Variabilidad genética y evolución del virus de la tristeza de los cítricos (ctv) en procesos de transmisión

Tesis doctoral de Patricia Moya Gay

Los aislados de ctv están formados generalmente por una mezcla de variantes de secuencia, en ocasiones alejadas filogenéticamente, que se generan mediante procesos de mutación y recombinación. Su frecuencia en la población viral es el resultado de distintas presiones selectivas y de fenómenos de migración y deriva genética, estos últimos generalmente asociados a los procesos de transmisión. Se sabe que éstos suponen un cuello de botella para la población viral y pueden provocar alteraciones de ésta, en ocasiones asociadas con cambios en la patogenicidad del aislado transmitido, lo que puede tener consecuencias epidemiológicas importantes. El objetivo general de esta tesis era analizar por separado el efecto de diversos factores de los procesos de transmisión sobre la estructura poblacional y la diversidad genética de distintos aislados del virus. En primer término se analizó el efecto de la transmisión por pulgón transmitiendo los aislados t388 y t385 con un número mínimo de pulgones. La transmisión del aislado virulento t388 ocurrió con una eficiencia igual o inferior al 10% y fue preciso utilizar al menos 10 pulgones por planta receptora, mientras que el aislado avirulento t385 no pudo transmitirse ni siquiera con 50 pulgones/planta. Excepto por un cambio nucleotídico en el gen p33 en una de las plantas receptoras inoculada con el aislado t388, las secuencias consenso del resto de genes analizados fueron idénticas a las de las plantas donantes y el aislado de colección, y los síntomas inducidos por todas ellas en lima mexicana fueron indistinguibles. el injerto es la forma habitual de transmisión de virus de cítricos, y al igual que la transmisión por pulgón supone un cuello de botella que puede reducir el tamaño efectivo de la población y dar lugar a un efecto fundador al establecerse en la planta sana una nueva población que no representa necesariamente la original. Se analizó en primer lugar el efecto de la transmisión por injerto entre plantas de una misma especie huésped en la estructura poblacional y diversidad genética del aislado t388. Para ello se transmitió a plantas sanas de cítricos de la misma variedad utilizando como inóculo 1, 2, 4 o 6 trozos de corteza de la planta donante, asumiendo una proporcionalidad entre el número de éstos y el tamaño efectivo de la población, ya que en el sistema ctv-cítricos no es posible estimar éste de forma fiable como se ha hecho en otros sistemas virus-planta. De nuevo encontramos una gran estabilidad y no se observaron cambios llamativos en la estructura poblacional ni en la diversidad nucleotídica de los genes analizados, con independencia del número de injertos utilizados o del tiempo transcurrido desde la inoculación. Se observaron en las plantas inoculadas algunas variantes de secuencia que diferían en muy pocos nucleótidos de la variante mayoritaria y que generalmente no llegaban a fijarse en la población viral, pero dos de ellas fueron predominantes en algunas poblaciones, sugiriendo que podían ser tan eficientes como la variante mayoritaria de la planta donante. una vez comprobado que la inoculación por injerto a plantas sanas de la misma variedad no afectaba de forma sustancial la estructura y diversidad genética de la población viral se estudió si la transmisión por injerto a diferentes especies y variedades comerciales de cítricos propagadas sobre citrange carrizo que es el patrón predominante en la citricultura española, podía inducir cambios en ésta. Para ello se inocularon variedades de naranjo dulce, mandarino y pomelo con los aislados de ctv t388 y t385. Aunque no observamos cambios significativos en la diversidad nucleotídica de los genes analizados, la estructura poblacional de estos genes se vio alterada en plantas de naranjo berna inoculadas con t385 y en plantas de pomelo inoculadas con cualquiera de los aislados. Esta alteración fue debida a la aparición de nuevas variantes de secuencia que diferían en escasos nucleótidos de las variantes mayoritarias y que en ocasiones llegaban a predominar en la población, indicando una mejor adaptación de la variante seleccionada a las condiciones específicas del huésped. finalmente, la disponibilidad del aislado clonal t36-947 de ctv, obtenido a partir de un clon infeccioso del genoma completo del aislado t36 de florida se utilizó para el estudio de la variación genética de novo en distintos huéspedes a lo largo del tiempo. Para ello se efectuaron pases sucesivos por injerto de dicho aislado desde su huésped original (lima mexicana) a plantas de semilla de lima mexicana, naranjo dulce pineapple y pomelo duncan, que son huéspedes susceptibles, y a naranjo amargo común, que presenta una resistencia inicial a la infección y acumula menos virus que los demás huéspedes. Mientras que las poblaciones analizadas en los huéspedes susceptibles presentaron una elevada estabilidad, los pases sucesivos en el huésped naranjo amargo, dieron lugar a cambios importantes en la población viral con un elevado incremento de la diversidad nucleotídica debido a la aparición de variantes de secuencia muy divergentes de la de t36-947. Dichas variantes presentaban una estrecha relación filogenética con la secuencia predominante de los aislados t388 y t385, lo que sugiere que la evolución de ctv podría seguir el modelo de paisajes adaptativos de wright, en el que los tres genotipos hallados representarían picos de eficiencia biológica. La detección de una serie de secuencias minoritarias cuya posición filogenética se sitúa entre los tres genotipos principales avala la idea de una evolución entre el genotipo original t36-947 y los otros dos detectados para intentar adaptarse al huésped. Asimismo la detección de secuencias recombinantes que incluyen a los genotipos t36-947, t388 y t385 como parentales apoya la presencia y replicación de más de un genotipo en una misma célula de naranjo amargo. la inoculación de huéspedes susceptibles como el naranjo dulce o la lima mexicana a partir de las plantas de naranjo amargo pusieron de manifiesto la progresiva pérdida de infectividad de la población viral mantenida en naranjo amargo, debido en parte al bajo título viral de ctv en este huésped. Más aún, cuando se propagaron yemas de lima mexicana sobre estas mismas plantas de naranjo amargo, fue imposible detectar el virus en los brotes de lima, lo que sugiere la posibilidad de que, además del bajo título viral en naranjo amargo, algún factor del huésped pudiese dificultar el paso desde el floema de naranjo amargo al de lima.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Variabilidad genética y evolución del virus de la tristeza de los cítricos (ctv) en procesos de transmisión«

  • Título de la tesis:  Variabilidad genética y evolución del virus de la tristeza de los cítricos (ctv) en procesos de transmisión
  • Autor:  Patricia Moya Gay
  • Universidad:  Universitat de valéncia (estudi general)
  • Fecha de lectura de la tesis:  09/07/2010

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Pedro Moreno Gómez
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: amparo Latorre castillo
    • carmen Hernández fort (vocal)
    • María angeles Ayllon talavera (vocal)
    • Miguel angel Aranda regules (vocal)

 

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