Alternanthera yellow vein virus (AYVV); a betasatellite independent begomovirus infecting Sonchus palustris in Pakistan / Alternanthera yellow vein virus (AYVV); um begomovírus independente de betassatélites infectando Sonchus palustris L. no Paquistão

Satellites associated begomoviruses are the most diverse group of plant viruses in tropical and subtropical regions. In Pakistan, during field surveys in 2019-2020, Sonchus palustris (a weed plant) was observed showing begomovirus symptoms i.e., vein yellowing and mosaic patterns on leaves. Rolling circle amplification from total isolated DNA of symptomatic leaves was performed to amplify circular viral genomes. Subsequent cloning and sequencing showed that a new strain of Alternanthera yellow vein virus (AlYVV) is associated with vein yellowing disease of S. palustris. The identity percentage analysis through BLAST search and SDT analysis showed that the new strain is 94-98% identical to AlYVV isolates reported from Pakistan, India and China. In phylogenetic tree, it clustered with AlYVV-[PK:E prostrata:15-KX710155], AlYVV-[PK:E prostrata:13]-KX906697] and AlYVV-[PK:E prostrata:11]-KX906694] previously reported from Pakistan. There was no detectable level of betasatellite or any other satellite molecule in the samples studied here. Phylogenetic analysis of Rep and CP genes of AlYVV with corresponding genes of closely related viruses circulating in Southeast Asia showed intra-specific recombination involving both complementary and virion sense region of virus. Relaxed clock and Bayesian Skyline Plot analysis based on CP gene sequences indicated slight higher substitution rates (4.75 x 10-3 substitutions/nucleotide/year). In the Indian subcontinent satellite-associated monopartite begomoviruses predominately infect crops and non-crop plants. But AlYVV is found infecting mostly non-crop plants independent of satellite molecules. We hypothesize here that AlYVV evolved as a true monopartite begomovirus in the Indian sub-continent and could be a great threat to introduced crops under suitable conditions. Such studies are crucial to understand probable future epidemics of begomoviruses in the region.

Os begomovírus associados aos satélites são o grupo mais diversificado de vírus de plantas encontrado em regiões tropicais e subtropicais. No Paquistão, durante pesquisas de campo entre 2019 e 2020, a espécie Sonchus palustris L. (uma planta daninha) foi observada apresentando sintomas de begomovírus, ou seja, amarelecimento das veias e padrões de mosaico nas folhas. A Amplificação em Círculo Rolante (ACR) a partir de DNA isolado total de folhas sintomáticas foi realizada para amplificar genomas virais circulares. A clonagem e sequenciamento subsequentes mostraram que uma nova cepa de Alternanthera yellow vein virus (AlYVV) está associada à doença do amarelecimento das veias de S. palustris. A análise da porcentagem de identidade por meio de pesquisa BLAST e análise SDT mostrou que a nova cepa é 94-98% idêntica aos isolados de AlYVV relatados no Paquistão, Índia e China. Na árvore filogenética, essa cepa se agrupou com AlYVV-[PK:E prostrata:15-KX710155], AlYVV-[PK:E prostrata:13]-KX906697] e AlYVV-[PK:E prostrata:11]-KX906694] relatada anteriormente de Paquistão. Não houve nível detectável de betassatélite ou qualquer outra molécula satélite nas amostras estudadas aqui. A análise filogenética de genes Rep e CP de AlYVV com genes correspondentes de vírus intimamente relacionados que estão circulando no Sudeste Asiático mostrou recombinação intraespecífica envolvendo a região complementar e de sentido viral do vírus. Relógio molecular relaxado e análise de Bayesian Skyline Plot (BSP) com base nas sequências do gene CP indicaram taxas de substituição ligeiramente mais altas (4,75 x 10-3 substituições/nucleotídeo/ano). No subcontinente indiano, os begomovírus monopartidos associados aos satélites infectam predominantemente culturas e plantas não cultivadas. Mas o AlYVV é encontrado infectando principalmente plantas não cultivadas, independentemente de moléculas satélites. Desenvolveu-se a hipótese de que o AlYVV evoluiu como um verdadeiro begomovírus monopartido no subcontinente indiano e pode ser uma grande ameaça às culturas introduzidas em condições adequadas. Tais estudos são cruciais para entender prováveis e ​​futuras epidemias de begomovírus na região.

Genomic characterization of Puccinia triticina using molecular marker technology / Caracterização genômica de Puccinia triticina usando tecnologia de marcadores moleculares

Leaf rust, caused by Puccinia triticina, is the most common rust disease of wheat. The fungus is an obligate parasite capable of producing infectious urediniospores. To study the genetic structure of the leaf rust population 20 RAPD primers were evaluated on 15 isolates samples collected in Pakistan. A total of 105 RAPD fragments were amplified with an average of 7 fragments per primer. The number of amplified fragments varied from 1 to 12. GL Decamer L-07 and GL Decamer L-01 amplified the highest number of bands (twelve) and primer GL Decamer A-03 amplified the lowest number of bands i.e one. Results showed that almost all investigated isolates were genetically different that confirms high genetic diversity within the leaf rust population. Rust spores can follow the migration pattern in short and long distances to neighbor areas. Results indicated that the greatest variability was revealed by 74.9% of genetic differentiation within leaf rust populations. These results suggested that each population was not completely identical and high gene flow has occurred among the leaf rust population of different areas. The highest differentiation and genetic distance among the Pakistani leaf rust populations were detected between the leaf rust population in NARC isolate (NARC-4) and AARI-11and the highest similarity was observed between NARC isolates (NARC-4) and (NARC-5). The present study showed the leaf rust population in Pakistan is highly dynamic and variable.

A ferrugem da folha, causada por Puccinia triticina, é a ferrugem mais comum do trigo. O fungo é um parasita obrigatório, capaz de produzir urediniósporos infecciosos. Para estudar a estrutura genética da população de ferrugem da folha, 20 primers RAPD foram avaliados em 15 amostras de isolados coletadas no Paquistão. Um total de 105 fragmentos RAPD foram amplificados com uma média de 7 fragmentos por primer. O número de fragmentos amplificados variou de 1 a 12. GL Decamer L-07 e GL Decamer L-01 amplificaram o maior número de bandas (doze), e o primer GL Decamer A-03 amplificou o menor número de bandas, ou seja, um. Os resultados mostraram que quase todos os isolados investigados eram geneticamente diferentes, o que confirma a alta diversidade genética na população de ferrugem da folha. Os esporos de ferrugem podem seguir o padrão de migração em distâncias curtas e longas para áreas vizinhas. Os resultados indicaram que a maior variabilidade foi revelada por 74,9% da diferenciação genética nas populações de ferrugem. Esses resultados sugeriram que cada população não era completamente idêntica e um alto fluxo gênico ocorreu entre a população de ferrugem da folha de diferentes áreas. A maior diferenciação e distância genética entre as populações de ferrugem da folha do Paquistão foram detectadas entre a população de ferrugem da folha no isolado NARC (NARC-4) e AARI-11 e a maior similaridade foi observada entre os isolados NARC (NARC-4) e (NARC-5). O presente estudo mostrou que a população de ferrugem da folha no Paquistão é altamente dinâmica e variável.