Testing the efficacy of artificial microRNAs to control cassava brown streak disease

Cassava brown streak disease (CBSD) is a major constraint to cassava production in East Africa. It is caused by at least two single stranded (+) RNA viruses (CBSV and CBSUV). To date, only a few genetic sources of resistance to the disease in cassava are known. Artificial microRNAs (amiRNAs) have in the recent been employed to control plant viruses. In this study, 21 nt of the A. thaliana pre-mi159a were replaced with 21 nt conserved sequences selected across the CBSV and CBSUV genomes, generating 11 amiRNA constructs targeting different CBSV genes (P1 {CBSV-Ug and CBSV-Tz}, P3, CI, NIb, CP and 3’UTR).The modified precursors were then sub-cloned in a shuttle vector CGT11003-I and subsequently cloned into a binary vector AKK1420 with an RNAi cassette targeting the green fluorescent protein (GFP), as an internal silencing control. Transient studies of these amiRNA constructs in transgenic N. benthamiana (16C) using Agrobacterium (GV3001 strain), showed that constructs targeting CBSV-P1, CBSUV-P1, NIb, CP and UTR expressed miRNAs specific to their target nucleotides of CBSUV. Transient protection studies showed varied levels of resistance to the homologous virus roughly corresponding to the level of siRNA accumulation using Northern analysis. Artificial microRNAs (amiRNA) therefore have the potential to control the spread of CBSUV.
La maladie brune de strie de manioc (CBSD) est une contrainte importante à la production de manioc en Afrique Orientale. Elle est provoquée par au moins deux virus simples ratés d’ARN(+) : CBSV et CBSUV. Jusqu’aujourd’hui, seulement quelques sources génétiques de résistance à la maladie dans le manioc sont connues. Des microARNs artificiels (amiRNAs) ont été utilisés récemment pour contrôler des virus des plantes. Dans cette étude, 21 nt de A. thaliana pre-mi159a ont été remplacés par 21 nt ordres conservés choisis parmi les génomes CBSV et CBSUV, engendrant 11 concepts d’amiRNA visant les différents gènes de CBSV (P1 {CBSV-Ug et CBSV-Tz}, P3, CI, NIb, CP et 3’UTR). Les précurseurs modifiés ont été alors sous-clonés dans un vecteur de navette CGT11003-I et plus tard clonés dans un vecteur binaire AKK1420 avec une cassette de ARNi visant la protéine fluorescente verte (GFP), comme un contrôle d’amortissement interne. Les études passagères de ces concepts d’amiRNA dans N. benthamiana (16C) transgénique, employant l’ Agrobacterium (tension GV3001), ont prouvé que les concepts visant CBSV-P1, CBSUV-P1, NIb, CP et UTR ont exprimé des miRNAs spécifiques à leurs nucléotides de cible de CBSUV. Les études transitoires de protection ont montré des niveaux variés de résistance au virus homologue correspondant rudement au niveau de l’accumulation de siRNA en utilisant l’analyse de Northern. Les microARNs artificiels (amiRNA) ont donc le pouvoir de contrôler la propagation de CBSUV.
Date of publication: 
Region Focus: 
East Africa
RUFORUM Conferences and Workshops
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Open Access
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Printed resource


"The 2010 RUFORUM Biennial Conference was the second in the series. The main objective of the Biennial conferences is to provide a platform for agricultural research for development stakeholders in Africa and beyond to actively exchange findings and experiences, while at the same time learning lessons towards improving performance of the agricultural sector and ultimately people’s livelihoods. The biennial conference is RUFORUM’s most comprehensive meeting for the diversity of stakeholers in agriculture. It is especially dedicated to graduate students and their supervisors, grantees in RUFORUM member universities and alumni. It is a platform for peer review, quality control, mentorship, networking and shared learning. This record contains an extended abstract accepted under the theme diseases".