Estudio de proteínas secretadas por botrytis cinerea en la interacción con sus hospedadores

Resumen

Botrytis cinerea es un hongo fitopatógeno capaz de infectar más de 1400 especies vegetales, entre las que se incluyen especies de alto valor agronómico (vid, tomate, fresa, etc.), causando la enfermedad conocida como “podredumbre gris”. Este hongo tiene una especial incidencia en la región de Canarias, donde las condiciones climáticas favorecen su crecimiento y dispersión, lo que produce grandes pérdidas económicas. En la identificación y caracterización de factores de patogenicidad que intervengan en el establecimiento de la a interacción hongo-planta, es fundamental el estudio del conjunto de proteínas secretadas por el hongo durante el proceso infectivo. En esta tesis doctoral se han estudio el papel de algunas de las proteínas más abundantes del secretoma del hongo. Asi por un lado se analizaron las β-1,3 glucanosiltransferasas y endoglucanasas identificadas en el glicosecretoma de B.cinerea se realizó un exahustivo analisis in silico que ubico a tres de ellas dentro de las Glicosil Hidrolasas de la familia 72 (BcGas1, BcGas2 y BcGas3), la proteína BcCrh1 se identifico como una Glicosil Hidrolasa de la familia 16 y, la proteína BcEg1 clasificada dentro de las Glicosil Hidrolasas de la familia 17. Además su análisis fenotípico a través de las cepas knockout de los respectivos genes, confirmo que todas estas proteínas están implicadas en la remodelación de la pared celular del hongo. Además BcGas3, BcCrh1 y BcEg1 contribuyen a la formación de la matriz extracelular y BcEg1 podría jugar un papel en el proceso de adhesión/penetración al hospedador y por tanto en la virulencia. Por otro lado se analizó el papel de la proteína BcSUN1 en diferentes aspectos de la biología del Botrytis cinerea mediante el análisis fenotípico de cepas knockout para Bcsun1. La proteína se expresa tanto en cultivo axénico como durante la infección. BcSUN1 también se une débilmente a la superficie celular y participa en el mantenimiento de la estructura de la pared celular y/o matriz extracelular. La deleción del gen bcsun1 produce diferentes alteraciones en la superficie celular que afectan la producción de estructuras reproductivas y la adehsion a la superficie de la planta, lo que reduce la virulencia de B. cinerea. BcSUN1 es el primer miembro de la familia SUN implicado en la patogenia de un hongo filamentoso. Finalmente, se analizó el posible uso de BcIBE1 o ieb35 como agentes fitosanitarios. Las plantas de tabaco se rociaron, infiltraron o trataron en la etapa de plántula con la proteína o el péptido, y luego se estudió la susceptibilidad de la planta a patógenos con diferentes estilos de vida en varios momentos después del tratamiento. Los resultados mostraron que tanto BcIEB1 como ieb35 causaron una reducción similar en el tamaño de las lesiones causadas por B. cinerea y en la colonización por Pseudomonas syringae pv. tabaci independientemente del tipo de tratamiento. Además, el número de inoculaciones de B. cinerea que condujeron a infecciones exitosas también se redujo en plantas infiltradas o rociadas con BcIEB1/ieb35. Los genes relacionados con la defensa PR1a, NPR1 y la osmotina ap24 fueron todos inducidos por la proteína y el péptido. BcIEB1, y especialmente ieb35, pueden considerarse como un potencial tratamiento sostenible con el medio ambiente, para aumentar la resistencia de las plantas a los patógenos.