Arabidopsis thaliana un modelo en el estudio de expresión de los genes CoI1, PDF12 y PR2 en la interacción compatible e incompatible con Nacobbus aberrans

Abstract

Los nemátodos fitopatógenos Nacobbus aberrans y Meloidogyne mayaguensis son de interés económico por su agresividad y rango de hospederos. En este trabajo se usó Arabidopsis thaliana ecotipo Columbia como modelo de estudio en la interacción con estos nemátodos. Para esto, se evaluó la respuesta sistémica inducida (ISR) en follaje, de genes relacionados con la ruta de señalización de Ácido Jasmónico (JA): COI1 y PDF1.2 (PR12) y el gen de la ruta del Ácido Salicílico: BGL2 (PR2). Los experimentos fueron completamente al azar con inoculación de 100 J2. La evaluación fue a los 1, 2, 3 y 7 días después de la inoculación (ddi). Los niveles relativos de transcritos en roseta se determinaron mediante análisis de PCR en tiempo real (qRT-PCR). Los transcritos de COI1 y PDF1.2 se incrementaron al inicio de la interacción con ambos nemátodos, por activación mediada por JA. A 3 y 7 ddi se observó incremento de los transcritos de PDF1.2 en respuesta independiente de COI1, esto sugiere la inducción de auxinas por ambos nemátodos. N. aberrans indujo la expresión de BGL2 independiente de SA a los 7 ddi. Mientras que M. mayaguensis causó la represión BGL2 de la respuesta dependiente de JA a los 3 y 7 ddi. La respuesta diferente de la planta en la expresión de PDF1.2 y BGL2, posiblemente fue por los hábitos parasíticos de los nemátodos. La respuesta sistémica de la planta durante la infección de los nemátodos activa y reprime las rutas de señalización de JA y SA, respectivamente. _______________ Arabidopsis thaliana A MODEL FOR THE STUDY OF GENE EXPRESSION COI1, PDF1.2 and PR2 IN COMPATIBLE AND INCOMPATIBLE INTERACTION WITH Nacobbus aberrans. ABSTRACT: Nacobbus aberrans and Meloidogyne mayaguensis are phytopathogenic nematodes, which cause economic losses because their severity and wide host range. In this study the plant model Arabidopsis thaliana ecotype Columbia was used to analyze the defense pathways that are activated during the plant-nematode interaction. For this, an evaluation was conducted in foliage for the Induce Systemic Resistance (ISR), by analyzing the expression pattern of the genes related to Jasmonic acid (JA) signaling pathway: COI1 and PDF1.2 (PR12), and the Salicylic acid (SA) signaling pathway: BGL2 (PR2). Randomized experiments were carried out with 100-J2 inoculum. The samples were collected at 1, 2, 3 y 7 day after inoculation (dai). The gene expression level was determined by quantitative Real time PCR (qRT-PCR). On the interaction with both nematodes, the COI1 and PDF1.2 transcripts level increased at the beginning of the interaction, suggested a mediated activation by JA. At 3 and 7 days, PDF1.2 transcripts level increased in a COI1-independent pathway. It shows a putative auxin induction for both nematodes at 7 dai. N. aberrans induced BGL2 expression in a SA-independent pathway at 7 dai. While the BGL2 repression caused by M. mayaguensis was JA-dependent to 3 and 7 dai. The differential response of PDF1.2 and BGL2 expression could be by the parasitic habits of both nematodes in A. thaliana. During nematode infection, with the plant ISR was observed an activation and repression of the signaling pathways of JA and SA, respectively.