Virulence, ligninolytic enzymes and metabolic profile of Cryphonectria parasitica virulent and hypovirulent strains Converted by CHV1 hypovirus

Abstract

espanolIntroduccion: Cryphonectria parasitica, el agente causal del Chancro del castano, causa lesiones con necrosis (chancros corticales) en la corteza de los troncos y ramas de los arboles de hospedadores susceptibles. Cryphonectria hypovirus 1 (CHV1) y reduce la virulencia (hipovirulencia) con alteracion de la morfologia del hongo en cultivo (pigmentacion y capacidad de esporulacion). Por estas caracteristicas, el micovirus CHV1 se usa en Europa como agente de control biologico del Chancro del castano. Objetivos: El objetivo de este proyecto es comprender el efecto del hipovirus en la virulencia del hongo mediante la comparacion de la produccion de algunas enzimas ligninoliticas y de los perfiles metabolicos de algunas cepas virulentas e hipovirulentas (convertidas y originales). Metodos: La virulencia de cada aislado se evaluo inoculando el micelio del hongo en manzanas (cv. Golden Delicious) y en ramas separadas de castano con un ano de crecimiento. Para la deteccion de la actividad de las enzimas ligninoliticas (lacasas, peroxidasas y celulasas) se utilizaron varios sustratos y compuestos indicadores. El perfil metabolico de C. parasitica fue evaluado por el sistema Biolog FF utilizando 95 fuentes de carbono distintas. Resultados: Se constato que las cepas virulentas causan lesiones significativamente mas grandes en las ramas de castano (p Conclusiones: La evaluacion de la virulencia de las cepas de C. parasitica es importante para estudiar los procesos de hipovirulencia mediados por el hipovirus CHV1. Las ramas de castano fueron, en nuestro estudio, mas adecuadas que las manzanas para discriminar cepas hipovirulentas y virulentas de C. parasitica. Los aislados virulentos mostraron una mayor actividad de lacasa inducible por acido tanico (Lac3) y otras enzimas ligninoliticas (LiP, MnP y celulasa) en comparacion con los hipovirulentos. Los resultados de los perfiles metabolicos obtenidos muestran que algunos grupos quimicos de sustratos fueron mas consumidos por cepas hipovirulentas. Estos estudios pueden conducir a nuevas perspectivas para entender el proceso biologico utilizado por el hipovirus, por lo tanto, esto puede sugerir que este es un metodo para discriminar cepas hipovirlulentas y para estudiar la ecologia y la aptitud de campo de estas cepas de hongos. EnglishIntroduction: Cryphonectria parasitica, the causal agent of chestnut blight, causes necrotic lesions (so-called cankers) on the bark of stems and branches of susceptible host trees. Cryphonectria hypovirus 1 (CHV1) infects C. parasitica and reduces the fungus virulence (hypovirulence) and alters the fungus morphology in culture (pigmentation and sporulation capacity). By these characteristics, the strains with hypovirus CHV1 are used in Europe as a biological control agent of chestnut blight. Objectives: The aim of this work is to understand the effect of hypovirus on fungi virulence by comparing the production of some lignin-degrading enzymes and the metabolic profiles of some isogenic virulent and hypovirulent (converted and original) strains. Methods: The virulence of each strain was evaluated by mycelial inoculation on apple fruits (cv. Golden Delicious) and on detached, one year old, chestnut branches. To detect the activity of ligninolytic enzymes (laccases, peroxidases and cellulases), various substrates and indicator compounds were used. The metabolic profile of C. parasitica was evaluated by the Biolog FF system using 95 different carbon sources. Results: Virulent strains were found to cause more significant necrotic lesions in chestnut branches (p Conclusions: Virulence evaluation of C. parasitica strains is important to study the hypovirulence processes mediated by the hypovirus CHV1. The detached branches of chestnut were, in our study, more suitable than apple fruits test in discriminating hypovirulent from virulent strains of C. parasitica. Virulent strains showed higher activity of acid-tannic inducible laccase (Lac3) and other lignin-degrading enzymes (LiP, MnP, and cellulase) when compared with hypovirulent ones. The results of the metabolic profiles studies may lead to new perspectives for understanding the biological process used by the hypovirus therefore, this may suggest a method for discriminating hypovirulent strains and study ecology and field fitness in this fungal strains.