INVESTIGADORES
LIA Veronica Viviana
congresos y reuniones científicas
Título:
Caracterizacion de genes candidatos para resistencia a la podredumbre humeda del capitulo en Girasol
Autor/es:
LIA V.V.; PELUFFO L.; HOPP HE; VAZQUEZ ROVERE C.; PANIEGO N.; HEINZ R.
Lugar:
Buenos Aires, Argentina
Reunión:
Congreso; 4to Congreso Argentino de Girasol. ASAGIR; 2007
Institución organizadora:
ASAGIR
Resumen:
. La podredumbre húmeda del capítulo de girasol (PHC) es la forma mas devastadora de la enfermedad causada por el hongo fitopatógeno necrotrofico Sclerotinia sclerotiorum, con una incidencia anual sobre la producción de la pampa húmeda del 10-20%. Debido a la complejidad de la base genética de la resistencia a este patógeno, han cobrado relevancia estrategias centradas en el estudio de los factores determinantes de la patogénesis y de las respuestas de defensa del hospedante. Las germinas (GP) y proteínas de tipo germinas (GLPs) han sido frecuentemente vinculadas con el funcionamiento de la pared celular y con los mecanismos de defensa frente a patógenos.  En el caso de la podredumbre de tallo (PHT), la expresión constitutiva de una germina, el gen de oxalato oxidasa de trigo, en plantas de girasol transgénicas fue utilizada con éxito como aproximación para conferir resistencia a la invasión del hongo (Hu y col 2003). Por otro lado, se ha descripto que la respuesta a PHT también estaría relacionada con la inducción de la síntesis de proteínas de transferencia de lípidos (LTPs), proteínas inhibidoras de poligalacturonasas (PGIPs) y defensinas (Regente y col  1997; Urdangarín y col 2000; Regente y de la Canal, 2000 y 2003; Hu y col 2003). A partir del análisis de las colecciones de ESTs desarrolladas en el IB (Fernandez y col. 2003) se identificaron secuencias con similitud a genes de otras especies cuya función ha sido asociada con respuestas a estreses bióticos y/o abióticos. Entre estos candidatos se seleccionaron los transcriptos correspondientes a un gen de una proteína de tipo germina (HaGLP1) y a un inhibidor de poligalaturonasa (HaPGIP1) para validar experimentalmente su función biológica y evaluar su contribución a la tolerancia a PHC. En un estudio previo se detectaron diferencias en los niveles basales de expresión de HaGLP1 en capítulos de plantas susceptibles y resistentes inoculadas con el patógeno, siendo además la inducción de este gen más tardía en las primeras (Peluffo y col. 2004). Como primera etapa en la caracterización estructural de los genes HaGLP1 y HaPGIP1 se utilizaron técnicas de RACE con el objeto de obtener la secuencia completa de los transcriptos correspondientes a líneas tolerantes (RHA801) y susceptibles (HA89) a PHC. La comparación de los datos de secuencia reveló la ausencia de sustituciones aminoacídicas entre líneas para HaGLP1 (220 aa) y una divergencia del 0,6% para HaPGIP1 (331 aa). Ambos genes candidatos presentaron un intrón al ser amplificados a partir de ADN genómico y exhibieron una población de transcriptos de longitud variable (HaGLP1: 712-886 pb; HaPGIP1: 1116-1157pb), estando la totalidad de las diferencias de tamaño restringidas a la región 3´ no codificante. El análisis de la secuencia de aminoácidos correspondiente a HaGLP1 permitió verificar la presencia de los motivos conservados característicos de las GPs y GLPs. A fin de establecer la posición filogenética de la secuencia obtenida dentro de la familia de las GLPs se realizó un análisis de parsimonia incluyendo 98 representantes del grupo provenientes de diversas especies vegetales. La topología resultante confirmó la asignación de HaGLP1 como GLP y dio lugar a la identificación de tres nuevos miembros de esta familia en girasol. Las cuatro GLPs de girasol presentan una similitud nucleotídica promedio del 51,6% para la región codificante, mientras que al considerar la secuencia de aminoácidos esta cifra desciende a 44%. En concordancia con lo esperado para proteínas de secreción al apoplasto, las predicciones in silico indican la existencia de un péptido señal en todas ellas. El estudio de la abundancia de transcriptos mediante la técnica de Northern Blot reveló la  existencia de diferencias temporales y finales en los niveles de expresión de materiales resistentes (RHA801, RHA275, HA853)  y susceptibles (HA89). Actualmente se están realizando construcciones en vectores de transformación para evaluar la funcionalidad de estos genes candidatos en respuesta a Sclerotiia sclerotiorum en plantas modelo como parte de la estrategia para explorar las bases de la resistencia al patógeno en el germoplasma de girasol.   Citas bibliográfícas: 1-Fernández y col. (2003). BMC Genomics 4: 40. 2-Hu y col. (2003) Plant Physiol. 133:170-81. 3-Peluffo y col (2004). Congreso Argentino de Girasol. ASAGIR 2005. 31de mayo y 1º de Junio de 2005, Buenos Aires Argentina. 4-Regente y col. (1997). Physiol. Plantarum 100: 178-182. 5-Regente y col. Physiol. Plantarum 110: 158-163. 6-Urdangarin y col. (2000). Plant Physio. Biochem. 38: 253-258 La podredumbre húmeda del capítulo de girasol (PHC) es la forma mas devastadora de la enfermedad causada por el hongo fitopatógeno necrotrofico Sclerotinia sclerotiorum, con una incidencia anual sobre la producción de la pampa húmeda del 10-20%. Debido a la complejidad de la base genética de la resistencia a este patógeno, han cobrado relevancia estrategias centradas en el estudio de los factores determinantes de la patogénesis y de las respuestas de defensa del hospedante. Las germinas (GP) y proteínas de tipo germinas (GLPs) han sido frecuentemente vinculadas con el funcionamiento de la pared celular y con los mecanismos de defensa frente a patógenos.  En el caso de la podredumbre de tallo (PHT), la expresión constitutiva de una germina, el gen de oxalato oxidasa de trigo, en plantas de girasol transgénicas fue utilizada con éxito como aproximación para conferir resistencia a la invasión del hongo (Hu y col 2003). Por otro lado, se ha descripto que la respuesta a PHT también estaría relacionada con la inducción de la síntesis de proteínas de transferencia de lípidos (LTPs), proteínas inhibidoras de poligalacturonasas (PGIPs) y defensinas (Regente y col  1997; Urdangarín y col 2000; Regente y de la Canal, 2000 y 2003; Hu y col 2003). A partir del análisis de las colecciones de ESTs desarrolladas en el IB (Fernandez y col. 2003) se identificaron secuencias con similitud a genes de otras especies cuya función ha sido asociada con respuestas a estreses bióticos y/o abióticos. Entre estos candidatos se seleccionaron los transcriptos correspondientes a un gen de una proteína de tipo germina (HaGLP1) y a un inhibidor de poligalaturonasa (HaPGIP1) para validar experimentalmente su función biológica y evaluar su contribución a la tolerancia a PHC. En un estudio previo se detectaron diferencias en los niveles basales de expresión de HaGLP1 en capítulos de plantas susceptibles y resistentes inoculadas con el patógeno, siendo además la inducción de este gen más tardía en las primeras (Peluffo y col. 2004). Como primera etapa en la caracterización estructural de los genes HaGLP1 y HaPGIP1 se utilizaron técnicas de RACE con el objeto de obtener la secuencia completa de los transcriptos correspondientes a líneas tolerantes (RHA801) y susceptibles (HA89) a PHC. La comparación de los datos de secuencia reveló la ausencia de sustituciones aminoacídicas entre líneas para HaGLP1 (220 aa) y una divergencia del 0,6% para HaPGIP1 (331 aa). Ambos genes candidatos presentaron un intrón al ser amplificados a partir de ADN genómico y exhibieron una población de transcriptos de longitud variable (HaGLP1: 712-886 pb; HaPGIP1: 1116-1157pb), estando la totalidad de las diferencias de tamaño restringidas a la región 3´ no codificante. El análisis de la secuencia de aminoácidos correspondiente a HaGLP1 permitió verificar la presencia de los motivos conservados característicos de las GPs y GLPs. A fin de establecer la posición filogenética de la secuencia obtenida dentro de la familia de las GLPs se realizó un análisis de parsimonia incluyendo 98 representantes del grupo provenientes de diversas especies vegetales. La topología resultante confirmó la asignación de HaGLP1 como GLP y dio lugar a la identificación de tres nuevos miembros de esta familia en girasol. Las cuatro GLPs de girasol presentan una similitud nucleotídica promedio del 51,6% para la región codificante, mientras que al considerar la secuencia de aminoácidos esta cifra desciende a 44%. En concordancia con lo esperado para proteínas de secreción al apoplasto, las predicciones in silico indican la existencia de un péptido señal en todas ellas. El estudio de la abundancia de transcriptos mediante la técnica de Northern Blot reveló la  existencia de diferencias temporales y finales en los niveles de expresión de materiales resistentes (RHA801, RHA275, HA853)  y susceptibles (HA89). Actualmente se están realizando construcciones en vectores de transformación para evaluar la funcionalidad de estos genes candidatos en respuesta a Sclerotiia sclerotiorum en plantas modelo como parte de la estrategia para explorar las bases de la resistencia al patógeno en el germoplasma de girasol.   Citas bibliográfícas: 1-Fernández y col. (2003). BMC Genomics 4: 40. 2-Hu y col. (2003) Plant Physiol. 133:170-81. 3-Peluffo y col (2004). Congreso Argentino de Girasol. ASAGIR 2005. 31de mayo y 1º de Junio de 2005, Buenos Aires Argentina. 4-Regente y col. (1997). Physiol. Plantarum 100: 178-182. 5-Regente y col. Physiol. Plantarum 110: 158-163. 6-Urdangarin y col. (2000). Plant Physio. Biochem. 38: 253-258 La podredumbre húmeda del capítulo de girasol (PHC) es la forma mas devastadora de la enfermedad causada por el hongo fitopatógeno necrotrofico Sclerotinia sclerotiorum, con una incidencia anual sobre la producción de la pampa húmeda del 10-20%. Debido a la complejidad de la base genética de la resistencia a este patógeno, han cobrado relevancia estrategias centradas en el estudio de los factores determinantes de la patogénesis y de las respuestas de defensa del hospedante. Las germinas (GP) y proteínas de tipo germinas (GLPs) han sido frecuentemente vinculadas con el funcionamiento de la pared celular y con los mecanismos de defensa frente a patógenos.  En el caso de la podredumbre de tallo (PHT), la expresión constitutiva de una germina, el gen de oxalato oxidasa de trigo, en plantas de girasol transgénicas fue utilizada con éxito como aproximación para conferir resistencia a la invasión del hongo (Hu y col 2003). Por otro lado, se ha descripto que la respuesta a PHT también estaría relacionada con la inducción de la síntesis de proteínas de transferencia de lípidos (LTPs), proteínas inhibidoras de poligalacturonasas (PGIPs) y defensinas (Regente y col  1997; Urdangarín y col 2000; Regente y de la Canal, 2000 y 2003; Hu y col 2003). A partir del análisis de las colecciones de ESTs desarrolladas en el IB (Fernandez y col. 2003) se identificaron secuencias con similitud a genes de otras especies cuya función ha sido asociada con respuestas a estreses bióticos y/o abióticos. Entre estos candidatos se seleccionaron los transcriptos correspondientes a un gen de una proteína de tipo germina (HaGLP1) y a un inhibidor de poligalaturonasa (HaPGIP1) para validar experimentalmente su función biológica y evaluar su contribución a la tolerancia a PHC. En un estudio previo se detectaron diferencias en los niveles basales de expresión de HaGLP1 en capítulos de plantas susceptibles y resistentes inoculadas con el patógeno, siendo además la inducción de este gen más tardía en las primeras (Peluffo y col. 2004). Como primera etapa en la caracterización estructural de los genes HaGLP1 y HaPGIP1 se utilizaron técnicas de RACE con el objeto de obtener la secuencia completa de los transcriptos correspondientes a líneas tolerantes (RHA801) y susceptibles (HA89) a PHC. La comparación de los datos de secuencia reveló la ausencia de sustituciones aminoacídicas entre líneas para HaGLP1 (220 aa) y una divergencia del 0,6% para HaPGIP1 (331 aa). Ambos genes candidatos presentaron un intrón al ser amplificados a partir de ADN genómico y exhibieron una población de transcriptos de longitud variable (HaGLP1: 712-886 pb; HaPGIP1: 1116-1157pb), estando la totalidad de las diferencias de tamaño restringidas a la región 3´ no codificante. El análisis de la secuencia de aminoácidos correspondiente a HaGLP1 permitió verificar la presencia de los motivos conservados característicos de las GPs y GLPs. A fin de establecer la posición filogenética de la secuencia obtenida dentro de la familia de las GLPs se realizó un análisis de parsimonia incluyendo 98 representantes del grupo provenientes de diversas especies vegetales. La topología resultante confirmó la asignación de HaGLP1 como GLP y dio lugar a la identificación de tres nuevos miembros de esta familia en girasol. Las cuatro GLPs de girasol presentan una similitud nucleotídica promedio del 51,6% para la región codificante, mientras que al considerar la secuencia de aminoácidos esta cifra desciende a 44%. En concordancia con lo esperado para proteínas de secreción al apoplasto, las predicciones in silico indican la existencia de un péptido señal en todas ellas. El estudio de la abundancia de transcriptos mediante la técnica de Northern Blot reveló la  existencia de diferencias temporales y finales en los niveles de expresión de materiales resistentes (RHA801, RHA275, HA853)  y susceptibles (HA89). Actualmente se están realizando construcciones en vectores de transformación para evaluar la funcionalidad de estos genes candidatos en respuesta a Sclerotiia sclerotiorum en plantas modelo como parte de la estrategia para explorar las bases de la resistencia al patógeno en el germoplasma de girasol.   Citas bibliográfícas: 1-Fernández y col. (2003). BMC Genomics 4: 40. 2-Hu y col. (2003) Plant Physiol. 133:170-81. 3-Peluffo y col (2004). Congreso Argentino de Girasol. ASAGIR 2005. 31de mayo y 1º de Junio de 2005, Buenos Aires Argentina. 4-Regente y col. (1997). Physiol. Plantarum 100: 178-182. 5-Regente y col. Physiol. Plantarum 110: 158-163. 6-Urdangarin y col. (2000). Plant Physio. Biochem. 38: 253-258