Análisis de la expresión génica durante la interacción de jitomate y especies silvestres con Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis

Abstract

"Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm) is a Gram-positive bacterial pathogen causing bacterial wilt and canker of tomato (Solanum lycopersicum), an economically important disease producing economic losses worldwide. In this study, gene expression analysis was conducted using several resistant tomato-related wild species, including S. peruvianum LA2157, S. peruvianum LA2172, and S. habrochaites LA2128, and a susceptible tomato species, to identify genes involved in the disease response. Using cDNAamplified fragment length polymorphism (AFLP), 403 differentially expressed transcripts were identified. Among those, several genes showed contrasting expression patterns among resistant and susceptible species, including genes involved in the ubiquitin-mediated protein degradation pathway and secretory peroxidase. These genes were up-regulated in resistant species, but downregulated in susceptible species, suggesting their likely involvement in early plant defense responses following Cmm infection. These identified genes would serve as new candidate bacterial wilt disease resistance genes and should be subjected to further functional analyses to determine the molecular basis of incompatibility between wild species of tomato and Cmm. This would then contribute to the development of more effective and sustainable Cmm-control methods."

"Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm) es un fitopatógeno Gram-positivo causante de la enfermedad conocida como cáncer bacteriano del jitomate (Solanum Iycopersicum), una enfermedad para la cual no existe tratamientos curativos o preventivos, lo que ha provocado pérdidas económicas importantes en México y en el mundo entero. En este trabajo, se analizó la expresión génica de varias especies silvestres resistente relacionadas al jitomate como S. peruvianum LA2157, S. peruvianum LA2172, y S. habrochaites LA2128, y una especie susceptible, con el fin de identificar genes involucrados en las repuestas de defensa y/o susceptibilidad. Mediante el estudio del transcriptoma con cDNA-AFLP (cDNA-Amplified Fragment Length Polymorphism), se logró la identificación de 403 transcritos diferencialmente expresados. Entre ellos, algunos genes mostraron un patrón de expresión opuesto entre las especies resistentes y la susceptible, dentro de los que se incluyen genes involucrados en la ruta de degradación de proteínas mediada por ubiquitina, y una peroxidasa secretoria. Estos genes mostraron una inducción en las especies resistentes, y fueron reprimidos en la especie susceptible, lo que sugiere una posible participación en las etapas tempranas de las respuestas de defensa posteriores a la infección por Cmm. Los genes identificados en las especies silvestres son nuevos candidatos para análisis funcionales posteriores para determinar su contribución en las respuestas de defensa contra Cmm, y determinar las bases moleculares de incompatibilidad entre las especies silvestres resistentes y Cmm. Esto contribuirá en el desarrollo de mejores métodos de control del cáncer bacteriano del jitomate,"