Silenciamiento mediante un vector viral del gen que codifica para una endoquitinasa de 30 kDa en Solanum spp., para evaluar su papel en la tolerancia al chancro bacteriano del tomate

Abstract

"El cáncer bacteriano del tomate es una enfermedad importante a nivel mundial. Es causada por el actinomiceto Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm). A la fecha no existe un método de control adecuado de esta enfermedad, ni variedades comerciales resistentes, sin embargo, existen especies silvestres de tomate que toleran la enfermedad, por lo tanto, es importante el entendimiento de la interacción planta-patógeno para el desarrollo de nuevas estrategias de control. Resultados previos obtenidos en nuestro grupo con las especies de tomate silvestres S. habrochaites LA2128 y S. arcanum LA2172 tolerantes a Cmm, mostraron que ocho horas después de la infección con la bacteria, el nivel de expresión del gen de la endoquitinasa de 30 kDa incrementó más de dos y cuatro veces respectivamente respecto a S. lycopersicum. Para demostrar si este gen tiene un papel importante en la defensa al cáncer bacteriano, es importante realizar el análisis funcional del gen de la endoquitinasa de 30 kDa. Nuestro objetivo fue evaluar el papel de la endoquitinasa de tomate, en la defensa a la infección por Cmm, mediante el sistema de silenciamiento génico inducido por virus (VIGS), con el vector de silenciamiento desarrollado en nuestro grupo a partir del geminivirus ToMoV. Obtuvimos una planta de S. habrochaites con este gen silenciado aproximadamente en un 60% y mostró un fenotipo con un mayor daño comparado con las plantas control 60 días después de la infección con la cepa Cmm 1387, estos resultados sugieren que el silenciamiento de la endoquitinasa de 30 kDa podría afectar la tolerancia de las plantas silvestres de tomate. El siguiente paso es optimizar nuestro sistema de silenciamiento para incrementar la reproducibilidad del método y validar nuestros resultados. Adicionalmente, obtuvimos resultados que sugieren una interacción cepa-específica entre las plantas de tomate y diferentes cepas de Cmm, lo que podría modificar los patrones de tolerancia de las plantas silvestres de tomate."

"Bacterial canker is an important disease of tomato worldwide. This disease is caused by the actinomycete Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm). To date there is neither an efficient method of control of this disease nor resistant varieties, however, there are wild relative species of tomato tolerant to this disease; therefore, it is important to understand of the plant-bacteria interaction for the development of new control strategies. Previous results obtained in our research group in wild relatives species of tomato S. arcanum LA2172 and S. habrochaites LA2128 resistant to Cmm, showed that eight hours after infection with Cmm, levels of gene expression of a 30 kDa endochitinase increases up to fourfold with respect to the susceptible commercial variety (S. lycopersicum); in order to demonstrate if this gene plays an important role in the bacterial canker defense it is important to perform the functional analysis of the 30 kDa endochitinase. Therefore, our aim was to evaluate the role of endochitinase in tomato defense against Cmm infection, using a virus-induced gene silencing system (VIGS) based on a ToMoV geminivirus vector developed in our group. We obtained a S. habrochaites plant silenced in approximately 60 percent in this gene, and it showed an enhanced tissue damaged phenotype in comparison to control plants sixty days after the infection with Cmm 1387 strain. These data suggest that the gene silencing of the 30 kDa endochitinase gene could be affecting the tolerance of tomato wild species. The next step will be to optimize our silencing system in order to increase the method reproducibility and validate our results. Additionally, we found a possible strain-specific interaction between tomato plants and Cmm strains that may modify the tolerance patters of tomato in wild species KEY WORDS. Cmm, endochitinase, silencing, tolerance, VIGS."