IIB   20738
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOLOGICAS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Acción De Los Fosfitos Contra Estreses Abióticos En Papa
Autor/es:
LOBATO MC; MACHINANDIARENA MF; OYARBURO N; FELDMAN M.L.; LASSO M; DALEO GR; OLIVIERI FP; ANDREU AB
Lugar:
IBARRA
Reunión:
Congreso; VI CONGRESO ECUATORIANO DE LA PAPA; 2015
Resumen:
Introducción En los últimos años, muchos cultivos se han visto amenazados por estreses ambientales relacionados con el Cambio Climático (CC), específicamente por períodos de sequía, inundaciones y efectos deletéreos del aumento de la radiación UV. Una tecnología innovadora dentro de las estrategias de manejo integrado del cultivo es el uso de compuestos químicos biocompatibles que aumentan la resistencia a estreses a través del mecanismo de Resistencia Inducida. Entre los compuestos inductores de resistencia se encuentran los compuestos Fosfitos (Phi). Éstos no son tóxicos para el hombre ni el ambiente, y son económicamente viables reduciendo los costos de producción. La eficiencia del uso de los Phi ha sido comprobada en varios cultivos frente a diferentes patógenos (estrés biótico). A pesar de lo que se ha estudiado acerca del efecto de los Phi en diferentes cultivos, y en particular en papa, su modo de acción no es claro y su/s molécula/s blanco (target/s) en la planta aún se desconoce/n. En base a las respuestas inducidas por fosfitos descriptas por nuestro grupo de investigación relacionadas con el estrés biótico en papa (Lobato et al., 2008, 2010, 2011; Olivieri et al., 2012 y Machinandiarena et al., 2012) y a resultados previos en los que mostramos un aumento en las respuestas de tolerancia a la radiación UV-B por fosfito de potasio (KPhi) (Natalia Soledad et al., 2015) y al déficit hídrico (DH) luego del tratamiento con fosfito de calcio (CaPhi), nos hemos propuesto como objetivo general de esta investigación continuar con el estudio de los eventos bioquímicos-moleculares que participan en la señalización y en la respuesta de tolerancia inducida por Phi frente a estos estreses abióticos.Materiales y métodosEstrés por radiación UV-B: Plantas de Solanum tuberosum cv. Shepody de 21-25 días de emergencia crecidas en cuarto de cultivo, se trataron por spray foliar con una solución 1% de KPhi o con agua. El tratamiento por UV-B se realizó 3 días después de la aplicación de KPhi por dos horas diarias durante 6 días. Estrés por DH: Plantas del cv. Atlantica de 12 días de emergencia se dejaron de regar (+DH) o se regaron a capacidad de campo (-DH). Coincidentemente con el inicio del tratamiento de DH, se aplicó CaPhi al 1% al follaje por spray o agua como control (C). Se evaluó el efecto de los tratamientos durante 14 días. A diferentes días después de cada tratamiento (DDT) de UV-B o DH se cortaron las hojas y se congelaron a -80°C para la posterior extracción proteica o de RNA. Los niveles de expresión génica se evaluaron mediante PCR en tiempo real. La actividad enzimática de guaiacol-peroxidasa se evaluó usando guaiacol como sustrato (Chen et al., 2000) en tubo o por isoelectroenfoque. Resultados y discusiónRespuestas al DH: Se analizaron los niveles de expresión de dos genes asociados a la tolerancia al DH, erd15 (early responsive to dehidratation) y gr (glutatión reductasa cloroplástica). El gen erd15 se indujo en mayor grado a los 7 DDT, en hojas de plantas tratadas con CaPhi+DH con respecto a las hojas de plantas C+DH. Resultados similares se observaron con el gen gr, sin embargo dicha inducción fue más temprana (3 DDT). Respuestas al UV-B: Se evaluaron los niveles de expresión del gen COP1 (Constitutively Photomorphogenic 1, regulador positivo de la respuesta a luz UV-B). Los resultados muestran que COP1 no presenta diferencias significativas en los niveles de expresión a los 3 y 5 días de tratamiento con UV-B, entre las plantas provenientes de los tratamientos con y sin KPhi. Por otra parte, los niveles de expresión del factor de transcripción HY5 (Elongated Hypocotyl 5, factor de transcripción que participa en la respuesta de las plantas a la luz UV-B de manera dependiente de COP1 y UVR8), aumentaron significativamente, a los tiempos analizados (3 y 5 días) en aquellas plantas sometidas a luz UV-B con respecto a las plantas no irradiadas. Sin embargo este aumento en la expresión del transcripto fue menor en las plantas tratadas previamente con KPhi.Respuestas comunes a ambos estreses: Para ambos tipos de estrés, UV-B y DH, el pretratamiento con Phi aumentó la actividad de guaiacol-peroxidasas (POD), enzima que forma parte del mecanismo antioxidante de la planta en respuesta a la acumulación de especies reactivas del oxígeno desencadenada por varios estreses. La actividad de POD se incrementó en mayor grado y más tempranamente en hojas de plantas tratadas con CaPhi con respecto a hojas de plantas control, bajo condiciones de DH, a partir de los 7 DDT. Resultados similares ya habían sido reportados para el estrés por UV-B, y en este trabajo se comenzaron a identificar las isoformas responsables de estos incrementos por técnicas de isoelectroenfoque.Conclusiones Estos resultados indicarían que el tratamiento con CaPhi promueve una respuesta de tolerancia al DH mediante un mecanismo que involucra la inducción de genes como erd15 y gr y aumento de actividad de peroxidasas. En el caso del estrés por UV-B el KPhi promovería una respuesta de tolerancia que no estaría mediada por la ruta específica a UVR8 y si por un mecanismo más general de respuesta en el cual estaría potenciado el sistema antioxidante de la planta. Referencias-Chen CH, Belanger RR, Benhamou N & Paulitz TC. 2000. Defense enzymes induced in cucumber roots by treatment with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) and Pythium aphanidermatum. Physiol Mol Plant Pathol 56: 13-23.-Lobato MC, Olivieri FP, González Altamiranda E, Wolski E, Daleo GR, Caldiz DO & Andreu AB. 2008. Phosphite compounds reduce disease severity in potato seed tubers and foliage. Eur J Plant Pathol 122: 349-358.-Lobato MC, Olivieri FP, Daleo GR & Andreu AB. 2010. Antimicrobial activity of phosphites against different potato pathogens. J Plant Dis Prot 117 (3): 102-109.-Lobato MC, Machinandiarena MF, Tambascio C, Dosio GAA, Caldiz DO, Daleo GR, Andreu AB & Olivieri FP. 2011. Effect of foliar applications of phosphite on post-harvest potato tubers. Eur J Plant Pathol 130: 155-163.-Machinandiarena MF, Lobato MC, Feldman ML, Daleo GR & Andreu AB. 2012. Potassium phosphite primes defense responses in potato against Phytophthora infestans. J Plant Physiol 169: 1417?1424.-Natalia Soledad Oyarburo, Machinandiarena Milagros Florencia, Feldman Mariana Laura, Daleo Gustavo Raúl, Andreu Adriana Balbina & Olivieri Florencia Pía, 2015. Potassium phosphite increases tolerance to UV-B in potato Plant Physiology and Biochemistry 88 1-8.-Olivieri FP, Feldman ML, Machinandiarena MF, Lobato MC, Caldiz DO, Daleo GR & Andreu AB. 2012. Phosphite applications induce molecular modifications in potato tuber periderm and cortex enhancing resistance to Fusarium solani. Crop Prot 32: 1-6.