Red light delays programmed cell death in non-host interaction between Pseudomonas syringae pv tomato DC3000 and tobacco plants

Light modulates almost every aspect of plant physiology, including plant-pathogen interactions. Among these, the hypersensitive response (HR) of plants to pathogens is characterized by a rapid and localized programmed cell death (PCD), which is critical to restrict the spread of pathogens from the infection site. The aim of this work was to study the role of light in the interaction between Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pto DC3000) and non-host tobacco plants. To this end, we examined the HR under different light treatments (white and red light) by using a range of well-established markers of PCD. The alterations found at the cellular level included: i) loss of membrane integrity and nuclei, ii) RuBisCo and DNA degradation, and iii) changes in nuclease profiles and accumulation of cysteine proteinases. Our results suggest that red light plays a role during the HR of tobacco plants to Pto DC3000 infection, delaying the PCD process.Fil: Moyano, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Lopez Fernandez, Maria Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Carrau, Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Nannini, Julian Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Petrocelli, Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Orellano, Elena Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Maldonado, Sara Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentin

Light modulates important physiological features of Ralstonia pseudosolanacearum during the colonization of tomato plants

Ralstonia pseudosolanacearum GMI1000 (Rpso GMI1000) is a soil-borne vascular phytopathogen that infects host plants through the root system causing wilting disease in a wide range of agro-economic interest crops, producing economical losses. Several features contribute to the full bacterial virulence. In this work we study the participation of light, an important environmental factor, in the regulation of the physiological attributes and infectivity of Rpso GMI1000. In silico analysis of the Rpso genome revealed the presence of a Rsp0254 gene, which encodes a putative blue light LOV-type photoreceptor. We constructed a mutant strain of Rpso lacking the LOV protein and found that the loss of this protein and light, influenced characteristics involved in the pathogenicity process such as motility, adhesion and the biofilms development, which allows the successful host plant colonization, rendering bacterial wilt. This protein could be involved in the adaptive responses to environmental changes. We demonstrated that light sensing and the LOV protein, would be used as a location signal in the host plant, to regulate the expression of several virulence factors, in a time and tissue dependent way. Consequently, bacteria could use an external signal and Rpsolov gene to know their location within plant tissue during the colonization process.Fil: Tano, María Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Ripa, Maria Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Tondo, Maria Laura. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Carrau, Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Petrocelli, Silvana. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Rodriguez, María Victoria. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Ferreira, Virginia. Universidad de la República. Facultad de Química; UruguayFil: Siri, María Inés. Universidad de la República. Facultad de Química; UruguayFil: Piskulic, Laura. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; ArgentinaFil: Orellano, Elena Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentin

Aportes en la elucidación de la respuesta promovida por Gluconacetobacter diazotrophicus como biocontrolador de Ralstonia solanacearum GMI1000

Gluconacetobacter diazotrophicus (Gd) es una bacteria endófita promotora del crecimiento vegetal (PGPBEs). La asociación planta-PGPBE beneficia a la planta hospedadora mediante la fitoestimulación, biofertilización y protección contra patógenos. Ralstonia solanacearum (Rso) es la bacteria responsable de la marchitez bacteriana en tomate, y causa enormes pérdidas económicas. El objetivo de este trabajo fue estudiar la acción de Gd PAL5 como agente de biocontrol evaluando los mecanismos antagónicos de esta bacteria durante el estrés biótico producido por Rso GMI1000. La motilidad bacteriana es de importancia en el proceso de colonización de la planta por parte del endófito, por eso se ensayaron las motilidades tipo swimming, swarmming y twiching en placas de Petri con medio LGI-P con concentraciones diferentes de agar y se observó la migración de las bacterias y la morfología de los bordes de las colonias. Los ensayos de biocontrol se realizaron mediante estudios in vivo e in vitro. Plantas de Arabidopsis thaliana Col0 se inocularon con 10^6 UFC/mL de Gd, luego de 3 semanas, se inocularon por raíz con 10^6 UFC/mL de Rso. Luego de 12 días: I- Las plantas se esterilizaron superficialmente y extractos de los distintos órganos se sembraron en medios selectivos para cada bacteria. II- Se tomaron muestras a distintos días post inoculación con Gd y Rso, se fijaron en FAA, cortaron y tiñeron con safranina-fast green y azul de toluidina (1%). III- Se cuantificó colorimétricamente el contenido de clorofila a y clorofila b en hojas de plantas sometidas a distintos tratamientos. Además, se buscaron posibles compuestos antimicrobianos mediante experimentos in vitro ensayando la actividad antibacteriana de fracciones de cultivo de la bacteria endófita (medio extracelular, contenido celular y cultivo bacteriano), con la técnica de superposición con soft agar. Bajo las condiciones ensayadas Gd presentó motilidad tipo swarming, que le permite una migración rápida y coordinada, que junto a la producción de exopolisacáridos juegan un rol sustancial en la interacción con la planta. Los ensayos de biocontrol in vivo muestran: a) estructuras anatómicas del tallo más conservadas en plantas con Gd evidenciándose aumento de xilema, mayor lignificación y mayor cantidad de tejido esclerosado entre los haces vasculares; b) técnicas histoanatómicas y los resultados de recuentos bacterianos revelaron mayor proliferación del fitopatógeno en plantas no tratadas con Gd; c) A su vez, se observó una concentración menor de pigmentos en plantas no inoculadas con Gd. En los ensayos in vitro se evidenció actividad antagonista de la fracción celular del cultivo de Gd contra Rso. Los resultados del presente trabajo muestran que Gd coloniza las plantas de A. thaliana ejerciendo un rol protector frente a Rso.Fil: Srebot, Maria Sol. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rodriguez, María Victoria. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ansaldi, Nazarena. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Tano, María Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Carrau, Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Fernandez, Armando Eduardo. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; ArgentinaFil: Martinez, María Laura. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; ArgentinaFil: Cortadi, Adriana Amalia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; ArgentinaFil: Orellano, Elena Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaXV Congreso Argentino de Microbiología; V Congreso Argentino de Microbiología de Alimentos: V Congreso Latinoamericano de Microbiología de Medicamentos y Cosméticos y XIV Congreso Argentino de Microbiología GeneralCiudad de Buenos AiresArgentinaSociedad Argentina de Microbiología Genera

Papel de los fotorreceptores de luz azul en la interacción entre Xanthomonas citri subsp. citri y plantas hospedadoras

Las interacciones planta-patógenos están influenciadas por múltiples factores ambientales, como la temperatura y la luz. Tanto las respuestas de defensa de las plantas, como la virulencia de los patógenos se encuentran moduladas por la luz. Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) es el agente causal de la cancrosis de los cítricos tipo A, una enfermedad importante en todo el mundo. El genoma de Xcc presenta 4 genes que codifican para putativos fotorreceptores: un bacteriofitocromo y tres fotorreceptores de luz azul, una proteína con dominio LOV y dos con dominio BLUF (bluf2120: XAC2120 y bluf3278: XAC3278). Se obtuvo, por primera vez, en forma soluble la proteína BLUF3278 fusionada a MBP. Para poder analizar la fotoquímica de este fotorreceptor se requiere la puesta a punto de los ensayos de la separación de proteína de interés y la incorporación del cromóforo. Se construyó la cepa mutante Xcc∆bluf3278 y se determinó que el gen bluf3278 es funcional y participa en la regulación de factores de virulencia, como la motilidad y la formación de biofilms. Una respuesta importante durante la interacción planta-patógeno es la explosión oxidativa por parte de la planta hospedadora para impedir la colonización del patógeno, con la consecuente reacción antioxidante de éste. Se observó que la respuesta al estrés oxidativo por parte de Xcc es regulada por la proteína BLUF3278. Se analizó también el proteoma y glicoproteoma de Xcc en diferentes condiciones de iluminación. Los niveles de expresión de proteínas no mostraron importantes diferencias significativas en las condiciones ensayadas, sin embargo, el análisis del glicoproteoma, evidenció la glicosilación diferencial de numerosas proteínas que contribuyen a la virulencia de Xcc. Estos resultados sugieren que la luz en Xcc podría actuar a nivel post- traduccional, modificando los patrones de glicosilación de las proteínas involucradas en los procesos de patogénesis. El conocimiento de los componentes bacterianos modulados por la luz y la proteína BLUF3278 de Xcc permitirán dilucidar de los mecanismos moleculares involucrados en la regulación de la fisiología y la virulencia bacteriana a través de este fotorreceptor.Fil: Carrau, Analía. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina

Bacteriophytochromes from Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 modulate the early stages of plant colonization during bacterial speck disease

Living organisms have evolved the ability to perceive and respond to light of different wavelengths within the visible spectrum by the generation of photoreceptor proteins. Recent studies revealed the participation of these proteins in the virulence of plant pathogenic bacteria. Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pto) is responsible for the bacterial speck, which affects tomato crops. Pto genome contains two genes encoding red/far-red light photoreceptors (BphP1: PSPTO_1902 and BphP2: PSPTO_2652). This work demonstrates the participation of Pto phytochromes and light in the bacterial physiology and during the interaction with tomato plants. We found that Pto phytochromes are implicated in the control of some features related with the bacteria capability to enter into the plant apoplast and cause bacterial speck disease, such as motility, biofilm formation, adhesion and emulsification capability. Red light and bacteriophytochromes are important during the early colonization stage of tomato phyllosphere, affecting Pto virulence. In addition, the development of disease symptoms in infiltrated leaflets is affected by light, which may be the consequence of type-two secretion system regulation.Fil: Moyano, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Carrau, Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Petrocelli, Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; ArgentinaFil: Kraiselburd, Ivana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Gärtner, Wolfgang. Max-Planck-Institute for Chemical Energy Conversion; AlemaniaFil: Orellano, Elena Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentin

Overproduction of isoprenoids by Saccharomyces cerevisiae in a synthetic grape juice medium in the absence of plant genes

The objective of this work is to demonstrate if the hexaprenyl pyrophosphate synthetase Coq1p might be involved in monoterpenes synthesis in Saccharomyces cerevisiae, although its currently known function in yeast is to catalyze the first step in ubiquinone biosynthesis. However, in a BY4743 laboratory strain, the presence of an empty plasmid in a chemically defined grape juice medium results in a statistically significant increase of linalool, (E)-nerolidol and (E,E)-farnesol. When COQ1 is overexpressed from a plasmid, the levels of the volatile isoprenoids are further increased. Furthermore, overexpression of COQ1 in the same genetic context but with a mutated farnesyl pyrophosphate synthetase (erg20 mutation K197E), results in statistically significant higher levels of linalool (above 750 μg/L), geraniol, α-terpineol, and the sesquiterpenes, farnesol and nerolidol (total concentration of volatile isoprenoids surpasses 1300 μg/L). We show that the levels of monoterpenes and sesquiterpenes that S. cerevisiae can produce, in the absence of plant genes, depend on the composition of the medium and the genetic context. To the best of our knowledge, this is the highest level of linalool produced by S. cerevisiae up to now. Further research will be needed for understanding how COQ1 and the medium composition might interact to increase flavor complexity of fermented beverages.Fil: Camesasca, L.. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Minteguiaga, Analía Mara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; Uruguay. Universidad de la República; UruguayFil: Fariña, L.. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; Uruguay. Universidad de la República; UruguayFil: Salzman, Valentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Pasteur de Montevideo; UruguayFil: Aguilar, Pablo Sebastián. Instituto Pasteur de Montevideo; Uruguay. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gaggero, C.. Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable"; UruguayFil: Carrau, F.. Universidad de la República; Urugua

Anatomical and biochemical changes induced by Gluconacetobacter diazotrophicus stand up for Arabidopsis thaliana seedlings from Ralstonia solanacearum infection

Nowadays, fertilization and pest control are carried out using chemical compounds that contaminate soil and deteriorate human health. Plant growth promoting bacteria endophytes (PGPBEs), are a well-studied group of bacteria that offers benefits to the host plant, such as phytostimulation, biofertilization, and protection against other microorganisms. The study of Gluconacetobacter diazotrophicus–which belongs to PGPBEs-aids the development of alternative strategies of an integrated approach for crop management practices. Ralstonia solanacearum is responsible for bacterial wilt disease. This phytopathogen is of great interest worldwide due to the enormous economic losses it causes. In this study the action of G. diazotrophicus as a growth promoting bacterium in Arabidopsis thaliana seedlings is analyzed, evaluating the antagonistic mechanisms of this beneficial endophytic bacterium during biotic stress produced by R. solanacearum. Effective colonization of G. diazotrophicus was determined through bacterial counting assays, evaluation of anatomical and growth parameters, and pigments quantification. Biocontrol assays were carried out with Ralstonia pseudosolanacearum GMI1000 model strain and R. solanacearum A21 a recently isolated strain. Inoculation of A. thaliana (Col 0) with G. diazotrophicus Pal 5 triggers a set of biochemical and structural changes in roots, stems, and leaves of seedlings. Discrete callose deposits as papillae were observed at specific sites of root hairs, trichomes, and leaf tissue. Upon R. pseudosolanacearum GMI1000 infection, endophyte-treated plants demonstrated being induced for defense through an augmented callose deposition at root hairs and leaves compared with the non-endophyte-treated controls. The endophytic bacterium appears to be able to prime callose response. Roots and stems cross sections showed that integrity of all tissues was preserved in endophyte-treated plants infected with R. solanacearum A21. The mechanisms of resistance elicited by the plant after inoculation with the endophyte would be greater lignification and sclerosis in tissues and reinforcement of the cell wall through the deposition of callose. As a consequence of this priming in plant defense response, viable phytopathogenic bacteria counting were considerably fewer in endophyte-inoculated plants than in not-inoculated controls. Our results indicate that G. diazotrophicus colonizes A. thaliana plants performing a protective role against the phytopathogenic bacterium R. solanacearum promoting the activation of plant defense system.Fil: Rodriguez, María V. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología Vegetal; Argentina.Fil: Rodriguez, María V. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentina.Fil: Tano, Josefina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.Fil: Ansaldi, Nazarena. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología Vegetal; Argentina.Fil: Ansaldi, Nazarena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentina.Fil: Carrau, Analía. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.Fil: Srebot, María S. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología Vegetal; Argentina.Fil: Srebot, María S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentina.Fil: Ferreira, Virginia. Universidad de la República. Facultad de Química. Departamento de Biociencias; Uruguay.Fil: Martínez, María Laura. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología Vegetal; Argentina.Fil: Martínez, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentina.Fil: Cortadi, Adriana A. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología Vegetal; Argentina.Fil: Cortadi, Adriana A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentina.Fil: Siri, María I. Universidad de la República. Facultad de Química. Departamento de Biociencias; Uruguay.Fil: Orellano, Elena G. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.Fil: Orellano, Elena G. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología Molecular; Argentina

Bacterial wilt biocontrol by the endophytic bacteria Gluconacetobacter diazotrophicus in Río Grande tomato cultivar

Novel natural products and organisms offer opportunities for innovation in agroindustry as an alternative way to pest and pathogen controls. Gluconacetobacter diazotrophicus Pal5 (Gd) belongs to PGPBEs (Plant-Growth-Promoting Bacterial Endophytes), which facilitate plant growth via phytostimulation, biofertilization, and biocontrol. Ralstonia solanacearum is a phytopathogenic bacteria which causes disease in a wide variety of crops, including tomatoes. In this study Río Grande tomato seedlings were inoculated with Gd to test its ability to colonize them and its protective potential against the phytopathogen Ralstonia solanacearum A21 (Rso). Gd root and stem colonization of tomato seedlings were determined. Stem height was markedly affected by the inoculation with Gd after 80 dpi and a set of biochemical and anatomical structural changes in root, stem and leaves were triggered. The resistance mechanisms elicited in the plant after inoculation with the endophytic bacteria involved reinforcement of the cell walls in the root vascular cylinder and stem vascular bundles, with the presence of an augmented number of contact cells with dense cellular content, probably pectins, lignin and tannins. Roots and stems presented thicker and more lignified xylem vessel walls. These plants showed statistically significant differences with mock inoculated plants in several quantitative variables, such as area of the xylem vessels in root and stem, which could constitute a benefit for the process of water uptake in a subsequent Rso infection. Biocontrol assays without Gd showed wilting at 9 dpi with Rso. Histological analysis showed bacteria cells filled xylem vessels and dispersal through tissue degradation. In contrast, plants with Gd remained asymptomatic and phytopathogen colonization was observed to a lesser extent in the stem and root. Anatomical changes primed by Gd were enhanced upon Rso infection and the tyloses process appeared. Therefore, Gd primes the resistance mechanism in Río Grande tomato plants significantly reducing bacterial wilt caused by Rso.Fil: Srebot, Maria Sol. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Tano, María Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Carrau, Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Ferretti, Matias Damian. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; ArgentinaFil: Martínez, María Laura. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; ArgentinaFil: Orellano, Elena Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Rodriguez, María Victoria. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Botánica; Argentin