Caracterización de los esporangios de Phytophthora betacei producidos en medios artificiales y en lesiones de hojas de Solanum betaceum

Abstract

El género Phytophthora es responsable de causar graves enfermedades a las plantas. En los últimos años, se han publicado varios estudios sobre si el comportamiento expresado en germinación y virulencia, entre otros, de los esporangios de P. infestans difiere según su fuente de producción, ya sea in vivo (en hojas) o in vitro (en cajas de Petri). Dado que recientemente se describió una nueva especie, Phytophthora betacei, que infecta los cultivos de tomate de árbol (Solanum betaceum) en Colombia, el objetivo de este estudio fue determinar si existen diferencias entre los esporangios de P. betacei provenientes de medios de cultivo con los producidos en su hospedero natural. Para ello, se evaluó la morfología de los esporangios, el número de horas hasta la aparición de los primeros síntomas en el hospedero, el área de lesión y la tasa de esporulación. Esto se hizo exponiendo P. betacei a dos condiciones de temperatura, favoreciendo la germinación directa (Temperatura ambiente aprox.20°C) o indirecta (4°C) de los esporangios. No se evidenciaron diferencias en las tasas de esporulación ni en el área de lesión; mientras que el tiempo de aparición de los primeros síntomas fue más corto en los esporangios provenientes de hojas; además, los esporangios que habían sido previamente incubados a 4°C generaron síntomas más rápidamente. A nivel morfológico, se evidenciaron diferencias en sus dimensiones, dependiendo si provienen de hoja o de medio de cultivo, y a nivel molecular, se pudo concluir que los esporangios presentaron cambios en la expresión de genes asociados a la respuesta al estrés, elicitinas y metabolismo de azucares dependiendo su origen. Dichos resultados son muy importantes para guiar el trabajo en laboratorios de fitopatología y sugieren trabajar con esporangios o en general propágulos provenientes de tejido vegetal en los experimentos de laboratorio. (Texto tomado de la fuente)

The genus Phytophthora is responsible of causing serious plant diseases. In recent years, several published studies have started a controversy on whether P. infestans’ sporangia behavior differs according to their production source, either produced in vivo (leaves) or in vitro (Petri dishes). Because a new species was recently described, Phytophthora betacei infecting tree tomato crops (Solanum betaceum) in Colombia, the aim of this study was to determine if there are differences between P. betacei sporangia coming from culture media with those produced on its natural host. To this end, we evaluated the morphology of sporangia, the number of hours until the first symptoms appeared in the host, the lesion area and sporulation rate. This was done by exposing P. betacei to two temperature conditions, favoring the sporangia’s direct (room temperature aprox. 20°C) or indirect (4°C) germination. We observed that there were not differences in sporulation rates or lesion area. On the other hand, the time until the appearance of symptoms was shorter for sporangia coming from leaflets. Furthermore, the sporangia that had been previously incubated at 4°C generated symptoms faster for the appearance of symptoms. Morphological observations prove changes in the dimensions of the sporangia, depending on coming from leaflets or growing medium. At the molecular level, we concluded that sporangia P. betacei presented changes in the expression of genes that responded to stress and elicitins, whether produced in vivo or in vitro. These results are important for the experiments in plant pathology laboratories, and they suggest that we should work with sporangia from leaves in all laboratory experiments.