Detección y cuantificación de quitinasa en hojas de banano (Musa spp.) inoculadas con Mycosphaerella fijiensis

Cynthia Sánchez-García, Mileidy Cruz-Martín, Yelenys Alvarado-Capó, Luis Rojas, Michel Leiva-Mora, Mayra Acosta-Suarez, Berkis Roque

Resumen


Aún es muy limitado el conocimiento del papel de enzima quitinasa en la interacción Musa spp.-Mycosphaerella fijiensis. Por ello, su estudio resulta de gran interés, principalmente, en los programas de mejoramiento genético. El objetivo de este trabajo fue detectar y cuantificar quitinasas en hojas de plantas de Musa spp. (‘Grande naine’ y ‘Calcutta 4’) inoculadas con M. fijiensis en casa de cultivo. La detección de la actividad enzimática en muestras de hojas de plantas de ambos genotipos, a diferentes tiempos después de la inoculación, se realizó en geles de agarosa con glicolquitina como substrato y se reveló empleando Calcoflour brightener. Se observó que en las plantas de ‘Calcutta 4’ hubo un incremento en la actividad quitinasa en las plantas inoculadas respecto a las sin inocular, en todos los tiempos evaluados. En las plantas de ‘Grande naine’ inoculadas esta diferencia respecto al control solo se observó a las dos horas y a los tres días después de la inoculación. En cada tiempo, los mayores valores de concentración de la enzima, correspondieron a las muestras del genotipo resistente. Se demostró que la acumulación de esta enzima estuvo relacionada con la respuesta de la planta ante la inoculación del patógeno.

Palabras clave: enzimas hidrolíticas, proteínas PR, respuesta defensiva vegetal, Sigatoka negra


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Referencias


Alvarado-Capó, Y, Leiva M, Rodríguez MA, Acosta M, Cruz M, Portal,O, Kosky RG, García L, Bermúdez I, Padrón J (2003) Early evaluation of Black leaf streak resistance by using mycelial suspensión of Mycosphaerella fijiensis. Mycosphaerella leaf spot diseases of bananas: present status and outlook. En: Jacome, L, Leproive P, Martín D, Ortiz R, Romero R, Escalant JV(eds).pp 169-175.INIBAP, Montpellier

Arzanlou, M, Groenewald JZ, Fullerton RA, Abeln ECA, Carlier J, ZapaterMF, Buddenhagen IW, Viljoen A, Crous PW(2008) Múltiple gene genealogies and phenotypic characters differentiate several novel species of Mycosphaerella and related anamorphs of banana. Persoonia 20:19-37

Balint-Kurti, PJ, May GD, Churchill ACL (2001) Development of a transformation system for Mycosphaerella pathogens of banana: a tool for the study of host/pathogen interactions. FEMS Microbiol. Lett. 195:9-15

Broekaert, WF, Térras FRQ YCammue BPA(2000) Induced and performed antimicrobial proteins. En: Slusarenko, AJ, Fraser, RSS, Van Loon, LC (eds). Mechanismsof resistance toplant diseases, Kluwer Academic Publisher, Dordrecht

Casado-Vela, J, Sellas S, Martínez RB (2006) Proteomic analysis of tobáceo mosaic virus-infected tomato {Lycopersicon esculentum M.) fruits and detection of viral coat protein. Proteomics6:S196-206

Colditz, F, Krajinski F, Niehaus K (2007) Plant Proteomics Upon Fungal Attack. En: Šamaj, J y Thelen, J (eds.). Plant Proteomics. Chapter 18. Springer. Paris

Elvira, M, Molina M, Gilardi P, García-Luque I, Serra M (2008) Proteomic analysis of pathogenesis-related proteins (PRs) induced by compatible and incompatible interactions ofpeppermild mottle virus (PMMoV) in Capsicum chínense L. plants. Journal of Experimental Botany 59 (6): 1253-1265

Ferreira, RB, Monteiro S, Freitas R, Santos CN, Chen Z, Batista LM, Duarte J, Borges A, Teixeira AR (2007) The role of plant defence proteins in fungal pathogenesis. Molecular Plant Pathology 5: 677-700

Ferreira, RB, Monteiro S, Freitas R, Santos CN, Chen Z, Batista LM, Duarte J, Borges A, Teixeira AR (2006) Fungal pathogens: The battle for plant infection. Crit Rev Plant Sci. 25:505-524

Gómez Lim, M, González J, Ortiz J, Aguilar M, Sandoval J (2002) Generation of transgenic banana (cv. ‘Grande naine’) containing antifungal genes as a means to confer resistance to Black Sigatoka. En: Acorbat. Memorias XV Reunión. Realizada en Cartagena de Indias, Colombia. Octubre 27 a Noviembre 02. Medellín, Colombia

Grover, A, Gowthaman, R(2003) Strategies for development offungus resistant transgenic plants. Curr Sci 84:330-340

Jach, Q GornhardtB, MundyJ, Logemann J, Pinsdorf E, Leah R, Schell J, Maas C (1995) Enhanced quantitative resistance against fungal disease by combinatorial expression of different barley antifungal proteins in transgenic tobáceo. Plant J. 8: 97-109

Kasprzewska, A (2003) Plantchitinases-regulation and function. Cell Mol. Biol. Lett. 8: 809-824

Marín, DH, Romero RA, Guzmán M, Sutton TB (2003) BlackSigatoka:anincreasingthreatto banana cultivation. Plant Dis. 87: 208-222

Moore, K G, Price M S, Bostón R S, Weissinger A K, PayneGA(2004) A chitinase from Tex6 maize kernels inhibits growth of Aspergillus flavus. Phytopathology 94: 82-87

Ortiz, E, Kaemmer D, Zhang H B, Muth J, Rodríguez M, Arias C, James A (2005) Construction and characterization of a plant transformation-competent BIBAC library of the black Sigatoka-resistant banana Musa acuminata cv. Tuu Gia (AA). Theoretical and Applied genetics 110(4): 706-713

Portal, O (2008) Development of molecular tools to study the interaction between banana and Mycosphaerella fijiensis, the causal agent of Black LeafStreakDisease. PhDthesis. Ghent University, Belgium

Radjacommare, R, RamanathanA, KandanA, Harish S, Thambidurai G, Sible GV, Ragupathi N, Samiyappan R (2004) PGPR mediates induction of pathogenesis-related (PR) proteins against the ¡nfection of blast pathogen in resistant and susceptible ragi [Eleusine coracana (L.) Gaertner] cultivars. Plant and Soil 266:165-176

Šafá, J, Noa JC, Vrána J, Bartoš J, Alkhimova O, Sabau X, Šimková H, Lheureux F, Caruana M L, Dolé J, Piffanelli P (2004) Creation of a BAC resource to study the structure and evolution of the banana (Musa balbisiana) genome. Genome47: 1182-1191

Stintzi,A, HeitzT, Prasad V, Wiedemann-Merdinoglu S, Auffmann S, Eoffroy P, Legrand M, Fritig B (1993)

Plant ‘pathogenesis-related’ proteins and their role in defense against pathogens. Biochimie 75:687-706

Theis, T, Stahl U (2004) Antifungal proteins: targets, mechanisms and prospective applications. Cell Mol. Ufe Sci. 61:437-455

Tuzun, S, Somanchi A (2006) The possible role of PR proteins in multigenic and induced systemic resistance. En: Tuzun S, Bent E (eds) Multigenic and induced systemic resistance in plants, pp. 112-142. Springer. New York

Velasquez, L, HammerschmidtR(2004) Development of a method forthe detection and quantification of total chitinase activity by digital analysis. Journal of Microbiological Methods 59: 7-14

Vilarinhos, AD, Piffanelli P, Lagoda P, Thibivilliers S, Sabau X, Carreel F, D’Hont A (2003) Construction and characterization of a bacterial artificial chromosome library of banana {Musa acuminata Colla). Theoretical and Applied Genetics 106 (6): 1102-1106

Viswanathan, R., Malathi P, Ramesh Sundar A, Aarthi S, Premkumari S, Padmanaban M (2005) Differential induction of chitinases and thaumatin-like proteins in sugarcane in response to infection by Colletotrichum falcatum causing red rot disease. Journal of Plant Diseases and Protection 112 (5): 417-425

Wang, S, Wu J, Rao P, Ng TB (2005) A chitinase with antifungal activity from the mung bean. Protein Expr. Purif. 40: 230-236




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