In-vitro techniques for elimination of viruses causing cassava mosaic disease and cassava brown streak disease

Abstract: 
Cassava brown streak disease (CBSD) and cassava mosaic disease (CMD) are the two most important viral diseases affecting cassava (Manihot esculenta) production in Uganda. The two diseases persist in the plant system causing yield losses and reduce quality of planting materials for the next planting. Cassava germplasm conservation efforts are still at its infancy and the current cassava seed systems is characterized by free exchange of cassava stakes among local communities, which promote the spread of CMD and CBSD. Farmerpreferred cassava varieties are particularly affected, and these need to be cleaned regularly. This paper highlights in-vitro techniques that have been developed and described for plant virus elimination including meristem tip culture, thermotherapy, and chemotherapy. The techniques may be used singly or in combination for effective virus elimination. The effectiveness of meristem tip culture, which is the most commonly used method for invitro virus elimination, critically depends on size of meristem. Nonetheless, virus type, position of meristem on the plant, and host plant species also determines efficiency of virus elimination and survival of explants. Thermotherapy and/or chemotherapy followed by meristem tip culture have been used to enhance virus elimination. The combination of thermotherapy followed by meristem tip culture minimizes difficulties associated with excision of small meristem size since thermotherapy allows for use of larger meristems. Further, chemotherapy followed by meristem tip culture increases efficiency of virus elimination but plant regeneration is low. High concentration of antiviral compounds may result in phytotoxicity and genetic mutations in plants. Together with application of sensitive virus detection and quantification methods before and after in-vitro treatment, a cheap combination of in-vitro techniques could be optimized for elimination of CMD and CBSD causing viruses.
La maladie de la striure brune du manioc (CBSD) et la maladie de la mosaïque du manioc (CMD) sont les deux maladies virales les plus importantes qui affectent la production du manioc (Manihot esculenta) en Ouganda. Les deux maladies persistent dans le système cultural, provoquant des pertes de rendement et réduisant la qualité du matériel de plantation pour la prochaine plantation. Les efforts de conservation du germplasm de manioc en sont encore à leurs débuts et les systèmes actuels de semences de manioc sont caractérisés par un libre échange de boutures de manioc entre les communautés locales qui favorisent la propagation de la CMD et de la CBSD. Les variétés de manioc préférées par les agriculteurs sont particulièrement touchées et doivent être assainies régulièrement. Cet article met en évidence les techniques in vitro qui ont été développées et décrites pour l’élimination du virus des végétaux, y compris la culture de méristème, la thermothérapie et la chimiothérapie. Les techniques peuvent être utilisées seules ou en combinaison pour une élimination efficace du virus. L’efficacité de la culture de méristème, qui est la méthode la plus couramment utilisée pour l’élimination in vitro du virus, dépend de façon critique de la taille du méristème. Néanmoins, le type de virus, la position du méristème sur la plante et l’espèce de la plante hôte déterminent également l’efficacité de l’élimination du virus et la survie des explants. La thermothérapie et / ou la chimiothérapie suivies d’une culture de méristème ont été utilisées pour améliorer l’élimination du virus. La combinaison de la thermothérapie suivie d’une culture de méristème minimise les difficultés associées à l’excision de la petite taille du méristème puisque la thermothérapie permet l’utilisation de large méristème. En outre, la chimiothérapie suivie de la culture de méristème augmente l’efficacité de l’élimination du virus, mais la régénération des plantes est faible. Une concentration élevée de composés antiviraux peut entraîner une phytotoxicité et des mutations génétiques chez les plantes. Conjointement à l’application de méthodes de détection et de quantification des virus sensibles avant et après le traitement in vitro, une combinaison moins couteuse de techniques in vitro pourrait être optimisée pour l’élimination des virus responsables du CMD et du CBSD.
Language: 
Date of publication: 
2016
Country: 
Region Focus: 
East Africa
Author/Editor(s): 
Volume: 
14
Number: 
Part 2
Pagination: 
567 - 573.
Collection: 
RUFORUM Working document series
RUFORUM Conferences and Workshops
Agris Subject Categories: 
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Web resource
Publisher: 
ISSN: 
1607-9345
E_ISSN: 
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