IIB   20738
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOLOGICAS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Marcadores bioquímicos relacionados con la resistencia a Phytophthora infestans en Solanum tarijense
Autor/es:
KORGAN S.; WOLSKI E.A.; CAPEZIO S; CICORE P.L.; SUAREZ P.A; HUARTE M; ANDREU A.B
Lugar:
Mar del Plata. Argentina
Reunión:
Congreso; XXIII Congreso de la Asociación Latinoamericana de la Papa. ALAP´08 y VII Seminario sobre el Uso y Comercialización de la Pa; 2008
Institución organizadora:
Asociación Latinoamericana de la Papa.
Resumen:
INTRODUCCIÓNEl mejoramiento genético es una de las herramientas más importantes en el manejo integrado de plagas. Para ello se utilizan preferentemente cultivares con resistencia horizontal gobernada por muchos genes de efectos pequeños. Las especies silvestres del género Solanum juegan un rol importante como fuente de resistencia en los programas de mejoramiento y diversos genes han sido introducidos en nuevos cultivares de papa. S. tarijense (trj) es una especie silvestre de papa que se distribuye en Bolivia y en el noroeste argentino. Se la encuentra en la provincia de Salta, desde los 2000 hasta los 3100 msnm, en ambientes áridos de la región andina. En esta especie se han detectado poblaciones con resistencia a agentes bióticos que afectan al cultivo de la papa y también se encuentran individuos con muy buenas características agronómicas de sus tubérculos (Huarte, 2002) Los mecanismos bioquímicos de defensa relacionados con la resistencia horizontal incluyen la presencia de proteínas relacionadas con la patogénesis (PR) (quitinasas, glucanasas, peroxidasas), compuestos fungitóxicos (fitoalexinas) y reforzadores de la pared celular (fenoles, callosa y lignina). La expresión espacial y temporal de estos compuestos difiere con el nivel de resistencia de los diferentes cultivares, por ejemplo cultivares, con mayor nivel de resistencia mostraron una temprana expresión y mayor acumulación de proteínas PR y fitoalexinas y fenoles (Tonón et al. 1998, Andreu et al. 2001). Estudios recientes mostraron que clones trj, con altos niveles de resistencia al tizón tardío, poseen altos niveles de actividad de proteínas PR (glucanasas, quitinasas, peroxidasas) y polifenoloxidasas, enzima relacionada con la síntesis de fenoles (Wolski et al. 2008). Sobre la base de los antecedentes expuestos, en el presente trabajo se evaluó el comportamiento  de clones de trj frente al tizón tardío y se determinaron los niveles de actividad  de proteínas PR inducibles en plantas infectadas.  MATERIALES Y MÉTODOSMaterial Biológico. Se utilizaron los clones trj  OKA 5632.12, OCL 7383.7, OKA 7494.3 y OKA 5632.11 y como testigos los cultivares de Solanum tuberosum (tbr), Bintje (susceptible) y Pampeana (resistente). Para la infecciones se utilizó un aislamiento de P. infestans con los factores de virulencia 5, 8 y 9.Evaluación de comportamiento in vitro. A los 30 días de emergencia (inicio del estado de máxima expresión génica de la resistencia) se inocularon folíolos con P. infestans bajo condiciones de laboratorio (Goth & Keane 1997). Ensayos bioquímicos. Se extrajeron hojas infectadas y sin infectar a las 24, 48 y 72 hs posteriores a la inoculación de cada clon y se homogenizaron en nitrógeno líquido en mortero. Para la extracción de Peroxidadas, por cada gramo de tejido se adicionó 1 vol de buffer de extracción compuesto por: fosfato de sodio 100mM pH 7.5, metabisulfito de sodio (0.1%) y carbón activado. La actividad de Peroxidasas fue determinada mediante la técnica descripta por Chan & Tian (2006). Para la extracción de β-1,3-glucanasas, por cada gramo de tejido se adicionó 1 vol de buffer de extracción compuesto por: acetato de sodio, 50mM, Ph 5.2, metabisulfito de sodio (0.1%) y carbón activado. La actividad de β-1,3-glucanasas se determinó utilizando como sustrato 1% laminarina, mediante la técnica descripta por Ashwell (1954)  RESULTADOS Y DISCUSIÓNEvaluación de Comportamiento LaboratorioLos resultados de la evaluación del comportamiento en laboratorio de los genotipos trj y tbr. Los clones OKA 5632.11 y OKA 7494.3 mostraron mejor comportamiento que Pampeana. OKA 5632.12 tuvo un porcentaje de infección similar a Pampeana. El clon OCL 7383.7 mostró un mayor grado de susceptibilidad, intermedio entre Bintje y Pampeana. Determinación de los niveles constitutivos e inducibles de la actividad de proteínas PRLos clones de stj mostraron un mayor nivel constitutivo de actividad de ß 1-3 Glucanasas, e inducible para ß 1-3 Glucanasas y Peroxidasas, que los cultivares Bintje y Pampeana, utilizados como estándares. Particularmente, los clones resistentes (OKA 5632.11, OKA 7494.3 y OKA 5632.12) muestran un aumento en la expresión temprana (24-48 hs de la infección), lo que podría explicar la mayor resistencia. Estos resultados concuerdan con los descriptos recientemente por Vleeshouwers (2001), Tuzun (2001) y Evers et al. (2003), quienes demostraron que existe una fuerte correlación entre los niveles de resistencia horizontal y el incremento en la expresión de genes que codifican para proteínas PR, sugiriendo que la expresión constitutiva o inducible de los genes PR podría contribuir a la resistencia horizontal a P. infestans en especies Solanáceas. En consecuencia las proteínas PR, específicamente las ß 1-3 Glucanasas y las Peroxidasas podrían ser utilizados como marcadores bioquímicos en programas de mejoramiento en papa.  REFERENCIAS Andreu AB, Oliva CR, Distel S & GR Daleo. 2001. Potato Research 44: 1-9.Ashwell G. 1957. Methods in Enzymology 3, 73-105.Chan Z & S Tian. 2006. Postharvest Biology and Technology 39: 314–320.Evers D, Ghislain M, Hausman JF & J Dommes. 2003. Journal Plant Physiology 160: 709-712.Goth RW & J Keane. 1997. Amer Pot J. 74: 347-352.Huarte M. 2002.). Memorias del Taller Internacional Complementando la Resistencia al Tizón (Phytophthora infestans) en los Andes. Ed. Fernandez-Northcote. Cochabamba, Bolivia, GILB, Taller Latinoamérica 1, Lima, Perú. p 59-66.Tonon CV, Andreu AB, Aued ME, VanDamme M, Huarte MA & GR Daleo. 1998. Potato Research 41: 319-325.Tuzun S. 2001. European Journal Plant Pathology 107: 85-93.Vleeshouwers V. 2001. Tesis PhD. Universidad de Wageningen. Holanda.Wolski EA, Korgan S, Capezio S, Huarte MA & AB Andreu. 2008. Fruit, Vegetable and Cereal Science and Biotechnology. En prensaFinanciado por: SECYT, INTA, Banco Rio Santander