United States
March, 2007
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The common weed Chenopodium quinoa infected
with beet black scorch virus. (D732-1) |
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Plant Disease Detectives I.D. New Sugar Beet Virus
in: March 2007 issue of Agricultural Research magazine
Beet necrotic yellow vein virus
(BNYVV) has been the top soilborne nemesis of sugar beets,
shrinking their sucrose yields by up to 40 percent. The disease
it causes, rhizomania (“crazy root”), is so named for the thick
beard of feathery hairs that sprout from the taproot of infected
beets.
Now, it turns out, BNYVV may have a partner in crime—one that
hides within rhizomania’s symptoms and itself is damaging to
beets. Plant pathologist John J. Weiland at ARS’s Red River
Valley Agricultural Research Center at Fargo, North Dakota, and
colleague Rebecca Larson at the ARS Crops Research Laboratory at
Fort Collins, Colorado, surmised as much after collecting
diseased sugar beet plants in October 2005 from a commercial
field near Greeley, Colorado. Most of the plants’ roots sported
the telltale beard, but strangely enough, the virus wasn’t
there—at least, as far as the researchers’ antibody-based test
could determine.
Weiland’s team inoculated the leaves of the common weed
Chenopodium quinoa and a sugar beet hybrid with extracts from
the infected root specimens. Yellow lesions formed on the
inoculated leaves 5 days later—sooner than if the culprit had
been BNYVV or related viruses.
While helping search for BNYVV with a transmission electron
microscope, collaborating North Dakota State University plant
pathologist Tom Freeman discovered hexagonal particles of a
mystery virus embedded within the cytoplasm of the infected
plants’ cells. After purification of the virus, with the aid of
collaborator Mike Edwards in ARS’s Cereal Crops Research Unit at
Fargo, Weiland cloned a DNA copy of the viral genome, which was
sequenced. He then conducted a search of published viral
genomes—and their signature gene products—for a match.
This led to the beet black scorch virus (BBSV), known only to
occur in China. With sequence in hand, the researchers honed in
on specific portions of the genomes of the Greeley
specimens—particularly regions encoding for coat protein. The
approach showed that the amino acid sequences making up their
coat proteins were 97 percent identical.
“To our knowledge,” says Weiland, “this constitutes the first
report of BBSV outside of China,” where outbreaks typically
associated with rhizomania are blamed for major sugar beet
losses. In northern China, the virus purportedly inflicts black,
scorchlike marks on sugar beet leaves. But Weiland’s team
observed rhizomanialike symptoms in the Colorado beets in 2005
and in a field survey begun in August 2006 that ranged from
Michigan to California. The difference in symptoms, he says, may
be due to multiple changes across the U.S. and Chinese isolates’
genomes.
Weiland is currently working with ARS plant pathologists in
Salinas, California, to figure out whether BBSV does in fact
cause rhizomania symptoms or other harm to U.S. beets. “Even if
it’s not causing harm by itself, it could be acting with other
viruses or pathogens in causing severe disease,” notes
Weiland.—By Jan Suszkiw, Agricultural Research Service
Information Staff.
This research is part of Plant Diseases, an ARS National Program
(#303) described on the World Wide Web at www.nps.ars.usda.gov.
To reach scientists mentioned in this article, contact Jan
Suszkiw, USDA-ARS Information Staff, 5601 Sunnyside Ave.,
Beltsville, MD 20705-5129; phone (301) 504-1630, fax (301)
504-1486.
"Plant
Disease Detectives I.D. New Sugar Beet Virus" was published
in the March 2007 issue of Agricultural Research magazine
ARS is the U.S. Department of
Agriculture's chief scientific research agency.
Científicos identifican el cómplice de la rizomanía
Servicio Noticiero del Servicio de
Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Jan Suszkiw, (301) 504-1630,
jan.suszkiw@ars.usda.gov
Por mucho tiempo, se pensaba que el
virus de las venas amarillas necróticas de la remolacha (BNYVV
por sus siglas en inglés) fue el único culpable en infligir
rizomanía, una de las enfermedades más costosas de las
remolachas azucareras. Pero este virus en realidad podría tener
un cómplice, según los científicos del Servicio de Investigación
Agrícola (ARS).
La rizomanía, también conocida como
"crazy root" en inglés (la raíz loca), causa una "barba" gruesa
de pelos plumosos que brotan de la raíz primaria de las
remolachas azucareras infectadas. Brotes severos pueden
disminuir el rendimiento de la sacarosa por hasta 40 por ciento.
En octubre del 2005, el patólogo de
plantas del ARS John Weiland notó algo raro mientras examinaba
los especímenes infectados que su colega y científica del ARS
Rebecca Larson había colectado de un campo comercial de
remolachas cerca de Greeley, Colorado. Aunque muchas de las
plantas tuvieron la barba reveladora, el BNYVV no estaba
presente, según las pruebas basadas en antibióticos que Weiland
usó.
En estudios adicionales en el Centro de
Investigación Agrícola del Valle del Rió Rojo, mantenido por ARS
en Fargo, Dakota del Norte, Weiland inoculó una maleza común y
un híbrido de remolacha azucarera con extractos de los
especímenes infectados. Lesiones amarillas aparecieron en las
hojas en cinco días--ocurrieron más pronto que si la rizomanía
hubiera sido el culpable. Partículas hexagonales dentro del
citoplasma de las células de planta revelaron un virus
misterioso. Weiland y sus colegas probaron y secuenciaron el
genoma del virus y pudieron realizar una búsqueda de los genomas
virales publicados--y sus proteínas superficiales
identificadores--para encontrar una pareja.
Sorprendentemente, la pareja fue el
'beet black scorch virus' (BBSV por sus siglas en inglés),
conocido anteriormente de ocurrir solamente en China, según
Weiland. En China norteña, según se informa, BBSV inflige marcas
negras semejantes a quemaduras en las hojas de la remolacha
azucarera. Sin embargo, los síntomas semejantes a rizomanía que
el grupo de Weiland observó en los especímenes de remolacha de
EE.UU. podrían reflejar cambios genéticos en los aislamientos
estadounidenses del BBSV.
Además de determinar dónde, cuándo y
cómo el virus entró en EE.UU., el grupo está tratando de
averiguar si BBSV es, por sí solo, un peligro a las remolachas
estadounidenses o sólo en la presencia de otras enfermedades
tales como rizomanía.
Lea más sobre la investigación en la
revista 'Agricultural Research' de marzo 2007:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/mar07/plant0307.htm
ARS es la agencia principal de
investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de
EE.UU. |
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