Χαρακτηρισμός ιών της ελιάς

Abstract

Η ελιά (Olea spp, Oleaceae) αποτελεί τον έκτο ελαιοπαραγωγικό καρπό, παγκοσμίως και η καλλιέργειά της έχει ιδιαίτερη σημασία για την Ελλάδα, αλλά και άλλες χώρες της Μεσογείου. Η χώρα μας κατέχει την τρίτη μεγαλύτερη σε έκταση ελαιοκαλλιέργειας στην Ευρωπαϊκή Ένωση, με κυριότερη ποικιλία την Κορωνέικη. Η ελιά προσβάλλεται από 15 ιούς, οι οποίοι συνήθως προκαλούν λανθάνουσες μολύνσεις, αλλά και ορισμένες σοβαρές ασθένειες. Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν η αξιολόγηση της φυτοϋγείας των ελληνικών ελαιώνων και ο χαρακτηρισμός των ιών που απαντώνται σε αυτούς. Ιδιαίτερη βαρύτητα δόθηκε σε μελέτες ενός νέου ιού του γένους Tepovirus (Betaflexiviridae), που ταυτοποιήθηκε με τη μέθοδο της αλληλούχισης υψηλής απόδοσης (HTS) και για τον οποίο προτάθηκε το όνομα olive virus T (OlVT). Σε μελέτες βιολογικού χαρακτηρισμού του OlVT, αυτός μεταδόθηκε επιτυχώς με εμβολιασμό σε φυτά των ποικιλιών Κορωνέικη, Arbequina και Frantoio, αλλά παρέμεινε λανθάνων. Για τον έλεγχο της παρουσία ιών της ελιάς, συμπεριλαμβανομένου και του OlVT, πραγματοποιήθηκαν επισκοπήσεις αγρών, από το 2017 έως το 2020 και εφαρμόστηκαν πρωτόκολλα RT-PCR, τα οποία αναπτύχθηκαν ή βελτιστοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη. Συνολικά ελέγχθηκαν 158 δείγματα ελιάς από 22 περιοχές της χώρας και ο νέος ιός (OlVT) ανιχνεύθηκε στην Φθιώτιδα, την Αττική την Κόρινθο και την Αρκαδία (ποσοστό παρουσίας 4,4% επί του συνόλου των δειγμάτων). Φυλογενετική ανάλυση τμήματος των γονιδίων της πρωτεΐνης μετακίνησης και καψιδιακής πρωτεΐνης (MP-CP) των επτά απομονώσεων του OlVT που αποκτήθηκαν έδειξε μεταξύ τους 75,6-99,3% ομοιότητα. Όταν συγκρίθηκαν με άλλους ιούς του γένους Tepovirus τα αντίστοιχα ποσοστά ήταν 45,25-75,64%, με τη μεγαλύτερη ομοιότητα να καταγράφεται με τον Prunus virus T. Από τους γνωστούς ιούς της ελιάς ανιχνεύθηκαν οι cucumber mosaic virus (CMV), cherry leafroll virus (CLRV) και olive leaf yellowing associated virus (OLYaV), με συχνότητα εμφάνισης 3,2%, 1,3% και 1,3%, αντίστοιχα. Οι απομονώσεις του CMV, με 91,55-100% ομοιότητα μεταξύ τους όσον αφορά την αλληλουχία του γονιδίου της πολυμεράσης του ιού, ομαδοποιήθηκαν η μία στο subIA και οι τέσσερις στο subIB του CMV και εμφάνισαν ομοιότητα από 85,55-89,1% με απομονώσεις ελιάς από την Αλβανία. Επιπλέον αποκτήθηκαν δύο όμοιες αλληλουχίες της περιοχής 3’UTR του CLRV με 91,9% ομοιότητα με τις ήδη γνωστές ελληνικές απομονώσεις από ελιά, ενώ η αλληλουχία του γονιδίου HSP70 του OLYaV της απομόνωσης της μελέτης αυτής διαφοροποιήθηκε (75,89% ομοιότητα) από την γνωστή ελληνική απομόνωση του ιού. Κανένας από τους ιούς που ανιχνεύθηκαν στους ελληνικούς ελαιώνες σε αυτή τη μελέτη, δεν συσχετίστηκε με συγκεκριμένα συμπτώματα στα μολυσμένα δένδρα ελιάς.

Olive (Olea spp, Oleaceae) is the sixth most important oil-producing fruit in the world and its cultivation is of essential importance for Greece and other Mediterranean countries. Greek olive cultivation ranks third in the European Union, and the main cultivated variety is Koroneiki. Fifteen viruses have been reported to naturally infect olive trees, usually in latent infections however, some may cause serious diseases. The aim of this study was to evaluate the phytosanitary status of Greek olives, by recording virus incidence and to further characterise any virus present. Particular emphasis was placed on studies of a novel virus of the genus Tepovirus (family Betaflexiviridae), that was identified in Greek olives using a high throughput sequencing approach and for which the name olive virus T (OlVT) was proposed. In the studies performed for the biological characterization of OlVT, the virus was successfully transmitted via grafting to olive plants of Koroneiki, Arbequina and Frantoio varieties, but without causing obvious symptoms. To record the presence of viruses in Greek olive orchards, including OlVT, field surveys were conducted from 2017 to 2020 using RT-PCR protocols developed or optimized in this study. A total of 158 olive samples were tested originating from 22 regions of the country. The new virus (OlVT) was detected in Fthiotida, Attica, Corinth and Arcadia (incidence 4.4% of the total samples). Phylogenetic analysis of the partial sequence of the movement protein-capsid protein (MP-CP) genes of the seven obtained OlVT isolates showed that they share 75.6-99.3% similarity. When compared to other viruses of the genus Tepovirus the corresponding percentages were 45.25-75.64%, with the greatest similarity observed with Prunus virus T. Cucumber mosaic virus (CMV), cherry leafroll virus (CLRV) and olive leaf yellowing associated virus (OLYaV), were also detected with an incidence of 3.2%, 1.3% and 1.3%, respectively. Our olive CMV isolates, showed 91.55-100% similarity in the viral polymerase gene sequence, and they were grouped in subIA (one isolate) and subIB (four isolates) of CMV. These isolates showed 85.55-89.1% similarity with the only available olive isolates from Albania. In addition, two identical sequences of the 3'UTR region of CLRV were obtained that showed 91.9% similarity to the already known Greek olive isolates. Finally, sequence of the HSP70 gene of OLYaV isolate we collected was differentiated (only 75.89% similarity) from the already known Greek isolate. In this study none of the viruses detected in Greek olive groves was associated with specific symptoms in the infected olive trees.