Application of next generation sequencing in identification of cowpea viruses

Abstract: 
Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) is an important legume particularly in the eastern and northern regions of Uganda. Its production is greatly affected by the occurrence of several diseases caused mainly by viral pathogens. Previous studies employed in the detection of cowpea viruses in the country relied largely on specific methods thus offering a partial description of the disease etiology. In this study, virus symptomatic leaf samples were assayed for the presence of viruses using a high throughput sequencing method. Leaf samples were collected from four agro-ecological zones (AEZs) in Uganda and used for total RNA extraction. From the total RNA, cDNA was synthesized and then sequenced using the Illumina Miseq platform. BLASTN analysis revealed the presence of contig sequences with >80% identity to Cowpea aphid borne mosaic virus (CABMV), Peanut mottle virus (PMV), Crotalaria mosaic virus, South African passiflora and Sesame mosaic virus. Analysis also revealed sequences that showed high similarity to Maize dwarf mosaic virus (MDMV), Sugarcane mosaic virus (SCMV) and Maize chlorotic mottle virus (MCMV). This is the first report of cowpea serving as a legume host for MCMV, SCMV and MDMV and given the increasing legume-cereal intensification in the country, this presents a risk of virus spread to maize.
La dolique (Vigna unguiculata L. Walp) est une légumineuse importante en particulier dans les régions de l’est et du nord de l’Ouganda. Sa production est grandement affectée par l’apparition de plusieurs maladies causées principalement par des agents pathogènes viraux. Des études antérieures utilisées dans la détection des virus qui attaquent la dolique dans le pays comptaient largement sur des méthodes spécifiques offrant ainsi une description partielle de l’étiologie de la maladie. Dans cette étude, le virus des échantillons de feuilles symptomatiques ont été analysés pour déterminer la présence de virus à l’aide d’un procédé de séquençage à haut débit. Des échantillons de feuilles ont été prélevés dans quatre zones agro-écologiques (ZAE) en Ouganda et utilisés pour l’extraction de l’ARN total. De l’ARN total, l’ADNc a été synthétisé et séquencé en utilisant la plate-forme Illumina Miseq. L’analyse BLASTN a révélé la présence de séquences contig avec > 80% d’identité à au virus de la mosaïque causé par le puceron attaquant la Dolique (VMPD), le virus de la marbrure de l’arachide (VMA), le virus de la mosaïque du Crotalaria (VMC), passiflore sudafricain et le virus de la mosaïque du sésame. L’analyse a également révélé des séquences qui ont montré une similarité élevée au virus de la mosaïque du maïs nain (VMMN), le virus de la mosaïque de la canne à sucre (VMCS) et le virus de la marbrure chlorotique du maïs (VMCM). Cette étude est la première à indiquer la dolique servant en tant qu’une légumineuse hôte pour VMCM, VMCS et VMMN et compte tenu l’intensification croissante de la culture mixte légumineuses-céréales dans le pays, ceci présente un risque de propagation du virus au maïs.
Language: 
Date of publication: 
2016
Country: 
Region Focus: 
East Africa
University/affiliation: 
Volume: 
14
Number: 
Part 1
Pagination: 
653-660
Collection: 
RUFORUM Working document series
RUFORUM Conferences and Workshops
Agrovoc terms: 
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Web resource
Publisher: 
ISSN: 
1607-9345
E_ISSN: 
Edition: