Respuesta transcripcional temprana de los genes SCL y COMT y disminución de la eficiencia del fotosistema II en plántulas de Pinus radiata frente a infecciones con Macrophomina phaseolina

Abstract

En la interacción planta-patógeno, tras el reconocimiento del patógeno por parte del hospedero, se activa la señalización intracelular y la expresión de factores de transcripción que regulan las respuestas celulares de defensa. Entre estos factores de transcripción se encuentran genes maestros que activan otros genes de expresión tardía. Conocer estos mecanismos moleculares aportará información base a los programas de mejoramiento genético para el desarrollo de estrategias orientadas a obtener variedades o clones más resistentes a las enfermedades. El estudio del transcriptoma nos permite conocer que genes se expresan después de un ataque por patógenos y el patrón de expresión en diferentes tiempos. En la actualidad, existe la posibilidad de que algunas enfermedades emergentes aumenten su incidencia y prevalencia; tal es el caso del patógeno de suelo Macrophomina phaseolina causante de la podredumbre carbonosa. En esta tesis se pretenden conocer eventos tempranos de la interacción de raíces de Pinus radiata con el patógeno Macrophomina phaseolina, que permitirán en futuros estudios acotar y refinar la búsqueda de genes en etapas concretas de la interacción. Por otra parte, se estudió como la inoculación del patógeno compromete la fisiología de las plántulas mediante la medida de la eficiencia del fotosistema II en las acículas de Pinus radiata. Finalmente, se evaluó la expresión relativa de los genes SCL y COMT durante las etapas tempranas de la interacción. Este trabajo es el primer reporte mediante microscopía electrónica de barrido de los eventos tempranos ocurridos tras la inoculación de plántulas de una especie de interés forestal como es Pinus radiata, con el patógeno Macrophomina phaseolina. La penetración del patógeno al interior de la raíz se produce alrededor de las 48 horas post-inoculación (hpi), siendo evidente la colonización superficial y numerosos puntos de penetración una vez transcurridas las 72 hpi. La eficiencia del fotosistema II muestra variaciones una vez ocurridos estos sucesos, concretamente una disminución de los valores Fv/Fm a partir de las 120 hpi. Los resultados demuestran la virulencia del patógeno a las pocas horas una vez ocurrido el contacto con la raíz, y como este hecho provoca un estrés fisiológico en la planta. A pesar de lo anteriormente descrito, a nivel transcripcional no se observaron diferencias significativas en la acumulación de los transcritos correspondientes a los genes SCL y COMT en plántulas inoculadas.