Секвенирование и анализ полного генома российского изолята вируса А черешни (cherry virus A)

Вирусные болезни косточковых плодовых культур (Prunus spp.) снижают урожай, ухудшают качество плодов и укорачивают продуктивную жизнь деревьев. Из более чем пятидесяти известных вирусов, поражающих этих культуры, вирус черешни А (cherry virus A, CVA, род Capillovirus в семействе Betaflexiviridae) является одним из самых распространенных. При обследовании коллекции косточковых Главного ботанического сада имени Н.В. Цицина РАН (г. Москва) было обнаружено дерево черешни (P. avium) сорта Ипуть с вирусоподобными симптомами морщинистости на листьях. При изучении вирома этого растения с помощью высокопроизводительного секвенирования получены прочтения, родственные CVA, и собран полный геном нового изолята этого вируса, названного SwC14. Типичным для капилловирусов образом, геном SwC14 содержал две открытых рамки считывания, кодирующих вирусную репликазу, белок оболочки и транспортный белок. Последовательность генома SwC14 наиболее близка ряду канадских изолятов CVA из черешни (идентичность 99,4%) и на 81,4–95,0% идентична изолятам этого вируса из других видов косточковых и других регионов мира, включая охарактеризованный ранее крымский изолят PTC (идентичность 82,0%). Методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией CVA был также выявлен в шести из семи других обследованных бессимптомных сортов черешни. Это первое сообщение о находке дивергентных изолятов CVA в Центральной России, что расширяет информацию о географическом распространении и генетическом разнообразии вируса.

1. Hadidi A., Barba M. Economic impact of pome and stone fruit viruses and viroids. Virus and virus-like diseases of pome and stone fruits. Eds. A. Hadidi, M. Barba, T. Candresse, W. Jelkmann W. St. Paul: APS Press; 2011. 428 pp.

2. Maliogka V., Minafra A., Saldarelli P., RuizGarcía A., Glasa M., Katis N., Olmos A. Recent advances on detection and characterization of fruit tree viruses using high-throughput sequencing technologies. Viruses. 2018;10(8):436.

3. Rubio M., Martinez-Gomez P., Marais A., Sanches-Navarro J.A., Pallas V., Candresse T. Recent advances and prospect in Prunus virology. Ann. Appl. Biol. 2017;171(2):125−138.

4. Rott M., Xiang Y., Boyes I., Belton M., Saeed H., Kesanakurti P., Hayes S., Lawrence T., Birch C., Bhagwat B., Rast H. Application of next generation sequencing for diagnostic testing of tree fruit viruses and viroids. Plant Dis. 2017;101(8):1489−1499.

5. Приходько Ю.Н., Живаева Т.С., Шнейдер Ю.А., Кондратьев М.О. Видовой состав и распространенность вирусов в насаждениях косточковых культур Европейской части Российской Федерации. Бюл. ГНБС. 2024;150:63−68.

6. Jelkmann W. Cherry virus A: cDNA cloning of dsRNA, nucleotide sequence analysis and serology reveal a new plant capillovirus in sweet cherry. J. Gen. Virol. 1995;76(8):2015−2024.

7. Kesanakurti P., Belton M., Saeed H., Rast H., Boyes I., Rott M. Comparative analysis of cherry virus A genome sequences assembled from deep sequencing data. Arch. Virol. 2017;162(9):2821–2828.

8. Marais A., Candresse T., Svanella-Dumas L., Jelkmann W. Cherry virus A. Virus and virus-like diseases of pome and stone fruits. Eds. A. Hadidi, M. Barba, T. Candresse and W. Jelkmann. St. Paul: APS Press; 2011. 428 pp.

9. James D., Jelkmann W. Detection of cherry virus A in Canada and Germany. Acta Hortic. 1998;472:299–303.

10. Marais A., Svanella-Dumas L., Barone M., Gentit P., Faure C., Charlot G., Ragozzino A., Candresse T. Development of a polyvalent RT-PCR assay covering the genetic diversity of Cherry capillovirus A. Plant Pathol. 2012;61(1):195−204.

11. Chirkov S., Sheveleva A., Tsygankova S., Slobodova N., Sharko F., Petrova K., Mitrofanova I. First report and complete genome characterization of cherry virus A and little cherry virus 1 from Russia. Plants. 2023;12(18):3295.

12. Gambino G., Perrone I., Gribaudo I. A rapid and effective method for RNA extraction from different tissues of grapevine and other woody plants. Phytochem. Anal. 2008;19(6):520–525.

13. Nurk S., Meleshko D., Korobeynikov A., Pevzner P.A. metaSPAdes: A new versatile metagenomic assembler. Genome Res. 2017;27(5):824–834.

14. Langmead B., Salzberg S. Fast gapped-read alignment with Bowtie 2. Nat. Methods. 2012;9(4):357–359.

15. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms. Mol. Biol. Evol. 2018;35(6):1547–1549.

16. Noorani M.S., Khan A.J., Khursheed S. Molecular characterization of cherry virus A and prunus necrotic ringspot virus and their variability based on nucleotide polymorphism. Arch. Phytopathol. Plant Protect. 2022;55(4):387–404.

17. Gao R., Xu Y., Candresse T., He Z., Li S., Ma Y., Lu M. Further insight into genetic variation and haplotype diversity of Cherry virus A from China. PloS One. 2017;12(10):e0186273.

18. Noorani M.S., Awasthi P., Singh R.M., Ram R., Sharma M.P., Singh S.R., Ahmed N., Hallan V., Zaid A.A. Complete nucleotide sequence of cherry virus A (CVA) infecting sweet cherry in India. Arch. Virol. 2010;155(12):2079–2082.

19. Kinoti W.M., Nancarrow N., Dann A., Rodoni B.C., Constable F.E. Updating the quarantine status of Prunus infecting viruses in Australia. Viruses. 2020;12(2):246.

20. Cao X., Tian L., Yuan X., Andika I.B. Development of a multiplex RT-PCR and the occurrence characteristics of viral diseases in sweet cherries in the Shandong province, China. Physiol. Mol. Plant Pathol. 2022;121:101881.