Geminivirus, virus emergentes y cambio climático. Dr. Oscar Alberto Moreno Valenzuela Centro de Investigación Científica de Yucatán

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1 Geminivirus, virus emergentes y cambio climático Dr. Oscar Alberto Moreno Valenzuela Centro de Investigación Científica de Yucatán

2 Participantes

3 Geminivirus Los geminivirus han sido reportados como patógenos muy importantes en plantas. En muchos de los casos provocan pérdidas de hasta 100% en cultivos de importancia económica. Se caracterizan por poseer dos partículas geminadas isométricas con un tamaño aproximado de 20 x 3Onm. Foto tomada de GeminiDetective

4 Géneros de los geminivirus Los siete géneros reconocidos dentro de la familia Geminiviridae son: Becurtovirus, Begomovirus,Curtovirus, Eragrovirus, Mastrevirus, Topocuvirus y Turncurtovirus (ICTV 2012).

5 Especies identificadas y reportadas en cada género (ICTV 2012) Becurtovirus: 2 Begomovirus: 192 Curtovirus: 3 Eragrovirus: 1 Mastrevirus: 29 Topocuvirus: 1 Turncurtovirus: 1

6 Begomovirus reportados a lo largo de diez años (ICTV Geminiviridae Study Group )

7 Enfermedades emergentes La Organización Mundial de la Salud define una enfermedad humana como emergente a aquella que aparece en una población por primera vez, o que existía previamente pero tiene un rápido incremento en su incidencia o en su distribución geográfica.

8 Virus emergentes en plantas Esta definición puede ser utilizada también para describir una enfermedad viral emergente en plantas. Muchas de las enfermedades virales emergentes en plantas son causadas por virus pre-existentes, identificados o no, que se han distribuído recientemente a nuevas áreas geográficas o que adquirieron la habilidad de infectar a nuevos hospederos. La aparición de enfermedades virales emergentes causadas por nuevos virus es inusual.

9 Factores que contribuyen a la emergencia de enfermedades virales en plantas Cambios genéticos en el genoma viral Tráfico a larga distancia de material vegetal o de insectos vectores Cambios en la población del vector Cambio climático

10 Efectos del cambio climático sobre los insectos vectores Los modelos de cambio climático predicen un aumento en la temperatura global que puede afectar tanto a las plantas hospederas de virus como a las poblaciones de insectos vectores. En particular, en los insectos puede provocar: cambios en la biología reproductiva cambios en su distribución geográfica Cambios en el patrón y en la densidad de migración Cambios en su fenología

11 Cambio climático y virus emergentes La distribución de B. tabaci y otras especies de mosquita blanca dependen de las condiciones climáticas; las altas temperaturas, la poca lluvia y la baja humedad favorecen su reproducción. Tomado de:

12 Se ha predicho que estas condiciones pueden darse en áreas tropicales y subtropicales si el calentamiento global continua. Por lo tanto, es de esperarse que la emergencia de virus transmitidos por la mosquita blanca en nuevas regiones geográficas pueda continuar su expansión. dapa.ciat.cgiar.org

13 Efectos del cambio climático sobre los virus En los virus puede afectar: La sobrevivencia viral El movimiento viral La distribución viral Las epidemias virales La emergencia de nuevas enfermedades virales en nuevas zonas geográficas o en nuevos cultivos

14 Atlas de escenarios de Cambio Climático en la Península de Yucatán Roger Orellana, Celene Espadas, Cecilia Conde, Carlo Gay

15 Trabajo de nuestro grupo de investigación

16 El vector, la mosquita blanca A CA

17 Especies de mosquita blanca en Yucatán 1 2 SD SSMP 5 6 Trialeurodes vaporarium Bemisia tabaci

18 B. tabaci, (biotipo A) sobre hoja de Physalis sp. 2 SSMA 3 4 A) Vista dorsal del 4º instar tardío, individuo biotipo A, con setas dorsales (SD) muy pequeñas. El tamaño corporal es de 870 μm de largo X 610 μm ancho, B) presencia de setas submarginales anteriores (SSMA) 2, 3 y 4, C) tamaño mediano del ancho de las ceras anteriores de 61.7µm y de los pliegues del margen.

19 B. tabaci (biotipo B) en hoja de Capsicum chinense Jacq. A B SSMA 3 SSMA 2 CA SSMA 1 A. Micrografía electrónica de barrido (MEB), vista dorsal del 4º instar tardío ( biotipo B, B. argentifolii). Ancho de las ceras anteriores (CA) 71 μm, setas dorsales no muy alargadas, tamaño corporal de 745 μm de largo X 485 μm ancho, B) acercamiento del recuadro A, setas submarginales anteriores (SSMA) 1, 2 y 3 y SSMA 4 ausente.

20 B. tabaci, (biotipo no- B) colectado en Melonthria pendula 1 2 SD SSMP 5 6 MEB, vista dorsal de 4º instar tardio de un individuo con biotipo no- B, con pares de setas dorsales (SD) largas (1-6), seta submarginal posterior 5 (SSMP5) muy pequeña, tamaño corporal 625 μm de largo X 397 μm ancho, presencia de setas submarginales anteriores (SSMA) 1, 2, 3 y 4. Material colectado en Unidad Timucuy, (Mpo. Timucuy) Yuc.

21 Filogenia molecular de mosquita blanca utilizando genes mitocondriales ---> TVA Trialeurodes vaporariorum mi AF Bemisia tabaci isolate CAMW13 AJ Bemisia tabaci B AJ B. tabaci host Parthenium hys AJ B. tabaci from India, Karnatak AJ B. tabaci host Euphorbia genic AB B tabaci BtKKJT AF Bemisia tabaci biotype Thailan AF Bemisia tabaci from Bolivia AF Bemisia tabaci isolate ARG 1 AF Bemisia tabaci isolate ARG 2 AF Bemisia tabaci isolate ARG 3 DQ Bemisia tabaci isolate 1 from DQ Bemisia tabaci isolate 7 from AY Bemisia tabaci clone CUL Mex AY Bemisia tabaci clone AZA AY Bemisia tabaci clone CAL A AY Bemisia tabaci clone chile GT AF Bemisia tabaci from Honduras AF Bemisia tabaci from Guatemala AY Bemisia tabaci clone waterm GT AY Bemisia tabaci clone El Sal Sw AY Bemisia tabaci clone Hond mel B2-1-1mit DQ Bemisia tabaci from Mexico AF Bemisia tabaci from Mexico DQ Bemisia tabaci isolate 4 from AF Bemisia tabaci biotype B MB5-1-MIT septiembre Sp6[1] MB5-1-MIT Sp6[1] B1-1-3mit Sp6 MB3-4-MIT Sp6[1] MB14-2Mt Sp6 MB4-1-MIT septiembre Sp6[1] MB4-1-MIT Sp6[1] B1-1-2mit Sp6 MB14-3Mt Sp6 sobran MB3-4-MIT septiembre Sp6[1] MB4-3-MIT septiembre Sp6[1] MB17-2Mt Sp6 MB17-3Mt Sp6 MB3-3-MIT Sp6[1] MB5-2-MITseptiembre Sp6[1] MB5-2-MIT Sp6[1] B2-1-3mit Sp6 B2-1-5mit B1-1-5mit Sp6 MB4-3-MIT Sp6[1] MB3-3-MIT septiembre Sp6[1] B1-1-4mit Sp6 MB4-2-MIT Sp6[1] MB3-2-MIT Sp6[1] MB4-2-MITseptiembre Sp6[1]

22 Número de Mosquitas blancas Fluctuaciones de la Población de Mosquita blanca en tres localidades del estado de Yucatán Dzetabay Kampepen Timucuy Mes de Muestreo

23 En la Península de Yucatán se han identificado a 25 especies de begomovirus, 16 de ellos no reportados previamente. Carica papaya Cucurbita moschata Boerhavia coccinea Desmodium glabrum Euphorbia heterophylla Sida acuta Rhynchosia minima Hibiscus sabdariffa Malvastrum coromandelianum Anoda cristata Abutilon permolle Corchorus siliquosus

24 Begomovirus previamente reportados y detectados en la Península de Yucatán 1. Bean golden yellow mosaic virus 2. Mellon chlorotic leaf curl virus 3. Okra yellow mosaic Mexico virus 4. Pepper golden mosaic virus Pepper huasteco yellow vein virus 5. Sida golden mosaic virus-florida 6. Tomato yellow leaf curl virus 7. Tomato motle virus 8. Tomato severe curl virus

25 Begomovirus aislados en la Península de Yucatán, no reportados previamente 1. Abutilon mosaic Yucatan virus 2. Anoda mosaic Yucatan virus 3. Boerhavia yellow spot virus (2 strains ) 4. Capraria mosaic Yucatan virus 5. Corchorus yellow spot virus 6. Corchorus yellow vein Yucatan virus 7. Desmodium mosaic Yucatan virus 8. Desmodium leaf distortion virus 9. Euphorbia mosaic virus-yucatan Peninsula 10. Hibiscus variegation virus 11. Hibiscus variegation virus papaya isolate 12. Jacquemontia mosaic Yucatan virus 13. Rhynchosia mosaic Yucatan virus 14. Sida yellow mosaic Yucatan virus 15. Vigna mosaic Yucatan virus Rhynchosia minima

26 Qué falta por hacer? Con las nuevas metodologías de secuenciación masiva, se puede realizar una búsqueda más extensa de Geminivirus presentes en la Península de Yucatán para determinar la diversidad existente. Realizar la identificación definitiva del biotipo de mosquita blanca presente en la PY. Continuar monitoreando las fluctuaciones poblacionales de la mosquita blanca en función con el cambio climático. Esto nos permitirá establecer predicciones sobre áreas de posible surgimiento de virus emergentes. Determinar si los geminivirus presentes en maleza pueden convertirse en plagas emergentes en cultivos de importancia comercial. Analizar la posibilidad de que se generen nuevas especies de geminivirus por recombinación, principalmente en hospederos donde se encuentren mezclas de virus.

27 Gracias

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