Estudo da resposta do hóspede vexetal contra o patóxeno Botrytis cinerea

Abstract

[SPA] Actualmente el tomate es un cultivo de gran importancia económica en todo el mundo. Un patógeno que produce grandes pérdidas económicas al atacar este cultivo es Botrytis cinerea, un patógeno fúngico necrotrófico que causa lesiones necróticas en el tejido infectado.

Se busca estudiar la interacción entre B. cinerea y su huésped S. lycopersicum. Para ello, se analizó el cambio en los niveles de expresión de genes implicados tanto en el mecanismo de ataque del patógeno (BcNep1, BcPg6), como en el mecanismo de defensa del huésped (SlEt4, SlPat, SlCas3, SlDcd2).

Se diseñaron cebadores para los genes a estudiar y, mediante técnicas microbiológicas, se realizó el cultivo del patógeno, Botrytis cinerea. Este cultivo del hongo se utilizó para la preparación de inóculos, los cuales se aplicaron sobre la planta huésped, S. lycopersicum, para obtener muestras de tejido infectado. De estos tejidos se extrajo el ARN que, una vez retrotranscrito a ADNc, se analizó empleando la técnica de la PCR cuantitativa en tiempo real (RT-qPCR).

Los resultados obtenidos mostraron una variación en los niveles de expresión génica frente a los observados en las muestras control. Se observó la sobreexpresión de genes de Botrytis implicados en el proceso de virulencia (BcNep1, BcPg6) y de genes de Solanum implicados en la inmunidad vegetal, como son la producción de la fitohormona vegetal etileno (SlEt4), o proteínas de defensa (SlPat). En Solanum también se observó la expresión diferencial de los genes relacionados con la muerte celular, una metacaspasa (SlCas3) y una proteína relacionada con la respuesta hipersensible (SlDcd2). Estas dos proteínas representan dos tipos de muerte celular antagónicos en los que Botrytis parece estar involucrado, observándose sobreexpresión de la metacaspasa y represión de la respuesta hipersensible (HR).[GLG] Actualmente o tomate é un cultivo de gran importancia económica en todo o mundo. Un patóxeno que produce grandes perdas económicas ao atacar este cultivo é Botrytis cinerea, un patóxeno fúnxico necrotrófico que causa lesións necróticas no tecido infectado.

Búscase estudar a interacción entre B. cinerea e S. lycopersicum. Para iso, analizouse o cambio nos niveis de expresión de xenes implicados tanto no mecanismo de ataque do patóxeno (BcNep1, BcPg6), como no mecanismo de defensa do hóspede (SlEt4, SlPat, SlCas3, SlDcd2).

Deseñáronse cebadores para os xenes a estudar e, mediante técnicas microbiolóxicas, realizouse o cultivo do patóxeno, Botrytis cinerea. Este cultivo do fungo utilizouse para a preparación de inóculos, os cales se aplicaron sobre a plánta hóspede, S. lycopersicum, para obter mostras de tecido infectado. Destes tecidos extraeuse o ARN que, unha vez retrotranscrito a ADNc, analizouse empregando a técnica da PCR cuantitativa en tempo real (RT-qPCR).

Os resultados obtidos mostraron unha variación nos niveis de expresión xénica fronte aos observados nas mostras control. Observouse a sobreexpresión de xenes de Botrytis implicados no proceso de virulencia (BcNep1, BcPg6) e de xenes de Solanum implicados na inmunidade vexetal, como son a produción da fitohormona vexetal etileno (SlEt4) ou proteínas de defensa (SlPat). En Solanum tamén se observou a expresión diferencial dos xenes relacionados coa morte celular, unha metacaspasa (SlCas3) e unha proteína relacionada coa resposta hipersensible (SlDcd2). Estas dúas proteínas representan dous tipos de morte celular antagónicos nos que Botrytis parece estar involucrado, observándose sobreexpresión da metacaspasa e represión da resposta hipersensible (HR).[ENG] Currently, tomato is a crop of great economic importance worldwide. A pathogen that attacks this crop producing great economic losses is Botrytis cinerea, a necrotrophic fungal pathogen that causes necrotic lesions in the infected tissue.

We aimed to study the interaction between B. cinerea and S. lycopersicum. For this purpose, we analyzed the variation on the genes’ expression levels involved in the pathogen attack mechanism (BcNep1, BcPg6), as well as in the host defense mecanism (SlEt4, SlPat, SlCas3, SlDcd2).

We designed primers for gene expression measurement and B. cinerea was cultured utilizing microbiological techniques. This fungus’ culture was used to prepare inoculums, which were then applied to the host plant, S. lycopersicum, to obtain samples of infected tissue. RNA was extracted from these tissues and, once retrotranscribed to cDNA, it was analyzed using the real-time quantitative PCR technique (RT-qPCR).

The results obtained showed a variation in the levels of xenomic expression compared to those observed in the control samples. Overexpression of Botrytis’ genes involved in the virulence process (BcNep1, BcPg6) and of Solanum’s genes involved in plant immunity, such as the production of ethylene (SlEt4), a phytohormone, or defense proteins (SlPat), was observed. Differential expression of cell death-related genes, a metacaspase (SlCas3) and a hypersensitive response-related protein (SlDcd2) was also observed in Solanum. These proteins represent two types of antagonistic cell death in which Botrytis appears to be involved, with overexpression of the metacaspase and repression of the hypersensitive response (HR) being observed.