Abstract
Desde el punto de vista económico, el mejoramiento genético es una de las mejores opciones para combatir al carbón parcial causado por el hongo Tilletia indica. Las cistatinas son una familia de proteínas inhibidoras de proteasas cuyos patrones de expresión podrían explicar un mecanismo eficaz de resistencia a carbón parcial. Los objetivos de este estudio fueron evaluar la resistencia/susceptibilidad de líneas de trigo harinero (Triticum aestivum) y cristalino (T. turgidum ssp. durum) a T. indica y determinar los niveles de expresión relativa de genes de cistatinas; así como determinar la correlación de dicha expresión con la resistencia fenotípica. Se estableció un ensayo con 9 líneas de trigo harinero y 9 líneas de trigo cristalino con diferentes grados de resistencia. Se inocularon 30 espigas por línea con esporidios alantoides y se determinó el porcentaje de infección. Los genes de cistatinas (Wheat Cystatin) WC1, WC3 y WC5 fueron amplificados mediante un protocolo de PCR en tiempo real para cuantificar la expresión normalizada (ΔCt) de cistatinas. Posteriormente se obtuvo el coeficiente de correlación para la expresión normalizada y el porcentaje de infección. Los porcentajes de infección estuvieron dentro de los rangos de 15.85% a 36.78% en trigo harinero y de 0.19% a 54.87% en trigo cristalino. Además, los niveles de expresión normalizada de cistatinas fueron comparativamente mayores en líneas resistentes (P>0.05). Se presentaron coeficientes de correlación significativos (P<0.05) de los genes WC3 y WC5 durante todas las etapas de muestreo, destacándose en estado vegetativo (0.969), embuche (0.841) y post-antesis (-0.789).
Highlights
El trigo es el principal cultivo en Sonora, aportando alrededor de 48% de la producción nacional (Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera, 2015); sin embargo, diferentes factores bióticos y abióticos en la región propician la incidencia de algunos organismos fitopatógenos, los cuales, a través de diferentes mecanismos y vías de infección, pueden causar enfermedades en distintas etapas del desarrollo vegetal
Bread wheat and durum wheat the intense reaction produced during S2 was remarkable, this is in agreement with numerous investigations that have reported the occurrence of expression peaks of cystatin during the post-fertilization stage; this expression is significantly stronger in resistant genotypes than in the susceptible ones (Gupta et al, 2010; Purwar et al, 2010). These results indicate that increased expression of Wheat Cystatin 1 (WC1), Wheat Cystatin 3 (WC3) and Wheat Cystatin 5 (WC5) could be related to resistance due to the increase in S2, in the stage of greatest vulnerability to infection of T. indica, since the grain where the pathogen will colonize is formed
The cystatin genes are differentially expressed as a function of the phenological stage and the tissue, reaching a sustained intensity in the post-fertilization period
Summary
El trigo es el principal cultivo en Sonora, aportando alrededor de 48% de la producción nacional (Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera, 2015); sin embargo, diferentes factores bióticos y abióticos en la región propician la incidencia de algunos organismos fitopatógenos, los cuales, a través de diferentes mecanismos y vías de infección, pueden causar enfermedades en distintas etapas del desarrollo vegetal. Las enfermedades más importantes que afectan al trigo en la región es el carbón parcial, causado por el hongo Tilletia indica (Mitra), el cual se caracteriza por infectar desde el embrión al resto del grano, evidenciando manchas de café a negras y afectando las propiedades organolépticas a partir de 3% de infección (Bhat et al, 1980).No tener un impacto significativo sobre el rendimiento del cultivo, ha sido una enfermedad de importancia cuarentenaria internacional que ha dificultado la exportación de las regiones donde la enfermedad se manifiesta, influyendo en la preferencia de los agricultores por el cultivo de trigo cristalino Aunque no se ha detectado inmunidad en variedades comerciales actuales, se han observado diferencias genéticas en la susceptibilidad a la enfermedad, en los últimos años se han liberado variedades de trigo obtenidas por los programas de mejoramiento considerando factores de rendimiento, calidad y el grado de resistencia a carbón parcial (Fuentes-Dávila y Singh, 2007; Figueroa-López et al, 2012).
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