Natural and experimental infection of cucurbits with the Papaya ringspot virus type P and epidemiological implication

Entre as hospedeiras de invasão sistêmica do vírus do mosaico do mamoeiro - estirpe mamoeiro (Papaya ringspot virus type P; PRSV-P) encontram-se espécies de cucurbitáceas, cuja suscetibilidade à transmissão experimental, mecânica e com afídeos, é variável. A literatura nacional e internacional apresenta resultados distintos quanto à recuperação desse vírus a partir de cucurbitáceas presentes próximas ou no interior de plantios de mamoeiros infectados com esse vírus. O presente trabalho teve como objetivo avaliar em casa de vegetação a suscetibilidade de quatro espécies de cucurbitáceas a cinco isolados do PRSV-P obtidos de diferentes regiões do Brasil e inoculados de forma mecânica. Visou também estudar a infecção natural de cucurbitáceas cultivadas nas entrelinhas ou próximas de mamoeiros com mosaico. Para o desenvolvimento do trabalho em casa-de-vegetação os isolados do PRSV-P mantidos em mamoeiros, foram inoculados nos cotilédones de abobrinha de moita cv. Caserta, moranga cv. Exposição, pepino híbrido Primepack Plus e melancia cv. Crimson Sweet. As plantas foram avaliadas com base nos sintomas e indexadas por PTA-ELISA, e recuperação biológica do biótipo P do PRSV através de inoculações em mamoeiro. A confirmação da infecção dos mamoeiros foi realizada da mesma forma, por sintomatologia e indexação por PTA-ELISA. A abobrinha de moita foi a espécie mais suscetível aos cinco isolados do PRSV-P, seguida da melancia e do pepino. Não foi possível transmitir o vírus a moranga cv. Exposição. Para estudar a infecção natural realizou-se um ensaio com plantas de abobrinha de moita em Linhares-ES, três ensaios independentes em Rinópolis-SP e quatro em Piracicaba-SP, incluindo-se nessa última localidade a melancia e o pepino. Depois de aproximadamente 40 a 60 dias de exposição em campo coletaram-se amostras individuais ou compostas (de 3 a 5 plantas) das folhas dos ponteiros das plantas para realizar a recuperação biológica do PRSV-P para mamoeiros em casa de vegetação. A presença de afídeos foi monitorada em Piracicaba durante a execução dos experimentos no campo. No único teste de exposição em Linhares, nenhuma planta de abobrinha cultivada entre mamoeiros com mosaico mostrou-se infectada com esse vírus. O PRSV-P foi recuperado da abobrinha de moita em proporções variáveis em 2 dos 3 testes realizados em Rinópolis, e em 3 dos 4 testes realizados em Piracicaba. Nenhuma planta de melancia e pepino cultivada entre mamoeiros com mosaico foi infectada com o PRSV-P. Não foi possível recuperar o PRSV-P de nenhuma planta de abobrinha cultivada entre 5 e 80 metros de distância dos mamoeiros com mosaico em Piracicaba. Foram capturados afídeos vetores do PRSV-P e foi possível detectar plantas infectadas com os potyvirus PRSV-W e ZYMV, o que demonstra a presença e atividade dos vetores de vírus. Os resultados confirmaram a suscetibilidade variável das espécies de cucurbitáceas ao PRSV-P. Embora a abobrinha de moita fosse a única espécie encontrada naturalmente infectada pelo PRSV-P quando cultivada entre linhas de mamoeiro com mosaico, a presença de cucurbitáceas nos campos de produção de mamoeiro, especialmente quando o controle do mosaico do mamoeiro é feito através do roguing, não é recomendada.Besides Carica papaya, Papaya ringspot virus type P (PRSV-P) infects systemically only species belonging to the family Cucurbitaceae. Their susceptibility varies according to the species/cultivar, virus isolate and the method of inoculation. Attempts to recovery PRSV-P from naturally infected cucurbit plants grown near to or among diseased papaya trees have shown distinct results worldwide. This study aimed to evaluate the susceptibility of Cucurbita pepo cv. Caserta, Cucurbita maxima cv. Exposiçao, Cucumis sativus hybrid Primepack Plus, and Citrullus lanatus cv. Crimson Sweet to five isolates of PRSV-P obtained from different regions of Brazil. It was also evaluated the natural infection of cucurbit plants grown between rows and in the vicinity of papaya trees infected with PRSV-P. The five PRSV-P isolates were maintained in papaya plants. Cucurbit plants grown in pots under greenhouse conditions were mechanically inoculated with each isolate at the cotiledonary stage. The plants were assessed based on symptoms and infection was confirmed by PTA-ELISA using extracts from the inoculated cotyledons and upper leaves. The same extracts were also mechanically inoculated on papaya plants in order to recover the virus isolate. Inoculated papaya plants were also tested by PTA-ELISA. Zucchini squash was the most susceptible species to PRSV-P, followed by watermelon and cucumber. Pumpkin cv. Exposição was not infected. To study the natural infection of zucchini squash cv. Caserta by PRSV-P, a trial was carried out in Linhares, State of Espírito Santo; three independent trials were carried out in Rinópolis; and four trials were carried out in Piracicaba, both regions located in the State of São Paulo. Watermelon and cucurbit were also included in some trials in Piracicaba. After approximately 40 to 70 days, leaf samples were collected and tested individually or in groups of three to five plants for the presence of PRSV-P by mechanical inoculation on papaya plants under greenhouse conditions. None of the zucchini squash plants grown between rows of infected papaya trees in Linhares was found infected by PRSV-P based on the virus recovery test to papaya plants. The virus was also not recovered from watermelon and cucurbit plants grown between rows of infected papaya trees in Piracicaba. On the other hand, PRSV-P was recovery from zucchini squash plants grown intercalated with diseased papayas in Rinópolis and Piracicaba. The number of infected plants varied among the trial. Several attempts to recover PRSV-P from innumerous zucchini squash plants grown approximately five to 80 meters from diseased papaya trees in Piracicaba failed. Alates of several species of aphids were captured in the field at Piracicaba. Also, innumerous cucurbit plants were found infected by the potyviruses Papaya ringspot virus type W and Zucchini yellow mosaic virus, suggesting aphids activity in the area. The results confirmed the variable susceptibility of cucurbit species to infection with PRSV-P. Although natural infection with PRSV-P was restricted to zucchini squash cv. Caserta grown among infected papaya trees, the presence of cucurbit plants in the vicinity of papaya orchards, especially where disease control is done by systematic rouging of diseased plants, should not be allowed