Efectos de la luz y producción de enzimas extracelulares en el proceso de infección de monilinia spp

Resumen

La podredumbre parda causada por Monilinia spp., es una de las enfermedades más importantes en fruta de hueso y en menor medida en fruta de pepita. Las especies causantes de esta enfermedad en España son: M. fructicola, M. fructigena y M. laxa. El desarrollo de la enfermedad se ve afectada por factores ambientales, la naturaleza del huésped y el grado de virulencia de Monilinia spp. Se ha estudiado la interacción fruto-patógeno-ambiente, específicamente los factores de virulencia de M. laxa, la influencia de la luz como factor ambiental y el tipo de fruta. Desde el punto de vista del patógeno es relevante la identificación de factores de virulencia para superar las diferentes barreras de protección del huésped. En una primera aproximación a la anotación funcional de los genes de M. laxa que codifican para enzimas activas sobre carbohidratos se identificaron 38 genes relacionados con la degradación de pectina. La predicción funcional, el patrón de crecimiento sobre medios de cultivo definidos y la identificación de proteínas en el exoproteoma de M. laxa, ponen de manifiesto la capacidad y maquinaria molecular que tiene para metabolizar la pectina y derivados. Se evaluó el patrón de expresión de 17 genes implicados en la degradación específica de pectina, observando una inducción transcripcional secuencial de los mismos. Adicionalmente, se realizó un análisis del exoproteoma de tres aislados con diferente grado de virulencia para identificar proteínas secretadas por M. laxa en presencia de tejidos de melocotón. Los resultados mostraron un conjunto de 56 proteínas comunes entre aislados más o menos virulentos, de un total de 157 proteínas. Destacando entre las posibles funciones: la degradación de carbohidratos y proteínas de la pared vegetal. Sugiriendo una estrategia común entre aislados en el desarrollo de la podredumbre parda. Un valor adicional es una selección de proteínas diferencialmente identificadas entre los aislados más agresivos que podrían constituir marcadores de virulencia. Además, se ha caracterizado el efecto de la luz como factor ambiental sobre la podredumbre parda. Se evaluó el efecto de la intensidad y cantidad de luz blanca en el desarrollo de la enfermedad sobre nectarinas y cerezas. Incrementando la gravedad y la esporulación de M. laxa tanto con mayor intensidad, como con más horas de luz. También, el efecto individual de la luz negra, azul, verde y roja; observándose un incremento de la incidencia y gravedad de la enfermedad sólo con luz roja. Además, se estudió la influencia de la luz sobre el crecimiento y esporulación en medio de cultivo de diferentes aislados de M. laxa. Así, mientras que la luz roja aumentó el crecimiento vegetativo, la esporulación se incrementó en exposición a luz día, negra o verde. Teniendo en cuenta que los resultados apoyan que M. laxa es un hongo con capacidad de responder a la luz, identificamos posibles fotorreceptores por homología con otros hongos de la familia Sclerotiniaceae. Describiendo en M. laxa dos grupos de candidatos sensores de luz azul: criptocromos y white collar; las opsinas para luz verde, los fitocromos para luz roja, y la familia velvet implicada en respuestas a la luz. Estudiando posteriormente su respuesta transcripcional en condiciones de luz día, rangos de luz específicos y oscuridad. Finalmente, se procedió al etiquetado de M. fructicola con la proteína verde fluorescente a través de la transformación mediada con Agrobacterium tumefaciens con el objetivo de poder visualizar y seguir la interacción fruta-patógeno. Se obtuvo un aislado similar al silvestre mediante el cual se visualizó la infección diferencial sobre nectarina y manzana. De forma general los conocimientos obtenidos pueden ayudarnos a conocer los factores de virulencia de Monilinia laxa y la influencia de la luz como factor ambiental en el desarrollo de la enfermedad, a fin de poder diseñar estrategias de control dirigidas y eficaces mediante una aproximación fruta-patógeno-ambiente.