Identificación de genes de susceptibilidad en yuca, blancos de TALEs de Xanthomonas axonopodis pv. manihotis

La yuca ( Manihot esculenta Crantz) es considerada e l tercer cultivo de mayor importancia en el planeta ya que constituye la principal fuente de calorias para la poblacion de paises pobres o en via de desarrollo. La produccion de yuca se ve comprometida por la bacteriosis vascular o CBB (por sus siglas en i ngles: Cassava bacterial blight) causada por la bacteria fitopatogena Xanthomonas axonopodis pv. manihotis ( Xam ) la cual produce perdidas en el cultivo de la yuca que pueden variar entre 12 - 100%. Xam emplea dentro de su arsenal de viruelencia proteinas tip o TALE (por sus siglas en ingles: transcription activator - like effectors) para promover la proliferacion bacteriana y la formacion de sintomas durante la infeccion. Los TALEs son translocados al interior de la celula vegetal via sistema de secrecion tipo 3 (SST3) y una vez en el citoplasma son dirigidos al interior del nucleo en donde se unen a secuencias especificas en el ADN de la planta e inducen la expresion de genes que favorecen la patogenicidad de la bacteria. La interaccion TALE - ADN es especifica debido a la secuencia codificada en las repeticiones del dominio central del TALE llamadas RVDs (por sus siglas en ingles: Repeat variable diresidues). Tradicionalmente el estudio de la interaccion yuca - Xam se ha realizado empleando plantas crecidas a par tir de estacas . Como alternativa, en este trabajo se implemento el sistema de propagacion de plantas de yuca in vitro para la obtencion de material vegetal . Para esto, p lantas in vitro de 8 semanas de las variedades CM6438 - 14 (resistente) y cv.60444 (susce ptible) fueron inoculadas con diferentes cepas de Xam . La infeccion bacteriana fue evaluada mediante 1) crecimiento bacteriano a lo largo del tiempo y 2) evaluacion de la induccion del gen de susceptibilidad ( S ) MeSWEET10a . Se logro determinar, que al igua l que en plantas adultas, el gen S es inducido tras la infeccion de Xam en plantas in vitro . De manera paralela se pudo monitorear la proliferacion bacteriana a lo largo del tiempo siendo esta mayor en plantas susceptibles que en las resistentes. Se compro bo que el gen S es inducido en plantas susceptibles y no en resistentes y se confirmo igualmente que TALEs de igual numero de RVDs pero que difieren en la secuencia tienen como blanco el mismo gen MeSWEET10a. Estos resultados permiten validar el sistema de plantas in vitro como alternativa en el estudio del patosistema yuca - Xam . Una vez validado el sistema de propagacion in vitro y con el fin de identificar los genes inducidos en una variedad susceptible de yuca mediados por el repertorio de TALEs de difer entes cepas de Xam, se empleo la estrategia de RNAseq . Fueron empleadas plantas in vitro de la variedad susceptible cv.60444 inoculadas con las Xam 681, Xam 1061, Xam 394 y Xam 3995. Se identificaron los 10 genes mas inducidos en cada uno de los tratamientos. Asi mismo se determino mediante herramientas bioinformaticas si en la secuencia promotora de estos genes candidatos existen EBEs para los TALEs, encontrando que los genes Ma nes.05G068700, Manes.13G045100 y Manes.15G026800 pueden ser blancos de mas de un TALE y son los que mayor induc cion mostraron y presentan EBEs para los TALEs TALE13 Xam 681 , TALE1 3 Xam 394 , TALE22 Xam 681 y TALE 14 Xa m 1061 . Estos genes corresponden a posibles gene s blanco S que pueden jugar un papel importante en la virulencia de Xam . De esta manera este trabajo representa un importante aporte al conocimiento de los mecanismos de susceptibilidad de la yuca que podran ser tenidos en cuenta en programas de mejoramie nto para conferir resistencia a diferentes cepas de Xam.