, Volume 87, Issue 1, pp 1-9
Date: 03 Sep 2009

Serological Properties of Ordinary and Necrotic Isolates of Potato virus Y: A Case Study of PVYN Misidentification

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Abstract

In the course of a multi-year survey of Potato virus Y (PVY) incidence and diversity in the U.S. seed potato crop, an unusual PVY variant was identified in low but significant levels in multiple states. This variant, PVYO-O5, was initially detected by a commercially available PVYN-specific monoclonal antibody, 1F5. This antibody is widely used by U.S. Seed Certification programs to test for PVYN and is one of two antibodies designated by the North American Plant Protection Organization (NAPPO) for pre-shipment testing of tuber lots that are to be transported between countries. Consequently, PVYN positives identified by the 1F5 antibody have triggered quarantine actions, prevented cross-border shipments and impacted trade. Here, we demonstrate by a variety of methods that the PVYO-O5 is a variant within the ordinary PVY strain (PVYO). Specifically, the PVYO-O5 variant likely arose due to a single amino acid substitution within the capsid protein. This variant does not induce vein necrosis in tobacco or tuber necrosis in susceptible varieties of potato. Furthermore, it is identified by RT-PCR based diagnostics as PVYO and it has a typical PVYO genome sequence. We demonstrate that another PVYN specific monoclonal antibody, SASA-N, recognizes an epitope distinct from that recognized by 1F5, and correctly identifies the PVYO-O5 variants as belonging to the PVYO serotype. Since the PVYO-O5 variant is present in many seed producing states and misidentification of PVYO-O5 as PVYN/NTN has clear quarantine implications for export shipments of potato, the limitations of the commercially available monoclonal antibodies should be considered in any certification or phytosanitary testing program.

Resumen

A lo largo del estudio de varios años sobre la incidencia y diversidad del virus Y de la papa (PVY) en los cultivos de papa para semilla en los Estados Unidos (EU), se identificó a una variante inusual a niveles bajos pero significativos en múltiples estados. Esta variante, PVYO-O5, se detectó inicialmente con un anticuerpo monoclonal comercialmente disponible específico para PVYN, el 1F5. Este anticuerpo es ampliamente usado por los Programas de Certificación de Semilla en los EU para PVYN, y es uno de los dos anticuerpos designados por la Organización Norteamericana de Protección de Plantas (NAPPO) para pruebas de pre-envío de lotes de tubérculos que serán transportados entre países. Consecuentemente, los PVYN positivos identificados con el anticuerpo 1F5 han disparado acciones cuarentenarias, evitando envíos trans-fronteras y han impactado al comercio. Aquí, nosotros demostramos con diversos métodos que PVYO-O5 es una variante del PVY ordinario (PVYO). Específicamente, la variante PVYO-O5 es probable que haya surgido debido a una substitución de un aminoácido dentro de la proteína de la cápside. Esta variante no induce necrosis de las venas en tabaco o necrosis del tubérculo en variedades susceptibles de papa. Aún mas, se le identifica como PVYO mediante RT-PCR y tiene la típica secuencia genómica del PVYO. Demostramos que otro anticuerpo monoclonal específico para PVYN, el SASA-N, reconoce un epítope distinto al reconocido por 1F5, e identifica correctamente a las variantes PVYO-O5 como pertenecientes al serotipo PVYO. Tomando en cuenta que la variante PVYO-O5 esta presente en muchos estados que producen semilla, y que la identificación equivocada de PVYO-O5 como PVYN/NTN tiene claras implicaciones cuarentenarias para envíos de exportación de papa, se deberían de considerar las limitaciones de los anticuerpos monoclonales disponibles comercialmente en cualquier programa de pruebas para certificación o fitosanidad.