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The objective of this work was to study the level of variation of PMTV isolates from Colombian potato crops through 2010 and 2011. Genes encoding for the viral coat protein (CP, ARN 2) and the Triple Gene Block (TGB2, ARN 3) were sequenced from PMTV isolates obtained in the provinces of Antioquia, Boyacá, Cundinamarca y Nariño. Additionally, RNA 2 and RNA 3 from two isolates were almost sequenced to completion (>83%). Phylogenetic analysis based on the CP sequence revealed the presences of two clades. The first clade included PMTV reference strains from all over the world and 19 Colombian isolates used in this study. The second class grouped only Colombian isolates and shared less than 76% identity with clade 1, suggesting a new pomovirus species. Complete genome sequencing is required to confirm this hypothesis. Phylogenetic analysis using the TGB2 gene grouped all sequences in a single clade. Sequence analysis of segments 2 and 3 of the viral genomes revealed >94% sequence identity with PMTV isolates from Czech Republic and Sweden. These findings will be helpful in the development of diagnostic tools for PMTV in the Andes in order to support tuber-seed certification and genetic improvement programs. El objetivo de este trabajo fue evaluar los niveles de variación de aislamientos de PMTV en cultivos de papa de Colombia durante los años 2010 y 2011. Se obtuvieron secuencias de los genes de la cápside viral (CP, ARN 2) y del Triple Bloque de Genes (TGB2, ARN 3) de cepas de PMTV de los departamentos de Antioquia, Boyacá, Cundinamarca y Nariño. Adicionalmente, dos de los aislamientos fueron secuenciados en >83% de sus ARN 2 y 3. Los análisis filogenéticos basados en CP Indicaron la presencia de dos clados. El primero contiene cepas de referencia mundial de PMTV en conjunto con 19 de las cepas de este estudio; mientras que el segundo clado sólo agrupó cepas de Colombia, las que compartieron menos de 76% de identidad con el primer grupo. Esto posiblemente indica la ocurrencia de una nueva especie de pomovirus, aunque se requiere secuenciación de todo el genoma para confirmar dicha hipótesis taxonómica. El análisis del TGB2 generó un solo clado, agrupando indistintamente las cepas colombianas de PMTV con las de otros países. El análisis de los segmentos 2 y 3 del genoma viral, indicó que los dos aislamientos colombianos secuenciados compartían >94% de identidad con las secuencias de cepas de República Checa y Suecia. Estos resultados pueden ser utilizados para el diseño de herramientas de diagnóstico del PMTV en los Andes, que apoyen los programas de certificación de tubérculo-semilla y mejoramiento genético de papa.

La sarna polvosa de la papa (Spongospora subterranea f. sp. subterranea - Sss) es una de las enfermedades re-emergentes más importantes de este cultivo en Colombia. El efecto deletéreo de Sss no sólo se debe al daño directo sobre el sistema radicular y la calidad de los tubérculos, sino también a que sus zoosporas transmiten el Potato mop-top virus (PMTV, Pomovirus). Sss genera quistosoros que actúan como estructuras de resistencia del patógeno en el suelo, pudiendo permanecer viables por varias décadas. Por esto, su manejo debe fundamentarse en el uso de variedades tolerantes a la enfermedad y en el empleo de tubérculo-semilla certificado. En esta investigación se evaluaron los niveles de variación de 127 aislamientos de Sss obtenidos en los departamentos de Antioquia, Boyacá, Cundinamarca y Nariño, con el fin de apoyar la selección de aislamientos de Sss a evaluar en programas de mejoramiento genético de papa y en el diseño de pruebas de detección asintomática del patógeno. Para esto se secuenciaron regiones ITS del ADN ribosomal y se condujeron análisis de agrupamiento, encontrándose la presencia de tres variantes principales de Sss, dos de las cuales (Tipos I y II) han sido reportadas en otros países del mundo, mientras que el Tipo III hasta ahora sólo se ha encontrado en Colombia. Con base en esta información se diseñó una prueba de PCR-RFLPs que permite identificar los tres ribotipos principales del patógeno. Powdery scab (Spongospora subterranea f. sp. subterranea - Sss) is one of the most important re-emerging diseases of potato crops in Colombia. Sss can cause severe root damage and compromise the quality of tubers. Moreover, Sss zoospores can also serve as vector of Potato mop-top virus (PMTV, Pomovirus). Sss can survive in the soil for decades due to the formation of resistance structures or cystosori. For this reason, the disease can only be efficiently controlled by using resistant potato varieties and certified seed tubers. In this work, the level of variation of 127 Sss isolates from the Colombian provinces of Antioquia, Boyacá, Cundinamarca and Nariño was evaluated. This information is of great value for genetic improvement programs of potato and can also be used in the design of asymptomatic detection tests. Cluster analysis of ITS rDNA sequences revealed the existence of three Sss variants. Types I and II have been reported in other countries while type III has only been found in Colombia. This information was used to design a PCR-RFLP test to discriminate the pathogen´s ribotypes.

Resumen. El cultivo de papa es uno de los renglones agrícolas de mayor importancia en Colombia; se extiende a 128.701 ha y genera una producción anual de 2,3 millones de t año-1. Desde el punto vista fitosanitario, la papa se ve afectada por diversos problemas, destacándose en los últimos años la reemergencia de la sarna polvosa causada por el protozoario del suelo Spongospora subterranea f.sp. subterranea (Sss). El efecto de esta enfermedad se refleja en el deterioro de la calidad del tubérculo y en la reducción de la producción, al afectar el sistema radicular y los tubérculos. Además, Sss es el vector natural del Potato mop-top virus (PMTV), uno de los virus prevalentes en la región Andina y que presenta carácter cuarentenario en diferentes países del mundo. En esta revisión se presenta el estado de conocimiento que se tiene en el mundo sobre éstos dos fitopatógenos, haciendo énfasis en los principales hallazgos que se han realizado en Colombia sobre sus niveles de variación genética, efecto sobre la producción y métodos de detección. Se espera que la información presentada, llame la atención a los organismos estatales de sanidad vegetal, gremios de productores, asistentes técnicos y agricultores, sobre la importancia creciente que presentan dichos patógenos en los sistemas de producción de papa. Además, que sirva de base para el diseño de herramientas de diagnóstico que apoyen los esquemas de certificación de tubérculo semilla y los programas de mejoramiento genético de papa que se adelantan en Colombia. Abstract. Potato is one of the most important crops in Colombia, comprising 128.701 ha and a total production of 2.3 million t year-1. There are several phytopathological problems affecting this crop, however, the soil protozoan Spongospora subterranea f.sp. subterranea (Sss), the causal agent of powdery scab, stands out due to its recent reemergence. Powdery scab can seriously deteriorate tuber quality and reduce production as a result of root and tuber-damage. Moreover, Sss is a vector for Potato mop-top virus (PMTV), a prevalent virus in the Andean region and quarentenary in several countries. This paper presents a state of the art review on these two pathogens with special emphasis on findings about genetic variability, detection methods and their effect on potato production in Colombia. Hopefully, this review will call the attention of state organizations, potato associations, technical assistants and farmers on the increased importance of these pathogens in production of potato in Colombia. Additionally, this paper may help support tuber-seed certification and genetic improvement programs currently underway.

El cultivo de papa es uno de los renglones agrícolas de mayor importancia en Colombia; se extiende a 128.701 ha y genera una producción anual de 2.3 millones de ton año-1. Desde el punto vista fitosanitario, la papa se ve afectada por diversos problemas, destacándose en los últimos años la reemergencia de la Sarna polvosa causada por el protozoario del suelo Spongospora subterranea f.sp. subterranea (Sss). El efecto de esta enfermedad se refleja en el deterioro de la calidad del tubérculo y en la reducción de la producción, al afectar el sistema radicular de las plantas. Además, Sss es el vector natural del Potato mop-top virus (PMTV), uno de los virus prevalentes en la región Andina y que presenta carácter cuarenteneario en diferentes países del mundo. En este trabajo se evaluaron los niveles de variabilidad genética de aislamientos Sss y PMTV obtenidos en cultivos de papa de los departamentos de Antioquia, Boyacá, Cundinamarca y Nariño. En el caso de Sss se estudiaron los niveles de variación de 127 aislamientos, a partir de la secuenciaciación de las regiones ITS del ADN ribosomal (ADNr), encontrándose la presencia de tres variantes principales, dos de las cuales (Tipos I y II) han sido reportadas en otros países del mundo, mientras que el Tipo III hasta ahora solo se ha encontrado en Colombia. Con base en esta información se diseñó una prueba de PCR-RFLPs que permite identificar los ribotipos del patógeno responsables de la Sarna polvosa en una región determinada. Para PMTV se evaluaron los niveles de identidad de 38 aislamientos de los cuatro departamentos bajo estudio, a partir de la secuenciación de los genes de la cápside viral (CP) y del segundo gen del triple bloque de genes (TGB2), encontrándose la presencia de dos variantes del virus, una que representa el genotipo mundialmente reportado para este virus y la otra, que hasta ahora sólo se ha encontrado en Colombia y que dado el bajo nivel de identidad (76%) con respecto al primer grupo, posiblemente representa una nueva especie de pomovirus. Finalmente, dos de las cepas de PMTV de Antioquia y Boyacá fueron secuenciadas para sus ARN 2 y 3, lográndose un 83% del segmento genómico de ARN 2 y 87% para el ARN 3 y encontrándose que comparten niveles de identidad superiores al 97% con respecto a otros aislamientos previamente caracterizados en el Norte de Europa. Se espera que los resultados de esta investigación sean utilizados para el diseño de herramientas ddiagnóstico que apoyen los esquemas de certificación de tubérculo semilla y los programas de mejoramiento genético de papa que se adelantan en Colombia./Abstract. Powdery scab (Spongospora subterranea f.sp. subterranea – Sss) is one of the most important re-emerging diseases of potato crops in Colombia. Sss can cause severe root damage and compromise the quality of tubers. Moreover, Sss zoospores can also serve as vector of Potato mop-top virus (PMTV, Pomovirus). Sss can survive in the soil for decades due to the formation of resistance structures or cystosori. For this reason, the disease can only be efficiently controlled by using resistant potato varieties and certified seed tubers. In this work, the level of variation of 127 Sss isolates from the Colombian provinces of Antioquia, Boyacá, Cundinamarca and Nariño was evaluated. This information is of great value for genetic improvement programs of potato and can also be used in the design of asymptomatic detection tests. Phylogenetic analysis of ITS rDNA sequences revealed the existence of three Sss variants. Types I and II have been reported in other countries while type III has only been found in Colombia. This information was used to design a PCR-RLFP test to discriminate different powdery scab ribotypes. The other hand, Sss is a vector for Potato mop-top virus (PMTV), a prevalent virus in the Andean region and quarentenary in several countries. However little is known about its biology, pathogenicity and diversity. In order to fill these gaps in knowledge, genes encoding for the viral coat protein (CP) and the triple gene block (TGB2) were sequenced from PMTV isolates obtained in the top four potato-producing provinces in Colombia. Additionaly, RNA2 and RNA3 from two isolates were almost sequenced to completion (83%). Phylogenetic analysis based on the CP sequence revealed the presences of two clades. The first clade included reference strains from all over the world and 19 Colombian PMTV isolates. The second clade shared less than 76% identity with clade 1, suggesting a new pomovirus species. Complete genome sequencing is required to confirm this hypothesis. Phylogenetic analysis using the TGB2 gene grouped all sequences in a single clade. Sequence analysis of segments 2 and 3 of the viral genomes revealed 94% sequence identity with PMTV isolates from Czech Republic and Sweden. These findings will be helpful in the development of diagnostic tools for PMTV in the Andes and will support tuber-seed certification and genetic improvement programs. Abstract: Powdery scab (Spongospora subterranea f.sp. subterranea – Sss) is one of the most important re-emerging diseases of potato crops in Colombia. Sss can cause severe root damage and compromise the quality of tubers. Moreover, Sss zoospores can also serve as vector of Potato mop-top virus (PMTV, Pomovirus). Sss can survive in the soil for decades due to the formation of resistance structures or cystosori. For this reason, the disease can only be efficiently controlled by using resistant potato varieties and certified seed tubers. In this work, the level of variation of 127 Sss isolates from the Colombian provinces of Antioquia, Boyacá, Cundinamarca and Nariño was evaluated. This information is of great value for genetic improvement programs of potato and can also be used in the design of asymptomatic detection tests. Phylogenetic analysis of ITS rDNA sequences revealed the existence of three Sss variants. Types I and II have been reported in other countries while type III has only been found in Colombia. This information was used to design a PCRRLFP test to discriminate different powdery scab ribotypes. The other hand, Sss is a vector for Potato mop-top virus (PMTV), a prevalent virus in the Andean region and quarentenary in several countries. However little is known about its biology, pathogenicity and diversity. In order to fill these gaps in knowledge, genes xiii encoding for the viral coat protein (CP) and the triple gene block (TGB2) were sequenced from PMTV isolates obtained in the top four potato-producing provinces in Colombia. Additionaly, RNA2 and RNA3 from two isolates were almost sequenced to completion (83%). Phylogenetic analysis based on the CP sequence revealed the presences of two clades. The first clade included reference strains from all over the world and 19 Colombian PMTV isolates. The second clade shared less than 76% identity with clade 1, suggesting a new pomovirus species. Complete genome sequencing is required to confirm this hypothesis. Phylogenetic analysis using the TGB2 gene grouped all sequences in a single clade. Sequence analysis of segments 2 and 3 of the viral genomes revealed 94% sequence identity with PMTV isolates from Czech Republic and Sweden. These findings will be helpful in the development of diagnostic tools for PMTV in the Andes and will support tuber-seed certification and genetic improvement programs. Maestría