Interacciones entre el ambiente lumínico y la producción de defensas contra hervíboros y patógenos en plantas

La radiación UV-B es un componente importante de la luz solar y tiene efetos netos sobre el desarrollo de las plantas. En condiciones naturales se observa frecuentemente que las plantas expuestas a la radiación UV-B son menos atacadas por insectos herbívoros. Estudios previos indicaron que este fenómeno se encontraba relacionado a cambios en la calidad de los tejidos vegetales producido por la radiación UV-B. Se ha sugerido que podría existir una convergencia entre las cascadas de señalización inducidas por el UV-B y por la herbivoría ya que algunos de los compuestos inducidos por el UV-B también son producidas en respuesta al ataque de insectos. En base a esto, en el presente trabajo de tesis se estudió el rol de la vía de señalización de jasmonatos y el papel del fotoreceptor de UV-B, UVR8, sobre el incremento de la resistencia a insectos y patógenos necrótrofos producidos porla exposición de las plantas a la radiación UV-B. A partir de experimentos realizados con las plantas modelo Nicotiana attenuata y Arabidopsis thaliana, se evaluó la producción de diversos componentes de la respuesta de defensa y la resistencia de insectos y patógenos mediante bioensayos. Como resultado, se encontró que parte del efecto de la radiación UV-B incrementando las defensas implica a la vía de los jasmonatos y que la radiación UV-B incrementa la sensibilidad de los tejidos a estas hormonas. En otros casos, el UV-B incrementa la resistencia a agresores bióticos por mecanismos independientes de los jasmonatos, pero que son dependientes del fotorreceptor UVR8. El trabajo presentado en esta tesis constituye la primera evidencia directa del rol de los jasmonatos en el incremento de las defensas producido por la radiación UV-B y es además el primer trabajo donde se evalúa el rol del fotorreceptor UVR8 sobre la producción de defensa

Linking phytochrome to plant immunity: low red : far-red ratios increase Arabidopsis susceptibility to Botrytis cinerea by reducing the biosynthesis of indolic glucosinolates and camalexin

Shade-intolerant plants respond to low red : far-red (R : FR) ratios, which signal the proximity of potential competitors, by down-regulating immune responses. Here we investigated the mechanisms underlying this immune suppression in Arabidopsis. We used genetic, transcriptomic and metabolomic approaches to examine the functional connections between R : FR ratio and Arabidopsis resistance to the fungus Botrytis cinerea. Low R : FR ratios reduced the concentration of indol-3-ylmethyl glucosinolate (I3M) (an indolic glucosinolate, iGS) and camalexin in plants inoculated with B. cinerea, and attenuated the I3M response triggered by jasmonate elicitation. These effects on metabolite abundance correlated with reduced expression of iGS and camalexin biosynthetic genes. Furthermore, the effect of low R : FR increasing Arabidopsis susceptibility to B. cinerea was not present in mutants deficient in the biosynthesis of camalexin (pad3) or metabolism of iGS (pen2). Finally, in a mutant deficient in the JASMONATE ZIM DOMAIN-10 (JAZ10) protein, which does not respond to low R : FR with increased susceptibility to B. cinerea, supplemental FR failed to down-regulate iGS production. These results indicate that suppression of Arabidopsis immunity against B. cinerea by low R : FR ratios is mediated by reduced levels of Trp-derived defenses, and provide further evidence for a functional role of JAZ10 in the link between phytochrome and jasmonate signaling.Fil: Cargnel, Miriam D.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Demkura, Patricia Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Ballare, Carlos Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas - Instituto Tecnológico Chascomús. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas (sede Chascomús); Argentin