Viral diversity in tree species

Abstract

O Brasil possui uma das maiores coberturas vegetais do mundo, composta por florestas plantadas e naturais distribuídas em todos os biomas. As espécies florestais e arbóreas são afetadas por vários patógenos, incluindo vírus, e representam relevantes reservatórios da diversidade microbiana. No entanto, pesquisas de vírus ocorrendo em árvores são escassas. Desde 2002, avanços na descoberta da diversidade microbiana em diferentes comunidades foram alcançados por sequenciamento de alto rendimento (High-throughput sequencing - HTS). Para determinar os vírus que ocorrem em espécies arbóreas cultivadas na NOVACAP (Companhia Urbanizadora da Nova Capital do Brasil), 60 mudas correspondendo a 27 espécies botânicas de espécies de árvores exibindo sintomas típicos de vírus de plantas foram coletadas em 2014. Essas amostras foram processadas para formar três pools contendo 20 amostras em cada. Inicialmente essas amostras foram enriquecidas para vírus por semipurificação de partículas virais, a partir das quais foi realizada a extração do RNA e enviada para o sequenciamento Illumina (MiSeq). O pool de DNA, obtido após o enriquecimento via RCA (Rolling Circle Amplification) de amostras individuais, foi enviado para o sequenciamento por Illumina Hiseq. Os reads foram usados para montar os contigs que foram comparados a um banco de dados por BLASTx. Como resultado da análise de RNA, duas novas espécies denominadas Hovenia dulcis-associated virus 1 (HDaV1) e Hovenia dulcis-associated virus 2 (HDaV2) foram detectadas em Hovenia dulcis Thunb. As extremidades 3’ do genoma de HDaV1 e HDaV2 foram recuperadas por Rapid Amplification of cDNA Ends (RACE). As duas espécies virais (HDaV1 e HDaV2) foram classificadas em grupos distintos na ordem Picornavirales. Como resultado da análise de DNA, 13 contigs foram obtidos com dois deles, representando vírus de genoma circular. Esses vírus apresentaram baixa identidade de nucleotídeos (nt) e aminoácidos (aa) com sequências disponíveis no GenBank e foram então selecionados para uma caracterização mais refinada. Estes novos contigs representaram duas potencialmente novas espécies, sendo classificados na família Circoviridae [gêneros Circovirus (contig 11404) e Cyclovirus (contig 126)]. Primers específicos para os contigs 126 e 11404 foram usados para detecção viral em amostras individuais. Os amplicons das amostras positivas foram clonados em pGEM-T Easy e as sequências dos genomas foram recuperadas por Sanger. Seis plantas correspondendo a cinco espécies botânicas Amburana cearensis (Allemao) A. C. Sm. (amburana), Erythrina mulungu Mart. ex Benth (eritrina), Eucalyptus urophylla S. T. Blake (eucalipto vermelho), Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul. (pau-ferro) e Samanea tubulosa (Benth.) Barneby & J. W. Grimes (sete cascas) foram positivas para o contig 126 e esta espécie viral foi nomeada Caesalpinia ferrea-associated virus (CFaV). Uma amostra de Astronium fraxinifolium foi a única que apresentou amplicon esperado ao usar primers para o contig 11404. Essa provável nova espécie foi denominada Astronium fraxinifolium-associated virus (AFaV).