Estudio del uso potencial de un clon infectivo del Cotton leafroll dwarf virus (CLRDV) como método alternativo al sistema tradicional de infección con áfidos para la transmisión de la enfermedad azul del algodonero

Abstract

La enfermedad de origen viral más importante en el cultivo de algodón en Sudamérica es la enfermedad azul, y es producida por el Cotton leafroll dwarf virus (CLRDV). El CLRDV es transmitido por el pulgón del algodón Aphis gossypii, no siendo posible su transmisión mecánica. En los programas de mejoramiento de algodón la evaluación de la resistencia a CLRDV en las líneas mejoradas se realiza mediante la inoculación con áfidos virulíferos. Esta metodología es compleja y limita la cantidad de germoplasma a evaluar. Nuestro grupo desarrolló un sistema alternativo de infección mediante la agroinoculación de un clon infectivo del CLRDV en plantas de algodón. El objetivo del trabajo fue comparar el sistema de agroinfección con el sistema de infección con áfidos virulíferos en variedades susceptibles (S) (NC33B y Stoneville474) y resistentes (R) (Guazuncho2 INTA y NuOpal) al CLRDV. A partir de los 30-40 días postinoculación se registró la presencia/ausencia de síntomas típicos del CLRDV y la infección se confirmó en las hojas sistémicas a los 60 días post-inoculación por RTPCR. Las plantas de las variedades R no presentaron síntomas de la enfermedad y no se detectó ARN viral con ninguno de los dos métodos de infección utilizados. El porcentaje de infección para las variedades susceptibles fue del 46-60% en las plantas agroinfiltradas con el clon infectivo y del 19-54% en las infectadas con el insecto vector. Los resultados mostraron que no hay diferencias en la respuesta de las variedades estudiadas frente a la infección con CLRDV utilizando ambos sistemas. En las variedades susceptibles se observó un mayor porcentaje de infección cuando se utilizó el clon infectivo debido a una mayor eficiencia del método. Los resultados demuestran que el clon infectivo del CLRDV puede utilizarse como sistema de infección de rutina en los programas de mejoramiento de algodón, siendo un método más sencillo que el sistema tradicional.

Cotton blue disease is the most important viral disease of cotton in South America. Cotton leafroll dwarf virus (CLRDV) is the causal agent, it is transmitted by the Aphis gossypii and any attempt to perform mechanical inoculations of the virus into its host has failed. Breeding of cotton resistant varieties against CLRBV are evaluated by the inoculation with viruliferous aphids. The methodology is complex and limits the amount of germplasm that can be evaluated. Our group developed an alternative infection method by using an agrobacterium-mediated inoculation system for the cDNA infectious clone of CLRDV. The objective of this work was to compare the CLRDVagroinfection method with the viruliferous aphid inoculation in CLRDV-susceptible (NC33B and Stoneville474) and CLRDV-resistant (Guazuncho2 INTA and NuOpal) Gossypium hirsutum plants. The development of typical symptoms was scored 30-40 days post-inoculation and the infection was confirmed by the detection of viral RNA in the systemic leaves by RT-PCR 60 days post-inoculation. In resistant cultivars no symptoms were observed and no viral RNA was detected with either infection methods used. In susceptible cultivars, 46-60% of the agroinoculated plants became infected and 19-54% in plants inoculated with the insect vector. The results showed no difference in the response of the varieties studied against infection with CLRDV using both systems. A higher percentage of infection was observed in susceptible varieties when the infectious clone was used due to increased efficiency of the method. These results highlight the potential use of CLRDV-agroinfection instead of aphid transmission, which is the current method for CLRDV inoculation in cotton breeding program.