Expresión diferencial durante la interacción Solanum tuberosum - Phytophthora infestans

Abstract

RESUMEN: La papa (Solanum tuberosum L.) es el cuarto cultivo más importante a nivel mundial y es el producto agrícola con mayor demanda de fungicidas, insecticidas y fertilizantes químicos. Las pérdidas mundiales ocasionadas por Phytophthora infestans (Mont.) de Bary en este cultivo, ascienden a 6,7 billones de dólares al año y su control químico genera un aumento en los costos, perjudica la salud humana y el ambiente. Todo esto justifica la búsqueda constante de mecanismos alternativos para el control de la enfermedad, entre ellos la obtención de variedades resistentes mediante cisgenesis usando genotipos silvestres. Como un aporte en este sentido, y dada la falta de conocimiento de lo que controla y constituye la diferencia entre una respuesta compatible e incompatible, en el presente estudio se compararon los perfiles de expresión génica obtenidos mediante Despliegue Diferencial de variedades resistentes y susceptibles durante su interacción con P. infestans. Los resultados evidenciaron diferencias en la expresión génica, tanto a distintos tiempos post-inoculación como en el tipo de cambio de expresión, incluyendo la presencia y ausencia de bandas diferenciales y el aumento o disminución en su intensidad. Al analizar las secuencias de fragmentos diferencialmente expresados, se encontró que algunos fragmentos sobre-expresados en las variedades susceptibles, tenían homología con secuencias que codifican para una serina-acetiltranferasa y para la subunidad β de la RNA polimerasa. Por su parte, fragmentos sobre-expresados en la variedad resistente, tenían homología con una secuencia codificante para un dominio transmembranal.

ABSTRACT: Potato (Solanum tuberosum L.) is the fourth most important crop worldwide; also, is the agriculture product with most fungicides, insecticides and chemical fertilizers requirement. Worldwide losses caused by Phytophthora infestans (Mont.) de Bary in this crop, amount to 6,7 billion dollars per year and its chemical control increase production costs, harming human health and environment. For these reasons, is necessary constant research for alternative mechanisms to control disease, including development of resistant varieties using cis-genesis from wild genotypes. As a contribution in this way, and the lack of knowledge of what controls and is the difference between compatible and incompatible interaction, in this study we compared gene expression profiles obtained by Differential Display from resistant and susceptible varieties, during their interaction with P. infestans. The results showed differences in gene expression between resistant and susceptible varieties, at different times post-inoculation as well as exchange expression rate, including the presence and absence of differential bands and increase or decrease in their intensity. After analyzing the sequences of differential expressed fragments, we found that some overexpressed fragments from susceptible varieties had homology with an encoded sequence for a serine-acetyltransferase and for a RNA Polymerase β subunit. On the other hand, overexpressed fragments from resistant variety, had homology with an encoded sequence for a transmembrane domain.