Expresión de genes relacionados a la resistencia a Fusarium SPP en maíz (Zea mays L)

Abstract

Fusarium verticillioides es un fitopatógeno que causa podredumbre de espiga en maíz y produce micotoxinas que contaminan el grano. Investigaciones locales identificaron un QTL (quantitative trait loci «loci de carácter cuantitativo») en el cromosoma 2 de maíz, en la población de mapeo LP4637 x L4674 relacionados con la resistencia a Fusarium, que mapea de forma superpuesta con otros relacionados con el espesor de pericarpio y concentración de ácido t-ferúlico. En dicha región se encuentran los genes pal2 y pal6 codificadores de la enzima fenilalanina amonio liasa (PAL) que es la primera en actuar en el metabolismo de los fenilpropanoides como respuesta a la infección por patógenos y participa en la síntesis del ácido t-ferúlico, precursor de lignina y flavonoides, entre otros. Además, estudios previos revelaron un mayor nivel de expresión de pal2 en la línea moderadamente resistente LP4637, en comparación al de la línea susceptible L4674, 24 horas posteriores a la inoculación con el patógeno en estigmas. En el presente trabajo se propuso evaluar cómo la expresión de los genes PAL es afectada por el genotipo y la ontogenia, por lo cual se estudiaron ambas líneas parentales y el genotipo SPF051. Se realizó la cuantificación de los transcriptos en tejidos de estigmas y granos, luego de haber simulado diferentes condiciones de infección, mediante transcripción reversa seguida de PCR cuantitativa en tiempo real (qPCR). La expresión génica en L4674 fue relativamente baja en todos los tratamientos, lo que es consistente con estudios previos que revelan la alta susceptibilidad de este material. En el caso de LP4637, se observó una mayor expresión 72 horas luego de la inoculación con agua, que se podría asociar con tolerancia al estrés debido al daño mecánico. Sin embargo, no se observó la misma respuesta luego de la inoculación con el hongo. En SPF051, la expresión en estigmas inoculados tanto con el hongo como con agua, 48 horas después, fue elevada, resultando significativa la debida al efecto del patógeno. En los granos en desarrollo, no se observaron diferencias de expresión en ninguno de los tratamientos. Estos resultados indican que la enzima PAL podría estar contribuyendo a la resistencia a F. verticillioides en tejidos de estigmas de SPF051 como una respuesta tanto al estrés, causado por la inoculación, como por la reacción al patógeno. Mientras que en LP4637 y L4674 no se observaron diferencias de expresión en las condiciones ambientales y tiempos de muestreo planteados.