Los virus vegetales - Universidad Nacional de Cuyo

Cátedra de Fitopatología
Facultad de Ciencias Agrarias
Universidad Nacional de Cuyo
LOS VIRUS VEGETALES
TRANSMISIÓN
DIAGNÓSTICO
CONTROL
M. Sc. Ing. Agr. Alfredo Soto
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AÑO 2007
Cátedra de Fitopatología
Facultad de Ciencias Agrarias UNC
ICTV Virosphere*
Mosaico del coliflor
Mosaico del clavel
Curly top tomate
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¿QUE SON LOS VIRUS?
4 Parásitos absolutos de
características submicroscópicas.
4Poseen sólo un tipo de ácido nucleico:
ADN o ARN.
4Recubiertos por una proteína que le
confiere propiedades inmunológicas.
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ANTECEDENTES
41882:
Meyer: inoculación de savia de planta enferma a
sana del mosaico del tabaco.
41884:
Chamberlain: los filtros de porcelana retienen
las bacterias.
41892:
Dimitry Ivanowski: la infectividad de la savia se
mantiene aún luego de atravesar los filtros de porcelana.
41898:
Idem: Loeffler y Frosch: realizan lo mismo con
el virus de la fiebre aftosa.
41898:
Beijerink: contagium vivum fluidum.
41904:
Baur: se utiliza por 1ª vez la palabra virus.
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ANTECEDENTES
41920:
Botges: trabaja con PLRV y Myzus persicae:
demostró la transmisión por áfidos.
41935:
Invención del microscopio electrónico.
41935:
Bawden: trabaja con PVX demostrando la
facilidad de detección de antígenos específicos.
41935:
Bawden y Pirie: se aislan tres razas de VMT.
Serología.
41936:
Bawden: determinó que el ARN era principal
componente del VMT.
41939:
Kausche et al: primera fotografía del VMT al
microscopio electrónico.
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ANTECEDENTES
4Primeras
décadas del S. XX: todas las
enfermedades transmisibles por injerto (mosaico del
abutilón y quebrado del tulipán) y/o vectores eran
producidas por virus.
41956:
Gierer y Schramn: demuestran que la parte
infectiva es el ácido.
41960:
aclaración de la etiología de los
amarillamientos causados por micoplasmas (Ishiie y
Doi).
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ANTECEDENTES NACIONALES
41950:
Se perdieron 15.000.000 de plantas de cítricos en la Argentina
debido a la tristeza de los cítricos
4Las
variedades de caña de azúcar criolla morada y criolla rayada se
perdieron por causa de el mosaico de la caña de azúcar.
41960:
Feldman y Pontis determinan que el amarillamiento de la vid es
causado por un virus. La enfermedad se la denomina Degeneración
infecciosa de la vid = Court noue, entrenudo-corto. Actualmente el ag.
causal es Grapevine Fan Leaf Nepovirus.
41980/90:
Estudios sobre el Enrollamiento de la hoja de la vid.
Closterovirus (8). Grapevine Leaf Roll Associated virus.
41999:
Worlok determina que el 23% de las vides mendocinas están
contaminadas con Leaf Roll 3.
42003:
Gracia et al. Se ha detectado también Leaf Roll 2 y GVA
42005:
Se confirma la presencia de GLRaV-2 en clones de C. Sauvignon
337/Gravesac, 191/RGM y 341/101-14 (70% promedio)
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ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA
PARTÍCULA VIRAL
4Codifica
la síntesis de proteínas
(conexión de los aa en una cadena o
polipéptido).
4Posee
el poder infectivo.
4Puede
ser ARN o ADN (mosaico del
coliflor, curly top, etc.)
4función: infectividad
portador de la información
genética.
4Llamada
cápside o cápsido.
4Constituída
por
subunidades
llamadas
capsómeros.
4Unión
encadenada de cientos de
aminoácidos codificada por el ác. nucleico.
4No
posee virulencia.
4Funciones: recubrimiento
protección
especificidad entigénica
forma y dimen. al virus.
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Videos
• tmv_fly_thru2.avi
• Luteovirus
• geminiviridae1.avi
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ACIDO NUCLEICO
4Larga cadena o espiral compuesta por nucleótidos: VMT: 6400
nucleótidos
4Cada nucleótido está compuesto por un glúcido, una base
nitrogenada y puentes fosfato.
4El ARN las bases nitrogenadas son: adenina (A) - guanina (G)
PURINAS y citocina (C) - uracilo (U) PIRIMIDÍNICAS.
4El ADN las bases nitrogenadas son: A - G y C - T (timina)
4La combinación de estas bases constituye el código genético
de cada virus.
El cambio del orden establecido en un solo nucleótido
por mutación puede variar la patogenicidad del virus.
El agrupamiento espacial es la clave de la especificidad
de cada entidad viral.
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Bastón ríg.
MORFOLOGÍA
Rígido: TMV (18 x
300) nm)
Flexuosos: potyvirus
PVY: 1 x 750 nm,
Esféricas
Bastón flex.
PVS: 12 x 650
Alargado o baciliforme
Tres formas
geométricas
Esférica o isodiamétrica (gran mayoría)
Otras formas (bacteriófagos y geminivirus
con genoma dividido en dos (bipartite) o más
partículas (tripartite))
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COMPORTAMIENTO DE LOS VIRUS IN VITRO Y
FACTORES QUE AFECTAN LA INFECTIVIDAD
Los virus son
sensibles a
la temperatura
a compuestos
químicos
enzimas
radiaciones
puede ser usado
para identificación
Mediante la persistencia se puede determinar la
infectividad en relación a la acción de la
temperatura, punto final de dilución y longevidad
in vitro (constantes físicas del virus).
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CONSTANTES FÍSICAS DE LOS VIRUS
EN SAVIA
PIT: punto de inactivación térmica: es la máx.
temperatura que soporta el jugo viral durante 10 minutos sin
perder la infectividad: VMT: 93 ºC, TSWV 42 ºC.
LIV: longevidad in vitro: tiempo máximo que permanece
in vitro infectivo un jugo viral a temperatura de laboratorio:
mosaico del manzano: algunas horas, VMT: 50 años o más.
PDF: punto de dilución final: es la mayor dilución que
soporta el jugo viral sin perder la infectividad: Chenopodium
mosaic virus: entre 1:107 y 1:109, Celery yellow spot virus 1:50
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PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS
VIRUS FUERA DE LA CÉLULA VIVA
RTD: resistencia a la desecación: mantenimiento de los
virus en tejidos disecados de plantas infectadas. NO todos
sobreviven. VMT infectivo en hojas de tabaco secas y
manufacturadas.
CTD:
conservación
en
tejidos
deshidratados:
mantenidos entre 1 y 3 ºC, Barley stripped mosaic virus,
Cucumber mosaic virus: longevidad 15 - 17 años.
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PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS
VIRUS FUERA DE LA CÉLULA VIVA
ACQ: acción de compuestos químicos:
INHIBICIÓN O
NEUTRALIZACIÓN
REVERSIBLE. Ej.
tripsina sobre VMT
PÉRDIDA DE
INFECTIFIDAD POR
DESNATURALIZACIÓN Y
DESTRUCCIÓN DEL
VIRUS. Ej: bicloruro de
mercurio, cianuro de
potasio, eter, alcohol etílico.
INHIBICIÓN O NEUTRALIZACIÓN
NO FÁCILMENTE REVERSIBLE. Ej:
formaldehído, ácido nitroso, peróxido
de hidrógeno, rayos X y ultravioletas.
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VIRUS SATÉLITES, VIROIDES,
VIRUSOIDES, RNAs SATÉLITE
VIRUS SATÉLITES: actúan como parásitos de los virus
comunes reduciendo su capacidad para multiplicarse y causar
la enfermedad.
VIROIDES:
pequeñas moléculas de RNA (250 - 400
nucleótidos), circulares, desnudos (sin cápside), una sola
cadena de ARN.
VIRUSOIDES: pequeñas moléculas de RNA pero forman
parte del material genético de esos virus, establecen
relación obligatoria con ellos, son dependientes uno de otro
para infectar el hospedante.
RNAs SATÉLITE: pequeñas moléculas de RNA lineal
que existen en los viriones de ciertos virus multiparticulados.
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NOMENCLATURA DE LOS VIRUS
Comité Internacional de 1966:
Unificó los virus de animales,
plantas y bacterias en un phylum común llamado VIRA, dividido en clases,
órdenes familias, géneros y especies;
especies terminado en la palabra virus, ej:
Comoviridae, Nepovirus, Grapevine fanleaf (GFLV)
NOMENCLATURA DE GIBBS 1966: Además del nombre
mencionado agrega un criptograma compuesto de 4 términos
COMITÉ DE VIROLÓGÍA 1975:
Clasificó a los virus en grupos
de acuerdo al comportamiento biológico y las propiedades físico-químicos in
vitro. Constaba de 16 grupos, se agregaron otros, actualmente consta de 36
grupos de características estructurales, morfológicas, serológicas y
biológicas afines
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Clasificación (grupos tienen rango
de familia):
familia Virus Vegetales
ü
•
ü
•
ü
•
ü
•
•
•
ü
•
ü
ü
•
ü
•
•
•
•
ü
ü
Grupo del Virus del Mosaico de la Alfalfa: ALMV
Grupo Bromovirus
Grupo Carlavirus: PVS
Grupo Caulimovirus
Grupo Closterovirus
Grupo Comovirus
Grupo Cucumovirus
Grupo Hordeivirus
Grupo Ilarvirus
Grupo Luteovirus: PLRV
Grupo Nepovirus
Grupo del Virus Mosaico Enano de la Judia
Grupo Potexvirus: PVX
Grupo Potyvirus: PVY, Leek Yellow Stripe Virus (LYSV), Onion Yellow Dwarf Virus (OYDV)
Grupo del Virus de la Necrosis del Tabaco
Grupo Tobamovirus: TMV
Grupo Tobravirus
Grupo del Virus del Moteado Pardo del Tomate
Grupo Tombusvirus
Grupo Tymovirus
Grupo Geminivirus: BCTV
Grupo Tospovirus: ToSWV
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Lista de familias de acuerdo al tipo de genoma
•
dsDNA
•
Unallocated dsDNA viruses
•
•
•
•
•
•
•
•
dsDNA
Familia
Huésped(s)
Circoviridae
vertebrados
plantas
Geminiviridae
Nanoviridae
plantas
Parvoviridae
invertebrados, vertebrados
ss satellite DNAs
plantas
Unallocated ssDNA viruses
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dsRNA
Huésped(s)
Familia
•
•
•
•
•
•
•
Birnaviridae
invertebrados, vertebrados
Chrysoviridae
plantas, hongos
ds satelliteRNAs
hongos
Hypoviridae
hongos
Partitiviridae
hongos, plantas
Reoviridae hongos, invertebrados, plantas, vertebrados
Totiviridae
hongos, protozoarios
Unallocated dsRNA viruses
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ss RNA+
Familia
Huésped(s)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
vertebrados
vertebrados
hongos
plantas
vertebrados
plantas
plantas
vertebrados
invertebrados
vertebrados
plantas
vertebrados
plantas
protozoarios
hongos
invertebrados, vertebrados
vertebrados
plantas
vertebrados
plantas
invertebrados, plantas
invertebrados
vertebrados
plantas
plantas
Arteriviridae
Astroviridae
Barnaviridae
Bromoviridae
Caliciviridae
Closteroviridae
Comoviridae
Coronaviridae
Dicistroviridae
Flaviviridae
Flexiviridae
Hepeviridae
Luteoviridae
Marnaviridae
Narnaviridae
Nodaviridae
Picornaviridae
Potyviridae
Roniviridae
Sequiviridae
ssRNA satellite viruses
Tetraviridae
Togaviridae
Tombusviridae
Tymoviridae
Unallocated ssRNA+ viruses
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ssRNAFamilia
Huésped(s)
•
•
•
•
•
•
•
vertebrados
vertebrados
plantas, vertebrados
vertebrados
vertebrados
vertebrados
plantas, vertebrados
Arenaviridae
Bornaviridae
Bunyaviridae
Filoviridae
Orthomyxoviridae
Paramyxoviridae
Rhabdoviridae
• Unallocated ssRNA- viruses
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ssRNA*
Familia
Huésped(s)
•
•
•
•
plantas
plantas
plantas
plantas
Avsunviroidae
Pospiviroidae
ss satellite RNAs
Unallocated viroids
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•
•
•
•
•
•
•
Familia: Comoviridae
Género: Nepovirus
Especie: Grapevine fanleaf virus
Acrónimo: GFLV
Familia: Flexiviridae
Género: Vitivirus
Especie: Grapevine virus A
Acrónimo: GVA
Order; Family; Subfamily VirusCode Genus Name VirusCode
Type Species Name
00.017. Closteroviridae 00.017.0.01. Closterovirus00. 017.0.01.001. Beet yellows virus
00.017.0.02. Crinivirus 00.017.0.02.001 Lettuce infectious yellows virus
00.017.0.03. Ampelovirus00.017.0.03.001. Grapevine leafroll-associated
virus 3
En el caso de los viroides la nomenclatura es de la siguiente manera
80.002. Pospiviroidae80.001.0.01. Pospiviroid80.001.0.01.001. Potato spindle tuber viroid
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Algunas características de los grupos de virus
vegetales
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Algunas características de los grupos de
virus vegetales
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Algunas características de los grupos de
virus vegetales
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PENETRACIÓN
Los virus no pueden penetrar por sus propios medios en las células de los
huéspedes susceptibles, lo hacen a través de una herida producida por
un vector (ácaro, nemátodos, pulgones u hongos) o por abrasión
mecánica o injerto.
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INFECCIÓN
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INFECCIÓN
1º El virus pierde rápidamente su capa proteica
2º Síntesis de proteína codificada por el RNA del virus
(RNA sintetasa)
3º La RNA sintetasa forma RNA complementario,
sobre el molde del RNA viral.
4º La RNA sintetasa utiliza el RNA complementario
como molde y sintetiza nuevas moléculas de RNA viral
5º El RNA viral es usado como RNA mensajero y a
través del sistema ribosómico de la planta sintetiza la
proteína del virus.
6º Se produce el ensamble entre la proteína y el ácido
nucleico del virus.
Lepine (1964) Fase de eclipse
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TRASLOCACIÓN
La principal vía por la cual los virus se desplazan de célula a
célula lo constituyen los plasmodesmos, que son estructuras
tubulares de 25 a 30nm de diam.. Algunos se mueven de
célula a célula como ácido nucleico y otros como viriones.
TRASLOCACIÓN A
CORTA DISTANCIA:
Es
de célula a célula
TRASLOCACIÓN A LARGA
DISTANCIA:Algunos virus
son inoculados por sus
vectores en los tejidos
vasculares (floema o xilema o
ambos a la vez),
traslocándose a través de los
vasos con relativa rapidez al
resto de la planta (80cm/hora)
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REPLICACIÓN
Mecanismo explicado en la infección. Este proceso solo
ocurre en las células del hospedante con el cual debe
tener afinidad específica. La multiplicación es
intracelular y vinculada a células de tejidos ricas en
ácidos nucleicos (células embrionarias jóvenes con
tejidos en vía de desarrollo rápido). La multiplicación del
virus dentro de la célula puede ocurrir tanto en el núcleo
como en el citoplasma
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DISTRIBUCIÓN EN LA PLANTA
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SÍNTOMAS: Cambios de color
MOTEADO
MOSAICO
CÁLICO
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SÍNTOMAS
LISTADO
MOSAICO
HOJA DE ROBLE
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Quebrado de flores
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SÍNTOMAS
ANILLADO EN FRUTO
ANILLADO
EN HOJA
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SÍNTOMAS
ANILLADO
NECRÓTICO EN
CIRUELO
LINEAS CAFÉ EN
TRONCOS DE CIRUELO
Patrones necróticos
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SÍNTOMAS
ANILLADO EN CAROZO PPV
ANILLADO EN FRUTO PPV
ANILLADO EN
FRUTO POR TSWV
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SÍNTOMAS
MOSAICO EN FRUTO
CÁLICO
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SÍNTOMAS
AMPOLLADO Y MOSAICO
DEFORMACIÓN y
MOSAICO
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SÍNTOMAS
AMARILLAMIENTO
ACLARAMIENTO
NERVADURA
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Decoloración de bayas
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SÍNTOMAS: Cambios de forma y color
ENROLLAMIENTO - ENROJECIMIENTO
Plegado: Abarquillado
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SÍNTOMAS: Cambios de forma
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ENANISMO
AMPOLLADO Y
DEFORMACIÓN
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SÍNTOMAS
FASCIACIÓN:
citohistológico
EPINASTIA
Hábito
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SÍNTOMAS
Acanaladura en la madera debajo de la
corteza “Stem pitting”
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Stem grooving
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Rajaduras longitudinales
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Rajaduras longitudinales
Alteraciones macroscópicas
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SÍNTOMAS que afectan a toda la planta
TRISTEZA
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Alteraciones en el floema
Trabéculas o cordones endocelulares
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SIGNOS
Paracristales o Cuerpos X
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“Aspas de molino”
o “Pinhweels” de PVY
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LIC (componentes laminares) PVY
300 nm
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Disturbios en la células y organelas
• Destrucción del organelas celulares
• Destrucción del células del floema
– GLRaViruses
• Destrucción de células del parénquima, tricomas
y floema
– PVY, PVX, PVS, PVT, APLV y APMV.
•
•
•
•
•
Cloroplastos con vesículas: APLV
Vacuolización extensa
Reducción de nº crestas mitocondriales
Rugosidad del plasmalema y paredes celulares
Incremento nº ribosomas o mitocondrias
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