Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13057
Tipo: | Tese |
Título: | Molecular characterization of a new badnavirus associated with air yam (Dioscorea bulbifera L.) and development of a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay for rapid detection of Dioscorea baciliform AL virus |
Título(s) alternativo(s): | Caracterização molecular de um novo badnavírus associado ao cará-moela (Dioscorea bulbifera L.) e desenvolvimento de um protocolo baseado em loop-mediated isothermal amplification (LAMP) para detecção rápida de Dioscorea bacilliform AL virus |
Autor(es): | Mendes, Adso Levi Soares de Figueiredo |
Primeiro Orientador: | Lima, Gaus Silvestre de Andrade |
metadata.dc.contributor.referee1: | Santana, Antônio Euzébio Goulart |
metadata.dc.contributor.referee2: | Gagliardi, Paulo Roberto |
metadata.dc.contributor.referee3: | Ramos Sobrinho, Roberto |
metadata.dc.contributor.referee4: | Silva, Sarah Jacqueline Cavalcanti da |
Resumo: | Inhames (Dioscorea spp.) são importantes culturas de subsistência cultivadas em todo o mundo, e o cará-moela (Dioscorea bulbifera) está entre as 12 espécies plantadas comercialmente. A produtividade e a troca segura de germoplasma de Dioscorea spp. são prejudicados por várias pragas e doenças, e os vírus representam uma ameaça significativa principalmente devido à propagação vegetativa do inhame que propicia o acúmulo e disseminação viral. A família Caulimoviridae compreende 11 gêneros de vírus de DNA fita dupla circular, dos quais Badnavirus é difundido onde quer que o inhame seja plantado, e a transmissão viral ocorre principalmente por propagação vegetativa e diferentes espécies de cochonilhas. Uma nova espécie de badnavírus, Dioscorea bacilliform BL virus, foi recentemente relatada em plantas de D. bulbifera no Brasil, mas apenas sequências parciais da transcriptase reversa (RT) e ribonuclease H (RNase H) foram caracterizadas. Para recuperar a sequência completa do genoma de isolados de dioscorea bacilliform BL virus (DBBLV), o DNA total obtido de uma planta de inhame infectada por DBBLV foi usado como molde para enriquecimento do DNA viral circular via amplificação por círculo rolante e submetido ao sequenciamento Illumina de alto rendimento. Dois genomas completos de 7.196 (DBBLV-DBH1) e 7.342 (DBBLV-DBH3) pares de bases de comprimento foram montados de novo a partir de 1.273.444 e 539.840 reads e uma profundidade de cobertura de 177 e 74x, respectivamente. Ambos os isolados pertencem ao novo badnavírus DBBLV, compartilhando ≥88% de identidade de nucleotídeos com pelo menos um isolado de DBBLV. A análise de recombinação mostrou um padrão complexo de recombinação interespécies envolvendo os isolados DBBLV-DBH1 e DBBLV-DBH3 como sequências recombinantes ou parentais em quatro eventos independentes. As árvores filogenéticas reconstruídas com base no genoma completo e nas sequências de nucleotídeos da RT-RNase H mostrou que os novos isolados de DBBLV são mais proximamente relacionados às sequências do Dioscorea bacilliform AL virus (DBALV), mas algumas incongruências topológicas foram observadas entre essas duas árvores. Além disso, um protocolo baseado em loop-mediated isothermal amplification (LAMP) foi desenvolvido para detecção de DBALV, o badnavírus prevalente associado ao inhame no Brasil. As reações de LAMP foram relizadas em termociclador em tempo real por 60 minutos a 65 ºC, com medição da fluorescência a cada um minuto. Após a verificação da viabilidade do ensaio de LAMP, o limite de detecção foi testado com diluições seriadas, mostrando que o protocolo desenvolvido foi capaz de detectar o DNA viral na diluição de 12,5 x 10-7 ng/µL, equivalente a 5.5 x 103 cópias/µL. |
Abstract: | Yams (Dioscorea spp.) are important staple crops cultivated worldwide, and air yam (Dioscorea bulbifera) is among the 12 commercially grown species. The productivity and safe germplasm exchange of Dioscorea spp. are hindered by several pests and diseases, and viruses pose a significant threat especially due to the vegetative propagation of yams that propitiate viral accumulation and dissemination. At least eight viral families have been reported infecting yams. The family Caulimoviridae comprises 11 genera, of which Badnavirus is widespread wherever yams are planted, and badnaviral transmission occurs mainly by vegetative propagation and different species of mealybugs. A putative new badnavirus has been recently reported in D. bulbifera plants in Brazil, and tentatively named as dioscorea bacilliform BL virus (DBBLV), but only partial sequences of the reverse transcriptase (RT) and ribonuclease H (RNase H) genomic region have been characterized. To recover the complete genome sequence of DBBLV isolates, total DNA obtained from an DBBLV-infected air yam plant was used as template for enrichment of viral circular DNA via rolling circle amplification and subjected to high-throughput Illumina sequencing. Two complete genomes of 7,196 (DBBLVDBH1) and 7,342 (DBBLV-DBH3) bp in size were de novo assembled from 1,273,444 and 539,840 reads and a coverage depth of 177 and 74x, respectively. Both isolates belong to the species novel Dioscorea bacilliform BL virus, sharing ≥88% nucleotide identity with at least one isolate of DBBLV. The recombination analysis showed a complex interspecies recombination pattern involving the DBBLV-DBH1 and DBBLV-DBH3 isolates as putative recombinant or parental sequences in four independent events. The Bayesian phylogenetic tree reconstructed based on complete genome and RT-RNase H nucleotide sequences showed the new DBBLV isolates were more closely related to dioscorea bacilliform AL virus (DBALV) sequences, but some topological incongruences were observed between these two trees. Also, a loop-mediated isothermal amplification (LAMP)-based protocol was developed and tested for detection of DBALV, the most prevalent badnavirus species affecting yams in Brazil. LAMP reactions were performed in a real-time thermocycler for 60 minutes at 65 ºC, measuring the fluorescence each one minute. Once the feasibility the proposed LAMP assay was confirmed, the limit of detection or the analytical sensitivity was tested with 10-fold serial dilutions, showing that the proposed protocol was able to detect viral DNA in a concentration of 12,5 x 10-7 ng/µL, equivalent to 5.5 x 103 copies/µL. |
Palavras-chave: | Dioscorea bulbifera Caulimoviridae Badnavirus Dioscoreaceae Inhame - Doenças e pragas Yam - Diseases and pests |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | eng |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia da Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO |
Citação: | MENDES, Adso Levi Soares de Figueiredo. Molecular characterization of a new badnavirus associated with air yam (Dioscorea bulbifera L.) and development of a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay for rapid detection of Dioscorea baciliform AL virus. 2024. 56 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) – Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia da Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2023. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13057 |
Data do documento: | 22-jun-2023 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
Molecular characterization of a new badnavirus associated with air yam (Dioscorea bulbifera L.) and development of a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay for rapid detection of Dioscorea baciliform.pdf | Molecular characterization of a new badnavirus associated with air yam (Dioscorea bulbifera L.) and development of a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay for rapid detection of Dioscorea baciliform AL virus | 2.25 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.