First report of 16SrII-V phytoplasma associated with cowpea (Vigna unguiculata) phyllody in China

Abstract

Cowpea plants exhibiting virescence, phyllody and little leaf symptoms were observed in the fields of Zhanjiang City, Guangdong province of China in October 2020. Total DNA was extracted from symptomatic cowpea leaves. Using phytoplasma universal primer pairs (R16mF2/R16mR1, P1/P7) and a secA primer pair (secAfor1/secArev3), expected PCR fragments of approximately 1400, 1800 and 800 bp were amplified from all symptomatic cowpea leaves. MUSCLE analysis revealed that the representative 16S rRNA gene sequence of cowpea phyllody phytoplasma (CPP) shared 98.67% nucleotide identity with the reference strain WBDL of ‘Ca. Phytoplasma aurantifolia’ (GenBank accession number U15442); and 100% nucleotide identity with 16SrII-V phytoplasmas associated with ‘Praxelis clematidea’ phyllody (GenBank accession number KY568717); ‘Desmodium triflorum’ little leaf (GenBank accession number MT452308); and ‘Ixeris chinensis’, ‘Emilia sonchifolia’, and ‘Desmodium ovalifolium’ witches’ broom (GenBank accession number MT416114, MT420682 and MK956144, respectively). Phylogenetic analyses based on the 16S rRNA and secA gene sequences revealed that the CPP strain clustered with the 16SrII-V subgroup and 16SrII group, respectively. Virtual restriction fragment length polymorphism analysis of the 16S rRNA sequence revealed that CPP was associated with the 16SrII-V subgroup. To our knowledge, this is the first report of the16SrII-V subgroup of phytoplasmas associated with cowpea phyllody disease.

Résumé

En octobre 2020, des plants de doliques affichant des symptômes de virescence, de phyllodie et de la maladie de la petite feuille ont été observés dans des champs de la ville de Zhanjiang, dans la province du Guangdong en Chine. L’ADN total a été extrait de feuilles symptomatiques de doliques. Avec des paires d’amorces universelles de phytoplasmes (R16mF2/R16mR1, P1/P7) et une paire d’amorces secA (secAfor1/secArev3), des fragments de la PCR de tailles attendues d’environ 1 400, 1 800 et 800 bp, provenant de toutes les feuilles symptomatiques de doliques, ont été amplifiés. L’analyse MUSCLE a révélé que la séquence génique de l’ARNr 16S, représentative du phytoplasme de la phyllodie du dolique (PPD), partageait 98,67% d’identité en nucléotides avec la souche de référence WBDL de’Ca. Phytoplasma aurantifolia’ (numéro d’accès de la GenBank U15442), et 100% d’identité en nucléotides avec les phytoplasmes 16SrII-V associés à la phyllodie ‘Praxelis clematidea’ (numéro d’accès de la GenBank KY568717), à la maladie de la petite feuille ‘Desmodium triflorum’ (numéro d’accès de la GenBank MT452308) et aux balais de sorcière ‘Ixeris chinensis’, ‘Emilia sonchifolia’ et ‘Desmodium ovalifolium’ (numéros d’accès respectifs de la GenBank MT416114, MT420682 et MK956144). Les analyses phylogénétiques, basées sur les séquences géniques de l’ARNr 16S et de secA, ont révélé que la souche de PPD se classait dans le sous-groupe 16SrII-V et le groupe 16SrII, respectivement. L’analyse virtuelle du polymorphisme de longueur des fragments de restriction de la séquence de l’ARNr 16S a révélé que le PPD était associé au sous-groupe 16SrII-V. À notre connaissance, il s’agit du premier rapport traitant du sous-groupe 16SrII-V de phytoplasmes associés à la phyllodie du dolique.

Keywords:

• 16SrII-V
• cowpea phyllody
• molecular identification
• phytoplasma
• RFLP analysis

Mots clés:

• 16SrII-V
• analyse RFLP
• identification moléculaire
• phyllodie du dolique
• phytoplasme

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

This study was funded by the Project of Collaborative Innovation Center of GDAAS-XT202210, Foundation of Guangxi Key Laboratory of Biology for Crop Diseases and Insect Pests (20-065-30-KF-06), Construction Project for Development Innovation Team for Common Key Technology of Modern Agriculture, Guangdong Province (2020KJ134, 2020KJ110) and Special fund for Scientific innovation strategy-construction of high level Academy of Agriculture Science (R2019PY-JX005, 202105TD).