Genetic variability and population structure of Grapevine virus A in China based on the analysis of its coat protein gene

Abstract

In this study, reverse transcription PCR (RT–PCR) detection revealed a high infection rate of Grapevine virus A (GVA) in grapevine plants cultivated in China. Population structures of 14 GVA isolates from Chinese grapevines were studied by single-stranded conformation polymorphism (SSCP) of the coat protein (CP) gene. Results showed that while most isolates contained a population of sequence variants, with one being predominant, one isolate (AF) had three major variants, and two isolates (BSSL and BSBD) consisted of a number of sequence variants with almost the same detection frequencies. The estimation of genetic diversity intra isolates by sequence alignment analysis indicated a high variability in the CP gene and the occurrence of mixed infections in some grapevines by divergent sequence variants. RT–PCR analysis using variant-specific primers (H587/C995, GVA6591F/GVA6906R) and phylogenetic analyses of CP gene sequences suggested that all sequence variants from Chinese isolates were separated into two subgroups IA and IB in the group I.

Résumé

Cette étude, faisant appel à la technique de RT–PCR, a révélé un taux élevé d'infection causée par le virus A de la vigne (GVA) dans les vignes cultivées en Chine. Les structures de populations de 14 isolats de GVA issus de vignes chinoises ont été étudiées en fonction du polymorphisme de conformation des ADN simples brins du gène de la protéine capsidique (PC). Les résultats ont montré que, même si la plupart des isolats contenaient une population de variants de séquence, dont un prédominant, un isolat (AF) comprenait trois variants majeurs et deux isolats (BSSL et BSBD) comptaient un nombre de variants de séquence affichant sensiblement les mêmes fréquences de détection. L’évaluation de la diversité génétique chez les isolats, effectuée par l'analyse de l'alignement des séquences, a affiché un haut degré de variabilité chez le gène PC et démontré l'incidence d'infection mixte causée par des variants de séquence divergents chez certaines vignes. L'analyse par RT–PCR avec amorces spécifiques des variants (H587/C995, GVA6591F/GVA6906R) et les analyses phylogénétiques des séquences du gène PC ont semblé indiquer que tous les variants de séquence issus des isolats chinois étaient divisés en deux sous-groupes, IA et IB, du groupe I.

Keywords:

• coat protein
• genetic variability
• Grapevine virus A
• population structure
• SSCP

Mots clés:

• polymorphisme de conformation des ADN simples brins
• protéine capsidique
• structure de la population
• variabilité génétique
• virus A de la vigne

Acknowledgements

This study was financially supported by the Chinese Ministry of Agriculture, Industry Technology Research Project (Grant No. 200903004) and the Ministry of Education of China (Grant No. IRT0548). We are grateful to the scientists C.H. Liu (Zhengzhou Fruit Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences), L.Z. Gong (Institute of Fruit and Tea, Hubei Academy of Agriculture Sciences) and Y.F. Dong (Xingcheng Fruit Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences), who kindly provided grapevine canes.