Diversitatea biologică şi genetică în cadrul grupului de tulpini PVY

 

În decursul anilor 2004-2006 a fost efectuat un studiu amplu privind infecţiile virotice din cultura cartofului pentru sămânţă din Statele Unite. Peste 4000 de probe s-au dovedit a fi pozitive (reacţie biologică specifică pe plantele test – tutun; profilarea serologică s-a efectuat cu anticorpi monoclonali specifici PVY, profilul RT-PCR s-a realizat folosind analiza multiplex, de identificarea a celor două legături proeminent recombinate în genomul PVY (Gray şi colab., 2010). Un subgrup neobişnuit de izolate a fost descoperit în timpul acestui studiu, fiind atribuit tulpinei PVY0, având la bază absenţa legăturilor recombinate (proba RT-PCR), incapacitatea de a induce necroza nervurii la tutun şi reacţia pozitivă la PVYO– anticorpi specifici MAb2 (Ellis şi colab, 1996; Karasev şi colab., 2010; Gray şi colab., 2010). Cu toate acestea, acest subgrup de izolate s-a remarcat de altele, izolatul normal PVYO cu un marker serologic distinct, şi anume reacţia pozitivă faţă de una PVYN – anticorpi specifici monoclonali, 1F5 (Karasev şi colab., 2010). Acest subgrup a primit denumirea PVYO-O5 (Karasev şi colab., 2010) şi ulterior, în mod clar identificat ca aparţinând grupului de tulpini PVYO, secvențierea întregului genom s-a efectuat pe mai multe tulpini (mai mult de 30), fiind afişat acest marker serologic neobișnuit (Karasev şi colab., 2011). Remarcabil, aproape toate izolatele PVYO-O5 au fost grupate într-o genealogie distinctă, cu evoluţie separată, atunci când genomuri întregi au fost supuse analizei filogenetice, sugerând că acest marker serologic reflectă o diversitate mai profundă în tulpina PVYO (Karasev şi colab., 2011). Izolatele aparţinând acestei geneanologii PVYO-O5 iniţial, au fost găsite în SUA (Gray şi colab., 2010; Karasev şi colab., 2010), dar identificate mai târziu în Canada (Nie şi colab., 2011) şi în Australia (Kehoe şi Jones, 2011).

 

Figura 10. HARTA GENETICĂ (reprezentarea schematică ) a diferitelor tulpini necrotice PVY şi localizarea perechilor de primeri (după Rigotti şi Gugerli, 2007)

Deşi izolatele biologic PVYO-O5 s-au dovedit similare cu normala PVYO, ele au demonstrat diferenţe semnificative în anumite caracteristici biologice, în special în interacţiunea cu gena Ny la cartof – reacţia împotriva PVYO-O5 a fost mult mai severă decât împotriva PVYO la soiurile care poartă gena Ny (Karasev şi colab., 2011). Este important de subliniat faptul că PVYO-O5 a fost găsită ecologic dezvoltând studiul pe 3 ani PVY (Gray şi colab., 2010) şi astfel, s-a emis ipoteza de a avea anumite avantaje evolutive ale izolatelor PVY normale (Karasev şi colab., 2010).

În mod similar, tulpina PVYN:O/N-WI poate fi împărţită în două grupuri PVYN:O şi PVYN-Wi (uneori se referă ca subgrupe a şi b) (Lorenzen şi colab., 2006 a), prin prezenţa unei legături de recombinare suplimentare (Fig. 4). Totodată, aceste grupuri pot fi divizate în funcţie de proprietăţile biologice. Într-un studiu SUA/Canada (Gray şi colab., 2010), s-a identificat un număr semnificativ de variante în cadrul tulpinii PVYN:O/N-WI, care nu au cauzat necroze la plantele de tutun. necroze la plantele de tutun. De asemenea, izolatele din cadrul tuturor grupurilor de variante s-au remarcat prin capacităţi diferite de a induce PTNRD. Diversitatea izolatelor din cadru PVYN:O/N-WI pare a fi semnificativă, deşi caracteristicile spaţiale şi temporale ale distribuţiei sunt necunoscute, iar testele biologice care pot distinge grupurile de variante şi caracterizarea moleculară nu au fost finalizate.

Diversitatea biologică şi genetică

Diversitatea biologică şi geneticăa PVY este vastă şi în mod evident cercetătorii din întreaga lume vor continua să se confrunte cu schemele taxonomice, până când determinanţii moleculari care reglementează proprietăţile biologice şi genetice ale diferitelor grupuri de tulpini şi variantelor de grupuri în cadrul tulpinilor, pot fi mai bine identificaţi. Aceasta va permite stabilirea unor metode îmbunătăţite de diagnosticare, care pot clasifica mai eficient izolatele PVY, într-o taxonomie corectă şi uşor de înţeles. În ultima perioadă, schimbările în compoziţia tulpinilor PVY au înregistrat o dinamică accentuată.  De exemplu, tulpina PVYN a dispărut din culturile de cartof în SUA şi Canada, fiind identificate doar câteva izolate, menţionate într-un studiul naţional din 2004. Predominanţa tulpinii PVYO pare de asemenea, să fie în scădere în multe regiuni producătoare de cartof din SUA, iar concluzii similare au fost raportate şi din alte regiuni geografice.
Pentru cartof, recombinatele PVYN:O/N-Wi şi PVYNTN au devenit cele mai răspândite, însă nu se cunoaşte cu precizie motivul. În general, tulpinile regenerante au tendinţa de a induce simptome foliare, care sunt mai puţin evidente în comparaţie cu cele provocate de tulpinile PVY0. Acest lucru a compromis efecienţa inspecţiilor de certificare a seminţei, operaţiunile de eliminare a plantelor bolnave şi probabil, a condus la creşterea incidenţei virusului în stocul de material semincer. Conform unor scheme de certificare a loturilor semincere, este permisă o toleranţă ridicată la mozaicul cu simptome uşoare, comparativ cu mozaicul sever, ceea ce poate, de asemenea, să conducă la selecţia tipurilor recombinate ale PVY. Indiferent de motiv, numărul tulpinilor recombinate ale PVY este în creştere şi au potenţialul de a spori semnificativ efectul virusului Y asupra culturii cartofului, ca urmare a abilităţii unora dintre aceste tulpini/variante de a produce PTNRD. În prezent, PVY reprezintă un agent patogen important, care provoacă îngrijorări în rândul  producătorilor de sămânţă; dacă tulpinile PTNRD ale PVY continuă să crească şi devin endemice PVY, ar putea deveni o problemă serioasă atât pentru procesatorii şi cultivatorii de cartof, cât şi pentru consumatori.

Noutăţi, informaţii privind unii patogeni emergenţi ai culturii cartofului (deocamdată despre virusul Y din zona Braşov) şi alte date utile pentru cei care activează pe filiera cartofului (fermieri şi producători, distribuitori etc)

Lasă un răspuns