Análisis genético y funcional de un gen homólogo a Bs4 que confiere resistencia a PVX en papa

QÜESTA, JULIA; SICILIANO, FLORENCIA; SÁNCHEZ, GERARDO; BUSCHIAZZO, MAXIMILIANO; BERMEJO, CAROLINA; ENRIQUE, RAMÓN; MARANO, MARÍA ROSA

Rosario

Congreso; VIII Congreso - XXVI Reunión Anual de la Sociedad de Biología de Rosario; 2006

Sociedad de Biología de Rosario (SBR)

Nb y R1 son genes simples dominantes de papa que confieren respuesta hipersensible (HR) a la cepa ROTH1 del virus X de la papa (PVX) y al oomycete Phytophtora infestans, respectivamente. Nb y R1 se localizan en el cromosoma V de papa, formando parte de un cluster de genes que confieren resistencia a patógenos evolutivamente diferente. A fin de comprender la estructura, organización y evolución de este cluster de genes de resistencia, hemos identificado y desarrollado un mapa genético y físico integrado de la región Nb-R1 usando marcadores moleculares del cultivar tetraploide Pentland Ivory (genotipo Nb, R1) y de la especie silvestre allohexaploide Solanum demissum (genotipo R1). El análisis de secuencia de la región (~ 2 Mb), correspondiente a los tres haplotipos de S. demissum, predice la presencia de más de 40 RGCs (resistance gene candidates), codificando la mayoría para proteínas del tipo NB-LRR. Los RGCs pertenecen a las familias homólogas de genes R: R1 de papa; y Prf y Bs4 de tomate. Al menos un homólogo a Bs4 se encuentra localizado en la región telomérica, coincidiendo con la posición del gen Nb. El hómologo a Bs4 en S. demissum (Sd-Bs4) es un gen R tipo II, estructuralmente altamente conservado entre diferentes genotipos y especies relacionadas. Por lo tanto, basándonos en los mapas genéticos y físicos de la región Bs4-Nb y en la identificación de Sd-Bs4 como un gen de tipo II, postulamos que el homólogo de Bs4 presente en el cv Pentland Ivory es el gen candidato Nb. Para corroborar esta hipótesis como primer estrategia se mapeo los genes putativos de resistencia RGCs-Bs4 en la población recombinante de Nb. El análisis genético molecular indicaría que una de las secuencias pertenece al gen Nb. Además, hemos desarrollado un sistema para la expresión transitoria del elicitor viral de Nb, la proteína de movimiento de 25 kDa de PVX-ROTH1, utilizando la técnica de agroinfiltración. Empleando este sistema se analizaron los parámetros bioquímicos y moleculares que se inducen durante la HR mediada por Nb, tales como los niveles de producción de especies reactivas del oxígeno y la inducción de la expresión de PR-1a en plantas resistentes (Nb) y susceptibles (nb). Los resultados obtenidos indican que el sistema de agroinfiltración podrá ser utilizado para el análisis de complementación funcional del gen Nb-RGC.