Estudio de la interacción planta – patógeno en clones comerciales de Hevea brasiliensis presentes en jardines clonales de Colombia, susceptibles y resistentes al mal suramericano de la hoja del caucho

Abstract

El mal suramericano de las hojas del caucho es considerado uno de los limitantes más importantes para el cultivo de Hevea spp. en Centro y Sur América. Esta enfermedad es causada por el hongo Microcyclus ulei. En condiciones ambientales favorables reduce en un 50% la producción de látex o causa la muerte de clones susceptible. Existe resistencia al patógeno en diferentes especies de Hevea pero con baja productividad, sin embargo se sabe muy poco de los mecanismos moleculares asociados. El objetivo de este estudio fue contribuir con el conocimiento de los mecanismos moleculares involucrados en la interacción Hevea spp. – M. ulei. Para tal fin se evaluó la expresión diferencial génica de tres clones RRIM 600 (susceptible), FX 3864 (resistente parcial) y IAN 710 (resistente total), durante las primeras horas de la infección (0, 24, 48 y 144) en condiciones controladas, inoculados con el aislamiento GCL009 aislado y caracterizado en este trabajo. Se aplicó cDNA-AFLPS utilizando 13 combinaciones de oligos con 2 y 3 bases de selección. Se seleccionaron amplímeros expresados diferencialmente que posteriormente fueron secuenciados, se asignó función a las secuencias consenso obtenido mediante Blastx y tBlastx contra las bases de datos NCBI, TIGR y Phytozome. La validación de la expresión se realizó mediante qRT-PCR aplicado a 12 genes seleccionados, en RRIM 600, FX 3864 y FX 2261 (resistente total) este último con respuesta hipersensible. Se encontraron 99 bandas expresadas diferencialmente a partir de las cuales se obtuvieron 49 secuencias, se asignó función al 84%. Dentro de los genes más relevantes se encontró un dominio LRR con similaridad a Cf-5 de Lycopersicum esculentum, una secuencia con similaridad a una proteína NBS de Euphorbia eusula, sobreexpresada desde las 24h en FX 2261 y a las 144h en FX 3864. Una secuencia con similaridad a ECP-5 de Clasdosporium fulvum la cual fue detectada en el genoma de M. ulei y se sobreexpresó en RRIM 600 y FX 3864 a las 24, 48 y 144 hpi, en FX 2261 la expresión se inhibió desde las 48 h. Los resultados obtenidos en esta investigación permiten sugerir que una proteína de M. ulei podría ser un efector el cual sería reconocido específicamente por una proteína de Hevea. (Texto tomado de la fuente).

The South American leaf blight is considered one of the most important limiting factors for the growth of the natural rubber tree (Hevea spp.) in Central and South America. This disease is caused by the fungus Microcyclus ulei, which under favorable environmental conditions reduces the production of latex up to 50% or the eventual death of susceptible clones. Several species of Hevea have resistance to this pathogen, however, these species have low productivity, and in addition there is limited knowledge of the molecular mechanisms associated with the resistance. The objective of this research was to study the molecular mechanisms involved in the interaction between Hevea spp. and M. ulei. For this purpose, the differential gene expression of three clones RRIM 600 (susceptible), FX 3864 (partial resistant), IAN 710 (total resistant), was evaluated during the first hours of infection (0, 24, 48 and 144 hpi) in controlled conditions after inoculation with the GCL009 isolate, isolated and characterized in this work. Was performed by applying the cDNA-AFLP protocol using 13 combinations of oligonucleotides with 2 and 3 bases of selection. Differentially expressed amplimers were eluted and sequenced. Function of the sequences obtained was then assigned via Blastx and tBlastx nucleotides against the databases NCBI, TIGR and Phytozome. Validation of the expression was performed by qRT-PCR applied to 12 genes selected in RRIM-600, FX 3864 and FX 2261(total resistant) this latter with hypersensitive response. Ninety nine differentially expressed bands were found from which 49 sequences were obtained, was assigned function to 84% of these. Among the most relevant genes was found LRR domain similar to Cf-5 of Lycopersicum esculentum and a sequence with similarity to a protein NBS from Euphorbia eusula, that was overexpressed at 24 h in FX 2261 and at 144 h FX 3864. A sequence with similarity to ECP-5 Clasdosporum fulvum which was detected in the genome of M. ulei was overexpressed on RRIM 600 and FX 3864 at the 24, 28 and 144 hpi, and on FX 2261 the expression was inhibited at 48 h. The results obtained in this research suggest that a protein of M. ulei could be an effector which would specifically recognized by a protein of Hevea.