Virus žluté zakrslosti cibule (OYDV) a jeho hostitelský okruh

Denisa ŠIMONÍKOVÁ

Bachelor's thesis

Onion yellow dwarf virus (OYDV) and its host range.

Abstract:

Virus žluté zakrslosti cibule (OYDV) patří do rodu Potyvirus, čeledi Potyviridae. Jeho genetickou informaci představuje lineární, jednovláknová RNA s pozitivní polaritou a funkcí messenger RNA, na 5' konci má připojen VPg protein namísto čepičky, a na 3' konci poly(A)-sekvenci. Virový genom kóduje polyprotein, který je následně štěpen na 10 proteinů. OYDV je nejrozšířenějším virem řazeným do komplexu virů česneku, napadá zástupce rodu Allium po celém světě. Mezi typické příznaky infekce OYDV patří žluté pruhy a chlorotické léze na listech. U infikovaných plodin se často nachází ve směsné infekci s dalšími viry, což vede k zesílení symptomů a větším ztrátám v zemědělských výnosech. Práce se zabývá charakterizací 3 izolátů OYDV původem z České republiky, které byly získány z hostitelských rostlin cibule a česneku, dva izoláty původem z cibule a jeden izolát původem z česneku. U izolátu 1172 získaného z česneku byla stanovena hostitelská specifita, kdy bylo zjištěno, že je tento izolát přenosný pouze na česnek, nikoliv na cibuli. Tento izolát je tak vůbec prvním popsaným izolátem, jehož hostitelská specifita je omezena pouze na česnek. Pomocí RT-PCR a sekvencování byla získána kompletní genomová sekvence u izolátů OYDV Křivský a Puchala původem z cibule, o délce 10 461 bp bez poly(A)-konce a parciální sekvence izolátu OYDV 1172 původem z česneku, o délce 4 590 bp bez poly(A)-konce. Genomové sekvence izolátů Křivský a Puchala mezi sebou vykazují 99% identitu, naopak jejich identita s izolátem 1172 je jen 77%. Izoláty Křivský a Puchala vykazují největší, 93% podobnost s německým izolátem OYDV-At (Acc. No. JX433020.1) a s argentinským izolátem OYDV-Se (Acc. No. JX433019.1), jejichž původním hostitelem byla také cibule. Izolát 1172 vykazuje největší, 88% identitu s izolátem OYDV-SW9-Arg3 původem z česneku z Argentiny (Acc. No. KF632715.1). Fylogenetická analýza potvrdila odlišnost studovaných izolátů OYDV v souladu s jejich známou hostitelskou specifitou. Izoláty původem z cibule, nepřenosné na česnek, vytvořily samostatnou fylogenetickou větev, druhou větev vytvořil izolát 1172 společně s izolátem OYDV-SW9-Arg3, a třetí samostatnou větev vytvořily izoláty původem z česneku, přenosné jak na česnek, tak na cibuli.

Abstract:

Onion yellow dwarf virus (OYDV) is a member of genus Potyvirus, family Potyviridae. Genetic information is carried by linear, single-stranded, positive-sense RNA. RNA has 5' terminal genome-linked protein (VPg) and 3' poly(A) tail. The viral genom encodes polyprotein that is cleaved into ten proteins. OYDV is the most widespread virus classified into the garlic virus complex which infects the members of genus Allium throughout the world. Typical symptoms of OYDV infection are yellow striping and chlorotic lesions on the leaves. OYDV usually occurs in mixed infection with other viruses in infected plants causing stronger symptoms and greater losses in crop yields. Three OYDV isolates from the Czech Republic were characterized in this work. These isolates were obtained from host plants onion and garlic, two isolates originating from onion and one isolate originating from garlic. Host specifity of isolate 1172 obtained from garlic was determined. It was found out that this isolate infects only garlic, not onion. This isolate is characterized as the first isolate which host specificity is limited to garlic. Using RT-PCR and sequencing the complete genomic sequence of isolates Křivský and Puchala originating from onion with the length of 10 461 bp with no poly (A) tail and partial sequence of the isolate OYDV 1172 originating from garlic with the length of 4 590 bp without the poly (A) tail was obtained. Genomic sequences of isolates Křivský and Puchala show 99% identity, similarity of these sequences with isolate 1172 was 77 %. Isolates Křivský and Puchala show the largest 93% similarity with German isolate OYDV-At (Acc. No. JX433020.1) and with Argentine isolate OYDV-Se (Acc. No. JX433019.1) whose original host was also onion. Isolate 1172 has the highest 88% identity with isolate OYDV-SW9-Arg3 origin of garlic from Argentina (Acc. No. KF632715.1). Phylogenetic analysis confirmed the difference of the OYDV isolates characterized in this work consistent with their known host specificity. Isolates originating from onion, which do not infect garlic, created separate phylogenetic group. The isolate 1172 along with isolate OYDV-SW9-Arg3 belong to the second group. The third group is consisted of isolates originating from garlic which infect garlic and onion.

Keywords

OYDV, cibule, česnek, Potyvirus

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2015

Accessible from:: 30. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Dana Šafářová, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology