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

Abstract

Los aislados de CTV están formados generalmente por una mezcla de variantes de secuencia, que se generan mediante procesos de mutación y recombinación. Su frecuencia en la población es el resultado de distintas presiones selectivas y de fenómenos de migración y deriva genética, generalmente asociados a los procesos de transmisión. El objetivo 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.

Se analizó el efecto de la transmisión por pulgón. Ésta ocurrió con baja eficiencia y en general, las secuencias de los genes analizados en las plantas receptoras fueron idénticas a las de las plantas donantes y el aislado de colección.

La transmisión por injerto y/o pulgón supone un cuello de botella que puede dar lugar a un efecto fundador. Se analizó el efecto de la transmisión por injerto entre plantas de una misma especie huésped y no se observaron cambios llamativos en la estructura y diversidad poblacional.

También se estudió si la transmisión por injerto de dos aislados de CTV a diferentes especies y variedades comerciales propagadas sobre citrange Carrizo podía inducir cambios en la población. Aunque no observamos cambios significativos en la diversidad genética, la estructura poblacional se vio alterada en algunas plantas. Esta alteración fue debida a la aparición de nuevas variantes de secuencia cercanas filogenéticamente que llegaban a predominar en dichas poblaciones.

Finalmente, se utilizó un aislado clonal de CTV para el estudio de la variación genética de novo en distintos huéspedes a lo largo del tiempo. Se efectuaron pases sucesivos por injerto de dicho aislado desde su huésped original a distintos huéspedes susceptibles, y a un huésped parcialmente resistente (naranjo amargo). Las poblaciones en los huéspedes susceptibles presentaron una elevada estabilidad, pero los pases sucesivos en el huésped naranjo amargo dieron lugar a cambios importantes en la población, debido a la aparición de variantes de secuencias muy divergentes anteriormente halladas en dos aislados naturales del virus. La detección de secuencias minoritarias cuya posición filogenética se sitúa entre los tres genotipos avala la idea de una evolución entre el genotipo original y los otros dos detectados para intentar adaptarse al huésped. El hallazgo de secuencias recombinantes entre los tres genotipos apoya la presencia de éstos en el huésped naranjo amargo.

La inoculación de huéspedes susceptibles a partir de plantas de naranjo amargo puso de manifiesto la progresiva pérdida de infectividad de la población mantenida en esta especie, debido en parte a la baja acumulación de CTV en la misma. Además fue imposible detectar el virus en brotes de lima propagados sobre estas plantas, lo que sugiere que además del bajo título viral algún factor del huésped pudiese dificultar el paso de CTV desde naranjo amargo a lima.

CTV isolates are composed of a population of sequence variants, resulting from mutation and recombination events. The frequency of these variants in the population is the outcome of different selective pressures, and migration and genetic drift phenomena generally associated to transmission processes. Here we analyzed separately the effect of different factors of the transmission process on the diversity and population structure of CTV isolates.

We studied the effect of aphid transmission by nucleotide sequence comparisons between the donor and receptor plants and the collection CTV isolate. Transmission efficiency was low, and no sequence variation was observed.

Aphid and graft transmission are a bottleneck resulting in a founder effect. We analysed the effect of graft transmission to a host of the same species. No obvious changes were observed in the CTV population structure and diversity

We also studied if graft-transmission to different varieties propagated on Carrizo citrange could alter the CTV population. Although significant diversity changes were not observed, the population structure was occasionally altered due to the appearance of new sequence variants genetically close that became predominant in these populations.

Finally, we used a clonal CTV isolate to study genetic variation generated de novo in different hosts. This isolate was serially passed by graft-transmission in different susceptible hosts and in a partially resistant host (sour orange). While CTV population was stable in the susceptible hosts, passages through sour orange caused major changes due to the appearance of new diverged sequence variants previously found in two natural isolates). Detection of minor variants phylogenetically located between these three genotypes supports the idea of an evolutionary process between the original and two new genotypes to get adapted to sour orange. Recombination events involving the three genotypes supports the presence of more than one genotype in infected sour orange.

Inoculation from sour orange to susceptible hosts showed progressive loss of infectivity, due in part to the low virus titer in this host. CTV could neither be detected in Mexican lime propagated on these sour orange plants, suggesting that some host factor might also block CTV movement from sour orange to lime.