Importancia de Cassava common mosaic virus en cultivos de mandioca (Manihot esculenta) en Argentina y su influencia en la fisiología de la planta

Abstract

En Argentina, la mandioca se cultiva principalmente en la región del nordeste (NEA) que comparte fronteras con Brasil y Paraguay. Una de sus limitantes en la producción es la enfermedad del "mosaico común de la mandioca" (CCMD), la cual se ha informado en todas las regiones donde se cultiva mandioca en Latinoamérica y su agente causal, es el Cassava common mosaic virus (CsCMV) identificado como un potexvirus (Fam. Alphaflexiviridae) que se transmite mecánicamente. En este trabajo, purificamos con éxito el virus y desarrollamos una prueba ELISA de doble sandwich de anticuerpos (DAS) a partir de un aislamiento argentino de CsCMV, para extender el diagnóstico de la enfermedad. Asimismo, se elaboró una sonda de hibridación molecular para detección de CsCMV. Durante los años 2014 a 2016, se observaron incidencias crecientes de CCMD asociadas con síntomas de mosaico foliar grave y reducciones de rendimiento, donde la aparición de CsCMV se confirmó mediante DAS-ELISA, RT-PCR y secuenciación. Se realizó un muestreo de 724 plantas y se encontró CsCMV con una prevalencia del 100% en la región NEA. Además, se detectaron virus en co-infección con CsCMV; en éstos, los síntomas de CCMD se correlacionaron solo con CsCMV, aunque se pudieron observar síntomas más severos en plantas con infección viral mixta. El análisis de secuencias genómicas del dominio conservado de la ARN- dependiente de la ARN polimerasa (RdRp) mostró una amplia diversidad de aislamientos de CsCMV. Curiosamente, se formó un grupo separado por secuencias aisladas de muestras de NEA que solo compartieron 77,1% a 80,3% de identidad de nucleótidos con otros grupos de CsCMV aislados de muestras de Latinoamérica. Estos resultados indicaron la presencia de distintas razas de CsCMV en la región NEA y sugirieron la presencia de razas de CsCMV geográficamente distintas en América del Sur. En ensayos comparativos de rendimiento se demostró una reducción del 39,8% en el rendimiento de raíces de mandioca. Asimismo, se encontró que el virus influye en la actividad fotosintética de mandioca y en el metabolismo primario de la planta.

In Argentina, cassava is grown mainly in the northeast region (NEA) that shares borders with Brazil and Paraguay. One of the limitations in its production is the disease known as 'Cassava Common Mosaic Disease' (CCMD). It has been reported in all regions where cassava is grown in Latin America and its causal agent is Cassava common mosaic virus(CsCMV), a potexvirus (Fam. Alexflexiviridae) easily transmitted mechanically. In this work, we successfully purified the virus from an Argentinean isolate and developed a double antibody sandwich (DAS) ELISA, useful for the diagnosis of the disease. In addition, a molecular hybridization probe was developed for the CsCMV detection. From 2014 to 2016, increasing incidences of CCMD associated with symptoms of severe leaf mosaic and yield reductions were observed, where the presence of CsCMV was confirmed by DAS-ELISA, RT-PCR and genomic sequencing. CsCMV was found with an incidence of 85,2% in 724 analyzed plants proceeding from the NEA region. In addition, others viruses were detected in co-infection with CsCMV. The CCMD symptoms were correlated only with CsCMV, although more severe symptoms could be observed in plants with mixed viral infection. Genomic sequence analysis of the conserved RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) domain showed a wide diversity of CsCMV isolates. Interestingly, a separate group was formed by sequences isolated from NEA samples that only shared 77.1% to 80.3% nucleotide identity with other groups of CsCMV isolated from Latin America. These results indicate the presence of different strains of CsCMV in Argentina and suggest high genetic variability of CsCMV in South America. In yield comparative trials, a 39.8% reduction in the yield of cassava roots from CsCMV infected plants was demonstrated. Onthe other hand, it has been found that the virus influence negatively the photosynthetic activity and cause changes in the primary metabolism of the cassava plants.