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

ABSTRACT

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-[PKE prostrata15-KX710155], AlYVV-[PKE prostrata13]-KX906697] and AlYVV-[PKE prostrata11]-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.

RESUMO

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-[PKE prostrata15-KX710155], AlYVV-[PKE prostrata13]-KX906697] e AlYVV-[PKE prostrata11]-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.