• Vol. 2023, 41(4)
• Artículo Científico
• Número Especial

El género Orthotospovirus en Costa Rica: Un caso centroamericano

por Mauricio Montero Astúa*, Natasha Dejuk Protti, David Bermúdez Gómez, Elena Vásquez Céspedes, Laura Garita Salazar, Federico J Albertazzi, Scott Adkins , Lisela Moreira Carmona

*Autor de Correspondencia.

Recibido: 23/agosto/2023 – Publicado: 28/diciembre/2023
DOI: https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.2023-6

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  • Montero-Astúa M, Dejuk-Protti N, Bermúdez-Gómez D, Vásquez-Céspedes E, Garita-Salazar L, J-Albertazzi F, Adkins- S, Moreira-Carmona L. 2022. El género Orthotospovirus en Costa Rica: Un caso centroamericano. Revista Mexicana de Fitopatología 41(4):4. https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.2023-6
  • Montero-Astúa, M, Dejuk-Protti, N, Bermúdez-Gómez, D, Vásquez-Céspedes, E, Garita-Salazar, L, J-Albertazzi, F, Adkins-, S y Moreira-Carmona, L (2022). El género Orthotospovirus en Costa Rica: Un caso centroamericano. Revista Mexicana de Fitopatología 41(4):4. https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.2023-6
  • Mauricio Montero-Astúa, Natasha Dejuk-Protti, David Bermúdez-Gómez, Elena Vásquez-Céspedes, Laura Garita-Salazar, Federico J-Albertazzi, Scott Adkins- y Lisela Moreira-Carmona. 2022. El género Orthotospovirus en Costa Rica: Un caso centroamericano. Revista Mexicana de Fitopatología 41(4):4. https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.2023-6

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Resumen Antecedentes/Objetivo. El género Orthotospovirus, conocido por impacto significativo en una variedad de cultivos de importancia global, se manifiesta en virus emergentes con plantas económicamente perjudiciales. Aunque estos virus fitopatógenos están bien documentados en América del Norte y del Sur, su presencia y dinámica en América Central, particularmente en Costa Rica, un punto crítico entre los dos continentes, siguen siendo menos comprendidos. El objetivo de este trabajo fue determinar la prevalencia de los Orthotospovirus en Costa Rica y obtener secuencias parciales del genoma para analizar la variabilidad genética.

Materiales y Métodos. El estudio consistió en un análisis exhaustivo de 295 muestras de plantas utilizando el ensayo de inmunoadsorción ligado a enzimas (ELISA), una técnica sensible para detectar antígenos específicos, para evaluar la prevalencia de INSV, IYSV, TSWV y el serogrupo GRSV/TCSV. Una caracterización molecular más profunda de 20 muestras se realizó mediante la reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa (RT-PCR), utilizando cebadores tanto de amplio espectro como específicos de especie para aumentar la precisión de la detección.

Resultados. Los resultados de ELISA revelaron la no detección de TSWV y el serogrupo GRSV/TCSV, divergiendo de informes de diagnóstico previos. La confirmación de INSV en Costa Rica a través de ELISA, RT-PCR y secuenciación parcial subraya su prevalencia tanto en campos abiertos como en invernaderos. A pesar de los informes diagnósticos anteriores que sugerían la presencia de TSWV en Costa Rica, nuestro estudio no detectó este virus. El análisis RT-PCR con cebadores degenerados tampoco encontró evidencia de otras especies de Orthotospovirus en nuestras muestras. La identificación de un haplotipo dominante de INSV, junto con tres variantes adicionales, sugiere la probabilidad de al menos dos introducciones independientes del virus en la región.

Conclusión. Estos hallazgos subrayan la necesidad de realizar muestreos e investigaciones más exhaustivas sobre los Orthotospovirus en América Central para comprender mejor su epidemiología e impacto en la agricultura

Palabras clave: síntomas virales, ELISA, RT-PCR, diversidad genética, INSV, IYSV

Cuadro 4. Secuencias parciales nucleotídicas e identidad viral determinada para un subgrupo de muestras positivas por ELISA para INSV.

Figura 1. Representación de las posiciones de anillamiento de los pares de cebadores en referencia al genoma completo de Impatiens necrotic spot virus; números de accesión entre paréntesis para cada segmento del genoma. Traslape entre cebadores y secuencias finales parciales obtenidas en esta investigación (rectángulos grises) con el tamaño esperado (pb). Los valores de pares de bases debajo de cada cebador representan las posiciones del primer y último nucleótido en el genoma de referencia del amplicon correspondiente.

Figura 2. Síntomas diversos del virus del anillado necrótico de la impatiens (INSV) en múltiples huéspedes confirmados por ELISA, RT-PCR y secuenciación parcial. A: Anillos concéntricos necróticos en Impatiens (Impatiens sp.) T031. B, C: Anillos y manchas cloróticas en Boca de Dragón (Antirrhinum majus) T057. D: Estrías cloróticas y necróticas en hojas de orquídea T024. E, F: Mosaico clorótico en Amarilis (Hippeastrum sp.) T161 e Iris (Iris sp.) T184. G: Anillos concéntricos necróticos en Coleo (Plectranthus scuttellarioides) T157. H: Patrones cloróticos en Albahaca (Ocimum basilicum) T156. I, M: Patrones de anillos concéntricos cloróticos en hojas de Pimiento Dulce (Capsicum annuum) T250 y T092. J, K, L: Maduración irregular, patrones de anillos y deformación en frutos de Pimiento Dulce T092, T107, T094. N, O: Patrones cloróticos, anillos y superficie irregular en frutos de Tomate (Solanum lycopersicum) T263 y T303

Figura 3. Detección a largo plazo de los virus del anillado necrótico del Impatiens y del marchitamiento manchado del jitomate por ELISA. Este gráfico muestra la frecuencia de detección tanto del Virus del anillado necrótico de la Impatiens como del Virus del marchitamiento manchado del jitomate a lo largo de un período de 23.5 años (2000 a julio de 2023). Los datos, obtenidos de muestras enviadas a los servicios de diagnóstico del Centro de Investigación en Biología Celular y Molecular, Universidad de Costa Rica, ilustran las tendencias temporales y los patrones de ocurrencia de estos virus en Costa Rica.

Figura 4. Gráfico de la Red de Haplotipos del Virus del anillado necrótico de la impatiens. Este gráfico representa una red de haplotipos inferida mediante el método TCS, basada en un alineamiento de secuencias de 261 bp del ORF de la proteína nucleocápside (segmento S[N]) del Virus del anillado necrótico de la impatiens. La red incluye datos de 81 aislados, representando visualmente las relaciones genéticas y la diversidad entre los diferentes haplotipos del virus.

Figura 5. Análisis filogenético integral de aislados del virus del anillado necrótico de la impatiens. Esta figura muestra un árbol filogenético construido a partir de un alineamiento de secuencias concatenadas (2945 posiciones) que incluyen regiones del nucleocápside [S(N)], precursor de la glicoproteína [M(G)], proteína de movimiento [M(NSM)] y ORFs de la polimerasa viral [L(L)]. El árbol incluye aislados de varios países, identificados por códigos de tres letras según ISO 3166-1: CHN (China), ITA (Italia), KOR (Corea del Sur) y USA (Estados Unidos de América). Para los aislados de Costa Rica, códigos de letras adicionales y distintos entre paréntesis indican ubicaciones geográficas independientes. El análisis, realizado en MEGA X, utilizó el método de Máxima Verosimilitud con un modelo de parámetro Tamura-3 y una tasa de variación en nucleótidos distribuida gamma (+G), con 2000 permutaciones. La barra de escala indica el número de sustituciones de nucleótidos por sitio.

Cuadro 1. Muestras recolectadas en cinco provincias de Costa Rica para analizar la presencia de especies de Orthotospovirus.

Cuadro 2. Pares de cebadores y perfiles térmicos usados para la detección de Orthotospovirus.

Cuadro 3. Número total de muestras positivas por especie vegetal evaluadas por la técnica de ELISA para detectar tres Orthotospovirus en Costa Rica