Prevalence of orthotospovirus infecting Sw-5 carrying tomato hybrids and the effect of the crinivirus Tomato chlorosis virus on the infection of orthotospovirus

Dentre as principais doenças do tomateiro, as de etiologia viral apresentam um papel central no manejo fitossanitário da cultura, principalmente os chamados orthotospovirus, que são coloquialmente conhecidos no Brasil como \"vira-cabeça\", que incluem quatro diferentes espécies de vírus do gênero Orthotospovirus, denominadas de Tomato spotted wilt virus (TSWV), Tomato chlorotic spot virus (TCSV), Groundnut ringspot virus (GRSV) e Chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV). Este assim denominado \"complexo do vira-cabeça\" é transmitido de maneira persistente propagativa por diferentes espécies de Thysanoptera, sendo particularmente importante por apresentar um modelo epidemiológico de doença policíclica com disseminação primária contínua, em que o vetor e as hospedeiras alternativas dos vírus conferem uma relevância mais ampla, exigindo, mais do que um manejo local, um manejo regional. Para contornar essa particularidade, a resistência genética se mostra primordial para um manejo sustentável. No caso do tomate, a utilização de cultivares que carregam o gene Sw-5, que confere resistência de amplo espectro às principais espécies de orthotospovirus, é bastante utilizada, constituindo-se uma característica básica na tomaticultura moderna. Todavia, é cada vez mais comum a ocorrência de sintomas de orthotospoviroses em campos comerciais de tomates portadores do gene Sw-5. O presente trabalho teve por objetivo estudar a prevalência das diferentes espécies de orthotospovirus em campos comerciais de tomate de mesa em diferentes regiões produtoras, a partir de levantamentos em parcelas demarcadas de 1 mil plantas. Adicionalmente, estudou-se o efeito da coinfecção com o crinivírus ToCV e o efeito do híbrido em homozigose na infectividade das espécies encontradas. Concluiu-se que a incidência de viroses em campos comerciais de cultivo de tomate portadores do gene Sw-5 nas safras de 2017 e 2018 com sintomas associados ao complexo do \"vira-cabeça\" foram baixas, variando entre 0,1 a 3,6%. Das amostras sintomáticas coletadas no campo, 71,5% foram positivas a orthotospovirus. Resultados de sequenciamento de isolados selecionados destas amostras sintomáticas mostraram que 70,5% pertenciam à espécie GRSV e 29,5% à TCSV ao analisar a identidade dos segmentos L e S do mesmo isolado. No caso do segmento M destes mesmos isolados, o alinhamento de todas as sequências mostrou identidade com o acesso HQ644141.1 de orthotospovirus do GeneBank, que apresenta rearranjo de genoma. As espécies CSNV e TSWV não foram detectadas. Os resultados positivos para o crinivírus ToCV corresponderam a uma incidência baixa de apenas 5,0 %, de maneira que o presente trabalho não possibilitou avaliar o efeito do crinivírus na infecção com orthotospoviroses em cultivares que carregam o gene Sw-5, evidenciando, todavia, que a suscetibilidade ao GRSV e/ou ao TCSV das cultivares que carregam o gene Sw-5 não está necessariamente relacionada com coinfecções com o ToCV. Quando transmitidos por inoculação mecânica, isolados de GRSV e TCSV provenientes de plantas resistentes sintomáticas no campo manifestaram incidência de plantas infectadas semelhantes nos genótipos homozigóticos e heterozigóticos ao gene de resistência e no controle suscetível, demonstrando que condição Sw5/ Sw5 não se mostra vantajosa.The spotted wilt complex is one of the most important virus diseases in tomatoes, consisting in Brazil of four species belonging to the genus Orthotospovirus, designated as Tomato spotted wilt virus (TSWV), Tomato chlorotic spot virus (TCSV), Groundnut ringspot virus (GRSV), and Chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV). Transmission occurs in a persistent-propagative manner by thrips. This pathosystem is an example of a polycyclic disease in which the primary inoculum has a continuous and dynamic role, and where virus transmitting insects and alternative hosts play a key function, requiring a more complex area-wide disease management. To overcome such singularity, genetic resistance is the foundation stone for a sustainable management in commercial fields, providing a broad-spectrum resistance to the orthotospovirus species in Brazil. However, spotted wilt symptoms on resistant varieties carrying the resistance gene Sw-5 are more and more frequent in the field. The aim of this work was to study the prevalence of the different species of orthotospovirus in commercial fields of fresh-market tomatoes from surveys on delimited plots of a thousand plants in a number of tomato growing regions. Additionally, the coinfection with the crinivirus ToCV was studied. The incidence of orthotospovirus-like symptoms on Sw-5 resistant varieties in 2017/ 2018 was low, ranging from 0.1 to 3.6%. 71.5% of the symptomatic samples were orthotospovirus positive. Nucleotide sequencing of selected positive isolates resulted in 70.5% of the isolates identified as GRSV and 29.5% as TCSV after alignment of the L and S RNA segments in GenBank. For the M RNA segment, all the isolates showed identity to the GenBank orthotospovirus reassortant accession HQ644141.1. The other two orthotospovirus reported in Brazil - CSNV e TSWV - were not detected. Positive coinfection with crinivirus ToCV corresponded to a low 5.0 % incidence, lacking conclusive results that could support the relation of the incidence of the crinivirus to the occurrence of orthotospovirus on Sw-5 resistant varieties, showing, however, that the susceptibility to the GRSV or to the TCSV of the Sw-5 carrying varieties is not related to coinfection with ToCV. When mechanically transmitted, GRSV e TCSV originated from Sw-5 resistant varieties in the field revealed incidence of infected plants similar in both homozygous and heterozygous varieties, as well as the non- resistant check, suggesting that the Sw5/Sw5 homozygous condition is not an advantage