Diversidad del Tobamovirus fructirugosum y respuesta de Solanum melongena L., ante la infección

Abstract

Tobamovirus fructirugosum es un virus emergente de relevancia fitosanitaria por su capacidad de infectar cultivos de importancia económica, principalmente tomate y pimiento, así como por su notable estabilidad, fácil transmisión mecánica, dispersión por semilla y superficies contaminadas. Debido a su creciente impacto en sistemas de producción hortícolas y a la información aún limitada sobre su comportamiento en México, es que se planteó esta investigación con el fin de generar conocimiento sobre su distribución, diversidad molecular y biológica en el país, así como su interacción con distintos hospedantes. La presencia e identidad del virus en las principales regiones productoras de solanáceas de la República Mexicana se confirmó mediante la recolección de material vegetal sintomático y su análisis por RT-PCR y secuenciación de un fragmento del ORF que codifica para la RdRp; los resultados corroboraron la ocurrencia de T. fructirugosum en diferentes localidades y hospedantes, lo que confirmó su distribución en zonas agrícolas de relevancia. Once fuentes de infección mexicanas fueron caracterizadas molecular y biológicamente. La caracterización molecular se realizó a partir de la amplificación parcial por RT-PCR y secuenciación de ORFs clave del genoma del virus; los resultados evidenciaron variabilidad genética entre los aislamientos analizados mostrada por agrupamientos diferenciados en la reconstrucción filogenética. El análisis de los polimorfismos de nucleótido único, en las secuencias obtenidas de las fuentes de infección virales, indicó la existencia de cambios tanto sinónimos como no sinónimos con posible influencia en funciones relacionadas con replicación de su ácido nucleico, movimiento y encapsidación. La caracterización biológica, en plantas diferenciales, mostró respuestas heterogéneas desde ausencia de síntomas, reacciones locales, hasta síntomas sistémicos. La carga viral fue evaluada por RT-qPCR evidenciando diferencias en acumulación viral. En conjunto, estos hallazgos evidenciaron que las fuentes de infección mexicanas de T. fructirugosum son heterogéneas ya que presentaron diversidad genética y fenotípica capaz de modificar la interacción virus-hospedante. Finalmente, la interacción de cinco variedades de Solanum melongena con diversas fuentes de infección se evaluó bajo condiciones de invernadero. Los resultados revelaron que S. melongena es susceptible de ser infectada por el virus; con lo cual se aclaró la controversia existente sobre la susceptibilidad de este cultivo al virus. Los resultados revelaron que la infección y su expresión dependieron de la combinación entre la fuente de infección, la variedad vegetal y las condiciones ambientales: a temperaturas de 25.27 °C hubo nula infección, mientras que arriba de 36.60 °C las incidencias se elevaron. Asimismo, la sintomatología expresada, la acumulación de la carga viral y reducción de biomasa entre variedades y fuentes de infección fueron diferentes. En conjunto, los resultados de esta investigación evidenciaron que las fuentes de infección de T. fructirugosum presentes en México, poseen variabilidad intraespecífica relevante y que pueden interactuar diferencialmente con diversos hospedantes, incluida S. melongena. Los resultados generados fortalecen la comprensión epidemiológica del patógeno y sientan bases para futuras investigaciones.