Water deficit impact on virus transmission to melon plants

Abstract

[ES] Las predicciones de cambio climático apuntan a una disminución de las precipitaciones en la cuenca mediterránea; este estrés hídrico puede provocar modificaciones en la interacción virus-vector-planta, influyendo en la dispersión viral y a su vez amenazando la producción agrícola. En este estudio, evaluamos cómo el estrés hídrico afecta la inoculación, el título viral y la sintomatología en plantas de melón inoculadas con el virus no persistente del mosaico del pepino (CMV) y/o el virus persistente del amarillo transmitido por el pulgón de las cucurbitáceas (CABYV). Los virus fueron inoculados mecánicamente (CMV) o por el vector Aphis gossypii (CABYV) en infección simple o mixta sobre plantas previamente sometidas a 3 regímenes hídricos: capacidad de campo, estrés moderado y estrés severo. Después de la inoculación, la mitad de las plantas sometidas a los tratamientos de déficit hídrico permanecieron en su correspondiente estrés (estrés continuo) y la otra mitad fue regada a capacidad de campo (estrés aliviado). Para corroborar el efecto de los tratamientos hídricos, se registró el potencial hídrico foliar durante el experimento y en el muestreo final se midió longitud, peso fresco y peso seco. La infección por virus se evaluó mediante inspección visual y RT-qPCR. Se observó una disminución general de la biomasa de melón con los tratamientos de agua de estrés y cuando se inoculó con CMV pero no con CABYV, probablemente debido a la tolerancia del cultivar utilizado (cv. 'Bazan'). Se observó que la acumulación dentro del huésped variaba cuando ambos virus estaban juntos en una infección mixta, con una disminución de CMV y un aumento de CABYV. Lo que es más importante, se registró una disminución en el título del virus y la sintomatología cuando se inocularon plantas con estrés severo con CMV. Nuestros resultados sugieren que las plantas sometidas a estrés hídrico podrían ser menos sensibles a la infección por CMV.

[EN] Climate change predictions suggest a decrease in rainfall in the Mediterranean basin; this water stress may cause modifications in the virus-vector-plant interaction, influencing viral dispersal and in turn threatening agricultural production. In this study, we evaluated how water stress affects inoculation, viral titer and symptomatology in melon plants inoculated with the non-persistent cucumber mosaic virus (CMV) and/or the persistent cucurbit aphid-borne yellows virus (CABYV). The viruses were inoculated mechanically (CMV) or by the vector Aphis gossypii (CABYV) in single or mixed infection on plants previously subjected to 3 water regimes: field capacity, moderate stress, and severe stress. After inoculation, half of the plants subjected to water deficit treatments remained in their corresponding stress (continuous stress) and the other half was irrigated to field capacity (stress relieved). To corroborate the effect of the water treatments, the leaf water potential was recorded during the experiment and length, fresh weight and dry weight was measured in the final sampling. Virus infection was assessed by visual inspection and RT-qPCR. A general decrease of the melon biomass was seen with the stress water treatments and when inoculated with CMV but not with CABYV, probably due to tolerance of the cultivar used (cv. `Bazan¿). Within-host accumulation was seen to vary when both viruses where together in a mixed infection, with a decrease in CMV and an increase in CABYV. Most importantly, a decrease in virus titer and symptomatology was recorded when severe stress plants were inoculated with CMV. Our results suggest that plants subjected to water stress might be less sensitive to CMV infection.