Canadian Journal of Plant Pathology (2005) 27, 592-602

Xianzhou Nie, Rudra P. Singh and Hidayet Bostan (2005)
Molecular cloning, secondary structure, and phylogeny of three pospiviroids from ornamental plants
Canadian Journal of Plant Pathology 27 (4), 592-602
Abstract: Nucleotide sequence analysis of polymerase chain reaction (PCR)-amplified pospiviroid-related fragments in several symptomless ornamental plants indicated the presence of three distinct viroid species: Iresine viroid (IrVd), Citrus exocortis viroid (CEVd), and Chrysanthemum stunt viroid (CSVd). Primers specific to viroid species, based on partial nucleotide sequences of the viroids, were used to clone full-length genomes of the three viroids from their original host species. Viroid isolates were cloned and sequenced from the following plants: Vinca major (IrVd and CSVd), a trailing Verbena sp. (IrVd and CEVd), and a double Impatiens sp. (two CEVd). The genome sizes of these viroids ranged from 355 to 375 nucleotides. For all three viroids, rod-like secondary structures with slight variations in the CSVd and IrVd isolates from Vinca can be predicted. Nucleotide substitution at positions 163 and 211 of IrVd indicated that U₁₆₃ and A₂₁₁ were critical in maintaining the perfect rod-like conformation. Pospiviroid-specific motifs, including the loop E at the central conserved region, the terminal RY motif at the right terminal region, and the left terminal conserved region, were present in all three viroids. Inter- and intra-species phylogenetic analyses of the viroids were conducted. The implications of the phylogenetic relationship, as well as the relationship of the viroid isolates with their newly discovered hosts, confirm the observation that viroids are widely distributed in ornamental plants.

Des fragments de type pospiviroïde, retrouvés dans plusieurs plantes ornementales asymptomatiques, ont été amplifiés par réaction en chaîne de la polymerase et séquencés. L'analyse de la séquence de nucléotides a démontré la présence de trois différentes espèces de viroïdes : le viroïde de l'irésine (IrVd), le viroïde de l'exocortis des agrumes (CEVd) et le viroïde nanifiant du chrysanthème (CSVd). Des amorces spécifiques aux espèces de viroïdes, basées sur des portions des séquences de nucléotides de ces derniers, ont été utilisées pour cloner les génomes complets des trois viroïdes obtenus de leurs hôtes originaux. Les isolats de viroïdes clonés et séquencés provenaient des plantes suivantes : le Vinca major (IrVd et CSVd), un Verbena rampant (IrVd et CEVd) et un Impatiens double (deux CEVd). La taille des génomes de ces viroïdes allait de 355 à 375 nucléotides. Pour les trois viroïdes, des structures secondaires en forme de bâtonnets peuvent être déduites, avec de légères variations pour les isolats de CSVd et de l'IrVd provenant du Vinca. Une substitution de nucléotides aux positions 163 et 211 de l'IrVd a montré que les U₁₆₃ et A₂₁₁ étaient essentiels au maintien de la conformation en bâtonnet parfait. Les structures propres aux pospiviroïdes, y compris la boucle E dans la région conservée centrale, la structure terminale RY de la région terminale droite et la région terminale conservée gauche, se trouvaient dans les trois viroïdes. L'analyse phylogénétique inter- et intra-spécifique des viroïdes a été réalisée. Les liens phylogénétiques trouvés entre les viroïdes, de même que les liens entre les isolats de viroïdes et leurs nouveaux hôtes, confirment que les viroïdes sont largement présents dans les plantes ornementales.
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Database assignments for author(s): Xianzhou Nie, Rudra P. Singh

Research topic(s) for pests/diseases/weeds:
molecular biology - genes
general biology - morphology - evolution

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Pest and/or beneficial records:

Beneficial	Pest/Disease/Weed	Crop/Product	Country	Quarant.
	Citrus exocortis viroid	Impatiens (crop)
	Citrus exocortis viroid	Verbena (crop)
	Chrysanthemum stunt viroid	Vinca (crop)
	Iresine viroid 1	Verbena (crop)
	Iresine viroid 1	Vinca (crop)