Caracterización molecular mediante genotipificación por secuenciación de las razas VArg1 y VArg2 de Verticillium dahliae patogénicas de girasol

PANIEGO N.P.; MARTINEZ, M.C.; AGUILERA P.N., MONTECCHIA J.F., BEN GUERRERO E., QUIROZ F., HEINZ R., FILIPPI C., TROGLIA C., LÍA V.V.

Buenos Aires

Simposio; XIII Simposio REDBIO Argentina Virtual; 2021

El abigarrado de la hoja y la marchitez anticipada (MV) causada por Verticillium dahliae es una de las principales enfermedades del cultivo de girasol en la Argentina. El área endémica de la enfermedad se ubica en el sur de la Región Pampeana, afectando a más del 50% de la superficie total destinada al cultivo. Las pérdidas de rendimiento rondan el 30% en campos altamente infestados, alcanzándose el 73% en germoplasma muy susceptible. La resistencia genética es el recurso más efectivo para el control de la MV. La primera fuente de resistencia descripta, el locus V1, es monogenética y dominante. Este locus fue incorporado masivamente en programas de mejoramiento como fuente de resistencia a MV. Más tarde se encontraron nuevas razas que vulneran V1. Entre estas se describieron dos razas fitopatológicas locales, VArg1 y VArg2. Estas razas, junto con la raza-1 del hemisferio Norte (NA-1), carecen de un efector (Ave1) que define razas moleculares en los patosistemas de tomate y lechuga. Estos resultados señalan la necesidad de detectar nuevas marcas moleculares diferenciales para razas de V. dahliae. El objetivo de este trabajo es caracterizar los aislamientos VArg1 y VArg2 y NA-1 mediante la técnica de genotipificación por secuenciación, ddRAD-seq. Para ello, se realizaron simulaciones de digestión in silico del genoma de referencia del hongo y se seleccionaron las enzimas de restricción MboI y PstI. Se obtuvieron entre 200 - 250 mil lecturas de tecnología Illumina por muestra que se mapearon contra la referencia mediante el algoritmo BWA-MEM. Se incorporaron al análisis los datos genómicos de los aislamientos provenientes de girasol, 85S (Francia), Vd39 (Alemania), S011 y S023 (China). Se determinaron las posiciones variantes en relación al genoma de referencia utilizando los programas Mummer4 y FreeBayes. Se detectaron ~ 6000 variantes SNP para VArg1 y VArg2, de las cuales más de 100 son únicas para cada aislamiento. Las variantes de los siete aislamientos analizados se integraron a una matriz de SNP de 126 aislamientos internacionales a partir de 1194 SNP en común. Esto permitió reproducir la filogenia propuesta previamente por diversos autores, y ubicar los aislamientos locales en el árbol filogenético. VArg1 y VArg2 se agruparon con el aislamiento 85S como un subgrupo del subclado II-1, mientras que el aislamiento NA-1 se ubicó junto con Vd39 y S011 como subgrupo del clado I. El análisis de las secuencias nucleotídicas reveló que los aislamientos VArg1 y VArg2 comparten con 85S una región genómica de aproximadamente 10Kb asociada a la patogenicidad específica contra girasol, la cual no está presente en NA-1. Los resultados generados fortalecen la caracterización de las razas de V. dahliae que afectan girasol, y favorecen el desarrollo de métodos de diagnóstico molecular, estudios epidemiológicos y de vigilancia, así como el diseño de futuras estrategias de mejoramiento genético de girasol para el control de la enfermedad.