Florencia Arroyo

Interacción Fusarium Poae - Brachypodium Distachyon

Las especies gramíneas, como el trigo y la cebada, se cultivan y son una base nutricional en casi todas las regiones del mundo, siendo nuestro país uno de los principales productores de ambas. Estas especies, al igual que otras, se ven afectadas por diversos patógenos fúngicos que, no solo producen mermas en los rendimientos, sino que además tienen la capacidad de producir toxinas nocivas para la salud del hombre y de los animales. Dentro de éstos patógenos fúngicos, se encuentra Fusarium poae, patógeno con un amplio espectro de hospedantes, capaz de producir tricotecenos de tipo A, como la toxina HT-2, T-2 y de tipo B como el nivalenol (NIV), con reconocidos efectos inmunosupresores, proapoptóticos, neurotóxicos, citotóxicos y linfotóxicos en líneas celulares humanas y animales.

Se ha demostrado que F. poae es una de las especies más aisladas de granos de trigo pan y cebada destinada al malteado y que es el principal agente etiológico productor de NIV en estos granos.  Estudios de interacciones planta- patógeno, por lo general son complejos, demandando mucho tiempo (especialmente por el ciclo natural de las plantas), dependientes de condiciones ambientales, poco prácticos y espaciosos (dado por el tamaño de las plantas), con información genética limitada, etc. Brachypodium distachyon, es una gramínea propuesta como un nuevo modelo para estudios de genómica funcional. Varias características la hacen muy interesante para estudios de interacción patógeno-hospedante, entre ellas, posee uno de los genomas más pequeños de las gramíneas, está emparentada filogenéticamente con el trigo y la cebada, y presenta sintenia conocida entre esta especie y otras gramíneas (el 77% de los genes de Bd21 posee una fuerte correlación con distintos marcadores de secuencia expresada o EST de Triticeae). Recientemente, se ha demostrado la presencia de genes de la familia PR1 (Pathogenesis- related1) en Brachypodium, similares a los encontrados en arroz. La importancia de esta identificación, radica en que la familia de genes PR1, son utilizados comúnmente como marcadores de la biosíntesis o señalización de fitohormonas (ácido salicílico, ácido jasmónico y etileno) en presencia de patógenos. Además, se ha demostrado que Brachypodium no solo expresa genes generales de defensa a patógenos, sino que también genes relacionados a “detoxificación”. Recientemente, nuestro grupo de trabajo, ha evidenciado existencia de compatibilidad en estudios de interacción en raíces y espigas de distintas líneas de Brachypodium con F. poae y otras especies de Fusarium. En la actualidad existen diversas accesiones de B. distachyon y algunos mutantes, que hacen muy interesante la utilización de este sistema. Comenzar con el desarrollo de este tipo de estudios abre una nueva frontera en la búsqueda de características/genes de resistencia para los cultivos como trigo, cebada, maíz, sorgo, etc. Al haber podido establecer la existencia de interacción entre F. poae-Brachypodium, es que se proponen desarrollar estudios de expresión de diferentes genes de defensa y “detoxificación” de la planta, ante la presencia del patógeno. Asimismo, el poder secuenciar ARN (RNAseq) permite en un solo ensayo identificar y cuantificar transcriptos, lo cual se plantea evaluar en las líneas que muestren mayor y menor interacción con el patógeno en cuestión.