Aproximación molecular al antagonismo de trichoderma spp. Sobre verticillium dahliae para el biocontrol de la verticilosis en genotipos de olea europea susceptibles y resistentes al patotipo defoliante

Resumen

RESUMEN DE LA TESIS DOCTORAL DE D./Dª : IRENE CARRERO CARRÓN La Verticilosis del olivo, causada por el hongo Verticillium dahliae, es una de las enfermedades más importantes del cultivo en todo el mundo. En España constituye la principal amenaza sanitaria del olivar andaluz, siendo el patotipo defoliante (D) del patógeno el que produce los mayores daños y pérdidas económicas. El objetivo general de este trabajo ha sido estudiar los mecanismos de acción que subyacen en la protección contra la infección por V. dahliae D del material biológico, vegetal (olivo y acebuche) y microbiano, seleccionado previamente, tanto a nivel de la capacidad antagonista de diferentes cepas de Trichoderma spp. como del diálogo molecular de éstas con la planta. Se evaluó in vitro el potencial antagonista de diferentes cepas de Trichoderma spp., frente a cepas D y no defoliantes (ND) de V. dahliae, en ensayos de cultivo dual y de membrana. Los resultados mostraron que Trichoderma atroviride T11 posee mayor capacidad antagonista frente a cepas de los patotipos D y ND del patógeno. En ensayos in vivo, realizados con tres cepas de Trichoderma spp. y plantones de olivo “Picual”, se observó que las tres cepas eran capaces de colonizar la rizosfera del olivo, que las poblaciones alcanzadas se mantienen estables a lo largo del tiempo cuando la inoculación del antagonista se realiza mediante riego con una suspensión de conidias, y que solo Trichoderma asperellum T25 incrementa significativamente el crecimiento de la planta. Mediante un estudio de “microarrays” se analizaron los cambios transcriptómicos en T. atroviride T11 asociados con su micoparasitismo sobre V. dahliae D V-138I. Existió una sobrerrepresentación de los procesos biológicos de metabolismo y proteolisis, las funciones moleculares de actividad catalítica y de transporte, y el componente de membrana “integral de membrana” en la cepa T11 cuando sobrecrece una colonia de V. dahliae V-138I. A su vez, la sobrerregulación de peptidasas junto con el incremento significativo de la actividad proteasa, indicaron que la proteólisis es el mayor proceso biológico implicado en el micoparasitismo de T11. También se abordó, mediante microscopía confocal, el proceso de infección y colonización de clones de acebuche y olivo susceptibles (“Picual” y “Ac-15”) y resistentes (“Ac4” y “Ac18”) por V-138I, en ausencia y en presencia de Trichoderma harzianum T34; utilizando para ello transformantes del antagonista y del patógeno que sobreexpresan una proteína verde fluorescente (GFP) y una proteína amarilla fluorescente (YFP), respectivamente. Los niveles observados de colonización del sistema radical y del tallo de los plantones por V-138I concuerdan con la susceptibilidad mostrada por “Picual” y “Ac-15” y la resistencia de “Ac-4” y “Ac-18”. Además se observó que T34 coloniza el sistema radical de dichos plantones sin acceder a los haces xilemáticos del mismo y que la infección por el antagonista dificulta el acceso del patógeno al xilema de estas plantas. Por último se analizaron mediante PCR cuantitativa los cambios de expresión de genes relacionados con mecanismos de defensa en plantones de acebuche con distinta susceptibilidad a V-138I, inoculadas o no con el antagonista T34. Los perfiles de expresión de los genes PAL, WRKY4, ACS7, IAA9 y EIN3 en las raíces y hojas de acebuche “Ac-4” (resistente) y “Ac-15” (susceptible), en respuesta a su inoculación con V-138I y/o T34 muestran que ambos hongos difieren en la señalización de respuestas de defensa contra la infección en ambos clones de acebuche y que, a su vez, el genotipo de la planta influye en la señalización de las mismas.