Aspectos generales de las tioredoxinas en plantas

Chloroplast is the organelle for photosynthesis in eukaryotic cells. In it the presence of a light-dependent ferredoxin/thioredoxin system (FTS) and a NADPH-dependent thioredoxin reductase C (NTRC), have been implicated in plant defense response and at the same time constitute important redox mechanism to provide reducing power to thioredoxins. This organelle also has a critical role in plant innate immunity against pathogen infection, where thioredoxins are the major responsible of to maintain proteins in their reduced state. The present work present a review of the scientific literature about some important aspects of plant thioredoxins. Keywords: chloroplast, innate immunity, photosynthesis, redox control, stressEl cloroplasto es el organelo para la fotosíntesis en células eucariotas. En él la presencia del sistema luz-dependiente ferredoxina/tioredoxina (FTS) y de una tioredoxina reductasa C NADPH-dependiente (NTRC), han estado implicados en la respuesta de defensa y al mismo tiempo constituyen importantes mecanismos redox que proveen poder reductor a las tioredoxinas. Este organelo también tiene un papel crítico en la inmunidad innata de las plantas contra la infección de patógenos, donde las tioredoxinas son las principales responsables de mantener las proteínas en su estado reducido. En el presente trabajo se presenta una revisión de la literatura científica acerca de aspectos importantes de las tioredoxinas de plantas.          Palabras clave: cloroplasto, control redox, estrés, fotosíntesis, inmunidad innat

Perfil de expresión de una lipasa de tipo GDSL durante interacciones compatible e incompatible entre Musa spp. y Pseudocercospora fijiensis

The identification of genes of interest for the genetic improvement of Musa spp. against Pseudocercospora fijiensis Morelet is constrained by the limited knowledge of the molecular mechanisms of the plant-pathogen interaction. GDSL-like lipases are promising targets since they are related to the mechanisms of resistance and susceptibility to pathogens. The aim of this work was to determine, through quantitative PCR, the expression profiles of a GDSL-like lipase gene from Musa acuminata Colla during compatible and incompatible interactions with P. fijiensis. Based on this analysis, the gene coding for the GDSL-like lipase was identified in the banana genome and its overexpression was verified in the compatible interaction at the early stage of infection.Keywords:black Sigatoka, Mycosphaerella fijiensis, quantitative PCRLa identificación de genes de interés para el mejoramiento genético de Musa spp. contra Pseudocercospora fijiensis Morelet se ve limitada por el escaso conocimiento de los mecanismos moleculares de la interacción planta-patógeno. Las lipasas de tipo GDSL constituyen blancos promisorios al estar relacionadas con los mecanismos de resistencia y suceptibilidad a patógenos. El objetivo de este trabajo fue determinar mediante PCR cuantitativo los perfiles de expresión del gen de una lipasa de tipo GDSL de Musa acuminata Colla durante las interacciones compatible e incompatible con P. fijiensis. A partir del análisis realizado se identificó el gen que codifica para la lipasa de tipo GDSL en el genoma de banano y se comprobó su sobreexpresión en la interacción compatible en estadio temprano de infección.Palabras clave:Mycosphaerella fijiensis, PCR cuantitativo, Sigatoka negr

Identificación de secuencias que se expresan diferencialmente en la interacción no compatible Musa acuminata - Mycosphaerella fijiensis Morelet

Black leaf streak disease caused by Mycosphaerella fijiensis Morelet is considered the most destructive and costly foliar disease of bananas and plantain. An important step for the elucidation of molecular mechanisms of the disease resistance is to know about genes involved in plant defense response to pathogens. Identification of differentially expressed sequences in resistant genotype ‘Calcutta 4’ (Musa acuminata, AA) at an early stage of infection with M. fijiensis (6 to 12 days post inoculation) from a suppressed subtractive library (SSH) was carried out. A number of 63 ESTs, which include 42 singletons and 21 contigs were obtained by assembling 97 sequences with CAP3 algorithm. Identification of sequences according to their homology with sequences stated at protein non-redundant database GenBank, allowed to gather them in six functional categories: protein destiny (1.6%), oxidative stress (4.8%), metabolism (6.3%), energy production (6.3%), unknown function (38.1%) and without homology (42.8%). Results obtained will contribute to a better understanding of pathosystem, which allow the design of new strategies related to genetic improvement of banana.Keywords: Black leaf streak disease, expressed sequence tags, functional gene classification, Musa spp.,subtractive libraryLa Sigatoka negra se considera la enfermedad foliar más destructiva y costosa a nivel mundial que afecta la producción de bananos y plátanos. El conocimiento acerca de los genes involucrados en la respuesta de defensa en la planta ante el ataque por patógenos, constituye un paso importante para la elucidación de los mecanismos moleculares de resistencia a enfermedades. En este estudio a partir de una biblioteca sustractiva de ácido desoxirribonucleico complementaria (ADNc) realizada en el genotipo resistente ‘Calcutta 4’ (Musa acuminata, AA) en un estadio temprano de la infección con M. fijiensis (6 a 12 días posteriores a la inoculación), se realizó la identificación de las secuencias expresadas diferencialmente. Como resultado del ensamblaje con la herramienta bioinformática CAP3, de 97 secuencias de la biblioteca sustractiva fueron obtenidas 63 secuencias blanco expresadas, que incluían 42 secuencias aisladas y 21 ensamblajes. La identificación de las mismas según su homología con secuencias anotadas en la base de datos para proteínas no redundante (GenBank), permitió agruparlas en: destino de proteínas (1.6%), estrés oxidativo (4.8%), metabolismo (6.3%), producción de energía (6.3%), función desconocida (38.1%) y sin homología (42.8%). Los resultados obtenidos contribuirán a un mejor entendimiento del patosistema, lo cual permitirá el diseño de nuevas estrategias relacionadas con el mejoramiento genético en banano.Palabras clave: biblioteca sustractiva, clasificación funcional de genes, Musa spp., secuencias blanco expresadas, Sigatoka negr

Efecto de la aplicación del H2O2 durante la interacción ‘Grande naine’-Mycosphaerella fijiensis

In Musa spp. considerable economical lost are cause by Mycosphaerella fijiensis infection around the world, that is why the study of the pathosystem constitute a priority. However, the main mechanisms activated in banana after infection are still unknown and are a limitation for a better understanding of this complex relationship. The objective of this study was to determine the effect of hydrogen peroxide (H2O2) application, on leaves of ‘Grande naine’ plants, on black leaf streak disease development (BLSD). For this purpose, the first three open leaves of banana plants were inoculated with the monoascosporic isolate of M. fijiensis CCIBP-Pf-83. At three days post-inoculation different H2O2 concentrations (10, 20, 30 and 40 mmol l-1) were sprayed to these plants as well as to non-inoculated ones. During the time course of the experiment for inoculated, sprayed plants and for control plants (infected with M. fijiensis) epidemiological variables as well as the area of necrotic lesions at 49 dpi were measured. The findings of this analysis showed that the early application of H2O2 have influence on the BLSD development. Keywords: banana, black leaf streak disease, hemibiotrophic, hydrogen peroxideEn Musa spp. la infección con Mycosphaerella fijiensis Morelet causa considerables pérdidas económicas alrededor del mundo, por lo cual el estudio del patosistema constituye una prioridad. Sin embargo, los principales mecanismos activados en bananos después de la infección aún se desconocen y son una limitante para el mejor entendimiento de esta compleja relación. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de la aplicación de peróxido de hidrógeno (H2O2), en hojas de plantas de ‘Grande naine’, en el desarrollo de la enfermedad del rayado negro de la hoja (BLSD). Para este propósito, las tres primeras hojas abiertas de las plantas de banano se inocularon con el aislado monoascospórico de M. fijiensis CCIBP-Pf-83. A los tres días posteriores a la inoculación diferentes concentraciones de H2O2 (10, 20, 30 y 40 mmol l-1)se asperjaron a estas plantas así como a las no-inoculadas. Durante el curso de tiempo del experimento en plantas inoculadas, asperjadas y para las plantas control (infectadas con M. fijiensis) se determinaron variables epifitiológicas así como el área de las lesiones necróticas a los 49 dpi. Los resultados mostraron que la aplicación temprana de H2O2 tiene influencia en el desarrollo de BLSD. Palabras clave: banano, enfermedad del rayado negro de la hoja, hemibiotrófico, peróxido de hidrógen

Extracción de proteínas a partir del fluido intercelular en hojas de banano, cultivar ‘Grande naine’ (Musa AAA)

The extraction and characterization of proteins involved in plant pathogenesis process, has been an important tool for pathosystem study. The study of secreted proteins to intercellular space of leaves in response to biotic and abiotic factors constitutes an important step to reach this purpose. Intercellular proteins, from healthy and infected leaves tissue of banana plants Musa AAA (subgroup Cavendish) cultivar ‘Grande naine’ at different stages of development of the Black Sigatoka disease were extracted. Leaves fragments of 2 cm2 were infiltrated at vacuum, centrifuged and 80% (w/v) of ammonium sulphate for protein precipitation was added to the collected intercellular fluid , which were analyzed in a denaturant polyacrilamide gel at 12%. The average protein concentration obtained was 0.43 mg.ml-1 for healthy and 0.83 until 1.0 mg.ml-1 for infected samples from intercellular space. The results are the first step in Musa-Mycosphaerella fijiensis pathosystem study, allowing to know about the proteins involved in the interaction, as an essential aspect to take into account for the development of future strategies of resistance to pathogen.Key words: denatured electrophoresis, protein purification, salt precipitationLa extracción y caracterización de las proteínas involucradas en los procesos de patogénesis en plantas ha sido una herramienta fundamental para el estudio de diferentes patosistemas. El estudio de las proteínas secretadas a los espacios intercelulares de las hojas, en respuesta a factores bióticos y abióticos, constituye un paso fundamental para lograr este propósito. Se realizó la extracción de proteínas intercelulares, a partir de tejido de hojas de plantas adultas, de banano Musa AAA (subgrupo Cavendish) cultivar ‘Grande naine’, sanas y enfermas con síntomas en diferentes estadios de desarrollo de la enfermedad Sigatoka negra. Fragmentos de hoja de 2 cm2 se infiltraron al vacío, se centrifugaron y al recobrado obtenido se le añadió sulfato de amonio al 80% (p/v) para la precipitación de las proteínas, las que posteriormente se analizaron en un gel de poliacrilamida desnaturalizante al 12%. Se obtuvo una concentración de proteínas promedio de 0.43 mg.ml-1 para muestras sanas y de 0.83 hasta 1.0 mg.ml-1 en las infectadas. Los resultados constituyen el paso inicial en el estudio del patosistema Musa-Mycosphaerella fijiensis, lo que permitirá conocer acerca de las proteínas involucradas en la interacción, como aspecto esencial a tener en cuenta para el desarrollo de las futuras estrategias de resistencia a patógenos.Palabras clave: electroforesis desnaturalizante, precipitación salina, purificación de proteína

Empleo de la tinción anilina azul-KOH en el estudio de la interacción banano-Mycosphaerella fijiensis Morelet

The analysis of the first stages of the infection process with the fungus Mycosphaerella fijiensis Morelet was made beginning with the inoculation of young banana plants obtained from in vitro culture. The experimental system host-pathogen studied, included the susceptible cultivar ‘Niyarma yik’ (AA) to Black Sigatoka disease and the Pseudocercospora fijiensis isolate CCIBP-Pf1. The fluorescent staining technique with KOH-aniline blue was used for this study. Samples from infected leaves were taken and incubated in a KOH solution, rinsed in deionized water, mounted in the stain solution and examined with ultraviolet fluorescence. The use of this technique allowed to observe the epiphytic growing of the fungus over the plant tissue with high resolution and contrast, in an early stage of the infection.Key words: Black Sigatoka, fungi, MusaEl análisis de las primeras etapas del proceso de infección, con el hongo Mycosphaerella fijiensis Morelet, fue realizado a partir de la inoculación del mismo en plantas jóvenes de banano obtenidas por cultivo in vitro. El sistema experimental hospedante patógeno estudiado incluyó el cultivar ‘Niyarma yik’ (AA), con susceptibilidad a la enfermedad de la Sigatoka negra y el aislado de Pseudocercospora fijiensis CCIBP-Pf1. Para este estudio fue empleada la técnica de tinción fluorescente con anilina azul-KOH. Muestras de hojas infectadas fueron tomadas e incubadas en una solución de hidróxido de potasio, lavadas con agua desionizada, montadas en solución de tinción y observadas con luz ultravioleta. El empleo de esta técnica permitió visualizar con gran resolución y contraste, el crecimiento epifítico del hongo sobre el tejido de la planta en un estadio temprano de la infección.Palabras clave: hongo, Musa, Sigatoka negr