Transcritos de genes de defensa acumulados en chile CM334 infectado por Nacobbus aberrans o por Meloidogyne enterolobii e inoculado con Phytophthora capsici

Abstract

El chile CM334 es resistente al oomiceto Phytophthora capsici (Pc) y a los nematodos Meloidogyne incognita, M. arenaria y M. javanica, pero susceptible a M. enterolobii (Me) y Nacobbus aberrans (Na). La resistencia de Capsicum annuum a Pc se asocia con la acumulación de la fitoalexina sesquiterpenica capsidiol y con la sobre-expresión de varios genes de defensa. Los objetivos de este trabajo fueron: 1) conocer las modificaciones que Na y Me inducen en la expresión de algunos genes de la ruta mevalónica (HMG2, EAS, HMG3, y SS) en plantas CM334 infectadas por Na (NaPc) o Me (MPc) e inoculadas con Pc (Pc); 2) determinar la relación entre los niveles de HMG2 y EAS en raíces de CM334 inoculadas sólo con Na (N), con Pc (Pc) y con ambos patógenos (NPc); y 3) evaluar los niveles de transcritos de WRKY-a, WRKY1, POX, PR-1 y EAS en agallas de raíces infectadas por Na y compararlos con los acumulados en las inoculadas sólo con Pc. En tallos de plantas de los tratamientos NaPc y MPc, los niveles de HMG2, HMG3, EAS, y SS fueron significativamente (P≤0.05) inferiores al testigo Pc, cuando el oomiceto se inoculó a los 3 y 21 días posteriores a la inoculación (dpi) con Na o Me; en NaPc y MPc los niveles de capsidiol en tallos fueron inferiores (P≤0.05) únicamente cuando Pc se inoculó a los 21 dpi con el nematodo, en comparación con el tratamiento Pc; en cambio, en raíces las diferencias entre Pc vs NaPc y Pc vs MPc fueron significativas (P≤0.05) tanto a 3 como a 21 dpi. En raíces, los niveles de HMG2 y EAS fueron reducidos (P≤0.05) en el tratamiento N en comparación con Pc, mientras que los de NPc fueron superiores a los de N, pero generalmente inferiores a los de Pc; ambos genes estuvieron positivamente correlacionados. Los niveles de WRKY1, POX, y PR-1 fueron inferiores (P≤0.05) en el tratamiento Na en comparación con Pc; y los de WRKY-a y EAS fueron reprimidos localmente en presencia del nematodo; en cambio en Pc, todos los genes fueron significativamente (P≤0.05) sobre-expresados. Na y Me modificaron los patrones de expresión de genes de defensa y los niveles de capsidiol. _______________ DEFENSE GENE TRANSCRIPTS ACCUMULATION IN CHILI PEPPER CM334 INFECTED BY Naccobus aberrans OR Meloidogyne enterolobii AND INOCULATED WITH Phytophthora capsici. ABSTRACT: Chili pepper CM334 is resistant to the oomycete Phytophthora capsici (Pc) and the nematodes Meloidogyne incognita, M. arenaria and M. javanica, but susceptible to M. enterolobii (Me) and Nacobbus aberrans (Na). Capsicum annuum resistance to Pc is associated with the accumulation of sesquiterpene phytoalexin capsidiol and overexpression of several defense-related genes. The objectives of this study were: 1) to know what changes in the expression of some mevalonate pathway genes (HMG2, EAS, HMG3, y SS) occur in CM334 plants infected by Na (NaPc) or Me (MPc) and inoculated with Pc (Pc); 2) to determine the relationship between levels of HMG2 and EAS in CM334 roots inoculated only with Na (N), with Pc (Pc) and with both pathogens (NPc); and 3) to assess the levels of WRKY-a, WRKY1, POX, PR-1 and EAS transcripts in infected root galls and compare them with those accumulated in roots inoculated only with Pc. In stems of NaPc and MPc treatments, HMG2, HMG3, EAS, and SS levels were significantly (P≤0.05) lower than in the Pc treatment, when the oomycete was inoculated at 3 and 21 days after inoculation (dai) with Na or Me; in NaPc and MPc treatments, capsidiol levels in stems were lower (P≤0.05) only when Pc was inoculated at 21 dai with nematode, compared with Pc treatment, whereas in roots differences between Pc vs NaPc and Pc vs MPc were significant (P≤0.05) at 3 and 21 dai. In roots, HMG2 and EAS transcript levels were reduced (P≤0.05) in N treatment compared to Pc, while those of NPc were higher to those of N, but generally lower than Pc, both genes were positively correlated. The WRKY1, POX, and PR-1 transcript levels were lower (P≤0.05) in Na treatment compared to Pc; WRKY-a and EAS genes were locally repressed in the presence of nematode, whereas in Pc all genes were significantly overexpressed (P≤0.05). Both nematodes (Na and Me) altered the pattern expression of defense genes and levels of capsidiol.