Small RNA 2 from the beneficial fungus Trichoderma atroviride targets plant gene At-EDA9 of Arabidopsis thaliana to establish a mutualistic relationship

Abstract

"En la rizosfera, las plantas interactúan con diversos microbiomas que pueden incluir microorganismos como bacterias, oomicetos y hongos. Como organismos sésiles, las plantas han desarrollado variados mecanismos de reconocimiento y sistemas de respuesta de defensa para sobrevivir en interacción con microorganismos fitopatógenos y beneficiosos. En este estudio, evaluamos el rol regulatorio del RNA pequeño 2 (Ta_sRNA2) del hongo benéfico Trichoderma atroviride, que media un silenciamiento por entre reinos al hacer blanco en AtEDA9 de Arabidopsis thaliana. Nuestros hallazgos muestran que Ta_sRNA2 silencia At-EDA9 al dirigirse a su transcrito, alterando la respuesta de Arabidopsis ante el estrés biótico. La sobreexpresión de At-EDA9 mejoró la resistencia al patógeno necrotrófico Botrytis cinerea, mientras que las líneas sobreexpresantes presentaron una mayor susceptibilidad al patógeno hemibiotrófico Pseudomonas syringae. Además, se observó que la sobreexpresión de At-EDA9 parece interferir con la promoción de crecimiento mediada por Trichoderma. Por otro lado, la mutante eda9 no mostró inducción de biomasas ni en la condición control ni durante la interacción con Trichoderma, lo que podría indicar que At-EDA9 desempeña un papel en la promoción de crecimiento inducida por el hongo. Este mecanismo de silenciamiento entre reinos eleva el papel de Ta_sRNA2 en la modulación de las respuestas inmunes de la planta y la formación de biomasa. El silenciamiento selectivo de At-EDA9 por Ta_sRNA2 sugiere que Trichoderma media finamente el metabolismo de la planta para optimizar la relación mutualista. Nuestros hallazgos mejoran la comprensión del uso de Trichoderma en métodos agrícolas sostenibles y optimizados para la respuesta al estrés, mejorando la producción de cultivos. "

"In the rhizosphere, plants interact with diverse microbiomes that may include microorganisms such as bacteria, oomycetes and fungi. As sessile organisms, plants have evolved a variety of recognition mechanisms and defense response systems to survive deleterious interactions with pathogens or beneficial microorganisms. In this study, we investigated the regulatory role of the small RNA 2 (Ta_sRNA2) from the beneficial fungus Trichoderma atroviride which mediates cross-kingdom RNA silencing by targeting At-EDA9 in Arabidopsis thaliana. Our findings show that Ta_sRNA2 silences At-EDA9 by targeting its transcript, thereby altering Arabidopsis thaliana´s responses to biotic stress. We observed that the overexpression of At-EDA9 enhanced resistance against the necrotrophic pathogen Botrytis cinerea, while the overexpressing lines exhibited increased susceptibility to the hemibiotrophic pathogen Pseudomonas syringae. Additionally, it was observed that At-EDA9 overexpression appears to interfere with the growth promotion mediated by Trichoderma. In contrast, the eda9 mutant did not show biomass induction under control condition or after its interaction with Trichoderma, suggesting that At-EDA9 may play a role in the growth promotion induced by the fungus. This RNA-mediated silencing mechanism highlights the role of the Ta_sRNA2 in modulating plant immune responses and biomass formation. The selective silencing of At-EDA9 by this small RNA suggests that Trichoderma fine tunes plant metabolism to optimize the mutualistic relationship. Our findings improve our understanding of the use of Trichoderma in sustainable and optimized agricultural practices in stress response, enhancing crop production."