Detecção do rice stripe necrosis virus por rt-pcr em tempo real e avaliação de resistência em genótipos de arroz (oryza sativa l.)

Abstract

O arroz (Oryza sativa L.) é um dos cereais mais produzidos no mundo. Cultivado em todos os continentes, desempenha papel significativo na nutrição e na segurança alimentar da população. O Brasil está entre os dez maiores produtores mundiais do grão, sendo o primeiro fora do continente Asiático. A ocorrência de doenças limita a produtividade e a qualidade das sementes e grãos da cultura. No Rio Grande do Sul, estado com maior área semeada de arroz, diversas doenças apresentam importância econômica. O enrolamento foliar é uma doença emergente no cultivo do arroz, causado pelo rice stripe necrosis virus (RSNV). O vírus é transmitido exclusivamente pelo plasmodioforomiceto Polymyxa graminis, habitante do solo, onde suas estruturas de resistência podem permanecer por décadas. Seus sintomas são facilmente confundidos com fitotoxidez por herbicidas, dificultando a correta diagnose e as recomendações de medidas de manejo e controle. A prevenção é a medida de controle ideal para doenças causadas por vírus e, atualmente, não se conhecem genótipos resistentes ou tolerantes a virose e nem ferramentas de detecção precoces, confiáveis e sensíveis. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi desenvolver um protocolo molecular de RT-PCR em tempo real associado a métodos diretos de preparação de amostras para detectar o vírus, além da identificação de genótipos resistentes ou tolerantes ao vírus. Foram desenhados iniciadores, sonda TaqMan e desenvolvido um protocolo de detecção do RSNV utilizando métodos diretos de preparação de amostras. As análises in silico e in vitro demonstraram a especificidade e correto funcionamento dos iniciadores e da sonda, obtendo amplificação em amostras vegetais naturalmente infectadas e de solo com a presença do vetor. Foram observadas diferenças na resistência ou tolerância ao RSNV entre as cultivares e híbrido testados. . Nas cultivares IRGA 424 RI e BRS Pampa CL não foram observados sintomas e nem foi detectada a presença do vírus. As cultivares SCS 121 CL e SCS 122 Miura apresentaram maior carga viral. Os trabalhos desenvolvidos foram de fundamental importância para traçar as melhores estratégias de manejo e controle, implicando em redução do uso de insumos de forma inadequada, protegendo o ecossistema e minimizando os custos de produção.

Rice (Oryza sativa L.) is one of the most produced cereals in the world. Cultivated on all continents, it plays a significant role in nutrition and food security. Brazil is among the ten largest producers in the world, being the first outside the Asian continent. The occurrence of diseases limits the productivity and quality of crop seeds and grains. In Rio Grande do Sul, the state with the largest area sown with rice, several diseases are economically important. Rice crinkle is an emerging disease caused by rice stripe necrosis virus (RSNV). The virus is transmitted exclusively by the plasmodiophoromycete Polymyxa graminis, a soil dweller, where its resistance structures can remain for decades. The symptoms are easily confused with phytotoxicity by herbicides, making the correct diagnosis, management recommendations and control measures difficult. Prevention is the ideal control measure for diseases caused by viruses and, currently, no resistant or tolerant genotypes are known nor are early, reliable and sensitive detection methods available. Thus, the main objective of the work was to develop a molecular protocol of real-time RT-PCR associated with direct preparation methods of samples to detect the virus and identify resistant or tolerant genotypes to the virus. Primers and TaqMan probe were designed and an RSNV detection protocol using direct methods of sample preparation was developed. In silico and in vitro analysis demonstrated the specificity and correct working of the primers and probe, obtaining amplification in naturally infected plant and soil samples with the presence of the vector. Differences in resistance or tolerance to RSNV were observed among the cultivars and hybrid tested. In the cultivars IRGA 424 RI and BRS Pampa CL, no symptoms were observed nor the presence of the virus. The cultivars SCS 121 CL and SCS 122 Miura showed higher viral titer. The results obtained are of fundamental importance to assist in the recommendations of management and control strategies, resulting in reduced use of unnecessary inputs, protecting the ecosystem and minimizing production costs.