Caracterización molecular y análisis funcional de genes candidatos de resistencia tipo Cf en Musa acuminata ssp. burmanicoides Var. Calcutta 4 (AA) contra Mycosphaerella fijiensis. (2018)
La enfermedad de la Sigatoka negra (SN), también conocida como ""black leaf streak disease (BLSD)"", es una de las amenazas más serias para el cultivo del banano (Musa spp) en el mundo. El hongo patógeno Mycosphaerella fijiensis, causa la SN en la mayoría de los monocultivos comestibles de banano y plátano, produciendo lesiones necróticas en las hojas, reduciendo la capacidad fotosintética de la planta y provocando una maduración temprana con una consecuente reducción de la calidad de la fruta. Lo anterior se traduce en una baja producción del cultivo e incremento de costos. El medio principal de control de la enfermedad es el uso extensivo de fungicidas en las plantaciones productoras pero los tratamientos con fungicidas químicos no son solamente costosos, contaminantes para el ambiente, peligrosos para la salud humana y la conservación animal, sino que también tienen la desventaja de inducir el afloramiento de cepas resistentes del hongo. Esto último, ha resultado en un incremento en la rata de aplicación de drogas, lo cual empeora considerablemente el problema. La forma más apropiada de controlar la enfermedad es mediante la creación de cultivares resistentes. Sin embargo, las técnicas de cultivo convencional usadas para obtener cultivares resistentes solamente han tenido un éxito parcial, debido principalmente a la esterilidad y complejidad en la genética de Musa. La biotecnología y la biología molecular en conjunto con la aplicación de métodos convencionales podrían contribuir a la solución del problema mediante el desarrollo de nuevos cultivares resistentes de banana. Sin embargo, ambos enfoques requieren de un detallado conocimiento sobre los mecanismos moleculares de las interacciones planta - patógeno y un mejor entendimiento de la genética y genómica de aquellas interacciones. En previos estudios nosotros hemos encontrado varias secuencias de genes candidatos de resistencia (GCR) en Calcutta 4 (Musa acuminata spp. burmanicoides, grupo genómico A, sección Eumusa), el cultivar que ha sido usado en programas de cultivo para producir híbridos resistentes a la Sigatoka negra. Estas secuencias resultaron ser diferencialmente expresadas en respuesta a infecciones con M. fijiensis y muy interesante, una de estas secuencias muestra una alta homología con los genes de Resistencia Cf-4 y Cf-9 encontrados en tomate. Cf-4 y Cf-9 pertenecen a un tipo especial de proteínas de resistencia en plantas que colectivamente son llamadas Receptor Like Proteins (RLPs). Los productos de los genes de resistencia Cf-9 y Cf-4 median el reconocimiento de las proteínas efectoras Avr9 and Avr4de Cladosporium fulvum. Este reconocimiento conduce a la activación de respuestas de defensa en la planta que generalmente terminan en una respuesta de hipersensibilidad (HR). Stergiopoulos et al, en el 2010 [107], han descubierto y estudiado un homólogo de la proteína efectora Avr4 de C. fulvum, que está presente en M. fijiensis y que llamó MfAvr4. Muy importante, encontraron que MfAvr4 desencadena respuestas de defensa en plantas de tomate que expresan el gene de resistencia Cf-4. Esto puede implicar que un tipo similar de interacción gene por gene dado en C. fulvum- tomate, podría también mediar la interacción entre banano y M. fijiensis. Con este trabajo nosotros proponemos la identificación y caracterización de genes tipo RLP en banano que puedan estar involucrados en un tipo de interacción gene por gene con proteínas efectoras putativas de M. fijiensis. Se hará énfasis en la identificación del homólogo putativo Cf-4 en banano que podría mediar un reconocimiento específico de MfAvr4.