Virus–Host Interactions and Genetic Exchange in Mixed Infections of Tomato Yellow Leaf Curl Virus (TYLCV), Tomato Leaf Curl New Delhi Virus (ToLCNDV), and Tomato Chlorosis Virus (ToCV)

Abstract

Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV), tomato leaf curl New Delhi virus (ToLCNDV) y tomato chlorosis virus (ToCV) son patógenos emergentes que afectan gravemente al tomate. TYLCV y ToLCNDV son begomovirus de ADN monocatenario, mientras que ToCV es un crinivirus de ARN. Estos virus comparten áreas de distribución, vector (Bemisia tabaci) y hospedadores, favoreciendo infecciones mixtas. Este estudio analizó las interacciones TYLCV–ToLCNDV y ToLCNDV–ToCV en infecciones mixtas de genotipos de tomate susceptibles y resistentes a TYLCV. Se evaluaron infección, desarrollo de la enfermedad, trans-replicación y posibles intercambios genéticos. No se detectaron interacciones sinérgicas o antagónicas, ni complementación entre virus. La resistencia a TYLCV se mantuvo estable. El componente DNA-B de ToLCNDV mostró funcionalidad reducida y no fue complementado por TYLCV. Tampoco se observó que ToCV fortaleciera la infección por ToLCNDV. Sin embargo, secuenciación de alta resolución reveló moléculas de ADN defectivo con señales de intercambio genético. Estos resultados indican que las infecciones mixtas no aumentan la patogenicidad, pero sugieren consecuencias ecológicas y evolutivas derivadas del intercambio genético.

Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV), tomato leaf curl New Delhi virus (ToLCNDV), and tomato chlorosis virus (ToCV) are emerging pathogens that severely impact tomato crops. TYLCV and ToLCNDV are single-stranded DNA begomoviruses, whereas ToCV is an RNA crinivirus. Their overlapping ranges, shared vector (Bemisia tabaci), and hosts promote mixed infections. This study examined TYLCV–ToLCNDV and ToLCNDV–ToCV interactions in mixed infections of susceptible and TYLCV-resistant tomato genotypes. We assessed infection, disease progression, trans-replication, and genetic exchange. No synergistic or antagonistic interactions or viral complementation were observed, and TYLCV resistance remained stable. The ToLCNDV DNA-B component was impaired and not complemented by TYLCV, and ToCV did not enhance ToLCNDV infection. High-throughput sequencing revealed defective DNA molecules showing genetic exchange. Overall, mixed infections do not increase pathogenicity but highlight ecological and evolutionary implications of genetic exchange.