Prospección de nuevas variantes genéticas para resistencia a enfermedades fúngicas en germoplasma de Solanum para su utilización en plantas transgénicas

ALMASIA, NATALIA INÉS; BAZZINI, ARIEL ALEJANDRO; VAZQUEZ-ROVERE, CECILIA; HOPP, H. ESTEBAN

Buenos Aires Argentina.

Simposio; V SIMPOSIO NACIONAL DE BIOTECNOLOGIA VEGETAL. (REDBIO/FAO 2002); 2002

El objetivo del presente trabajo ha sido identificar, aislar y clonar genes codificantes para proteínas antifúngicas a partir de germoplasma de especies silvestres de Solanum, para la  futura obtención de nuevas variedades comerciales de papa resistentes a enfermedades fúngicas. Introducción La papa (Solamun tuberosum) es el cuarto cultivo alimenticio en orden de importancia a escala mundial. En las variedades comerciales ha aumentado la susceptiblilidad a enfermedades fúngicas debido al intensivo uso de monocultivos con pequeña diversidad genética. Se han reportado genes ve¬getales que codifican proteínas que forman parte de las barreras de defensa de las plantas.  Las 1,3-glucanasas, las quitinasas, osmotinas y las proteínas tipo taumatina (AP24), demostraron actividad antifúngica in vivo (Jach G et al., 1995). También, se ha aislado un miembro (Snakin 1) de una nueva familia de péptidos antimicrobianos que podría  ser un componente importante de las defensas constitutivas al presentar actividad frente a patógenos fúngicos y  bacterianos in vitro (Segura et al.,1999) Las especies nativas pueden ser  reservorios  de estos genes, aún no muy  estudiados. Metodología Basándose en las regiones conservadas que contienen los genes escogidos (glucanasas, Ap24, quitinasas, osmotina, snakinas) se diseñaron oligonucleótidos  degenerados para el aislamiento de secuencias homólogas. Se amplificaron por PCR  las secuencias homólogas a dichos genes a partir de ADN genómico de especies salvajes que hayan mostrado un fenotipo de resistencia  a hongos. Dichas secuencias fueron amplificadas y clonadas en un vector comercial (pGEM-T) y, posteriormente, se secuenciaron los clones recombinantes elegidos. La información obtenida y comparada en banco de datos, quedó sujeta a un análisis computacional analizando el porcentaje de homología Resultados y Discusión Se extrajo ADN de plantas de S. chacoense tanto resistentes como suceptibles a enfermedades fúngicas, así como de plantas de S. commersonii  y  S. tuberosum (Kennebec). Fue posible amplificar por PCR secuencias homólogas a los genes ya caracterizados como AP24, snakin y β-1,3-glucanasa. Sin embargo, no fue posible obtener fragmentos de amplificación de secuencias homólogas de quitinasa y osmotina con los primers y condiciones utilizados. El análisis comparativo de las distintas secuencias obtenidas demostró que la homología de secuencias de los genes de  AP24  dentro del género Solanum osciló entre el 97 y el  99 % y fue del 87,7% cuando se comparó con la secuencia reportada de tabaco (versión vacuolar).  La homología de las secuencias encontradas dentro del género Solanum para el caso del gen snakin osciló entre el 93 y el 98 %. Dentro de S. chacoense la homología fue del 96 al 98 %, al comparar con S. commersonii la homología fue del 94 % y fue del 93 % cuando se comparó con la secuencia amplificada a partir de S. tuberosum cv Kennebec. Las secuencias obtenidas a partir del ADN de las distintas especies para el caso del gen de la β-1,3-glucanasa está en siendo analizada. Conclusiones Los altos porcentajes de homología podrían indicar que estos genes que codifican para proteínas de defensa representan una ventaja adaptativa altamente conservada en la evolución. Las futuras experiencias se centrarán en la obtención de plantas transgénicas resistentes a hongos fitopatogénicos debido a la sobreexpresión de dichos genes. Esta sería una vía eficiente y eco¬nómica de protección fitosanitaria de los cultivos. Referencias bibliográficas Jach G., et al (1995). Enhanced quantitative resistance against fungal disease by combinatorial expression of different barley antifungal proteins in transgenic tobacco. Plant Journal 8(1): 97-109. Segura A., et al (1999) Snakin-1,a peptide from potato that is active against plant pathogens. Mol Plant- Microbe Interact. 12:16-23