Diversidad de begomovirus presentes en el cultivo de tomate en Costa Rica

Abstract

Los Begomovirus (familia Geminiviridae) son fitovirus que causan importantes pérdidas agrícolas, son trasmitidos por la mosca blanca Bemisia tabaci (Hemíptera: Aleyrodidae), e infectan cultivos de importancia económica como el tomate (Solanum lycopersicum). Se caracterizan por su alta tasa de recombinación y tener un amplio rango de plantas hospederas, esto dificulta en ocasiones su manejo. En Costa Rica se han reportado diversas especies de begomovirus bipartitas, entre las que se encuentran el Tomato yellow mottle virus (ToYMoV), Tomato leaf curl Sinaloa virus (ToLCSiV), Pepper golden mosaic virus (PepGMV) y recientemente uno de los begomovirus monopartitas que se considera de los más importantes por el daño que se le atribuye a nivel mundial, el Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV). Desde el primer reporte de TYLCV en el país, no hay conocimiento de cuanto se ha dispersado este begomovirus en el territorio nacional, así como la distribución reciente de las otras especies bipartitas. Este trabajo tuvo como objetivo determinar la diversidad genética y la distribución geográfica de begomovirus que se encuentran presentes en plantaciones de tomate en las principales zonas productoras del cultivo en Costa Rica. En total, se trabajó con 212 muestras de tomate recolectadas durante los años 2015-2016. Cada muestra se georreferenció y fue analizada con diversas técnicas como hibridación, PCR y secuenciación para los begomovirus previamente reportados en el país. Se encontró que, dependiendo de la provincia, la presencia/ausencia de las distintas especies puede variar. El TYLCV se encontró presente en las seis provincias analizadas en este trabajo, con una proporción que varía del 50-100%. Alajuela y Cartago son las provincias más afectadas por begomovirus. Se detectaron 13 haplotipos diferentes de TYLCV, pero todos se identifican como TYLCV-IL. La distribución de TYLCV parece estar relacionada con la presencia de la mosca blanca B. tabaci en algunas zonas, pero no sigue un patrón asociado a la topología o clima del país. Es necesario continuar con muestreos de prospección anuales para no perder control de que está sucediendo con el cultivo, así como la posible llegada de otra especie de virus o sus variantes al país, sobre todo del TYLCV. Esta información permite a los servicios de vigilancia fitosanitaria desarrollar estrategias de manejo integrado de la enfermedad y/o bien aportar esta información a los programas de mejoramiento genético del cultivo.

Begomoviruses (Geminiviridae family) are phytoviruses that cause significant agricultural losses due to their vector the whitefly Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) and infect economically important crops such as tomato (Solanum lycopersicum). These viruses are characterized by their high recombination rate and a wide range of hosts, making their control difficult. In Costa Rica, various species of bipartite begomovirus have been reported, among which are Tomato yellow mottle virus (ToYMoV), Tomato leaf curl Sinaloa virus (ToLCSiV), Pepper golden mosaic virus (PepGMV) and recently a monopartite begomovirus that is considered one of the most important due to the damage that is ascribed to it worldwide, Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV). Since the first TYLCV report in the country, there is no knowledge of how much this begomovirus has spread in the national territory, as well as the recent distribution of the other bipartite species. Therefore, this work generates updated information and aims to determine the genetic diversity and geographical distribution of begomoviruses that are present in tomato plantations in the main producing areas in Costa Rica. In total, 212 tomato samples collected during the years 2015-2016 were used. Each sample was georeferenced and analyzed with various techniques such as nucleic acid hybridization, PCR, and sequencing for the begomoviruses previously reported in the country. It was found that, depending on the province, the presence / absence of the different species can vary. TYLCV is present in the six provinces analyzed in this work, with a proportion from 50 to 100%. Alajuela and Cartago are the provinces most affected by tomato-infecting begomoviruses. Thirteen different haplotypes of TYLCV were detected, but all were identified as TYLCV-IL. The distribution of TYLCV seems to be related to the presence of the whitefly B. tabaci in some areas but does not follow a pattern associated with the topology or climate of the country. It is necessary to continue with annual prospecting samplings to maintain control of what is happening with the crop, as well as the possible arrival of another viral species to the country, especially a variant of TYLCV. This information allows the phytosanitary surveillance services to develop strategies for the integrated management of the disease and to contribute the data to the genetic improvement programs of the crop.