Análisis genético y molecular en dos patosistemas

HERNÁDEZ, F.; BELICH, Y. E.; PERUZZO, A.M.; PIOLI, R.N.; GUILLERMO RAUL PRATTA

Bahía Blanca

Simposio; Mesa Panel "Ómicas y Mejoramiento" en el XI SIMPOSIO NACIONAL DE BIOTECNOLOGÍA; 2017

REDBIO Argentina

El patosistema es un subsistema dentro del agroecosistema caracterizado por el parasitismo. Está constituido por un hospedante susceptible, un patógeno virulento y un ambiente predisponente para el desarrollo de la enfermedad. En esta presentación, se abordarán dos patosistemas: maíz - Fusarium verticilloides y soja - Phomopsis spp., en los que este grupo de trabajo ha caracterizado genética y molecularmente al menos uno de sus componentes bióticos para profundizar el estudio de la biodiversidad.En el caso de maíz - F. verticilloides, se inocularon con un aislamiento seleccionado tres poblaciones de RILs derivadas de cruzamientos entre padres Resistente x Resistente, Resistente x Susceptible y Susceptible x Susceptible, respectivamente. Mediante un Análisis de la Variancia Anidado se estimaron las heredabilidades en sentido amplio y sentido estricto para Severidad e Incidencia de la enfermedad. Las RILs se caracterizaron genotípicamente por marcadores SNP (Single Nucleotide Polymorphism) y por análisis de único punto, se detectaron QTLs para resistencia a F. verticillioides. Un único QTL, localizado en el bin 4.03, manifestó consistencia entre poblaciones, mientras que dos QTLs, localizados en los bins 5.03 y 5.05, mostraron consistencia en las poblaciones derivadas de al menos un padre Resistente. Además, se detectaron interacciones epistáticas significativas en la población derivada de dos padres Resistentes.En el patosistema soja - Phomopsis spp., se seleccionaron siete aislamientos fúngicos (seis de P. longicolla -Plo- y una de P. phaseoli var. sojae -Pso-) para inocular seis cultivares de soja con variabilidad para la resistencia a la enfermedad tizón de tallo y vaina. Se evaluó la virulencia/avirulencia en cada combinación aislamiento - cultivar, y por análisis biplot se estimó la magnitud de las interacciones específicas para la patogenia. Los aislamientos fueron caracterizados molecularmente por marcadores RAPDs (Randomly Amplified Polymorphic DNA) e ITS (Internal Transcriptional Sequences), que en conjunto permitieron separarlos en un análisis cluster por la variabilidad inter-específica entre las dos especies de Phomopsis. Los perfiles moleculares de los aislamientos fueron ingresados al biplot, observándose que los amplicones a partir de uno de los RAPDs (OP1) ocupaban posiciones discrepantes en el polígono obtenido. Con estos amplicones, se realizó un nuevo análisis cluster, que separó a los aislamientos en base a la diversidad patogénica de ambas especies -Plo vs. Pso- e intra-especifica de Plo, sugiriendo una asociación entre esos polimorfismos moleculares y la expresión fenotípica de la enfermedad en las interacciones específicas aislamiento - cultivar.Los ejemplos presentados demuestran la importancia de analizar la biodiversidad presente en los componentes bióticos de un patosistema e identificar las interacciones que se producen en los diferentes niveles, ya que determinan los comportamientos virulento/avirulento del patógeno y resistente/susceptible del cultivo. La información así generada debe ser incorporada a los planes de mejoramiento con el fin de identificar fuentes de resistencia que tiendan a ser más estables en su expresión y durables en el tiempo, contribuyendo a lograr un manejo más sustentable de los agroecosistemas.