Characterization of the non-structural protein p4 of the recently detected new virus European mountain ash ringspot-associated virus in European mountain ash (Sorbus aucuparia L.)
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses Projektes wurde ein neuartiges Emaravirus aus Zitterpappel (Populus tremula) identifiziert und konnte mit einer Erkrankung assoziiert werden, die sich durch Symptome wie Mosaik, Scheckung und Adernvergilbung an den Blättern manifestiert. Mittels Hochdurchsatzsequenzierung (illumina RNASeq) wurden 5 Genomsegmente dieses Negativstrang-RNA Virus in erkrankten Zitterpappeln identifiziert. Unter Verwendung gattungsspezifischer terminaler Primer konnten 4 RNAs (RNA2-RNA5) vollständig amplifiziert und im Anschluss kloniert und sequenziert werden. Es konnten ca. 3 kb der vermutlich 7,0 kb langen RNA1-Sequenz ermittelt werden, die Sequenzähnlichkeiten auf Aminosäureebene zu viralen RNA-abhängigen RNA Polymerasen von Emaraviren aufweisen. Auf RNA2 bis RNA5 ist jeweils 1 offener Leserahmen (ORF) in Negativstrangorientierung enthalten. Die 2,3 kb lange RNA2 kodiert einen putativen Glycoproteinprecursor (73,5 kDa), die RNA3 ist 1,6 kb lang und enthält einen ORF für das putative Nucleocapsidprotein (35,6 kDa). Die vRNA4 (1,6 kb) kodiert ein 41,0 kDa Protein, welches vermutlich das Transportprotein des Virus darstellt. Eine 5. RNA (1,3 kb) kodiert für ein 28,1 kDa Protein unbekannter Funktion, welches Ähnlichkeiten um 33 % auf Aminosäureebene zu Nichtstrukturproteinen unbekannter Funktion anderer Emaraviren mit molekularen Massen 22-27 kDa aufweist. Von RNA1 bis RNA4 des in der Zitterpappel neu identifizierten Virus werden die Core-Proteine von Emaraviren exprimiert und es besitzt somit eine für Emaraviren typische Genomorganisation. Vergleiche der vollständigen auf RNA2, 3, 4 und 5 kodierten Proteinsequenzen und phylogenetische Analysen belegen eindeutig, dass es sich bei dem in Zitterpappeln identifizierten Emaravirus um eine eigenständige Spezies innerhalb dieser Gattung handelt. Die Vervollständigung der RNA1-Sequenz aus einer Zitterpappel sowie die Bestätigung der 5´und 3´Termini der viralen Genomsegmente dieser neuen Virusspezies wird die abschließende taxonomische Einordnung dieses Virus in die Gattung Emaravirus ermöglichen. Alle 16 Blattproben von Zitterpappeln mit Mosaik, Scheckungen und Adernvergilbungen, die von verschiedenen Standorten in Schweden, Norwegen und Finnland stammten, waren mit dem Virus infiziert. Alle 5 identifizierten Genomsegmente waren in den erkrankten Zitterpappeln mittels PCR detektierbar. Das Virus konnte in keiner der Zitterpappelproben ohne Symptome (n =10) nachgewiesen werden. Diese enge Assoziation zwischen Nachweis der 5 determinierten viralen Genomsegmente und des Auftretens von Mosaik, Scheckung und Adernvergilbungen der Blätter deutet darauf hin, dass es sich bei dem neuen Emaravirus um das kausale Agens dieser Erkrankung handelt. Es wird deshalb vorgeschlagen, das Virus vorläufig als Aspen mosaic-associated virus (AsMaV) zu benennen. Dieses muss in nachfolgenden Arbeiten durch weitere epidemiologische Studien sowie experimentell durch die Erfüllung der Koch´schen Postulate bestätigt werden. Als Voraussetzung für diese weiteren notwendigen Untersuchungen zum Auftreten und der Verbreitung des AsMaV in Zitterpappelbeständen und weiterer verwandter Baumarten wurde im Rahmen dieses Projektes ein RT-PCR basiertes Verfahren zum Nachweis aller 5 Genomkomponenten des Virus etabliert.
Publications
- (2017): Discovery of novel emaraviruses in diseased broad-leaved tree species. 125th IUFRO World Congress, 18-22. Sep., Freiburg. Book of abstracts 227
von Bargen S, Rehanek M, Zinnert L, Roßbach J, Mühlbach HP, Rumbou A, Candresse T, Bandte M, Büttner C
- (2017): Emaraviruses in woody hosts – how far can you count? Sixth Joint Meeting of the DPG working Group “Virus Diseases of Plants” and the “Nederlandse Kring voor Plantevirologie”, Bonn, 27.-28. März. Abstract im Tagungsprogramm S. 18-19
von Bargen S, Rehanek M, Roßbach J, Candresse T, Mühlbach H-P, Rumbou A, Kube M, Bandte M, Büttner C
- (2017): Viruses associated with diseased broadleaved tree species in Europe. Sixth Joint Meeting of the DPG working Group “Virus Diseases of Plants” and the “Nederlandse Kring voor Plantevirologie”, Bonn, 27.-28. März. Abstract im Tagungsprogramm S. 46
von Bargen S, Bandte M, Rumbou A, Wetzel T, Candresse T, Marais-Colombel A, Faure C, Landgraf M, Langer J, Roßbach J, Büttner C
