Abstract:

Sour rot is an important disease of grapes caused by an etiologic complex of microorganisms in which filamentous fungi play a key role. Yeasts are used for biocontrol of pathogenic filamentous fungi on fruits. The major objective of this study was to assess in vivo on detached berries the effect of viticultural yeasts on phytopathogenic fungi involved in grape sour rot. Yeasts that were found to be effective in vivo againstthe fungi were assayed for their possible pathogenicity in humans: growth at 42 ◦C, pseudohyphal formation, adhesion, and phospholipase and protease activity.Atotal of 234 yeasts belonging to 14 genera were assayed against the following pathogens: Aspergillus caelatus, Aspergillus carbonarius, Aspergillus terreus, Aspergillus versicolor, Fusarium oxysporum, Penicillium comune, Rhizopus stolonifer and Ulocladium sp. Forty-three (16 Saccharomyces and 27 non-Saccharomyces) showed antagonistic properties against some of the fungi assayed in grapes at 25 ◦C. Yeast isolates determined as biocontrol agents under in vivo conditions were isolated from fermenting musts (35), viticultural soils (6) and grape berries (2). Twenty biocontrol agents did not show phenotypical characteristics associated with pathogenicity in humans

Author affiliation: Nally, María Cristina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina

Author affiliation: Pesce, V.M. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina

Author affiliation: Maturano, Yolanda Paola. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina

Author affiliation: Toro, María Eugenia. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina

Author affiliation: Combina, Mariana. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Mendoza. Centro de Estudios Enológicos; Argentina

Author affiliation: Castellanos de Figueroa, Lucía Inés. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina

Author affiliation: Vazquez, Fabio. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina

Abstract:

Tobacco (Nicotiana tabacum L.) production is centred in the northwestern region of Argentina (NWA), where the incidence of root rot and stem diseases has increased considerably in recent years. This study aimed to analyse the genetic, morphological and pathogenic diversity of the Fusarium oxysporum and F. solani complexes (hereafter FOSC-FSSC), causing Fusarium wilt and root rot. One hundred tobacco fields were surveyed at six locations during two consecutive seasons, and 130 isolates were recovered from symptomatic tobacco plants. The isolates were characterized by morphological traits, molecular characteristics (EF1-α sequence) and pathogenicity tests. All of the isolates were identified as members of the FOSC or FSSC, exhibiting considerable intra-group variation. Three morphotypes were differentiated based on morphological characters in both complexes. The phylogenetic tree generated from the EF1-α sequences confirmed the isolates’ identification. The pathogenicity of the isolates towards tobacco seedlings was assessed in a greenhouse. Considerable variability in pathogenicity was observed among the isolates. Differences in the levels of pathogenicity were recorded. In the FOSC and FSSC, 81% and 60% of the isolates were pathogenic, respectively. In this study, members of FOSC and FSSC exhibited considerable variability in morphological characteristics and virulence, and a portion of them were non-pathogenic for tobacco. To the best of our knowledge, this study is the first to provide information on the variability of the pathogens associated with tobacco wilt and root rot in NWA. This work contributes to the development of sustainable management strategies in tobacco production.

EEA Salta

Author affiliation: Berruezo, Lorena Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Salta; Argentina

Author affiliation: Mercado Cardenas, Guadalupe Eugenia. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Salta; Argentina. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina

Author affiliation: Harries, Eleonora Del Milagro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Salta; Argentina. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina

Author affiliation: Stenglein, Sebastian Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnolológico Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología. Laboratorio de Biologia Funcional y Biotecnología; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomia; Argentina

Author affiliation: Curti, Ramiro Nestor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta; Argentina. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina

Author affiliation: Rodriguero, Marcela Silvina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Galvan, Marta Zulema. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta; Argentina. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Salta; Argentina

Abstract:

“Mascadera” is a chronic emaciating neuropathy affecting goats; it produces significant economic losses in many regions and its cause is unknown. Here, the histological lesions found in 15 animals naturally affected by the disease are described. Complete necropsy was performed and tissue samples were collected for histopathological study. Severe atrophy of the masseter and buccinator muscles and tongue was observed, as well as vacuolar degeneration of neurons in the nuclei of the trigeminal, facial, and glossopharyngeal nerves. No relevant lesions were observed in other tissues. These findings and the clinical signs are consistent with those observed by other authors in animals spontaneously and experimentally intoxicated with Prosopis juliflora. The disease may be due to consumption of a similar species present in our country that is still unknown. Further research on the etiology and pathogenesis of this disease is needed to establish appropriate prevention guidelines.

Instituto de Investigación Animal Chaco Semiarido

Author affiliation: Micheloud, Juan Francisco. INTA. Instituto de Investigación Animal Chaco Semiarido. Grupo de Patología, Epidemiología e Investigación Diagnóstica-Área de Sanidad Animal; Argentina. Universidad Católica de Salta. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Patología General y Especial; Argentina. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Salta; Argentina

Author affiliation: Vera, Tomas Anibal. INTA. Instituto De Investigación Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Agricultura Familiar, Región NOA; Argentina

Author affiliation: Colque Caro, Luis Adrian. Universidad Católica de Salta. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Patología General y Especial; Argentina

Author affiliation: Gimeno, Eduardo Juan. Universidad Nacional de La Plata. Cátedra de Patología General, Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina

Abstract:

During the 2000-2001 epidemic of Foot-and-Mouth Disease Virus (FMDV) in Argentina, two FMDV serotype A viruses were identified among others. Since different pathogenic properties between these virus strains were noticed in cattle, we evaluated several biological properties and features of FMDV A/Arg/00 and FMDV A/Arg/01 in order to compare these viruses in terms of virulence and pathogenicity. Our results indicate that FMDV A/Arg/00 grows less efficiently than FMDV A/Arg/01, exemplified by smaller sized plaques, retarded one-step growth curves and overall low viral yields. Also, FMDV A/Arg/00 displayed the lowest specific infectivity in suckling mice requiring 50-fold more infectious particles than FMDV A/Arg/01 to generate a LD50 in suckling mice. Finally, FMDV A/Arg/00 did not cause death in adult C57Bl/6 mice even at high doses (107-106 PFU) whereas FMDV A/Arg/01 resulted lethal in doses as low as 102 PFU. Overall, we were able to demonstrate that these virus strains differ from each other in terms of virulence and pathogenicity.

Author affiliation: García Núñez, María Soledad. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina

Author affiliation: König, Guido Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina

Author affiliation: Berinstein, Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina

Author affiliation: Carrillo, Elisa Cristina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Abstract:

Objective: To study the effect of temperature on the morphological characteristics of Botrytis cinerea (B. cinerea) and its correlated with the genetic variability. B. cinerea is a plant-pathogenic fungus that produces the disease known as grey mould in a wide variety of agriculturally important hosts in many countries. Methods: Six strains from different host collected have been isolated and characterized by several methods as mycelial growth, fungicide resistance, pathogenicity and the effects of the temperature. Also was analyzed by PCR and distinguished by the presence or absence of transposable elements. Results: Results showed that clear morphological differences exist between strains at the temperature of 4, 12 and 28 °C. All strains analyzed molecularly were classified as Group II (transposa-type). Demonstrating a negative correlation between mycelial growth and other characteristics as the fungicide resistance and pathogenicity. Lastly, it is difficult to establish relationships phenotypic and genotypic between strains of B. cinerea. Conclusions: The results indicated that the mycelial growth, resistance at fungicide and pathogenicity are independent of the characteristics molecular, however, are dependent of a factor such as temperature.

Author affiliation: Fernández, Jorge Gastón. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina

Author affiliation: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Química de San Luis; Argentina

Author affiliation: Sansone, Gabriela. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina

Author affiliation: Calvente, Viviana. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina

Author affiliation: Benuzzi, Delia Aurora. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina

Author affiliation: Salinas, Eloy. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina

Author affiliation: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Química de San Luis; Argentina

Author affiliation: Sanz Ferramola, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Química de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina

Abstract:

Here, we used a murine model to describe and compare the pathogenic potential of the Argentinean equid herpesvirus 1 (EHV-1) AR8 strain with the Japanese HH1 reference strain. In AR8-inoculated animals, clinical signs began earlier, but the viremic phase was shorter. Virus isolation and DNA detection in the lungs, liver and spleen were positive for both strains at different times postinfection (pi). Infection foci produced by both strains were immunohistochemically detected in lungs from day 1 to day 4 pi. We conclude that whichever EHV-1 strain is selected to experimentally reproduce the disease, it needs appropriate standardization in order to provide valid conclusions.

Author affiliation: Zanuzzi, Carolina Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Patología General Veterinaria; Argentina

Author affiliation: Scrochi, Mariela Rita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina

Author affiliation: Fuentealba, Nadia Analia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina

Author affiliation: Nishida, Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Patología General Veterinaria; Argentina

Author affiliation: Portiansky, Enrique Leo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Patología General Veterinaria; Argentina

Author affiliation: Muglia, Cecilia Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigaciones del Sistema Inmune; Argentina

Author affiliation: Gimeno, Eduardo Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Patología General Veterinaria; Argentina

Author affiliation: Barbeito, Claudio Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Patología General Veterinaria; Argentina

Author affiliation: Galosi, Cecilia Monica. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina

Abstract:

Here, we used a murine model to describe and compare the pathogenic potential of the Argentinean equid herpesvirus 1 (EHV-1) AR8 strain with the Japanese HH1 reference strain. In AR8-inoculated animals, clinical signs began earlier, but the viremic phase was shorter. Virus isolation and DNA detection in the lungs, liver and spleen were positive for both strains at different times postinfection (pi). Infection foci produced by both strains were immunohistochemically detected in lungs from day 1 to day 4 pi. We conclude that whichever EHV-1 strain is selected to experimentally reproduce the disease, it needs appropriate standardization in order to provide valid conclusions.

Author affiliation: Zanuzzi, Carolina Natalia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Scrochi, Mariela Rita. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Fuentealba, Nadia Analia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Nishida, Fabian. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Portiansky, Enrique Leo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Muglia, Cecilia Isabel. Universidad Nacional de La Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Gimeno, Eduardo Juan. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Barbeito, Claudio Gustavo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Galosi, Cecilia Monica. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina

Abstract:

Here, we used a murine model to describe and compare the pathogenic potential of the Argentinean equid herpesvirus 1 (EHV-1) AR8 strain with the Japanese HH1 reference strain. In AR8-inoculated animals, clinical signs began earlier, but the viremic phase was shorter. Virus isolation and DNA detection in the lungs, liver and spleen were positive for both strains at different times postinfection (pi). Infection foci produced by both strains were immunohistochemically detected in lungs from day 1 to day 4 pi. We conclude that whichever EHV-1 strain is selected to experimentally reproduce the disease, it needs appropriate standardization in order to provide valid conclusions.

Author affiliation: Zanuzzi, Carolina Natalia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias. Departamento de Ciencias Básicas. Cátedra de Histología y Embriología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Scrochi, Mariela Rita. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias. Departamento de Microbiología. Cátedra de Virología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Fuentealba, Nadia Analia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Nishida, Fabian. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Portiansky, Enrique Leo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Muglia, Cecilia Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigaciones del Sistema Inmune; Argentina

Author affiliation: Gimeno, Eduardo Juan. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Barbeito, Claudio Gustavo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Galosi, Cecilia Monica. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina

Abstract:

Tesis presentada para optar al título de Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área Química Biológica en 2014

La Influenza Aviar es considerada una zoonosis con potencial pandémico. El agente etiológico responsable de esta enfermedad es el Virus de Influenza A, cuyo reservorio natural son las aves silvestres acuáticas. En ellas, la infección con el Virus de Influenza Aviar (AIV) generalmente es asintomática, mientras que en las aves de corral la infección con AIV puede producir una variedad de síntomas que se extienden desde presentaciones asintomáticas o suaves a una enfermedad aguda y fatal. En consecuencia, se generan grandes pérdidas económicas asociadas al control y erradicación de este agente en las aves domésticas. Por ello, en la presente tesis nos propusimos estudiar, primero, la presencia del AIV en las aves silvestres acuáticas de la Argentina y, luego, su introducción y difusión en aves de corral con diferente estado inmunológico. Los resultados obtenidos permitieron evidenciar la circulación de veinte Virus de Influenza Aviar de Baja Patogenicidad (LPAIV) de diversos subtipos en las aves silvestres que habitan en la Argentina. Estos LPAIV aislados presentaron características genéticas particulares en sus genes que los diferencian de los AIV aislados en otras regiones. En particular, se evidenció la existencia de un linaje Sudamericano con evolución independiente para los seis genes que codifican las proteínas internas del Virus de Influenza Aviar. Debido a que la mayoría de los LPAIV aislados en nuestro país fueron de subtipo H6, se estudió la patogenia de estos virus en las aves de corral. Los resultados demostraron que estos virus de subtipo H6 tienen capacidad de infectar pollos y de transmitirse por contacto, evidenciando el riesgo potencial de introducción de estos virus en las aves de corral. Por otra parte, se sabe que en la Argentina, como en cualquier país con una producción avícola intensiva, existe una alta incidencia del Virus de Anemia Infecciosa Aviar (CAV) dentro de los planteles de aves domésticas. Actualmente, se carece de conocimiento acerca de la importancia que puede tener el estado de inmunosupresión provocado por este agente en la evolución de la patogenia del AIV. Por ello, en el trabajo de tesis que se presenta a continuación se estudió de patogenia del LPAIV subtipo H6 en pollos inmunosuprimidos experimentalmente por la infección con una cepa de CAV autóctona. Los resultados obtenidos demostraron que el AIV utilizado, aislado de aves silvestres en la Argentina, tiene igual capacidad de infectar pollos y de transmitirse por contacto directo en aves inmunocompetentes e inmunosuprimidas con CAV. En conjunto, los resultados presentados en esta tesis permiten colaborar con mejores análisis de riesgo para el diseño de estrategias de control y prevención con el objetivo de proteger las aves domésticas de nuestro país. Además, haber aumentado la información acerca de la epidemiología de la Influenza Aviar en la región es de suma importancia para comprender en mayor profundidad las potenciales consecuencias de esta enfermedad, tanto en las aves silvestres como en las aves domésticas. Sumado a esto último, es importante destacar que la Influenza Aviar es una zoonosis, con lo cual el aumento de la información disponible sobre este agente infeccioso es de relevancia para el sistema de Salud Pública nacional.

Avian influenza is considered a zoonosis with pandemic potential. The etiologic agent responsible for this disease is influenza A virus, whose natural reservoir are aquatic wild birds. In this species, the infection with Avian Influenza Virus (AIV) is generally asymptomatic, while in poultry AIV infection can cause a variety of symptoms ranging from asymptomatic or mild presentations to an acute and fatal disease. Consequently, there are large economic losses associated with control and eradication of this agent in commercial sheds. Therefore, in this thesis we intended to study the presence of AIV in wild aquatic birds circulating in Argentina and their possible introduction and spread in poultry with different immunologic status. The results obtained showed the circulation of twenty Low Pathogenic Avian Influenza Virus (LPAIV) from wild birds in Argentina. These viruses were from different subtype and all showed particular genetic characteristics in their genes that differ from AIV isolated in other regions. Particularly, genetic and phylogenetic analyses of their internal gene segments revealed a close relationship with influenza viruses from South America, forming a unique clade and supporting the notion of independent evolution from influenza A viruses in other latitudes. Due to AIV from H6 subtype were most consistently isolated in Argentina, we investigated the replication and transmission of these Argentine H6 AIV in poultry. The results suggested that these Argentine H6 viruses could replicate and transmit in chickens, demonstrating the potential risk of introduction of these viruses in poultry. It is known that in Argentina, as in any country with intensive poultry production, there is a high incidence of Chicken Infectious Anemia Virus (CAV) in commercial flocks. Currently, there is a lack of knowledge about the importance of the immunosuppression caused by this agent in the evolution of the pathogenesis of AIV. Therefore, in this thesis we studied the pathogenesis of LPAIV H6 subtype in chickens experimentally immunosuppressed by infection with an Argentinean field CAV strain. The results obtained showed that, under our experimental conditions, Argentinean H6 AIVs have equal ability to infect chickens and be transmitted as a result of direct contact, either in immunocompetent chickens or immunosuppressed chickens with CAV. Overall, the results presented in this thesis allow cooperate with better risk analysis for the design of prevention and control strategies to protect commercial poultry farms in our country. Also, it has increased the information about the epidemiology of AIV in South America, critical to understand in greater depth the potential consequences of this disease in both wild birds and domestic poultry. In addition, it is noteworthy that avian influenza is a zoonosis, thereby our results increase the information available on this infectious agent which is relevant to the national public health system.

Instituto de Virología

Author affiliation: Rimondi, Agustina. INTA. Instituto de Virología. Laboratorio de Aves y Porcinos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas; Argentina

Abstract:

El virus del Mal de Río Cuarto (MRCV, Fijivirus, Reoviridae) causa la principal enfermedad del maíz en la Argentina. Este virus es capaz de replicar de manera persistente y no citopática en delfácidos (chicharritas) y en el floema de varias especies de gramíneas donde provoca síntomas severos y económicamente importantes. Nuestro trabajo anterior demostró que el MRCV es una especie viral independiente de las conocidas hasta el momento cuyo genoma está formado por 10 segmentos de RNA de doble cadena que codifican para 13 proteínas (PMRCVs) e identificó aquellas proteínas estructurales. Sin embargo, aún se desconoce la función de la mayoría de las proteínas virales (en particular de aquellas no estructurales) y los mecanismos moleculares que determinan el establecimiento y desarrollo de la infección. El objetivo general de esta Tesis fue estudiar, definir y caracterizar la función de distintas proteínas codificadas por el MRCV a nivel molecular en hospedantes vegetales. En particular se propuso identificar las proteínas virales implicadas en el movimiento intercelular del virus dentro de la planta, en la producción de los síntomas del MRCV en plantas (determinantes de patogenicidad) y la(s) posible(s) proteina(s) con actividad supresora del silenciamiento de RNA. Este trabajo de Tesis representa el primer avance en la caracterización a nivel molecular de la función de 10 las 13 PMRCVs (P4, P5-1, P5-2, P6, P7-1, P7-2, P8, P9-1, P9-2 y P10) en sistemas vegetales. Para identificar proteínas del MRCV responsables del movimiento viral en plantas, se ensayó la capacidad de las distintas proteínas en estudio de complementar el movimiento de un Potato virus X (PVX) mutante, defectivo en esta función en Nicotiana benthamiana (Nb). Mediante este sistema, no fue posible identificar proteínas de movimiento entre las codificadas por el MRCV. A continuación se analizaron las características de la infección de plantas de Nb con recombinantes de PVX portando distintas secuencias codificantes para las PMRCVs. Se encontró que la expresión temprana de la proteína no estructural P7-2 produce un drástico aumento en la severidad sintomática que no es acompañado por un aumento en la acumulación viral, mientras que la expresión de P7-1 a partir del mismo vector retrasa la infección viral y reduce la severidad sintomática. Por otra parte, la presencia de los secuencias codificantes para las proteínas P9-1 (mayoritaria del viroplasma) y P10 (mayoritaria de cápside externa) en el mismo vector viral impidió el establecimiento de la infección, sugieriendo que estas proteínas podrían desencadenar una respuesta de resistencia a la infección viral en Nb. Con el objetivo de identificar proteínas del MRCV con actividad supresora del silenciamiento del RNA se utilizó un sistema modelo que se basa en la inducción del silenciamiento en plantas transgénicas que expresan GFP mediante la agroinfiltración con una cepa capaz de expresar un inductor de silenciamiento (GFP o dsGFP). Ninguna de las proteínas del MRCV evaluadas logró interferir con el silenciamiento tanto local como sistémico en este sistema. Sin embargo, mediante el uso de este sistema modelo se logró demostrar que la expresión de las proteínas no estructurales P7-1 y P7-2 codificadas por el segmento 7 del MRCV da lugar a reducciones en la acumulación del mRNA de transgenes expresados de manera transitoria o estable en un proceso que probablemente sea de origen postranscripcional. Esta actividad no había sido descripta hasta el momento para otras proteínas virales y es muy novedosa e interesante, en particular cuando se considera que la proteína P7-2 no está presente en el virus Nilaparvata lugens reovirus (NLRV) que pertenece al mismo género que el MRCV pero que es incapaz de infectar plantas. En conjunto los resultados sugieren que las proteínas P7-1 y P7-2 podrían estar implicadas en la regulación de la expresión tanto de genes virales como del hospedante durante el desarrollo de la infección del MRCV. Finalmente, al estudiar la expresión transitoria de las PMRCVs en Nb se encontró que sus niveles de expresión son bajos y que la utilización de dicotiledóneas como sistemas modelo para el estudio funcional de estas proteínas podría no ser conveniente en ciertos casos. Al analizar comparativamente el uso de codones de las PMRCVs en Nb, maíz y Nilaparvata lugens (delfácido en el que replica el NLRV), no se encontraron diferecias en el uso de codones que pudieran explicar los bajos niveles de expresión en Nb. La información y herramientas biológicas aquí generadas constituyen un gran progreso en el estudio de la actividad de las proteínas coficadas por el MRCV lo cual contribuirá al diseño de futuras estrategias efectivas de control de esta enfermedad en plantas.

Mal de Río Cuarto virus (MRCV, Fijivirus, Reoviridae) causes the most important maize disease in Argentina. This virus is able to replicate both in delphacid vectors (planthoppers) where it replicates in a persistent and non-cytopathic manner and in the phloem tissue of several grass species where it produces severe and economically important symptoms. Our previous work showed that MRCV is a new viral species and that its genome consists of 10 segments of double-stranded RNA that encode for 13 proteins (PMRCVs). The identity of the viral structural proteins was also defined. However, the biological function of the different PMRCVs (particularly in the case of non-structural proteins) and the mechanisms that determine the establishment and development of MRCV infection in both hosts are still unknown. The aim of this Thesis was to study, define and characterize the role of different MRCV-encoded proteins in plant hosts at a molecular level. Our particular goals were to identify those viral proteins involved in the virus spread within the plant, those involved in the development of MRCV symptoms in plants (pathogenicity determinants) and the possible viral RNA silencing suppressors. This Thesis represents the first general survey of the biological function at a molecular level of 10 of the 13 PMRCVs (P4, P5-1, P5-2, P6, P7-1, P7-2, P8, P9-1, P9-2 y P10) using plant model system. In order to identify those PMRCVs involved in plant intercellular movement, the capacity of different viral-encoded proteins to complement movement of a mutant Potato Virus X (PVX) in Nicotiana benthamiana (Nb) was assessed. Using this model system no movement protein was found amongst PMRCVs. Next, general features of infections caused by recombinant PVX viruses carrying PMRCVs-coding sequences in Nb were analyzed. It was found that the early expression of P7-2 causes a drastic increase in symptom severity without producing a concomitant increase in recombinant PVX accumulation. Expression of P7-1 from the same PVX vector, on the other hand, lead to a delay in the progress of viral infection and reduced symptom severity. Inoculation of Nb with PVX recombinant vectors harboring P9-1 (major viroplasm protein) or P10 (major outher capsid protein) coding sequences produced no infection, suggesting that these proteins might trigger a resistance response. With the aim of identifying viral suppressors of RNA silencing among PMRCVs, a model system based on the induction of RNA silencing in transgenic plants expressing GFP by agroinfiltration with a strain capable of expressing an inducer of silencing (GFP or dsGFP) was used. None of the analyzed PMRCVs interfered with local or systemic RNA silencing. However using this same model system it was found that the expression of non-structural proteins P7-1 and P7-1, both encoded by MRCV genomic segment 7, caused reductions in the accumulation of mRNA from trangenes either transiently or stably expressed in a process that most probably is of postrancriptional origin. This activity has not been described so far for other viral protein and is very novel and interesting, especially considering that P7-2 is not present in Nilaparvata lugens reovirus (NLRV), a Fijivirus that is unable to infect plants. Overall, the results suggest that P7-1 and P7-2 may be involved in regulating the expression of both viral and host genes during MRCV infection. Finally, upon studying the transient expression of PMRCVs in Nb it was shown that their expression levels are low and that the use of dicots species as model systems for the functional study of these proteins may not be appropriate in certain cases. Comparative analysis of the codon usage of PMRCVs in Nb, maize and Nilaparvata lugens (delphacid in which NLRV replicates), showed that the low levels of expression of PMRCVs in Nb cannot be explained by differences in codon usage between these species. The information and tools generated here represent an important advancement in the study of MRCV-coded activities that will in turn contribute to the development of effective long-term strategies for disease control in plants.

Author affiliation: Mongelli, Vanesa Claudia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.