Identificación de Begomovirus en Cultivares de Tomate tolerantes del Virus del Rizado del Tomate en Granada entre 2014 y 2017

Abstract

Desde 1992, las epidemias de la enfermedad del rizado amarillo del tomate (TYLCD) causadas por begomovirus de tipo monopartito, han ocasionado grandes pérdidas económicas en los cultivos de tomate españoles (Solanum lycopersicum L.). El primer virus causante de TYLCD detectado en España fue el virus del rizado amarillo del tomate especie Cerdeña (Tomato yellow leaf curl Sardinia virus, TYLCSV), y más tarde, fueron detectadas las cepas TYLCV-Mld y TYLCV-IL del virus del rizado amarillo del tomate (Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV). La coexistencia de TYLCV y TYLCSV propició la aparición de cepas recombinantes con ventajas selectivas frente a los parentales, como es el caso de TYLCMalV detectado en 2002 y TYLCAxV en 2003. En 2014 se detectó el virus del rizado de tomate de Nueva Delhi (Tomato leaf curl New Delhi virus, ToLCNDV) en cultivos de tomate, constituyendo la primera cita de un begomovirus bipartito en este cultivo en España y Europa. La introducción de resistencias a TYLCV y TYLCSV a partir del año 1999 en tomate, mejoró la situación de la enfermedad en los cultivos españoles. Sin embargo, en el año 2013 empezaron a observarse síntomas de TYLCD en variedades resistentes a dicha enfermedad en el sudeste español. Una situación similar se observó en Italia y Marruecos, donde se estudió la población de begomovirus en muestras sintomáticas de tomate procedente de variedades con el gen de resistencia Ty-1. En dichos estudios se observó la emergencia de especies recombinantes a partir de la utilización de dichas variedades de tomate, sugiriendo que el uso de estas variedades podría propiciar la dispersión de recombinantes capaces de saltarse las resistencias introducidas. En base a los estudios realizados en Italia y Marruecos, los objetivos del presente trabajo consistieron en estudiar la evolución de la población de begomovirus presente en plantas de tomate sintomáticas de variedades tolerantes a TYLCD muestreadas en Granada entre los años 2014 y 2017, así como comprobar la presencia de recombinantes en dichas muestras y analizar la identidad genética de los aislados recombinantes presentes en tres muestras seleccionadas. Los resultados revelaron que el porcentaje de muestras infectadas con begomovirus causantes de TYLCD es del 71% en 2014, del 92% en 2015, 65% en 2016 y 54% en 2017. El porcentaje de muestras infectadas con ToLCNDV es de un 14% en 2014, un 33% en 2015, un 16% en 2016 y un 46% en 2017. El 100% de las plantas tolerantes sintomáticas a TYLCD seleccionadas para la detección de recombinantes fueron positivas. Según el análisis in silico realizado en el presente trabajo, los cebadores de Belabess et al., 2015, y Davino et al., 2007, que detectan los recombinantes TYLCV-IL76 y TYLCMalV, respectivamente, también han permitido detectar otros recombinantes presentes en la cuenca mediterránea. El análisis Blast de los tres aislados recombinantes seleccionados, reveló una identidad nucleotídica del 99% con la especie TYLCAxV en un fragmento de alrededor de 550 pb que comprende parte de los genes C1 y V2 y la región intergénica.

Since 1992, epidemics of tomato yellow leaf curl disease (TYLCD), caused by monopartite begomoviruses, produce considerable economic losses in Spanish tomato crops (Solanum lycopersicum L.). Tomato yellow leaf curl Sardinia virus (TYLCSV) was the first TYLCD-causing virus reported in Spain, and later were reported TYLCV-Mld and TYLCV-IL strains of Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV). The coexistence of TYLCV and TYLCSV led to the appearance of recombinant strains with selective advantages over parental strains, such as TYLCMalV detected in 2002 and TYLCAxV in 2003. In 2014, Tomato leaf curl New Delhi virus (ToLCNDV) was detected in Spanish tomato crops, being the first report of a bipartite begomovirus in Spain and Europe. The introduction of resistances to TYLCV and TYLCSV from year 1999 on tomato, improved the situation of the disease in Spanish crops. However, in 2013, symptoms of TYLCD in tolerant cultivars began to be observed in southeast Spain. A similar situation was observed in Italy and Morocco, where the population of begomovirus was studied in symptomatic samples of tolerant tomatoes with the Ty-1 resistance gen. In these studies, new recombinants were reported for the first time, suggesting that the use of tolerant cultivars could propitiate the dispersion of recombinants capable to bypass the resistances introduced in commercial tomato crops. Based on the studies carried out in Italy and Morocco, the objectives of this study consisted in studying the begomoviruses population evolution present in symptomatic plants of TYLCD tolerant cultivars sampled in Granada between 2014 and 2017, as well as checking the presence of recombinants in these samples and analysing the recombinant genetic identity of three selected samples. The results revealed that the percentage of samples infected with begomovirus causing TYLCD is 71% in 2014, 92% in 2015, 65% in 2016 and 54% in 2017. The percentage of samples infected with ToLCNDV is 14% in 2014, 33% in 2015, 16% in 2016 and 46% in 2017. 100% of the symptomatic and TYLCD tolerant samples selected for the recombinants detection were positive. According to the in silico analysis carried out in the present work, with the Belabess et al., 2015 and Davino et al., 2007 primers, designed to detect the TYLCV-IL76 Moroccan isolate and the TYLCV-IS23 Italian isolate, respectively, it is also possible to detect other recombinants of the Mediterranean basin. Blast analysis of the three recombinant isolates selected revealed a 99% nucleotide identity with the TYLCAxV specie in a 550 bp region comprising part of C1 and V2 genes and the intergenic region.