A next generation sequencing approach to elucidate CSSV species profiles

Muller Emmanuelle, Wetten Andrew, Allainguillaume Joel, Abrokwah Francis, Kouakou Koffie, Dzahini-Obiatey Henry. 2017. A next generation sequencing approach to elucidate CSSV species profiles. In : Proceedings of the first International Symposium on Cocoa Research ISCR 2017. ICCO. Lima : ICCO, 14 p. International Symposium on Cocoa Research – ISCR 2017 : Promoting Advances in Research to Enhance the Profitability of Cocoa Farming. 1, Lima, Pérou, 13 Novembre 2017/17 Novembre 2017.

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Résumé : Cacao swollen shoot virus (CSSV) is a member of the family Caulimoviridae, genus Badnavirus and is naturally transmitted to Theobroma cacao by several mealybug species. The virus is restricted to West Africa, while the cacao tree originates from the Americas, and has therefore most probably an indigenous origin on the West African subcontinent. The resultant disease has caused enormous economic damage in Ghana since the 1930's but was restricted to small areas in Togo and Côte d'Ivoire until recently. Now, renewed outbreaks in the main producing areas in Côte d'Ivoire, Ghana and Togo, cause serious yield losses and tree death. CSSV populations in West African countries are genetically structured into several different groups according to the diversity in the first part of ORF3 corresponding to the movement protein. To unravel the extent of isolate diversity we used Illumina HiSeq technology and reconstructed 21 new complete genomes corresponding to the different groups of CSSV sequences. In this way we were able to compare the partial sequences of the RTase region (recognised as the taxonomical region by ICTV using a 20% threshold of nucleotide divergence to denote separate species), and thereby identifying nine different CSSV species. These results will now be used to improve the detection of all badnaviruses present in cacao leaf samples, a vital tool in efforts to halt the spread of the disease and confirm the healthy status of new plantations.

Résumé (autre langue) : Le virus de la tige enflammée du cacao (CSSV par ses sigles en anglais) est un membre de la famille Caulimoviridae, genre Badnavirus et est transmis naturellement au cacao Theobroma par plusieurs espèces de cochenilles. Le virus est restreint en Afrique occidentale, tandis que l'arbre du cacao est originaire des Amériques, pouvant donc trouver ses origines dans les tribus indigènes du sous-continent d'Afrique occidentale. La maladie qui en résulte a causé de grands dommages économiques au Ghana depuis la décade de 1930, mais s'est limitée jusqu'à récemment à de petites zones au Togo et en Côte d'Ivoire. Aujourd'hui, les nouveaux accès dans les principales zones productrices de Côte d'Ivoire, Ghana et Togo causent de graves pertes de rendement et la mort des arbres. Les populations de CSSV dans les pays d'Afrique occidentale sont génétiquement structurées dans plusieurs groupes différents selon la diversité dans la première partie d'ORF3 correspondante à la protéine du mouvement. Pour élucider l'extension de la diversité d'isolements, nous avons utilisé la technologie Illumina HiSeq et nous avons reconstruit 21 nouveaux génomes complets correspondants aux différents types de séquences de CSSV. Ainsi, nous avons pu comparer les séquences partielles de la région de RTase (reconnue comme la région taxonomique par ICTV en utilisant un seuil de 20% de divergence de nucléotides pour indiquer des espèces séparées) et par conséquent, repérer neuf nouvelles espèces différentes de de CSSV. Ces résultats seront maintenant utilisés afin d'améliorer la détection de tous les badnavirus présents dans les échantillons de feuilles de cacao, un outil vital dans les efforts pour arrêter la propagation de la maladie et confirmer l'état sain des nouvelles plantations.

Classification Agris : H20 - Maladies des plantes
U30 - Méthodes de recherche
F01 - Culture des plantes

Auteurs et affiliations

• Muller Emmanuelle, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)
• Wetten Andrew
• Allainguillaume Joel
• Abrokwah Francis, CRIG (GHA)
• Kouakou Koffie, CNRA (CIV)
• Dzahini-Obiatey Henry, CRIG (GHA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/586665/)

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