Agronomie 15 (1995) 409-413
DOI: 10.1051/agro:19950704

Evidence of RNA recombination in the genome 3'-terminar region of PAV-Iike isolates of barley yellow dwarf virus (BYDV-PAV)

BA Chalhoub^a, L. Kelly^b, C. Robaglia^c and HD Lapierre<sup>d

a</sup>  INRA, unité de génétique et amélioration des plantes
^b  CSIRO, Division of Plant Industry, Canberra, Austratia
^c  INRA, unité de biologie cellulaire
^d  INRA, unité de pathologie végétale, route de Saint-Cyr, F-78026 Versailles cedex, France

Abstract - The genome 3'-terminal region of the PAV-serotype of barley yellow dwarf virus (BYDV-PAV) covers 2 subgenomic RNAs (sgRNA2 and sgRNA3). The sgRNA2 is responsible for the expression of the ORF6 (ORF: open reading frame). The sgRNA3 corresponds to the 334-terminal nucleotides and does not carry coding sequences. In a previous study, we compared the nucleotide sequences of the genome 3'-terminal region for 10 BYDV-PAV isolates differing in their geographical origins and biological properties. In the present investigation we show that the sequence homology grouping obtained for the 5' half of this region is different from that of the 3' half. Therefore, some isolates that are grouped in different clusters according to sequence homologies observed for the 5' half may be grouped in the same cluster according to the 3' half. These differences in sequence homology grouping suggest either different pressures of selection or RNA recombination. The hypothesis of RNA recombination between the 5' half of ancestors of some BYDV-PAV isolates and the 3' half of ancestors of other isolates, leading to isolates differing in their grouping according to both halves, is more favourable. This essentially relies on the fact that the 3' half of the genome 3'-terminal region covers the sgRNA3. The sgRNA3 may have some promoters or structures on its 5' terminus. Being easily recognised by the RNA polymerase, these structures may facilitate RNA recombination by strand switching during replication in mixed infection.

Résumé - Recombinaison ARN entre isolats du BYDV-PAV dans la région 3'-terminale de leur génome. La région 3'-terminale du génome du sérotype PA V du virus de la jaunisse nanisante de l'orge couvre 2 ARN subgénomiques (ARNsg2 et ARNsg3). L'ARNsg2 est responsable de l'expression de l'ORF6. L'ARNsg3, correspondant aux 334-derniers nucléotides, ne porte pas de séquences codantes. Dans une première étude, on a comparé les homologies de séquence de la région 3'-terminale du génome entre 10 isolats du BYDV-PAV d'origines géographiques ou de propriétés biologiques différentes (Chalhoub et al, 1994). Dans la présente investigation, on démontre que le regroupement de ces isolats en fonction des comparaisons de séquences portant sur la moitié 5' de cette région, est différent de celui obtenu avec la moitié 3'. Ainsi, certains isolats groupés dans un même ensemble en fonction des homologies de séquences portant sur la moitié 5' de la région 3'-terminale du génome sont groupés dans des ensembles différents en fonction de la moitié 3'. Ces différences dans le regroupement des isolats suggèrent soit des pressions de sélection différentes, soit des recombinaisons ARN. L'hypothèse de recombinaisons ARN entre la moitié 5' de la région 3'-terminale d'un ancêtre de certains isolats et la moitié 3' d'un ancêtre d'autres isolats semble plus appropriée. En effet, la moitié 3' de la région 3'-terminale du génome couvre l'ARNsg3. Cet ARNsg3 pourrait posséder à son extrémité 5' certains promoteurs ou structures qui, en étant mieux reconnus par l'ARN polymérase, favoriseraient les recombinaisons d'ARN par changement de matrice, pendant la réplication virale lors d'infections mixtes.

Key words: BTDV-PAV / sequence homology / RNA recombination

Mots clés : BYDV-PAV / homologie de séquence / recombinaison ARN