Genus Orthotospovirus in Costa Rica: A Central American case

Abstract

Objective/Background. The Orthotospovirus genus encompasses a range of economically significant and emerging plant viruses that affect a variety of crops globally. While the prevalence and characteristics of these phytopathogenic viruses are extensively documented in North and South America, their presence in Central America remains comparatively underexplored. This study focuses on Costa Rica, strategically positioned at the nexus of North and South America, to enhance our understanding of orthotospovirus in this region. Materials and Methods. We analyzed 295 plant samples using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to test for the presence of INSV, IYSV, TSWV, and the GRSV/TCSV serogroup. Additionally, a subset (20 samples) underwent further scrutiny through reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) employing both universal and species-specific primers. Results. Our ELISA results indicated the absence of TSWV and the GRSV/TCSV serogroup. However, the presence of INSV in Costa Rica was substantiated through ELISA, RT-PCR, and partial sequencing, revealing its prevalence in both open-field and greenhouse environments. Despite previous diagnostic reports suggesting the presence of TSWV in Costa Rica, our study did not detect this virus. RT-PCR analysis with degenerate primers also found no evidence of other orthotospovirus species in our samples. The identification of a dominant INSV haplotype, along with three additional variants, suggests the likelihood of at least two independent virus introductions into the region. Conclusion. These findings underscore the necessity for more comprehensive surveys and research on orthotospoviruses in Central America to better understand their epidemiology and impact on agriculture.Objetivo/Antecedentes. El género Orthotospovirus, conocido por impacto significativo en una variedad de cultivos de importancia global, se manifiesta en virus emergentes con plantas económicamente perjudiciales. Aunque estos virus fitopatógenos están bien documentados en América del Norte y del Sur, su presencia y dinámica en América Central, particularmente en Costa Rica, un punto crítico entre los dos continentes, siguen siendo menos comprendidos. El objetivo de este trabajo fue determinar la prevalencia de los orthotospovirus en Costa Rica y obtener secuencias parciales del genoma para analizar la variabilidad genética. Materiales y Métodos. El estudio consistió en un análisis exhaustivo de 295 muestras de plantas utilizando el ensayo de inmunoadsorción ligado a enzimas (ELISA), una técnica sensible para detectar antígenos específicos, para evaluar la prevalencia de INSV, IYSV, TSWV y el serogrupo GRSV/TCSV. Una caracterización molecular más profunda de 20 muestras se realizó mediante la reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa (RT-PCR), utilizando cebadores tanto de amplio espectro como específicos de especie para aumentar la precisión de la detección. Resultados. Los resultados de ELISA revelaron la no detección de TSWV y el serogrupo GRSV/TCSV, divergiendo de informes de diagnóstico previos. La confirmación de INSV en Costa Rica a través de ELISA, RT-PCR y secuenciación parcial subraya su prevalencia tanto en campos abiertos como en invernaderos. A pesar de los informes diagnósticos anteriores que sugerían la presencia de TSWV en Costa Rica, nuestro estudio no detectó este virus. El análisis RT-PCR con cebadores degenerados tampoco encontró evidencia de otras especies de orthotospovirus en nuestras muestras. La identificación de un haplotipo dominante de INSV, junto con tres variantes adicionales, sugiere la probabilidad de al menos dos introducciones independientes del virus en la región. Conclusión. Estos hallazgos subrayan la necesidad de realizar muestreos e investigaciones más exhaustivas sobre los orthotospovirus en América Central para comprender mejor su epidemiología e impacto en la agricultura.