Comparación de los cambios estructurales en células de chile CM334 en una interacción compatible y una incompatible

Abstract

El chile CM334 ha destacado por su alto grado de resistencia a la marchitez inducida por Phytophthora capsici la cual se manifiesta por una reacción de hipersensibilidad (RH), un tipo de muerte celular programada. Sin embargo, este genotipo es susceptible a otros fitopatógenos como Fusarium oxysporum y Nacobbus aberrans que también atacan a la raíz de la planta. El objetivo de este trabajo fue comparar los cambios morfológicos a nivel celular de las plantas de chile CM334 en la RH inducida por P. capsici (interacción incompatible) y la necrosis inducida por F. oxysporum (interacción compatible). Los tratamientos evaluados fueron CM334-P. capsici, CM334-F. oxysporum, CM334-Testigo, Yolo Wonder-P. capsici (control susceptible) y Yolo Wonder-Testigo. El avance de la necrosis y la colonización por el oomiceto en la interacción CM334-P. capsici fue limitado a las zonas por arriba y por abajo del sitio de inoculación en el tallo; mientras que, en las interacciones compatibles CM334-F. oxysporum y Yolo Wonder-P. capsici la necrosis se extendió por toda la planta en el primer caso y en ambas interacciones compatibles la colonización por el patógeno correspondiente se presentó a lo largo del tallo. Entre los cambios morfológicos celulares más evidentes estuvo la degradación de las paredes celulares en las interacciones compatibles, en cambio en la interacción CM334-P. capsici, solamente se observó el colapso de las células. El aspecto característico que mostraron los núcleos en cada interacción fue diferente, así el 30.9 % y el 14.9% de los núcleos de las células de la corteza fueron rojos en CM334-P. capsici y en Yolo Wonder-P. capsici, respectivamente; mientras que en la interacción compatible CM334-F. oxysporum el 70.8% fueron globosos y de color gris claro. Las diferencias en la estructura celular, a nivel de microscopía de luz, observadas entre las interacciones compatibles y la incompatible, sugieren que en las primeras la muerte celular fue producto a nivel de pared celular, de la actividad de los metabolitos secretados por el patógeno; en cambio la muerte celular en la interacción CM334-P. capsici se debió muy probablemente a una muerte celular programada que inhibió el avance del oomiceto a lo largo del tallo de la planta. _______________ COMPARISON OF STRUCTURAL CHANGES IN CELLS OF CHILLI CM334 IN COMPATIBLE AND INCOMPATIBLE INTERACTION. ABSTRACT: The chilli CM334 stands out for its high degree of resistance to wilt caused by Phytophthora capsici, such resistance is expressed as a hypersensitivity reaction (HR), a type of programmed cell death. However, this genotype is susceptible to other plant pathogens which attack the plant root, such as Fusarium oxysporum and Nacobbus aberrans. The objective of this study was to compare the morphological changes at cellular level of CM334 plants in the HR induced by P. capsici (incompatible interaction) and the necrosis induced by F. oxysporum (compatible interaction). The treatments were CM334-P. capsici, CM334-F. oxysporum, CM334-control, Yolo Wonder-P. capsici (susceptible control) and Yolo Wonder-control. The progress of necrosis and colonization by the oomycete in CM334-P. capsici interaction was limited to areas above and below the site of inoculation in the stem, while in both compatible interactions the colonization by the pathogen embody the whole stem. Among the most obvious cellular morphological changes was the degradation of cell walls in the compatible interactions, but in the CM334-P. capsici compatible interaction only the collapse of the cells was observed. The characteristic feature shown by nuclei in each interaction was different, 30.9% and 14.9% of the nuclei of cells in the cortex were red in CM334-P. capsici and Yolo Wonder-P. capsici, respectively, while in the compatible interaction CM334-F. oxysporum 70.8% of the nuclei were globose and light gray. Differences in cellular structure at the level of light microscopy, observed between compatible and incompatible interactions, suggest that in the compatible interactions cellular death was produced by the activity of metabolites secreted by the pathogen, which acted on the cell wall; instead cell death in the interaction CM334-P. capsici was probably due to a programmed cell death that inhibited the spread of oomycete along the stem of the plant.