An overview of sweetpotato viruses in Africa

Plant virology in sub-Saharan Africa
An overview of sweetpotato viruses in Africa
R.W. Gibson
Natural Resources Institute, University of Greenwich,
Central Avenue, Chatham Maritime, Kent, ME4 4TB, UK
Abstract
The two viruses reported most frequently infecting sweetpotato in Africa are Sweetpotato
feathery mottle virus (SPFMV), an aphid-borne Potyvirus (Potyviridae) and Sweetpotato
chlorotic stunt virus (SPCSV), a whitefly-borne Crinivirus (Closteroviridae). The other
virus that has been found quite commonly in East Africa is Sweetpotato mild mottle
virus (SPMMV), a whitefly-borne Ipomovirus (Potyviridae).
SPFMV by itself causes few or no symptoms on sweetpotato; SPCSV by itself causes
a yellowing or purpling of middle and lower leaves, overall stunting of sweetpotato
plants, and a noticeable decrease in the production of tuberous storage roots, and
SPMMV causes a mild, sometimes transient mottle. However, dual infection with
SPFMV and SPCSV is common, causing a very severe disease known as sweetpotato
virus disease (SPVD), SPCSV synergizing SPFMV. Plants with SPVD are very stunted,
the leaves are small, distorted, and often with either a chlorotic mottle or vein clearing;
production of storage roots is generally diminished to 0–30% of that of unaffected
plants. SPVD is the most economically damaging disease of sweetpotato throughout
Africa. Control of SPVD is largely by selection of unaffected planting material and
the use of relatively resistant varieties; no immune variety has been identified. SPFMV
occurs throughout Africa; SPCSV has been reported as far south as Madagascar and
Zambia. SPCSV occurs in at least two strains, one found in West Africa and the other
in eastern and southern Africa: resistance against the West African strain seems to be
ineffective against the East African strain. The epidemiology of only SPCSV has been
studied, and that only in East Africa. In addition to these viruses, the following have
also been detected by a serological method though not confirmed by other supporting
tests: Cucumber mosaic virus, Sweetpotato chlorotic fleck virus, Sweetpotato latent
virus, Sweetpotato caulimo-like virus, and Sweetpotato ringspot virus.
Research on sweetpotato viruses in Africa has increased since a low ebb in the
early 1980s. Several international donors have provided funds in addition to work
funded internally by African countries. Disease incidence has been determined in
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some East African countries and resistant varieties have been identified and released.
The coat protein genes of African isolates of SPCSV, SPMMV, and SPFMV have been
sequenced and the mechanism by which SPCSV synergizes SPFMV is being studied
at the molecular level. Plants engineered to express the CP gene of SPFMV are also
being field-tested for resistance to SPFMV in Kenya.
Résumé
Les deux virus de la patate douce fréquemment décrits en Afrique sont le virus de
la panachure plumeuse (SPFMV), Potyvirus (Potyviridae) transmis par des aphides,
et le virus du rabougrissement chlorotique de la patate douce (SPCSV), Crinivirus
(Closteroviridae) transmis par la mouche blanche. L’autre virus communément rencontré
en Afrique de l’est est appelé virus de la panachure légère de la patate douce (SPMMV),
Ipomovirus (Potyviridae) transmis par la mouche blanche.
La SPFMV provoque peu ou pas de symptômes sur la patate douce tandis que la
SPCSV cause un jaunissement ou une coloration pourpre des feuilles du milieu et du
bas ainsi qu’un rabougrissement général de la plante et une baisse considérable de la
production de tubercules. La SPMMV pour sa part, provoque une panachure légère
quelquefois éphémère. Cependant, des infections mixtes de SPFMV et SPCSV sont
souvent rencontrées et causent une importante maladie appelée maladie du virus de la
patate douce (SPVD). La SPCSV agit en synergie avec la SPFMV. Les plantes affectées
par la SPVD présentent un rabougrissement important, de petites feuilles déformées et
souvent avec une panachure chlorotique ou un éclaircissement des nervures. Les rendements en tubercules stockés baissent en général de 0 à 30% par rapport aux plants non
infectés. La SPVD est l’affection qui cause le plus de dégâts économiques en Afrique.
La lutte est menée essentiellement avec du matériel sain et par l’utilisation de variétés
relativement résistantes. Aucune variété immune n’a été identifiée. La SPFMV est
rencontrée à travers toute l’Afrique, tandis que la SPCSV a été signalée jusqu’au sud
du continent, à Madagascar et en Zambie. La SPCSV sévit sous la forme d’au moins
deux souches, l’une rencontrée en Afrique de l’ouest, et l’autre en Afrique de l’est et
australe. Les niveaux de résistance notés par rapport à la souche ouest africaine semblent
disparaître avec la souche d’Afrique de l’est. L’épidémiologie de la SPCSV a été étudiée,
mais uniquement en Afrique de l’est. Outre ces virus, le groupe ci-après a été détecté
par une méthode sérologique bien que non confirmée par des tests supplémentaires. Il
s’agit du virus de la mosaïque du concombre, du virus du rabougrissement chlorotique
de la patate douce, du virus latent de la patate douce, du virus assimilé au caulimo et
du virus de la décoloration foliaire de la patate douce.
La recherche sur les virus de la patate douce en Afrique s’est accélérée et plusieurs
donateurs internationaux financent des travaux qui viennent s’ajouter au financement
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octroyé par les pays africains eux-mêmes. L’incidence de la maladie a été déterminée
dans certains pays d’Afrique de l’ouest et des variétés résistantes ont été mises au point
et homologuées. Les gènes de la protéine de capside des isolats africains de SPCSV,
SPMMV, et SPFMV ont fait l’objet de séquençage et le mécanisme par lequel la SPCSV
agit en synergie avec la SPFMV est étudié au niveau moléculaire. Des plants soumis à
la manipulation génétique pour permettre l’expression du gène CP de la SPFMV sont
également testés sur le terrain pour déterminer leur résistance à la SPFMV au Kenya.
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