Characterization of new mild isolates of papaya ringspot virus naturally occurring in state Espirito Santo state; Evaluation of natural infection of cucurbits with this virus; Characterization of the alfalfa mosaic virus infecting papaya (Carica papaya) in the field

No estado do Espírito Santo (ES), uma das principais áreas produtoras de mamão do país, a eliminação sistemática de plantas doentes tem sido aplicada desde a década de 1980 para o controle do mosaico do mamoeiro (Papaya ringspot virus - type P; PRSV-P). O uso permanente dessa prática nos últimos 25 anos levou a uma aparente seleção e predominância de isolados fracos do vírus. Os objetivos deste trabalho foram: investigar a prevalência desses isolados fracos, bem como a estabilidade e o efeito protetor contra isolados severos do vírus; estudar a infecção natural de abobrinha de moita (Cucurbita pepo cv. Caserta) e abóbora moranga (C. maxima cv. Exposição) com o PRSV-P quando plantadas ao lado de mamoeiros infectados e caracterizar um isolado do Alfalfa mosaic virus (AMV) em infecção natural em mamoeiro. A detecção de possíveis isolados fracos do vírus foi realizada por PTAELISA, microscopia eletrônica e RT-PCR. Todos os isolados também foram inoculados mecanicamente em mamoeiro cv. Golden para avaliação de sintomas. Sequências de nucleotídeos e de aminoácidos deduzidos do gene da proteína capsidial de alguns isolados fracos mostraram identidades superiores a 89% e 90%, respectivamente, com isolados do PRSV-P. De 119 amostras de mamoeiros analisadas, 86 estavam infectadas com o PRSV-P, mas somente 75 induziram sintomas fracos em mamoeiros. Quatro isolados fracos foram selecionados ao acaso para estudos de estabilidade, e de proteção em casa de vegetação. Apenas dois isolados fracos induziram sintomas estáveis em mamoeiros até a oitava transferência. A proteção total só foi obtida com plantas premunizadas com dois isolados fracos e desafiados com o isolado PRSV-PES. Plantas de mamoeiros cv. Golden premunizadas com vários isolados fracos do PRSV-P foram expostas em condições de campo na ESALQ/USP, Piracicaba, SP, em dois experimentos independentes. Poucas plantas permaneceram com sintomas fracos de mosaico até o final dos experimentos. Uma terceira exposição foi realizada em Linhares, ES, com mamoeiros cvs. Sunrise Solo e Golden premunizados com oito isolados fracos, coletados nos experimentos em campo na ESALQ/USP. Apenas uma planta premunizada com um isolado fraco permaneceu com sintomas leves da doença até a última avaliação. Tentativas de detectaçao de infecções naturais de cucurbitáceas com o PRSV-P foram realizados em dois plantios de abobrinha de moita e dois de abóbora moranga, na ESALQ/USP, Piracicaba, SP. A detecção do vírus foi feita por meio da inoculação de extratos foliares das cucurbitáceas em mamoeiros cv. Golden. Os mamoerios foram avaliados por meio de sintomas, PTA-ELISA e RT-PCR. Nenhuma planta de mamoeiro inoculada com extratos foliares das duas cucurbitáceas exibiu sintomas de mosaico, embora o gene ci, mas não o cp, tenha sido detectado em uma amostra de folhas de mamoeiro, indicando que ao menos uma planta de abobrinha de moita estava infectada. Finalmente, no decorrer dos ensaios de campo na ESALQ/USP, constatou-se uma planta de mamoeiro apresentando sintomas severos de mosaico amarelo, deformação foliar e necrose sistêmica, diferente daqueles induzidos pelo PRSV-P. Análises biológicas, sorológica e moleculares confirmaram tratar-se do AMV. Este é o primeiro relato de infecção natural de mamoeiro com esse vírus.Papaya ringspot virus type P (PRSV-P) causes the major disease in Brazilian papaya orchards that result in significant yield losses. In Espírito Santo state systematic rouging of infected plants has been applied since early 1980s for the control of this disease. Its permanent use over the last 25 years has lead to an apparent selection and predominance of mild strains throughout papaya orchards. The objectives of this work were to investigate the prevalence of mild isolates, as well the stability and protective effect against severe isolates of the virus; The aim of this work was to study the natural infecction of zucchini squash (Cucurbita pepo cv. Caserta) and pumpkin (C. maxima cv. Exposição) grown near to papaya trees infected with PRSV-P and characterize an isolate of Alfalfa mosaic virus (AMV) in natural infection in papaya. The detection of possible mild isolates of the virus was performed by PTA-ELISA, electron microscopy and RT-PCR. All isolates were inoculated mechanically in papaya cv. Golden for symptoms evaluation. Nucleotides and deduced amino acids sequences of the coat protein gene of some mild isolates showed identities above 89% and 90%, respectively, with isolates of PRSV-P. Of 119 samples from papaya plants analyzed, 86 were infected with PRSV-P and 75 induced mild symptoms on papaya. Four mild isolates were randomly selected for stability and protection studies under greenhouse. Only two isolates induced mild symptoms on papaya and remained stables until the eighth transference. Full protection was obtained with preimmunized plants with two mild isolates and challenged with the isolate PRSV-P-ES. Plants of papaya cv. Golden preimmunized with several mild isolates of PRSV-P were exposed under field conditions at ESALQ/USP, Piracicaba,SP, in two independent experiments. Few plants remained with mild mosaic symptoms at the end of the experiments. A third field exposition was held in Linhares,ES, with papaya cvs. Golden and Sunrise Solo preimmunized with eight mild isolates, collected in field experiments at ESALQ/USP. Only one plant preimmunized with a mild isolate remained with mild symptoms of the disease until the last evaluation. Attempts of detection of natural infections of cucurbits with PRSV-P were carried out in two plantations of zucchini squash and pumpkin at ESALQ/USP, Piracicaba,SP. The detection of the virus was made by inoculation of leaf extracts of cucurbits in papaya cv. Golden. The papaya plants were assessed by symptoms, PTAELISA and RT-PCR. None of papaya plants exhibited symptoms of mosaic, while the ci gene, but not the cp, was detected in a sample of leaves of papaya, indicating that at least one clump of zucchini squash plant was infected. Finally, during the field test at ESALQ/USP, a papaya plant was found showing severe symptoms severe yellow leaf mosaic, leaf distortion and systemic necrosis, different from those induced by PRSV-P. Biological, serological and molecular tests confirmed the infection with AMV. This is the first report of natural infection of papaya with this virus