Plantas de Cactaceae do Novo Mundo abrigam diversos geminivírus

A família Cactaceae compreende um grupo diverso de plantas tipicamente suculentas nativas do continente americano, mas que foram introduzidas em quase todos os outros continentes, predominantemente para fins ornamentais. Apesar de sua importância econômica, cultural e ecológica, muito pouca pesquisa foi conduzida sobre a comunidade viral que as infecta. Anteriormente identificamos um geminivírus altamente divergente que é o primeiro conhecido a infectar cactos. Esforços de pesquisa recentes em plantas não cultivadas e assintomáticas mostraram que a diversidade desta família viral foi subestimada. Como consequência, pouco se sabe sobre os efeitos e interações dos geminivírus em muitas plantas, como os cactos. Com o objetivo de expandir o conhecimento sobre a diversidade de geminivírus que infectam cactos, usamos resultados de sequenciamento de alto rendimento previamente adquiridos para buscar sequências virais usando BLASTx contra um banco de dados de proteínas virais RefSeq. Identificamos duas sequências adicionais com similaridade a geminivírus, para as quais desenhamos primers adjacentes e recuperamos genomas completos. De 42 cactos e cinco insetos cochonilhas, derivamos 42 sequências genômicas completas de uma nova espécie de geminivírus que denominamos provisoriamente Opuntia virus 2 (OpV2) e 32 genomas de um becurtovírus infectando Opuntia (que é uma nova cepa da espécie spinach curly top Arizona virus). A análise de recombinação interespecífica do grupo OpV2 revelou várias regiões recombinantes, em alguns casos abrangendo metade do genoma. A análise filogenética demonstrou que OpV2 é um novo geminivírus mais intimamente relacionado a vírus do gênero Curtovirus, o que foi ainda mais apoiado pela detecção de três eventos de recombinação entre curtovírus e OpV2. Tanto OpV2 quanto becurtovírus de Opuntia foram identificados em infecções mistas, que também incluíram o Opuntia virus 1 previamente caracterizado. A quantificação viral das plantas de cacto co-infectadas em comparação com infecções únicas não mostrou nenhuma tendência clara na dinâmica viral que pudesse estar associada às infecções mistas. Usando inoculações experimentais mediadas por Rhizobium, descobrimos que o acúmulo inicial de OpV2 é facilitado pela co-infecção com OpV1. Este estudo mostra que a diversidade de geminivírus que infectam cactos é subestimada e que os cactos abrigam diversos geminivírus. A detecção dos becurtovírus de Opuntia sugere eventos de transbordamento entre vírus de espécies cultivadas e vegetação nativa. A ameaça que isso representa para os cactos precisa ser mais investigada.