulas estavam com as duas folhas cotiledonares totalmente

formadas e expandidas e a primeira folha verdadeira formada, foi realizada a inoculação mecânica dos

vírus, por meio da maceração de tecido foliar infetado com cada vírus. O SqMV foi inoculado em

uma das folhas e em seguida uma das espécie do gênero Potyvirusfoi inoculada em outra folha. O

experimento foi composto de oito tratamentos assim constituídos: A- plantas inoculadas somente

com SqMV; B- plantas inoculadas somente com PRSV-W; C- plantas inoculadas somente com

WMV; D- plantas inoculadas somente com ZYMV; E- plantas inoculadas com SqMV e com

PRSV-W; F- plantas inoculadas com SqMV e com WMV; G- plantas inoculadas com SqMV e com

ZYMV; H- testemunha, plantas sem inoculação.

As plantas foram observadas diariamente quanto ao surgimento de sintomas e início da

floração. Após 30 dias da inoculação as concentrações dos vírus do gênero Potyvirus foram

estimadas por testes de PTA-ELISA, sendo que as concentrações do SqMV foram avaliadas por

imunoprecipitação seguida de PTA-ELISA (IP-PTA-ELISA). No final do experimento foi realizada

a extração de RNA total e RT-PCR de todas as plantas, seguindo o mesmo protocolo acima

descrito, para confirmação da presença dos vírus, utilizando primers específicos (Tabela 2).

Caracterização Biológica Comparativa Entre os Isolados de Squash mosaic virus e de Cowpea

severe mosaic virus

a) Estudo Comparativo em Possíveis Hospedeiras de Lesões Locais

Os estudos de gama de plantas hospedeiras de lesões locais foram realizados em casa de

vegetação com Chenopodium amaranticolor Costa e Reyn e C. quinoa Willd, ambas espécies da

família Amaranthaceae e possíveis hospedeiras locais dos três isolados virais. Cada vírus foi

inoculado mecanicamente em duas folhas de cada planta adulta. As inoculações foram realizadas

com extratos de plantas, de meloeiro infetadas sistemicamente pelo SqMV-LabVV e de feijoeiro

caupi infetadas sistemicamente pelos isolados CPSMV-CE e CPSMV-MC, preparados na presença

de solução tampão 0,05 M de KPO4, pH 7,5, obtidos pela maceração de tecido foliar infetado, na

proporção de 1g de tecido para 5mL de solução. Diariamente as plantas foram observadas quanto ao

surgimento, quantidade e tamanho das lesões locais.

b) Estudo Comparativo em Gama de Hospedeiros de Infecção Sistêmica

Foram avaliadas 19 espécies da família Fabaceae, única família com plantas hospedeiras

sistêmicas ao SqMV (FREITAG, 1956) e ao CPSMV (LIMA; SITTOLIN; LIMA, 2005). Por conta

Page 47: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

35

da gama de plantas hospedeirasao CPSMV foram incluídas espécies das famílias Cucurbitaceae:

abóbora (Cucurbita moschata L.)‘Menina Rajada’; abobrinha (Cucurbita pepo L.) ‘Caserta’e

pepino indiano (Cucumis metuliferus L.); da família Solonaceae: berinjela (Solanum melongena L.)

e fumo (Nicotiana tabacum L.) ‘Sansum’, ‘TNN’, ‘Xanth’, ‘Sansum White burley’.

Todas as plantas encontravam-se em fase inicial de desenvolvimento em regime de casa

de vegetaçãoe foram inoculadas com cada isolado de vírus específico (SqMV, CPSMV-CE e

CPSMV-MC), cujos inóculos foram preparados na proporção de 1 g de tecido para 5 mL da solução

tampão 0,05 M de KPO4, pH 7,5.Uma segunda inoculação foi efetivada nas plantas que não

apresentaram sintomas dez dias após a primeira inoculação. As plantas inoculadas foram

observadas diariamente quanto ao aparecimento de sintomas e testadas por Dupla Difusão em Agar

contra antissoros específicos para SqMV e para CPSMV, 25 dias após a primeira inoculação.

Purificação Química de Squash mosaic virus e de Cowpea severe mosaic virus

Os isolados virais SqMV-LabVV e CPSMV-MC foram multiplicados sob condições de

casa de vegetação em 100 plantas de meloeiro e 100 plantas de feijoeiro caupi respectivamente.

Vinte dias após a inoculação, folhas com sintomas característicos dos vírus foram coletadas para

purificação por meio da clarificação com n- butanol e precipitação das partículas virais com

polietilenoglicol (PEG) 6.000, segundo protocolo usado por Lima e Amaral (1985), com algumas

modificações. O material foliar foi macerado na presença de tampão fosfato de potássio 0,1 M pH

7,0, na proporção de 1:2 (p/v), acrescido de sulfito de sódio na proporção de 0,5%. Após a

maceração, o extrato obtido foi filtrado em gaze tripla e submetido a uma clarificação com 8% de n-

butanol, sob agitação lenta e constante por aproximadamente 30 min. Em seguida, a mistura foi

submetida a uma centrifugação de 10.000 g, durante 20 min em centrífuga Sorvall RC-513. Ao

sobrenadante foram adicionados 8% de PEG, 4% de NaCl e 5% de Triton, e a mistura foi submetida

a agitação lenta e constante, por um período de 1 h. A mistura foi submetida a uma nova

centrifugação de 15.000 g por 15 min, para a precipitação do vírus, que foi ressuspendido em

tampão de fosfato 0,05 M pH 8,2. O processo de precipitação do vírus com PEG seguido de

clarificação foi repetido por três vezes e o último precipitado contendo o vírus após ressuspendido e

clarificado foi submetido a ultracentrifugação a 120.000 g, em temperatura de 30C, por 1 h e 30

min, na ultracentrífuga Bekman 27-55. A preparação final foi avaliada quanto a sua integridade

biológica por meio de inoculação em plantas sadias de meloeiro (SqMV) e feijoeiro caupi

(CPSMV-MC) e analisadas espectroforeticamente, a fim de analisar o grau de pureza e

concentração do vírus.

Page 48: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

36

Obtenção de Antissoros Policlonais para Isolados de Squash mosaic virus e de Cowpea severe

mosaic virus

Coelhos da Raça Nova Zelândia Branco sadios, criados e mantidos em gaiolas, foram

imunizados, individualmente, com preparação purificada de cada isolado de vírus para obtenção de

antissoros específicos. Foi adotado esquema de imunização com três injeções semanais na pata

trazeira dos animais (LIMA, 1978; LIMA et al., 2012a), com as preparações virais previamente

homogeneizadas com igual volume de adjuvante incompleto de Freund. Duas semanas após a

última imunização, os animais foram sangrados para a produção de 30 a 40 mL de sangue, em

intervalos de oito a 15 dias, por um período de nove meses. As amostras de sangue coletadas foram

postas para coagular em banho-maria, à temperatura de 37°C por 40 a 50 min e, em seguida,

centrifugadas a fim de precipitar os coágulosde células vermelhas formados. Os antissoros foram

então clarificados a uma centrifugação de 10.000 g e conservados em temperatura de -20°C.

Os títulos dos antissoros foram determinados por IP-PTA-ELISA e PTA-ELISA

utilizando diluições de 1:1.000, 1:10.000, 1:20.000, 1:40.000, 1:80.000 e 1:160.000. Os antissoros

foram previamente absorvidos com proteína purificada de meloeiro sadio para antissoro de SqMV e

de feijoeiro cupi para antissoro CPSMV-MC, visando remover possíveis anticorpos reativos com

proteínas de plantas.

Uma purificação das proteínas de plantas sadia foi efetuada através das etapas iniciais

do protocolo usado para purificação do vírus. O material foliar dessas plantas sadias foi macerado

na presença de tampão fosfato de potássio 0,1 M pH 7,0, na proporção de 1:2 (p/v), acrescido de

sulfito de sódio na proporção de 0,5%. Após a maceração, o extrato obtido foi filtrado em gaze

tripla e submetido a uma clarificação com 8% de n-butanol, sob agitação por aproximadamente 2 h

em temperatura ambiente. Em seguida, a mistura foi submetida a uma centrifugação de 10.000 g,

durante 10 min em centrífuga Sorvall RC-513. Ao sobrenadante foram adicionados 8% de PEG e

4% de NaCl homogeneizados em agitação lenta a 4ºC, por um período de 1 h. A mistura foi

submetida a uma nova centrifugação de 10.000 g, por 10 min, para a precipitação das proteínas, que

foram ressuspendidas em tampão de fosfato 0,05 M pH 8,2. Após agitação de 1 h a 4 ºC, a mistura

foi submetida a uma centrifugação de 5.000 g por 10 min, mantendo-se o sobrenadante com as

proteínas parcialmente purificadas, as quais foram utilizadas na absorção dos antissoros, usando a

proporção de 1:2 (antissoro/proteína purificada). Em seguida, a mistura foi incubada a 37 ºC por 3 h

e centrifugada a 5.000 g por 10 min, sendo o sobrenadante recuperado para constituir o antissoro

absorvido. A titulação foi também avaliada pela técnica de Dupla Difusão em Agar utilizando

Page 49: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

37

extrato de planta de meloeiro infetada com SqMV, de planta de feijoeiro caupi infetada com

CPSMV-MC e plantas de sadias de meloeiro e feijoeiro caupi na proporção de 1:2 (p/v) obtidos a

partir da maceração, em presença de água destilada, seguido de filtração em gaze dupla. Em

seguida, alíquotas de 25 a 35 μL dos extratos foram distribuídos nos orifícios periféricos do gel (0,8

% de agar Noble 1,0 % de NaN3) e testados contra o antissoro para SqMV e o antissoro para

CPSMV-MC nas diluições de 1:2; 1:4; 1:8; 1:16; 1:32; 1:64; 1:128; 1:256; 1:512 e 1:1.024 em

solução salina a 0,85%.

Relacionamento Sorológico Entre Isolados Squash mosaic virus e Cowpea severe virus

A avaliação de possíveis relacionamentos sorológicos entre SqMV-LabVV e isolados

de CPSMV foi realizada através de testes de Dupla Difusão em Agar, PTA-ELISA e IP-PTA-

ELISA, envolvendo a absorção heterológa dos antissoros. Antissoros para SqMV, foram absorvidos

com extrato concentrado de plantas infetadas com CPSMV e vice-versa. Nos testes de Dupla

Difusão em Agar foram utilizados os antissoros específicos produzidos para SqMV-LabVV e para

CPSMV-MC e com antissoros pertencentes a soroteca do LabVV/UFC específicos para o isolado

de CPSMV-CE. Extratos foliares de plantas de meloeiro infetadas com SqMV e extratos de plantas

de feijoeiro-caupi infetadas com isolados de CPSMV na diluição 1:2 (p/v) foram testados contra

seus antissoros homólogos e heterólogos nas diluições de 1:2; 1:4; 1:8; 1:16; 1:32 e 1:64. Extratos

de plantas sadias de meloeiro e feijoeiro caupi foram usados como testemunha em todos os testes.

Caracterização Molecular Comparativa de Isolados de Squash mosaic virus e de Cowpea severe

mosaic virus

Para os estudos filogenéticos comparativos entres os isolados de SqMV-LabVV e de

CPSMV, as sequências do SqMV-LabVV foram comparadas com as sequências dos isolados

CPSMV-MC e CPSMV-CE do LabVV já depositadas no GenBank (BESERRA JUNIOR et al.,

2011), código de acesso HM450147 e HM448426, respectivamente. A comparação foi realizada,

com os três isolados, a partir da região do genoma que compreende a CP. Além da comparação das

sequências do cp dos três isolados (SqMV, CPSMV-CE, CPSMV-MC) entre si foi realizada a

comparação dessas com sequências de vírus do gênero Comovirus depositadas no GenBank.

Page 50: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

38

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados dos testes sorológicos em Dupla Difusão em Agar, IP-PTA-ELISA e

PTA-ELISA com SqMV-LabVV confirmaram sua identidade e ausência de infecção com CMV,

PRSV-W, WMV e ZYMV, que também infetam cucurbitáceas no Nordeste brasileiro (LIMA et al.,

2012b; MOURA et al., 2001; OLIVEIRA et al., 2000; SILVEIRA et al., 2009). Os resultados dos

estudos moleculares por RT-PCR mostraram uma banda de 818 pb com os pares de primers SqMV-

R1 e SqMV-F1 (Figura 1) para os RNAs de plantas infetadas por SqMV-LabVV. O fragmento

amplificado deve compreender uma parte da região 3’ do gene da proteína maior (L proteína) e toda

a proteína menor (SM) da CP do SqMV. Nascimento et al. (2011), utilizando os mesmos primers

para identificação de isolados de SqMV provenientes de Tocantins encontraram resultados

semelhantes e Alencar et al. (2012) detectarama presença de SqMV em áreas produtoras de

cucurbitáceas utilizando o mesmo par de primers. O par de primer SqMV-R2 e SqMV-F2

amplificou um fragmento de 665 pb, correspondendo a uma parte da região do RNA 2 que codifica

parte de uma das proteínas da CP (Figura 1). Resultado semelhante foi encontrado por Lima et al.

(2013), utilizando a mesma sequência de primers no desenvolvimento de uma nova técnica para

detectar RNA viral de planta que combina imunoprecipitação e RT-PCR.

Quando o isolado SqMV-LabVV foi submetido a amplificações por RT-PCR, com os

cinco pares de primers específicos, apresentaram banda de tamanho igual ao esperado para cada par

de primer (Figura 2). O sequenciamento desse produto gerou uma sequência de 1.143 nt

correspondente ao gene da CP, demonstrando através de estudo filogenético que o isolado SqMV-

LabVV está mais próximo do isolado SqMV-Japão do que dos outros isolados de SqMV (Figura 3),

apresentando uma identidade de nucleotídeos de 96,3% com o isolado do SqMV do Japão (Tabela

3). Han et al. (2002) caracterizaram molecularmente o isolado do Japão e propuseram que se tratava

de um representante de um terceiro subgrupo do SqMV em razão da sua distinção com os demais

isolados dos Estados Unidos. De forma semelhante, Hu et al. (2009) realizaram estudos

filogenéticos com um isolado chinês de SqMV em comparação com os demais isolados depositados

no Genbank, inclusive o isolado do Japão e observaram que o isolado Japonês foi o único que não

ficou próximo aos demais isolados, indicando, portanto, se tratar de um terceiro subgrupo de

SqMV. Com esse resultado foi possível fazer inferência de que o isolado SqMV-LabVV,

caracterizada na presente pesquisa, também pertence ao terceiro subgrupo de SqMV caracterizado

pelo isolado Japonês.

Page 51: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

39

Na detecção do SqMV-LabVV por meio da qPCR com o fluoróforo Green SYBR,

observou-se uma curva de amplificação (CT) de 11,64 (Figura 4) cujo valor foi próximo ao

encontrado por Ling et al. (2011). Para desenvolver metodologia capaz de detectar isolados de

SqMV pertencentes a ambos os grupos através da técnica de qRT-PCR, Linget al. (2011) obtiveram

uma Ct de 12,3 para um isolado de SqMV do grupo II e uma Ct de 17,1 para um isolado do grupo

I,considerando 40 ciclos. Lima et al. (2013) encontraram, também, resultados semelhantes quando

utilizaram qPCR para demonstrar a eficiência da técnica que combina immunoprecipitação e RT-

PCR para detectar RNA viral de planta. Os resultados obtidos por Lima et al. (2013) revelaram

valores médios para Ct variando entre 12 a 22 para Papaya lethal yellow virus (PLYV) gênero

Sobemovirus, SqMV e ZYMV, considerando 28 ciclos. Portanto, os resultados obtidos na qPCR

confirmam a identidade do SqMV em plantas da coleção de vírus vivo do LabVV.

Nas análises sintomatológicas diárias dos estudos de infecção mista foi possível

observar que todas as plantas com infecção manifestaram sintomas quatro dias após a inoculação

mecânica, exceto o tratamento com infecção isolada de PRSV-W cujas plantas apresentaram

sintomas após cinco dias. Todas as plantas com infecção viral simples ou mista retardaram os

períodos de floração quando comparados com as plantas não inoculadas usadas como testemunhas.

Os tratamentos com infecção dupla e tripla apresentaram inicialmente sintomas de pontuações nas

folhas, seguido de mosaico severo e deformação foliar. No entanto, os sintomas e os efeitos no

desenvolvimento das plantas com infecção mista foram menos intensos quando comparados com as

plantas com infecção simples por qualquer um dos vírus do gênero Potyvirus. A par da confirmação

por sorologia, as presenças dos vírus em cada tratamento e cada espécie foram confirmadas por RT-

PCR, com as análises em gel de agarose apresentando asamplificações esperadas (Figura 5).

As concentrações dos vírus do gênero Potyvirus avaliadas por PTA-ELISA em

infecções simples e mistas foram sempre elevadas, porém os tratamentos com infecções mistas

apresentaram menores valores quando comparados com as infecções simples (Figura 6). Tais

resultados indicam a possibilidade de que os vírus do gênero Potyvirus sofreram algum tipo de

interferência quando em infecção conjunta com o SqMV-LabVV. As concentrações do SqMV-

LabVV estimadas por IP-PTA-ELISA indireto foram elevadas nas três formas de infecção, sendo

maior, no entanto,na infecção simples (Figura 7). O SqMV-LabVV também sofreu algum tipo de

interferência nas infecções mistas, exceto no tratamento de infecção dupla com o PRSV-W. No

entanto, apesar das estimativas das concentrações virais em infecções simultâneas terem sido

menores ou iguais quando comparadas com as infecções simples, os sintomas ocasionados pelos

vírus sozinhos ou em combinação são suficientes para afetar significativamente a produtividade das

Page 52: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

40

plantas infetadas (SILVEIRA et al., 2009; LIMA et al., 2012b). Segundo Silveira et al. (2009) e

Lima et al. (2012b), o uso de variedades resistentes para mais de um vírus constituem eficientes

formas de controle para o cultivo comercial de espécies de cucurbitáceas. Os resultados encontrados

nessa pesquisa diferiram dos encontrados por Silva (2011) que avaliou o efeito da infecção mista

entre SqMV, PRSV-W, WMV e ZYMV em plantas de meloeiro. Provavelmente as diferenças

devem estar relacionadas às reações diferenciadas das espécies de plantas, uma vez que os

resultados obtidos nesta pesquisa envolveram abobrinha ‘Caserta’, enquanto os resultados obtidos

por Silva (2011) envolveram a cultura do meloeiro, indicando que os efeitos dos vírus nas plantas,

tanto em infecção simples como em infecção mista, dependem, sobretudo da interação vírus planta.

Segundo Lima et al. (2012b); Oliveira et al. (2000); Ramos; Lima; Gonçalves (2003) e Silveira et

al. (2009), hospedeiras diferentes, até dentro de uma mesma espécie podem apresentar reações

biológicas diferentes.

Como esperado, na caracterização biológica comparativa com possíveis hospedeiras

locais os três isolados virais (SqMV-LabVV, CPSMV-CE e CPSMV-MC) ocasionaram lesões

necróticas locais em C. amaranticolor e C. quinoa, no entanto, as mesmas diferiram em número,

quantidade e tamanho. Em folhas de C. amaranticolor inoculadas com CPSMV-CE os sintomas se

manifestaram com seis dias após a inoculação, enquanto com CPSMV-MC e com SqMV-LabVV os

sintomas surgiram somente oito dias após a inoculação. As quantidades de lesões por folha

inoculada variaram, sendo cinco lesões por folha para o CPSMV-MC, 15 para o SqMV-LabVV e

30 para o CPSMV-CE. As folhas de C. quinoa apresentaram sintomas cinco dias após a inoculação

com CPSMV-CE, seis dias após a inoculação com CPSMV-MC e somente 11 dias após a

inoculação com SqMV-LabVV. As quantidades de lesões por folha inoculada foram 10 para o

CPSMV-MC, 20 para o SqMV-LabVV e 28 para o CPSMV-CE (Tabela 4). O tamanho das lesões

em C. amaranticolor variou de pequeno com aproximadamente 2 mm nas lesões induzidas por

CPSMV-MC, 4 mm para CPSMV-CE a 6 mm para SqMV. Essas variações quanto ao número,

quantidade, tamanho e início de formação das lesões podem ser usadas como critério biológico para

diferenciar esses isolados virais. Resultado semelhantes foram obtidos por Silva (2011) com SqMV-

LabVV nas mesmas espécies de plantas. Camarço et al. (2009) observaram também lesões

necróticas locais nessas mesmas espécies de plantas com diferentes isolados de CPSMV. Esses

resultados expõem a existência de hospedeiras locais comuns aos três isolados de vírus, embora

com diferenças nas lesões.

No estudo comparativo em gama de plantas hospedeiras (Tabela 5), nenhum dos três

isolados infetou espécies da família Solonaceae. Com exceção do pepino indiano, o SqMV-LabVV

Page 53: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

41

infetou sistematicamente todas as espécies da família Cucurbitaceae, demonstrando que a gama de

hospedeiros sistêmicosdo SqMV deve estar restrita a espécies da família Cucurbitaceae, sendo mais

importante em melão Cantaloupe (LIMA et al., 2012b; MOURA et al., 2001). Ao contrário do

encontrado por Freitag (1956) para SqMV, o isolado de SqMV-LabVV não infetou nenhuma das

espécies das famílias Fabaceae. Os isolados CPSMV-MC e CPSMV- CE não infetaram nenhuma

espécie da família Cucurbitaceae, porém infetaram todas as cultivares de fejoeiro-caupi testadas,

com exceção da cv. Macaibo que não foi infetada pelo CPSMV-CE. De outra parte, as demais

espécies da família Fabaceae não foram infetadas por nenhum dos dois isolados de CPSMV. Lima

et al. (2005), objetivando isolar, identificar e caracterizar um novo isolado de CPSMV encontrado

infetando Crotalaria paulinea Schrank no estado do Maranhão, realizaram também estudos

biológicos através da gama de hospedeiros em espécies da família Fabaceae e observaram que o

isolado de C. paulinea (CPSMV-CROT) infetou quase todas as cultivares de feijoeiro-caupi, o que

não aconteceu para as demais espécies da familia Fababecae, corroborando com os resultados

encontrados nessa pesquisa. Camarço et al. (2009); Lima et al. (2011b) e Lima et al. (2012c)

observaram também que o CPSMV-MC foi o único isolado de CPSMV capaz de infetar a

cv.Macaibo, o que comprova a existência de diferença biológica entre CPSMV-MC e CPSMV-CE

confirmadas na presente pesquisa e que precisam ser consideradasem programas de melhoramento

para a produção devariedades resistentes. Assim sendo todos esses resultados apontaram para a

inexistência de hospedeira sistêmica comum aos isolados de SqMV e de CPSMV.

As preparações purificadasdos isolados SqMV-LabVV e CPSMV-MC apresentaram

razões da absorção nos comprimentos de onda de A260 e A280 nm (A260/A280) de 1,81 e 1,51 para

SqMV-LabVV e para CPSMV-MC, respectivamente. Tais valores são típicos de vírus poliédricos e

semelhantes aos encontrados por Lima e Amaral (1985); Rabelo Filho et al (2005) e Silva (2011)

para um isolado de SqMV e por Lima et al. (2005) e Camarço et al. (2009) para um isolado de

CPSMV. As concentrações dos vírus foram estimadas em 58,32 mg de vírus por Kg de tecido

vegetal infetado para SqMV-LabVV e em 64,83 mg de vírus por Kg de tecido vegetal infetado para

CPSMV-MC. As preparações purificadas dos vírus foram infectivas nas diluições de 1:10 e 1:20,

quando inoculadas em plantas sadias hospedeiras de cada vírus. Esses resultados demonstraram que

o protocolo de purificação utilizado nessa pesquisa (LIMA, AMARAL, 1985) é eficiente para

purificação de vírus do gênero Comovirus e aqueles com características semelhantes como PLYV

eficientemente purificado por Nascimento et al. (2010). As análises eletroforéticas das proteínas

capsidiais dos isolados virais, nas diluições de 1:20 e 1:40 (preparação viral/tampão) permitiram

estimar seus pesos moleculares em aproximadamente 21 e 43 kDa (Figura 8). Segundo King (2012)

esses valores correspondem aos valores dos vírus do gênero Comovirus que possuem duas proteínas

Page 54: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

42

na sua CP com massas moleculares estimadas entre 40-45 kDa e 21-27 kDa. Quando avaliado pela

técnica de Dupla Difusão em Agar, os antissoros para CPSMV-MC e para SqMV-LabVV

apresentaram títulos de 1:1024, sem nenhuma reação com extrato de planta sadia. Em IP- ELISA os

títulos dos antissoros absorvidos com proteína de planta sadia ou com o extrato de planta sadia

foram de 1:80.000 para CPSMV-MC e de 1:160.000 para SqMV-LabVV. Em ELISA indireto os

títulos dos antissoros absorvidos foram de 1:20.000 e de 1:40.000 para CPSMV-MC e para SqMV-

LabVV, respectivamente. Esses resultados demonstraram e confirmaram que as metodologias de

purificação química e de imunização de “foot pad” proporcionaram economia de vírus purificado e

produção de elevada concentração de anticorpos no antissoro (LIMA; AMARAL, 1985; LIMA et

al., 2012a).

Em testes de Dupla Difusão em Agar, os extratos foliares de plantas infetadas com

SqMV-LabVV e de plantas infetadas com CPSMV-MC reagiram contra o antissoro para SqMV-

LabVV, com a formação de esporão entre os extratos de plantas infetadas com CPSMV-MC e de

plantas infetadas com SqMV-LabVV. No entanto, extratos de plantas infetadas com SqMV-LabVV

não apresentaram reação quando testados contra antissoro para CPSMV-MC, demonstrando um tipo

de relacionamento sorológico unilateral. Teste com o antissoro para SqMV-LabVV absorvido com

extrato de planta infetado com CPSMV-MC não apresentou reação com o CPSMV-MC,

demonstrando que um possível epitopo comum às duas espécies de vírus do gênero Comovirus foi

de fato absorvido. Esses resultadosdemonstraram a existência de relacionamento sorológico

unilateral entre SqMV-LabVV e CPSMV-MC, capaz de ser detectado somente com o uso de

antissoro para SqMV-LabVV. No entanto, referido relacionamento sorológico unilateral não foi

possível de ser detectado em testes de PTA-ELISA e/ou IP-PTA-ELISA. Silva (2011) também

observou a existência desse relacionamento sorológico, porém os resultados dessa pesquisa são

mais consistente devido a realização da absorção dos antissoros com os extratos de plantas infetadas

com os isolados virais analisados, podendo-se afirmar a existência de um epitopo comum

responsável pelo relacionamento sorológico. A ausência de relacionamento sorológico unilateral em

PTA-ELISA e/ou IP-PTA-ELISA pode estar relacionada com a elevada sensibilidade de referidas

técnicas, indicando a necessidade de diluições seriadas de antígenos e antissoros a fim de que tal

diferença possa ser detectada.

A caracterização molecular comparativa entre SqMV-LabVV e isolados de CPSMV

efetuada a partir do estudo filogenético comparativo da região da CP entre os três isolados, SqMV-

LabVV, CPSMV-MC e CPSMV-CE, mostraram que os isolados de CPSMV ficaram próximos,

enquanto que o SqMV-LabVV ficou distante dos dois isolados de CPSMV e das demais espécies de

Page 55: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

43

vírus do gênero Comovirus (Figura 9). O CPSMV-MC e o CPSMV-CE apresentaram valor de

identidade entre as sequências de nucleotídeos da região do cp de 92,5%, enquanto que o SqMV-

LabVV e o CPSMV-MC apresentaram um valor de 31,7% e o SqMV-LabVV e o CPSMV-CE

apresentaram valor de 32,2% (Tabela 6). Beserra Junior et al. (2011) avaliaram a variabilidade na

sequência do cp de seis isolados de CPSMV pertencentes ao banco ativo de vírus do LabVV e

concluíram que esses isolados possuem uma baixa variabilidade entre si. A distância filogenética

entre os isolados de CPSMV e o isolado SqMV-LabVV foi semelhante a encontrada por Abreu et

al. (2011); Camarço et al. (2009) e Souto et al (2002), quando incluíram em suas análises

filogenéticas o SqMV para ser comparado com sequências dos isolados de CPSMV avaliados.

Portanto, como a região analisadaé bastante conservada, os resultados não apresentaram indicativos

da existência de determinantes antigênicos virais reponsáveis pelo relacionamento sorológico

unilateral entre os isolados CPSMV e SqMV-LabVV.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABREU, E.F.M.;. TINOCO, M.L.P; ANDRADE, E.C ; ARAGÃO;F.J.L. Diversity among isolates

of cowpea severe mosaic virus infecting cowpeas in northeastern Brazil.Genetics and Molecular

Research, Ribeirão Preto, v.11, n. 3, p.3146-3153, 2012.

ALENCAR, N.E.; FIGUEIRA, A.R.;. ALMEIDA, J. E. M; LUCAS, M. A.; SANTOS, L. B.

NASCIMENTO, E. R. Identificação biológica e molecular de vírus detectados em espécies de

cucurbitáceas provenientes do Estado do Tocantins. Journal of Biotechnology and

Biodiversity, Tocantins, v. 3, n. 1, p. 32-37, 2012.

ALMEIDA, A. M. R.; LIMA, J. A.A. Técnicas Sorológicas Aplicadas à Fitovirologia. In:

ALMEIDA, A. M. R.; LIMA, J. A. A. (Eds). Princípios e técnicas de diagnose aplicados em

fitovirologia. Londrina: Embrapa Soja/ Brasília: Sociedade Brasileira de Fitopatologia. 2001. cap.

3, .p. 33-62.

BESERRA JUNIOR, J. E. A , ANDRADE, E. C, CAMARÇO, R. F. R. A, NASCIMENTO, A. K.

Q.; LIMA, J.A.A. Sequence variability in the coat protein gene of cowpea severe mosaic virus

isolates from northeastern Brazil. Tropical Plant Pathology,Brasília, v.36, n.2, p. 121-124, 2011.

CAMARÇO, R. F. E. A.;NASCIMENTO, A.K.Q.; ANDRADE, E.C; LIMA, J.A.A. Biological,

serological and molecular comparison between isolates of Cowpea severe mosaic virus. Tropical

Plant Pathology, Brasília, v. 34, n. 04, p. 239-244, 2009.

FREITAG, J.H. Beetle transmission, host range, and properties of Squash mosaic virus.

Journal ofPhytopathology, Berlim, v. 46, n.2, p.73-81, 1956.

Page 56: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

44

HAN,S.S., YOSHIDA,K., KARASEV,A.V. AND IWANAMI,T. Nucleotide sequence of a

Japanese isolate of Squash mosaic virus.Brief report. Archives Virology, Austria, v.147, n. 2, p.

437-443, 2002.

HU,J; ZHOUT,T; LIU,L.;PENG,B; LI,H.;FAN,Z.;GU,Q. The genomic sequence of a Chinese

isolate of Squash mosaic virus with novel 50 conserved ends.Virus Genes, Boston, v. 38,n.3, p.

475–477, 2009.

KING, A. M. Q. FamilySecoviridae In: KING, A. M. Q.; LEFKOWITZ, E.; ADAMS, M.J.;

CARSTENS, E. B. (eds.) Virus taxonomy. Ninth report of the International Committee on

Taxonomy of Viruses. Academic Press, 2012. 1338p.

LIMA, J. A. A.; AMARAL, M. R. G. Purificação e sorologia de “Squash mosaic virus” isolado de

melancia. Fitopatologia Brasileira, Brasília,v. 10, n.3, p. 605-611, 1985.

LIMA, J. A. A.; NASCIMENTO, A. K. Q.; RADAELLI, P.; PURCIFULL, D. E. Serology Applied

to Plant Virology. In: Moslih Al-Moslih. (Org.). Serological Diagnosis of Certain Human,

Animal and Plant Diseases. Croatia: InTech, ed. Rijeka, 2012a. v. 1, p.71-94.

LIMA, J. A. A.; NASCIMENTO, A. K. Q.; SILVA, F.R.; SILVA, A. K. F.; ARAGÃO, M. L. An

Immune Precipitation Enzyme-Linked Immunosorbent (IP-ELISA) Technique for Identification of

Plant Viruses. In: Annals of XXII National Meeting of Virology and VI Virology Meeting of

Mercosul. – 22. 2011a, Atibaia. Anais… São Paulo: Virus Reviews and Research, 2011b. p. 56-56.

LIMA, J. A. A; NASCIMENTO, A. K. Q.; BARBOSA, G.S.; SILVA, F. R. Viruses infecting

melon and watermelon in Northeastern Brazil. Virus: Review and Researches, Brazilian, v.17, n.

1/2, p. 29-35, 2012b

LIMA, J.A.A. Blackeye cowpea mosaic virus: purification partial characterization, serology

and immunochemical and cytological techniques for detection of virus infected legume seeds.

1978. 154f. Tese (Doutorado em Fitopatologia) University of Florida, 1978.

LIMA, J.A.A., NASCIMENTO, A.K.Q., RADAELLI, P; SILVA, A.K. F; SILVA, F.R. A

Technique Combining Immunoprecipitation and RT-PCR for RNA Plant Virus Detection. Journal

of Phytopathology,2013. Disponível em:<

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jph.12208/abstract >. Acesso em: 23 jan. 2014.

LIMA, J.A.A., NASCIMENTO, A.K.Q., SILVA, G.S. & CAMARÇO, R.F.E.A. Crotalaria

paulinea, novo hospedeiro natural do vírus do mosaico severo do caupi. Fitopatologia Brasileira,

Brasília, v. 30, n. 4, p.429-433, 2005.

LIMA, J.A.A.; NASCIMENTO, A.K.Q., SILVA, A.K.F.; ARAGÃO, M.L.; Biological stability of a

strain of Cowpea severe mosaic virus over 20 years. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 43,

n.1, p.105-111, 2012c.

Page 57: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

45

LIMA, J.A.A.; SILVA,A.K.F.; ARAGÃO, M.L.; FERREIRA, N.R.A; TEÓFILO, E.M. Simple and

multiple resistances to viruses in cowpea genotypesPesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília,

v.46, n.11, p.1432-1438, 2011b.

LIMA, J.A.A.; SITTOLIN, I.M.; LIMA, R.C.A. Diagnose e estratégias de controle de doenças

ocasionadas por vírus. In: FREIRE-FILHO, F.R.; LIMA, J.A.A.; SILVA, P.H.S.; RIBEIRO, V.Q.

(Eds.) Feijão caupi: Avanços tecnológicos.ed EMBRAPA Informação Tecnológica, 2005. p 404-

459.

LIMA, J.A.A.; VIEIRA, A.C. Distribuição do vírus do mosaico da abóbora em municípios

cearenses e gama de hospedeiras de um isolado. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 17, n. 1, p.

112-114, 1992.

LING, K.S; WECHTER,W.P; WALCOTT,R.R; KEINATH ,A.P. Development of a Real-time RT-

PCR Assay for Squash mosaic virus Useful for Broad Spectrum Detection of Various Serotypes and

its Incorporation into a Multiplex Seed Health Assay. Journal of Phytopathology,Berlim, v. 159,

n. 10, p. 649-656, 2011.

MOURA, M.C.C.L.; LIMA, J.A.A.; OLIVEIRA, V.B.; GONÇALVES, M.F.B. Identificação

sorológica de espécies de vírus que infetam cucurbitáceas em áreas produtoras do Maranhão.

Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 26, n. 1, p. 90-92, 2001.

NAGATA, T.; ALVES, D.M.T.; INNOUE-NAGATA, A.K.; TIAN, T.Y.; KITAJIMA, E.W.;

CARDOSO, J.E.; ÁVILA, A.C. A novel melon flexivirus transmitted by whitefly. Archives of

Virology, Austria, v. 150, n.2, p. 379-387, 2005.

NAGATA, T.; KITAJIMA, E.W.; ALVES, D.M.T.; CARDOSO, J.E.; INOUE-NAGATA, A.K.;

OLIVEIRA, M.R.V.; ÁVILA, A.C. Isolation of a novel carlavirus from melon in Brazil. Plant

Pathology, London, v. 52, n. 2, p.797, 2003.

NASCIMENTO, A. L. L. ; LIMA, J. A.A ; NASCIMENTO, A. K. Q. ; GONÇALVES, M. F. B. .

Sorologia e sobrevivência do vírus do amarelo letal do mamoeiro. Revista Ciência Agronômica,

Fortaleza, v. 41, n. 2, p. 448-455, 2010.

NASCIMENTO, I. R. ; SANTOS, L. B. ; FIGUEIRA, A. R.FIGUEIRA, A. R. ; SANTOS, G. R. ;

AGUIAR, R. W. S. ; MALUF, W.R. ; OLIVEIRA, G. I. S. de . Identificação molecular de espécies

de vírus e reação fenotípica de famílias de melancia a um isolado do vírus da mancha anelar do

mamoeiro, estirpe melancia (Pappaya ringspot virus strain watermelon - PRSV-W). Journal of

Biotechnology and Biodiversity, Tocantis, v. 3, p. 22-29, 2011.

OLIVEIRA, V. B.; LIMA, J. A. A.; VALE, C. C.; PAIVA, W.O. Caracterização biológica e

sorológica de isolados de potyvirus obtidos de cucurbitáceas no Nordeste brasileiro. Fitopatologia

Brasileira, Brasília, v. 25, n.4, p.628-636, 2000.

RABELO FILHO. F.A.C; LIMA, J.A.A.; RAMOS, N.F; GONÇALVES, M. D. B;

CARVALHO,K.F. Produção de anti-soro para o vírus do mosaico da abóbora mediante imunização

oral de coelhos. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 36, n. 3, p. 344-347, 2005.

Page 58: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

46

RAMOS, N.F.; LIMA, J.A.A.; GONÇALVES, M.F.B. Efeitos da interação de potyvirus em

híbridos de meloeiro, variedades de melancia e abobrinha. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 28,

n.2, p.199-203, 2003

SILVA, F. R.. Caracterização biológica, sorológica e molecular de um isolado de Squash

mosaic virus. 2011. 51f. Monografia (Graduação) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza.

SILVEIRA, L. M.; QUEIROZ, M. A. de; LIMA, J. A. A.; NASCIMENTO, A. K. Q.; LIMA

NETO. Levantamento sorológico de vírus em espécies de cucurbitáceas na região do submédio do

São Francisco, Brasil. Tropical Plant Pathology, Brasília, v. 34, n. 2, p.123-126, 2009

SOUTO, E.R., ALMEIDA, A.M.R., BIANCHINI, A., SARTORI, F. ; CALVO, E.S. Análise

molecular de segmento do RNA2 de Comovirus isolados de soja no Estado do Paraná.

Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 27, n. 5, p. 525-527, 2002.

Page 59: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

47

Tabela 1- Oligonucleotídeos específicos para Squash mosaic virus usados para amplificação de

parte do RNA2, temperatura de anelamento e tamanho esperado da amplificação.

Tabela 2- Oligonucleotídeos específicos para Papaya ringspot virus, tipo Watermelon (PRSV-

W); Squash mosaic virus (SqMV), Watermelonmosaic virus (WMV) e Zucchini yellow mosaic

virus (ZYMV) usados para confirmação da presença de cada vírus em experimentos de infecção

mista, temperatura de anelamento e tamanho esperado da amplificação.

Oligonucleiotídeo Sequência Tm°C Amplificação

esperada (bp)

SqMV -1F AAG TGA TCT CTG CTC CCT CT

57

457 SqMV-1R CTT GTC TTT GAG TGC CGA

SqMV-2 F AGC AGC TGT CAG AAC CTT G

56 917 SqMV-2 R AGT GGC ATG CAA AGG ATG

SqMV -3 F GAT CAA AGA AAA GGG GGC CA

60 882 SqMV -3 R CCA TGT AAG CAC CAG CGC

SqMV -4 F CCC CAA TCC TTG TGG TGA TG

58 757 SqMV -4 R GTT CCA AGC TGC TGT ACC

SqMV -5 F GGG CTC GTT TGC TAG GAA T

58

630 SqMV -5 R GAA GCC ACA ACA AAA CCC AG

Oligonucleiotídeo Sequência Tm°C Amplificação

esperada (bp)

PRSV-W –F TGAACGGAGGGGAGACT

57,5 999 PRSV-W – R CAGCAAACACACAAGCGCGA

SqMV – F GACTAGAACACCGCTTAC

56,5 655 SqMV – R CTGCCCAGAAATTCCTAGCA

WMV – F CAGTGTCTCTGCAATCAGGA

57,5 800 WMV – R CCCTTGCAGTGTGCCTCTCAG

ZYMV –F GCTCCATACATAGCTGAGACAGC

55

300 ZYMV – R CACAATTTTTTTATGAGAATTAGC

Page 60: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

48

Tabela 3- Porcentagem de identidade entre as sequências de nucleotídeos dos fragmentos dos

genes da capa proteica (cp) do isolado de Squash mosaic virus (SqMV) pertencente ao banco

ativo de vírus do Laboratório de Virologia Vegetal (LabVV) da UFC e de vírus do gênero o

Comovirus depositados no Genbank: Cowpea mosaic virus, CPMV(NC-003550.1); Cowpea

severe mosaic virus, CPSMV-USA (NC-003544); Red clover mottle virus, RCMV(NC-

003738.1); SqMV-China (EU421060), SqMV-EUA (AF059533); SqMV- Rep.Czech

(JF922966) e SqMV-Japão (AB-054689).

Isolado CPMV CPSMV-USA

RCMV SqMV- China

SqMV- EUA

SqMV- Rep.Ch

SqMV- Japão

SqMV- LabVV

CPMV - 44,3% 51,7% 35,2% 37,3% 37,3% 36,5% 36,0%

CPSMV-USA - 41,7% 29,7% 31,6% 31,6% 30,5% 30,0% RCMV - 33,3% 37,0% 37,0% 34,9% 35,2%

SqMV- China - 84,0% 84,0% 87,9% 86,8%

SqMV- EUA - 100% 85,0% 84,6%

SqMV- Rep.Czech - 85,0% 84,6% SqMV- Japão - 96,3%

Page 61: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

49

Page 62: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

50

Tabela 4- Reação, surgimento e quantificação de lesõeslocais em folhas de espécies da família Amaranthaceae inoculadas com isolado de Squash mosaic

virus do Laboratório de Virologia Vegetal da UFC (SqMV-LabVV) e de isolados de Cowpea severe mosaic virus (CPSMV).

Espécie Vegetal

Isolado de Vírus

SqMV-LabVV CPSMV-CE CPSMV-MC

Sintoma

Início

No. Lesões/

Folha

Tamanho

das lesões Sintoma Início

No. Lesões/

Folha

Tamanho

das lesões Sintoma Início

No. Lesões/

Folha

Tamanho

das lesões

Chenopodium amaranticolor LlNe* 8 dias 15 6mm LlNe* 6 dias 30 4mm LlNe* 8 dias 5 2mm

C. quinoa LlNe* 11 dias 20 8 mm LlNe* 5 dia 28 6 mm LlNe* 6 dias 10 4 mm

*LlNe- Lesão local Necrótica

Page 63: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

51

Tabela 5- Reações sintomatológicas e resultados de dupla difusão em agar em diferentes espécies de plantas inoculadas com Squash

mosaic virus (SqMV-LabVV) e isolados de Cowpea severe mosaic virus (CPSMV-CE e CPSMV-MC).

Família Vegetal Isolado de Vírus

Espécie

Cultivar

SqMV-LABVV CPSMV-CE CPSMV-MC

Sintoma* Dupla

Difusão Sintoma*

Dupla

Difusão Sintoma*

Dupla

Difusão CUCURBITACEAE

Cucurbita pepo–Caserta Ll /M + SS - SS -

Cucurbita moschata - ‘Menina Rajada’ Ll /M + SS - SS - Cucumis metuliferus SS - SS - SS -

FABACEAE

Cassia occidentales SS - SS - SS - Clitoria ternatea SS - SS - SS -

Leucena sp. SS - SS - SS -

Macroptilium atropurpureum SS - SS - SS -

M. lathyroides SS - SS - SS - Phaseulus vulgaris SS - SS - SS -

Vigna unguiculata

‘Canapú’ SS - Ms + Ml + ‘Canapuzinho’ SS - Ms + Ml +

‘Coruzinha’ SS - M + Ml +

‘Costela- de-Vaca’ SS - Ms + Ml + ‘Feijão preto’ SS - M + Ml +

‘Lizão’ SS - Ms + Ml +

‘Macaibo’ SS - SS - +

‘Maroatã’ SS - Ml + Ml + ‘Manteigão SS - Ms/B + Ml +

‘Milagroso’ SS - M + M +

‘Paulistinha’ SS - Ms/B + Ml + ‘Pingo de ouro’ SS - Ms/B + M +

‘Pitiuba’ SS - Ms/B + Ml +

‘Roxinho’ SS - Ms/B + Ml +

Page 64: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

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‘Sempre Verde’ SS - Ms/B + M +

Tabela 5- Continuação

Família Vegetal Isolado de Vírus

Espécie

Cultivar

SqMV-LABVV CPSMV-CE CPSMV-MC

Sintoma* Dupla

Difusão Sintoma*

Dupla

Difusão Sintoma*

Dupla

Difusão

SOLANACEAE

Nicotiana tabacum SS - SS - SS - ‘Sansum’ SS - SS - SS -

‘TNN’ SS - SS - SS -

‘Xanth’ SS - SS - SS -

‘Sansum White burley’ SS - SS - SS - Solanum melongena SS - SS - SS -

*- B- bolhosidade, Ll- lesões locais, M- mosaico, Ml- mosaico leve, Ms- mosaico severo e SS- sem sintoma

Page 65: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

53

Tabela 6- Porcentagem de identidade entre as sequências de nucleotídeos do 1

fragmento do gene da capa protéica (cp) dos isolados de Squash mosaic virus 2

(SqMV-LabVV), Cowpea severe mosaic virus,CPSMV-MC (HM450147) e 3

CPSMV-CE (HM448426) pertencente ao banco ativo de vírus do Laboratório de 4

Virologia Vegetal (LabVV) da UFC e de outros vírus do gênero o Comovirus 5

depositados no Genbank: Cowpea mosaic virus, CPMV(NC-003550.1) e CPSMV-6

USA (AF059533). 7

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38 Figura 1- Resultados de eletroforese em gel de agarose de 39

produtos da amplificação de partes do genoma do isolado de 40

Squash mosaic virusdo Laboratório de Virologia Vegetal (SqMV-41

LabVV); M- marcador ladder 1 kb; 1-Amplificação com par de 42 primers 1; 2- Amplificação com par de primers 2; 3- Planta sadia 43 com par de primers 1; 4 -Planta sadia com par de primers 2 44

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47

Isolados

CPSMV-

MC

CPSMV-

CE

CPSMV-USA CPMV SqMV-

LabVV

CPSMV-MC - 92,5% 42,1% 32,3% 31,7%

CPSMV-CE 42,6% 32,6% 32,2%

CPSMV-USA - 48,2% 32,9%

CPMV - 31,3%

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Figura 2- Resultados da eletroforese em gel de agarose de produtos da 65

amplificação de partes do genoma do isolado de Squash mosaic virus do 66

Laboratório de Virologia Vegetal (SqMV-LabVV); M- marcador ladder 1 67

kb; 1,2,3, 4 e 5-Planta infetada com SqMV; SD- Planta de melão sadia; a: 68

Par de primer específico para SqMV -1F e1R; b: Par de primer específico 69

para SqMV -2F e 2R; c: Par de primer específico para SqMV -3F e3R; d: 70

Par de primer específico para SqMV -4F e4R;e: Par de primer específico 71

para SqMV -5F e5R. 72

73

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Figura 3- Árvore filogenética obtida a partir das sequências de nucleotídeos do gene da capa 79

proteica (cp) do isolado de Squash mosaic virus do Laboratório de Virologia Vegetal da 80

(SqMV-LabVV) da UFC e de vírus do gênero o Comovirus depositados no Genbank: 81

Cowpea mosaic virus, CPMV (NC-003550.1); Cowpea severe mosaic virus,CPSMV-EUA 82

(NC-003544); Red clover mottle virus, RCMV (NC-003738.1); SqMV-China (EU421060), 83

SqMV-EUA (AF059533); SqMV- Rep.Czech (JF922966) e SqMV-Japão (AB-054689). O 84

comprimento dos ramos horizontais é proporcional a distância genética entre os isolados; os 85

ramos verticais são arbitrários. Os números sobre os ramos indicam a porcentagem de 86

repetições da análise de bootstrap. 87

88

89

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91 Figura 4– Curvas padrão desenvolvida de acordo comos valores dociclo de 92

amplificação (CT) versus o número de cópias amplificados extraída a partir de tecidos 93

de plantas de meloeiro (Cucumis melo) infetadas com o isolado de Squash mosaic virus 94

do Laboratório de Virologia Vegetal (SqMV-LabVV) e tecidos de meloreiro sadia. A 95

eficiência da reacção foi de 99% calculada a partir do coeficiente angular da curva 96

indicado pela fórmula. 97

98

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Figura 5- Resultados de eletroforese em gel de agarose de produtos da 120

amplificação de partes do genoma de Papaya ringspot virus (PRSV-W), 121

Squash mosaic virus (SqMV), Watermelon mosaic virus (WMV) e Zucchini 122

yellow mosaic virus (ZYMV) em infecção simples e mista. M- marcador ladder 123

1 kb; S- Planta de abobrinha ‘Caserta’ (Curcubita pepo) sadia; 1- infetada com 124

SqMV+PRSV-W; 2- infetada com SqMV+WMV; 3- infetada com SqMV+ 125

ZYMV; 4- infetada com SqMV; 5- infetada com PRSV-W; 6- infetada com 126

WMV; 7- infetada com ZYMV; A- primer específico para SqMV; B- primer 127

específico para PRSV-W; C- primer específico para WMV; D- primer 128

específico para ZYMV. 129

130

999 pb

655 pb

300 pb

800 pb

A B C D

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Figura 6- Concentrações de Papaya ringspot virus (PRSV-W), Watermelon mosaic virus 135

(WMV) e Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) avaliadas pelas razões dos valores de 136

absorbância em ELISA indireto em infecção simples e em combinação com Squash mosaic 137

virus (SqMV) e dos valores da absorbância para extrato de planta sadia. 138

139

140

141

Figura 7- Concentrações de Squash mosaic virus (SqMV) avaliadas pela razão dos valores de 142

absorbância em IP-ELISA em infecção simples e em combinação com Papaya ringspot virus 143

(PRSV-W), Watermelon mosaic virus (WMV) e Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) e dos 144

Tipo de Infecção

A405nm

Ext. Vírus/ A405nm

Ext. Sadia

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valores da absorbância para extrato de planta sadia.145

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159 Figura 8- Avaliação da proteína capsidial do isolado de Squash 160

mosaic virus (SqMV) e do Cowpea severe mosaic virus (CPSMV) em 161

gel de poliacrilamida com SDS. M- Marcador Broad Range Protein 162

Molecular Weight Markes; 1- CPSMV purificado na diluição de 1:20; 163

2- CPSMV purificado na diluição de 1:40; 3- SqMV purificado na 164

diluição de 1:10; 4- SqMV purificado na diluição de 1:20. 165

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Figura 9- Árvore filogenética obtida a partir das sequências de nucleotídeos da capa 177

proteica do isolados de Squash mosaic virus (SqMV-LabVV); Cowpea severe mosaic 178

virus (CPSMV-MC (HM450147) e CPSMV-CE (HM448426) pertencente ao banco ativo 179

de vírus do Laboratório de Virologia Vegetal (LabVV) da UFC e de outros vírus do 180

gênero o Comovirus depositados no Genbank: Cowpea mosaic virus, CPMV (NC-181

003550.1) e CPSMV-EUA (AF059533). O comprimento dos ramos horizontais é 182

proporcional a distância genética entre os isolados; os ramos verticais são arbitrários. Os 183

números sobre os ramos indicam a porcentagem de repetições da análise de 184

bootstrap.Código de acesso no GenBank. 185

M 1 2 M 3 4

Page 73: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

Conclusões Gerais

Page 74: Dissertação de Mestrado CARACTERIZAÇÃO BIOLÓGICA

60

CONCLUSÕES GERAIS

Com base nos resultados obtidos na presente pesquisa, conclui-se que:

1-Os resultados dos estudos filogenéticos indicam que o SqMV-LabVV está estreitamente

relacionado ao isolado de SqMV Japonês, podendo ser incluído no terceiro subgrupo do SqMV.

De outra parte, o SqMV-LabVV ficou distante dos dois isolados de CPSMV.

2- Espécies de vírus do gênero Potyvirus sofreram algum tipo de interferência quando em infecção

conjunta com o isolado SqMV-LabVV.

3- A metodologia da purificação foi eficiente tanto para SqMV-LabVV como para o CPSMV-MC,

possibilitando a produção de antissoros específicose reativos em Dupla Difusão em Agar e em

testes de ELISA.

4- Existe relacionamento sorológico unilateral entre SqMV-LabVV e CPSMV-MC, detectável por

Dupla Difusão em Agar.