Expresión de la enzima peroxidasa en plantas de Saccharum sp. híbrido inoculadas con Xanthomonas albilineans Ashby (Dowson)
Resumen
En este estudio se evaluó la expresión de la enzima peroxidasa (POX) en dos cultivares de caña de azúcar (Saccharumsp. híbrido) y la correlación con la respuesta de cada uno ante la invasión del patógeno Xanthomonas albilineans, su agente causal. Los cultivares evaluados fueron Mayarí 55-14 (tolerante) y Cuba 85-102 (susceptible); ambos se inocularon a los cinco meses de edad con la bacteria, y los controles, con el tampón fosfato de sodio. Se utilizó un diseño totalmente aleatorizado, con tres réplicas. A los datos se les realizó análisis de varianza (ANOVA), mediante el paquete estadístico Stargraphic plus versión 5.1. En ambos cultivares la actividad específica POX se incrementó después de la inoculación con la bacteria; en el My55-14 fue superior respecto al C85-102 a partir de dos horas. La respuesta a la infección del patógeno se detectó más rápido en el cultivar tolerante (2 horas) que en el susceptible (4 horas). Se concluye que la actividad peroxidasa está involucrada en los procesos de defensa de la caña de azúcar contra la bacteria X. albilineans; de ahí que se pueda utilizar, por su importancia, en la identificación de genotipos resistentes a este patógeno, en el marco de los programas de mejoramiento de esta planta, con vistas a garantizar la obtención de biomasa de mayor calidad, tanto para la industria azucarera como para la alimentación animal.
Citas
2. Arellano-Litardo, Ana C.; Ramos-Leal, M.; Loor-Márquez, Zaida; Cabanilla-Guamán, Leyddi; Borisovna, Sofía & Pincay-Flores, A. Identificación de cultivares comerciales de caña de azúcar (Saccharum spp. híbrido) mediante el empleo de isoenzimas peroxidasas. Revista CENIC Ciencias Biológicas. 43 (3):7-15, 2012.
3. Blanch, María I.; Legaz, María E. & Vicente, C. Xanthan production by Xanthomonas albilineansinfecting sugarcane stalks. J. Plant Physiol. 165 (4):366-374, 2008.
4. Bülow, L.; Schindler, M.; Choi, C. & Hehl, R. PathoPlant®: A database on plant-pathogen interactions in silico biology. In. Silico Biol. 4 (4):529-536, 2004.
5. Cerón, Laura E. Determinación y análisis comparativo de proteínas relacionadas con patogénesis (PR) de los espacios intercelulares de plantas de tomate resistente (Lycopersicon esculentum ceraciforme) y susceptible (Lycopersicon esculentum Mill) antes y después de la infección con Phytophthora infestans (Mont) de Bary. Trabajo de grado. Bogotá: Departamento de Química, Universidad Nacional de Colombia, 2000.
6. Damaj, M.; Beremand, P. P.; Al-Douri, A. F.; Silva, M. A.; Jifon, J. L.; Kumpatla, S. P. et al.Coordinated defense responses in sugarcane revealed by transcriptional profiling. Abstracts of the Plant-Pathogen Interaction Workshop. Plant & Animal Genomes XIII Conference. W158: Intl. Consortium for Sugarcane Biotech. (ICSB). San Diego, USA, 2005.
7. Díaz, Maricela. Escaldadura foliar de la caña de azúcar en Cuba: Caracterización, diversidad y diagnóstico molecular de su agente causal (Xanthomonas albilineans (Ashby) Dowson). Tesis en opción al grado de Doctor en Ciencias Agrícolas. San José de las Lajas, Cuba: Universidad Agraria de La Habana, 2000.
8. Díaz, Maykelis; Pérez, Y.; Cazaña, Yanet; Prieto, Marlene; Wencomo, Hilda B. & Lugo, Yudith. Determinación de antioxidantes enzimáticos en variedades e hibridos de Morus alba. Pastos y Forrajes. 33 (3):301-310, 2010.
9. Do, H. M.; Hong, J. K. Jung, H. W.; Kim, S. H. & Hwang, B. K. Expression of peroxidase-like genes, H2O2production and peroxidase activity during the hypersensitive response to Xanthomonas campestrispv. vesicatoria in Capsicum annuum bundle. Mol. Plant Microbe. Interact. 16 (3):196-205, 2003.
10. Duncan, D. B. Multipleranges and multiple F test. Biometrics. 11 (1):1-42, 1955.
11. García-Limones, Carmen; Hervás, Ana; Navas-cortés, J. A.; Jiménez-Díaz, R. M. & Tena, M. Induction of an antioxidant enzyme system and other oxidative stress markers associated with compatible and incompatible interactions between chickpea (Cicer arietinum L.) and Fusarium oxysporum f. sp. ciceris. Physiol. Mol. Plant Pathol. 61 (6):325-337, 2002.
12. Gulsen, O.; Eickhoff, K. T.; Heng-Moss, Tiffany; Shearman, R.; Baxendale, F.; Sarath, G. et al.Characterization of peroxidase changes in resistant and susceptible warm-season turfgrasses challenged by Blissus occiduus . Arthropod. Plant Interact. 4 (1):45-55, 2010.
13. Hernández, Marta; Simón, L. & Sánchez, Saray. Rendimiento forrajero de la caña de azúcar asociada a leguminosas arbóreas. I. Primer año de evaluación. Pastos y Forrajes. 27 (1):51-54, 2004.
14. Huerta-Lara, M.; Rojas-Martínez, Reina I.; Bautista-Calles, Juliana; Reyes-López, D.; Becerril-Herrera, M.; Romero-Arenas, O. et al. Genetic and pathogenic diversity of Xanthomonas albilineans (Ashby) Dowson, in Mexico. Res. J. Biol. Sci. 4 (3):312-319, 2009.
15. Legaz, M. E.; Blanch, M.; Piñón, Dolores; Santiago, R.; Fontaniella, B.; Blanco, Y. et al.Sugarcane glycoproteins mayact as signals for the production of xanthan in the plant-associated bacterium Xanthomonas albilineans . Plant Signal Behav. 6 (8):1132-1139, 2011.
16. Lowry, O. H.; Rosebrough, N. J.; Farr, A. L. & Randall, R. J. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 193 (1):265-275, 1951.
17. Machado-Assefh, C. R.; Collavino, N. G.; Daz, M.; Pocoví, M. I. & Mariotti, J. La actividad peroxidasa en caña de azúcar (Saccharum spp): evolución temporal de la reacción y su posible rol en la resistencia a la roya marrón (Puccinia melanocephala, H and P Sydow). RIA. 39 (2):169-175, 2013.
18. Matos, Madyu. Evaluación de la presencia de los serovares I y III de Xanthomonas albilineans en plantas procedentes de áreas comerciales y vitroplantas de caña de azúcar. Tesis para optar el grado de Máster en Microbiología General. La Habana: Facultad de Biología, Universidad de La Habana, 2002.
19. Montoliu, Almudena. Respuestas fisiológicas de los cítricos sometidos a condiciones de estrés biótico y abiótico: Aspectos comunes y específicos. Tesis en opción al grado de Doctor en Ingeniería Agrónoma. Castellón de la Plana, España:Universitat Jaume, 2010.
20. Peralta, E. L., Martínez, B.; Martín, D. & Jones, P. Quality control for the production of pathogen-free plantlets in Cuban sugarcane biofactories. ISSCT Pathology and Molecular Biology Workshop, Abstracts. South Africa, 1997.
21. Quistián, Deyanira & Valadez, J. A. Estrategias de defensa vegetal. Planta. 6 (12):10-13, 2011.
22. Ryan, R. P.; Vorhölter, F. J.; Potnis, N.; Jones, J. B.; Van Sluys, M. A.; Bogdanove, A. J. et al.Pathogenomics of Xanthomonas: understanding bacterium-plant interactions Nat. Rev. Microbiol. 9 (5):344-355, 2011.
23. Saathoff, A. J.; Donze, Teresa; Palmer, N. A.; Bradshaw, J.; Heng-Moss, Tiffany; Twingg, P. et al.Towards uncovering the roles of swithgrass peroxidases in plant processes. Front. Plant Sci. 4:1-12, 2013.
24. Santiago, R.; Armas, R. de; Legaz, M. E. & Vicente, C. Changes in phenolic acids content, phenylalanine ammonia-lyase and peroxidase activities in sugarcane leaves induced by elicitors isolated from Xanthomonas albilineans . Australas. Plant Path. 38 (4):357-365, 2009.
25. Sharma, P.; Jha, A. B.; Dubey, R. S. & Pessarakli, M. Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. J. Bot. 10.1155/2012/217037, 2012.
26. Sofo, A.; Scopa, A.; Nuzzaci, Maria & Vitti, Antonella. Ascorbate peroxidase and catalase activities and their genetic regulation in plants subjected to drought and salinity stresses. Int. J. Mol. Sci. 16 (6):13561-13578, 2015.
27. Van Loon, L. C.; Rep, M. & Pieterse, C. M. J. Significance of inducible defense-related proteins in infected plants. Annu. Rev. Phytopathol. 44:135-162, 2006.
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