Desarrollo de métodos moleculares de detección de virus de RNA de cultivos hortícolas

Uno de los problemas a los que se enfrenta la agricultura son los daños producidos por los virus que causan cada año considerables pérdidas económicas en diversos cultivos de todo el mundo. El control de las enfermedades virales es difícil debido a su compleja y dinámica epidemiología, con casos frecuentes de emergencia y rápida dispersión a escala global, así como por su gran capacidad evolutiva que les permite superar distintas estrategias de control, como por ejemplo el cultivo de variedades resistentes obtenidas por mejora genética. El primer paso para evaluar el estado sanitario de un cultivo y poder aplicar un programa de manejo integrado es disponer de métodos de diagnóstico y detección de los principales virus que sean específicos, fiables, rápidos y sensibles. Dada la situación dinámica de las virosis, en la que continuamente están apareciendo nuevos virus o variantes, es recomendable que los métodos de diagnóstico puedan desarrollarse rápidamente para responder a la demanda y que sean flexibles de manera que se pueda ajustar al nivel de especificidad requerido (no solamente para la especie viral sino también para categorías taxonómicas superiores, como género y familia o inferiores como cepa o grupo de aislados virales). En este respecto, los métodos moleculares basados en la reacción en cadena de la polimerasa (polymerase chain reaction, PCR) y la hibridación molecular de ácidos nucleicos cumplen estos criterios. Los métodos de PCR tienen la ventaja de ser muy sensibles mientras que los basados en la hibridación permiten analizar simultáneamente un elevado número de muestras. Una modalidad, la hibridación de flujo de improntas vegetales (flow-through hybridization of tissue prints), recientemente desarrollada, supone una reducción drástica del tiempo necesario para el análisis al evitar el procesamiento de las muestras y acelerar el proceso de hibridación. En el desarrollo, tanto de la PCR como de la hibridación, es necesario conocer la secuencia nucleotídica de al menos una porción del genoma del virus que se quiere detectar, pero si se quiere sacar el máximo provecho, por una parte, hay que estimar la variabilidad genética entre los distintos aislados del virus, para así evitar o minimizar los falsos negativos (ej. reacción negativa con algunos aislados genéticamente divergentes), y por otra parte, hay que considerar la relación genética del virus objeto con repecto a otros virus, para evitar falsos positivos (ej. reacción positiva con aislados pertenecientes a otros virus). En esta tesis doctoral se abordaron dos retos relacionados con el desarrollo de métodos moleculares de detección de ribovirus (con genoma de RNA) que afectan a cultivos hortícolas. El primero corresponde a la detección del género Fabavirus, que está compuesto por cinco especies virales: virus 1 del marchitamiento del haba (Broad bean wilt virus 1, BBWV-1), virus 2 del marchitamiento del haba (Broad bean wilt virus 2, BBWV-2), virus del mosaico de la genciana (Gentian mosaic virus, GeMV) y virus del mosaico suave de cucurbitáceas (Curcubit mild mosaic virus, CuMMV) y virus del mosaico suave de la ortiga blanca (Lamium mild mosaic virus, LMMV). En primer lugar se secuenció el genoma completo del único aislado disponible de LMMV, ya que era la única especie viral de este género de la que no se disponía ninguna secuencia nucleotídica. La comparación de esta secuencia con la del genoma completo de los otros fabavirus confirmó que LMMV es una especie viral per se al ajustarse a los criterios actualmente aceptados de demarcación entre generos, especies y aislados virales. Se encontró varias repeticiones de un motivo de diez nucleotídos en las zonas no traducibles del extremo 5’ de todos los miembros del género Fabavirus que se puede considerar como una seña de identidad y serviría para asignar nuevos virus a este género viral. En segundo lugar, a partir de todas las secuencias nucleotídicas disponibles de todos los virus del género Fabavirus se diseñó una pareja de iniciadores conservados para poder detectar por retrotranscripción (reverse transcription, RT) y PCR (RT-PCR) todos los fabavirus en una única reacción. También se diseñaron cinco parejas de iniciadores, cada una específica para una especie viral, para poder detectar e identificar cualquiera de estos virus en una única reacción mediante RT-PCR múltiple (multiplex RT-PCR). La combinación de ambos procedimientos de RT-PCR permite detectar e identificar cada una de las cinco especies conocidas del género Fabavirus, así como descubrir nuevas especies dentro de este género. En tercer lugar, se diseñó una sonda molecular correspondiente a la región del genoma que contenia las repeticiones del motivo de diez nucleótidos, con la que se pudo detectar las cinco especies del género Fabavirus mediante hibridación molecular de flujo. Esta es la la primera vez que se consigue una sonda conservada para un género viral. También se diseñaron cinco sondas, cada una específica para cada una de cinco las especies conocidas del género. De manera que mediante hibridación de flujo con las seis sondas se pueden identificar BBWV-1, BBWV-2, LMMV, GeMV y CuMMV y descubrir nuevas especies dentro del género Fabavirus. Para comprobar la especificidad de las técnicas de RT-PCR e hibridación desarrolladas aquí, ambas se probaron con distintos aislados de una misma especie viral que eran genéticamente muy divergentes (identidad ~80%) y no se produjeron falsos negativos. Así mismo se constató in silico o in vitro que estas técnicas no producían falsos positivos al no detectar otros virus relacionados fuera del género Fabavirus, como son aquellos que pertenecen a los géneros Comovirus y Nepovirus, que junto el género Fabavirus forman la subfamilia Comovirinae. El otro reto que se planteó fue la detección e identificación de los siete ribovirus más importantes en los cultivos de tomate del área mediterránea y otras áreas subtropicales: virus del mosaico del pepino (Cucumber mosaic virus, CMV), virus del bronceado del tomate (Tomato spotted wilt virus, TSWV), virus del mosaico del tomate (Tomato mosaic virus, ToMV), virus del la clorosis del tomate (Tomato chlorosis virus,ToCV), virus de la clorosis infecciosa del tomate (Tomato infectious clorosis virus, TICV), virus del mosaico del pepino dulce (Pepino mosaic virus, PepMV), y virus del torrado del tomate (Tomato torrado virus, ToTV). Primero se caracterizó la variabilidad genética de ToMV puesto que era el único de estos virus en la que no se había estudiado este atributo. Se encontró tres grupos de aislados que tenían entre ellos identidades nucleotídicas menores al 90%. Sin embargo, solamente uno de estos grupos se había dispersado por el mundo y se caracterizaba por una gran estabilidad y muy baja variabilidad genética (identidades mayores del 98%). A partir del análisis de todas las secuencias disponibles de estos siete virus se diseñaron siete parejas de iniciadores específicos para cada virus. Se tuvo en cuenta la variabilidad genética dentro de cada uno de los siete virus para evitar o minimizar los falsos negativos. Mediante dos RT-PCR múltiples (una para CMV, ToMV y TICV y la otra para TSWV, ToCV, ToTV y PepMV) se pudo detectar e identificar cada especie viral tanto en infecciones únicas como múltiples en muestras de campo de Sicilia con una prevalencia variable según el virus y el área geográfica. Los métodos moleculares de detección desarrollados en esta tesis permiten llevar a cabo prospecciones rutinarias en grandes áreas de cultivo, recabando información epidemiológica muy valiosa para el manejo de enfermedades a diferentes escalas geográficas, y constituyen una primera línea de defensa frente a la ocurrencia de brotes de las enfermedades virales. El desarrollo y adopción de esta metodología supone un aporte que contribuiría a mejorar la gestión de la calidad por parte de empresas productoras y distribuidoras de semillas o propágulos asexuales, y a las agencias gubernamentales reguladoras del comercio internacional de estos productos con la finalidad de disminuir los riesgos y reducir el enorme impacto económico, valorado en decenas de millones de euros anuales, en pérdidas directas e indirectas, que implica la emergencia y dispersión de los virus en las economías de los países afectados.Rangel Aranguren, EA. (2015). Desarrollo de métodos moleculares de detección de virus de RNA de cultivos hortícolas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58269TESI

Simultaneous detection of the seven main tomato-infecting RNA viruses by two multiplex reverse transcription polymerase chain reactions

Cucumber mosaic virus, Tomato spotted wilt virus, Tomato mosaic virus, Tomato chlorosis virus, Pepino mosaic virus, Torrado tomato virus and Tomato infectious chlorosis virus cause serious damage and significant economic losses in tomato crops worldwide. The early detection of these pathogens is essential for preventing the viruses from spreading and improving their control. In this study, a procedure based on two multiplex RT-PCRs was developed for the sensitive and reliable detection of these seven viruses. Serial dilutions of positive controls were analysed by this methodology, and the results were compared with those obtained by ELISA and singleplex versions of RT-PCR. The multiplex and singleplex RT-PCR assays were able to detect specific targets at the same dilution and were 100 times more sensitive than ELISA. The multiplex versions were able to detect composite samples containing different concentrations of specific targets at ratios from 1:1 to 1:1000. In addition, 45 symptomatic tomato samples collected in different tomato-growing areas of Sicily (Italy) were analysed by multiplex RT-PCR, singleplex RT-PCR and commercially available ELISA tests. Similar results were obtained using the RT-PCR techniques, with a higher sensitivity than ELISA, revealing a common occurrence of mixed infections and confirming the presence of these seven virus species in ItalyPanno, S.; Davino, S.; Rubio, L.; Rangel, E.; Davino, M.; García Hernández, J.; Olmos Castelló, A. (2012). Simultaneous detection of the seven main tomato-infecting RNA viruses by two multiplex reverse transcription polymerase chain reactions. Journal of Virological Methods. 186(1-2):152-156. doi:10.1016/j.jviromet.2012.08.003S1521561861-

BUDDLEJA CORDATA H.B.K. SSP. CORDATA (BUDDLEJACEAE): PROPAGACIÓN Y ANATOMÍA DE LAMADERA

Buddleja cordata ssp. cordata is a shrubor tree that is widespread in Mexico. Thisstudy evaluated its propagation and usefulness through macromorphological aspects of germination, seedling developmentand wood anatomical characteristics in mature individuals. Seeds took 3 to 5 days togerminate; 91% germinated at 22ºCwith 50%humidity and a photoperiod of 12 hourslight-12 hours darkness. Germination andseedling morphology is described; 95% ofseedlings survived under nursery conditions. Wood was considered appropriate toproduce paper pulp: its fibers have a lowrigidity index and medium flexibility values,characteristics associated with high resistance to tension force, explosion, tearingand the passage of water and air.Buddleja cordata ssp. cordata es una especie de distribución amplia en México.Este trabajo valoró su propagación y utilidad a través de aspectos macromorfoló-gicos de la germinación, del desarrollo deplántulas y de las características anatómicas de su madera en individuos adultos.Se observó que las semillas tardaron engerminar de tres a cinco días y que el 91%germinaron a una temperatura de 22ºC, 50%de humedad y con un fotoperiodo de 12horas luz-12 horas oscuridad. Se describióla germinación y la morfología de lasplántulas. El porcentaje de supervivencia,en condiciones de vivero, fue del 95%. Lamadera se consideró como buena para elaborar pulpa para papel debido a que susfibras presentaron un bajo índice de rigidez y valores medianos de flexibilidad, características que se relacionan con una altaresistencia a la fuerza de tensión, de explosión, de rasgado y al paso del agua y delaire

Flow analysis method for hydroxyproline determination to assess collagen content in fish skin

Collagen is a protein with several applications, with weak antigenicity, low toxicity, and high nutritional value. Usually, it is extracted from bovine skin, but a project was designed proposing an alternative to extract collagen from fish skin. This alternative was tested by assessing the collagen content in fish skin based on the determination of hydroxyproline (HYP), one of the most abundant amino acid present in collagen (Sotelo et al., 2016). Therefore, the determination of HYP requires the hydrolysis of the fish skin, to break collagen in its amino acids, and the HYP value quantified relates to the collagen content. This was previously assessed to be 38 μg of HYP per mg of pure collagen. In this context, the aim of the described work was to develop an automatic method based on flow injection analysis approach to determine HYP. The determination was based on the redox reaction with permanganate (Farokhi et al., 2002) and the consequent decrease of colour intensity registered. The best conditions for the determination were studied, namely, reagent concentration, sample volume, flow rate and reaction time. The developed method enables the determination of the HYP in a faster, simpler and accurate way, with less toxic solutions.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Collagen determination in fish skin: development of a flow analysis system for quantification of hydroxyproline

Collagen is a protein with various applications, namely in the food area. It has valuable properties, since it is a polymer with weak antigenicity, low toxicity, and high nutritional value, among other features [1]. Its extraction from mammalian sources, i.e., bovines, is decreasing due to health and environmental problems and, therefore, fish have become a good alternative for collagen resources [2].One way to quantify the collagen present in fish skin, in order to obtain high-value fractions, is the determination of hydroxyproline (HYP), an amino acid highly present in collagen [1]. The determination of HYP from fish skin requires the hydrolysis of a skin section, to break collagen in its amino acids and the HYP value quantified is compared to the amount present in pure collagen, studied previously (38 μg of HYP per mg of pure collagen). The quantification of HYP is based on its oxidation combined with the reaction with DAB (dimethylaminobenzaldehyde) that forms a chromophore-coloured product. The HYP can then be correlated with the spectrophotometric measurement of this coloured product. A batchwise approach was performed to study the best reaction conditions, namely different reagents, heating times and proportions.The main goal of this work is to develop an automated flow injection analysis (FIA) method, to miniaturize the determination of HYP. Several operation parameters like flow rates, number of channels, tube diameters and lengths of reactors will be studied to optimize the developed FIA method.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

VARIACIÓN DEL TAMAÑO DE FRUTOS Y SEMILLAS EN SIETE ESPECIES DE ENCINO (Quercus, FAGACEAE)

Fresh weight and length and thicknessof fruits and seeds of Q. candicans, Q.crassipes, Q. germana, Q. greggii, Q.peduncularis, Q. polymorpha and Q.xalapensis were studied. The data wereanalyzed using a variance test (ANOVA).Significant differences were detected amongthe seven species (P < 0.05) in fresh weightand length and thickness of seeds, as wellas length and thickness of the fruits, but nodifferences were found in fresh weight of thefruits. Quercus crassipes and Q. xalapensisshow the least variation in weight and sizeof fruits and seeds. The average weight (g)of the fruits and seeds in the different specieswas 3.78 and 1.67 in Q. candicans; 2.29 and1.48 in Q. crassipes, 12.88 and 9.75 in Q.germana; 1.90 and 1.51 in Q. greggii; 1.12and 0.88 in Q. peduncularis; 1.67 and 1.16in Q. polymorpha; and 1.81 and 0.90 in Q.xalapensis.Se hizo un estudio del peso fresco, largo yancho de frutos y semillas de Q. candicans,Q. crassipes, Q. germana, Q. greggii, Q. peduncularis, Q. polymorpha y Q. xalapensis.Los datos se analizaron mediante una prueba de varianza (ANOVA). Se encontró quelas siete especies difieren significativamente(P <0.05) en peso fresco, largo y ancho delas semillas, así como en largo y ancho delos frutos; sin embargo, no se encontrarondiferencias en el peso fresco de los frutos.De las siete especies analizadas en este trabajo, Q. xalapensis y Q. crassipes son las demenor variación en el peso y talla de frutos ysemillas. El peso promedio (g) de los frutosy semillas en las diferentes especies fue de3.78 y 1.67 en Q. candicans; 2.29 y 1.48 enQ. crassipes; 12.88 y 9.75 en Q. germana;1.90 y 1.51 en Q. greggii; 1.12 y 0.88 en Q.peduncularis; 1.67 y 1.16 en Q. polymorphay 1.81 y 0.90 en Q. xalapensis

SURVEY OF SANDFLY FAUNA (DIPTERA: PSYCHODIDAE) IN UBERLÂNDIA, MINAS GERAIS STATE, BRAZIL, 2003-2004

We analyzed the sandflies around houses and domestic animal shelters located in residences close to forests in localities on the banks of the Araguari River, Uberlândia, MG, from February 2003 to November 2004. The phlebotomines were captured in the peridomiciliary area, where Shannon traps were utilized in the peridomicile and CDC traps in animal shelters. 2,783 specimens of sandflies were captured, 2,140 females (76.9%) and 643 males (23.1%), distributed between 17 species. The most abundant species was Nyssomyia neivai (88.1%), followed by Nyssomyia whitmani (3.1%). The presence of Lutzomyia longipalpis was also confirmed, it is the main vector of Leishmania (L.) infantum chagasi which causes visceral leishmaniasis. The presence of species involved in the transmission of leishmaniases in the municipality of Uberlândia is cause for concern. The presence of L. longipalpis indicates that its urbanization may not have been aleatory and instead occurred through the destruction of wild ecotopes. More studies of their occupation in anthropic environments need to be made

El Genero Quercus (Fagaceae) en el Estado de Mexico

Volume: 89Start Page: 551End Page: 59

Flores hermafroditas de Quercus glaucoides Mart. & Gal. (Fagaceae) en el estado de Michoacán, México

Hermaphroditic flowers are reported from a population of Quercus glaucoides Mart. & Gal., located in the municipality of Nuevo Urecho, Michoacán. Floral structure is described and photographs and drawings obtained with light and scanning electron microscopes, are presented.Se da a conocer la existencia de flores hermafroditas en una población de Quercus glaucoides Mart. & Gal., localizada en el municipio de Nuevo Urecho, Michoacán. Se describe su morfología y se presentan fotografías y dibujos obtenidos con los microscopios de luz y electrónico de barrido

The complete genome sequence of Lamium mild mosaic virus, a member of the genus Fabavirus

Lamium mild mosaic virus (LMMV) is the only one of the five members of the genus Fabavirus for which there are no nucleotide sequence data. In this study, the complete genome sequence of LMMV was determined and compared with the available complete genome sequences of other members of the genus Fabavirus. The genome was the largest of the genus but maintained the typical organization, with RNA 1 of 6080 nucleotides (nt), RNA 2 of 4065 nt, and an unusually long 3' untranslated region in RNA 2 of 603 nt. Phylogenetic analysis of the amino acid sequences of the protease-polymerase (Pro-Pol) region and the two coat proteins confirmed that LMMV belongs to a distinct species within the genus Fabavirus