sanas e infectadas , de ápices de plantas de Cattleya maxima Lindl.
Las plantas resistentes tienen la capacidad de reconocer una invasión patógena debido a que están molecularmente equipadas con un sistema de alerta de
señalización(69) .Varios componentes están involucrados en este evento de
señalización. La primera es una proteína receptora única que puede estar localizada en los límites exteriores de la célula de la planta o en el citosol. Otros componentes incluyen proteínas que son responsables de la transducción de la señal al núcleo, donde la expresión inducida de genes de defensa se activa (70). Se incluyen dentro de
este grupo el gen SERK. Varias líneas de evidencia (70,71,74,76) han demostrado que SERKs como un grupo de la familia LRR-RLKs, desempeñan importantes papeles en
el reconocimiento de patógenos que activan respuestas eficaces de defensa.
En la presente investigación, se evaluó la expresión del gen CmSERK frente al ataque
de patógenos en las plantas de Cattleya maxima Lindl. La PCR de tiempo real reveló
que la infección fúngica, se relaciona con la expresión del gen CmSERK. En las
plantas, existen numerosos receptor-quinasas (RLKs), que están implicadas en la
67
Kubista, M., Andrade, J., Bengsston, M., Foorotan, M., Jonák, J., Lind, K., Sindelka, R., Sjöback, R., Sjögreen, B., Strömbom, L., Sthåhlberg, A., Zoric, N (2006). The real-time polymerase chain reaction, Molecular Aspects of Medicine, Vol 27, pg: 95-125.
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69
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70 Vanoosthuyse, V., Tichtinsky, G., Dumas, C., Gaude, T. and Cock, J.M. Interaction of Calmodulin, a
sorting nexin and kinase-associated protein phosphatase with the Brassica oleracea S locus receptor kinase. Plant Physiology, 2003; 133:919-929.
- 32 - 0 1 2 3 4 5 6
Botritys cinerea Colletotrichum acutatum
RT - PCR
ápice sano ápice infectado
percepción de señales de patógenos externos y la transferencia de las señales dentro de las células de la planta para activar un gran número de expresiones de genes (71)
Los datos presentados en la figura 11 indica que los tejidos infectados con
Colletotrichum acutatum y Botrytis cinerea aumentan la expresión del gen CmSERK,
en comparación con el tejido sano. Estos resultados se presentan de una manera similar a los resultados reportados por Hu et al.,(72) que encontró que OsSERK1, un
gen SERK de arroz recientemente identificado, al ser inducido por la infección por
patógenos y por moléculas de defensa de señalización tales como ácido salicílico, ácido jasmónico, y ácido abscísico condujo al aumento de la sobreexpresión de
OsSERK1, estas plantas de arroz transgénicas mostraron un aumento de la
resistencia a Magnapothe grisea.
De igual manera, las plantas de lechuga mostraron que el silenciamiento del gen
LsSERK redujó su capacidad de defensa y se volvieron más susceptibles al ataque de
Sclerotinia. Por lo tanto, la eliminación del gen LsSERK a través de silenciamiento de
ARN corrobora la hipótesis de que SERK está implicado en la defensa de la planta, ya
que estas plantas tuvieron que resistir el ataque de hongos (73)
71
Becraft, P (1998). Receptor kinases in plant development. Trends Plant. Sci 3:384–388.
72
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73 Santos MO, Romano E, Vieira LS, Baldoni AB, Aragão FJL (2009)Suppression of
SERK gene expression affects fungus tolerance and somatic embryogenesis in transgenic lettuce. Plant Biol 2. 11:83– 89.
Figura. 11. Expresión del gen CmSERK en respuesta al ataque de hongos patógenos. Los resultados mostrados son la media ± error estándar de 2 repeticiones biológicas.
- 33 -
Se ha establecido que algunos LRR-RLKs, entre ellos SERK funcionan como
reguladores de la respuesta de defensa a patógenos bacterianos (74,75), hongo
necrotrófico (76) y la infección viral (77,78)
El análisis de la expresión génica de las muestras estudiadas demostró que existen diferencias significativas entre tejidos, por ejemplo el tejido sano presentó índices de expresión más bajos, en comparación con el tejido infectado el cual presentó mayor expresión, sin embargo se pudo evidenciar que existe una desviación estándar algo elevada para tejido sano e infectado entre las dos repeticiones biológicas, la razón de estos resultados es posiblemente la baja cantidad de repeticiones biológicas.
Se pudo contribuir con el fin y el propósito planteado al momento de iniciar la investigación, ya que se logró aportar con conocimiento en una más de las funciones
que cumple el gen SERK en orquídeas, además de confirmar el rol que éste cumple
en la interacción planta - patógeno, al saber que SERK pertenece a una pequeña
familia de cinco receptores quinasas de plantas que están involucrados en al menos cinco diferentes vías de señalización (79) .Se dice que un miembro de esta familia,
conocido como INSENSITIVE1 brasinoesteroides (BRI1)-ASOCIADO KINASE1 (BAK1), también conocido como SERK3, es el correceptor de la brasinolida (BR)
receptor BRI1, función que es dependiente de BR y parcialmente redundantes con
SERK1. BAK1 (SERK3) solo controla la inmunidad innata planta, es también el co-
receptor del receptor de la flagelina FLS2, y, junto con SERK4, puede mediar el control
de la muerte celular (80,81)
74
Song WY, Wang GL, Chen LL, Kim HS, Pi LY, Holsten T, Gardner J, Wang B, Zhai WX, Zhu LH, Fauquet C, Ronald P (1995). A receptor kinase-like protein encoded by the rice disease resistance gene, Xa21. Science. 270 : 1804-1806
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78
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79
Schmidt E, Guzzo F, Toonen M, de Vries S (1997). A leucine-rich receptor-like kinase marks somatic plant cells competent to form embryos. Development. 124: 2049–2062
80
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81 He K, Gou X, Yuan T, Lin H, Asami T, Yoshida S, Russell SD, Li J (2007). BAK1 and BKK1 regulate
brassinosteroid-dependent growth and brassinosteroid- independent cell-death pathways. Curr Biol. 17: 1109–1115
- 34 -
- 35 -
V. Conclusiones
Se comprobó por medio del GenBank (herramienta Blastn), que los patógenos
aislados correspondían a Colletotrichum acutatum y Botrytis cinerea.
La inoculación mediante el método de inyección, con suspensión fúngica, produjo infección en plantas de Cattleya maxima Lindl, evidenciándose
sintomas caracteristicos de la enfermedad de cada patógeno.
El gen CmSERK se expresa más en el tejido infectado por suspensión fúngica,
lo que corrobora que participa en las vías de señalización de la planta cuando es atacado por los agentes patógenos.
- 36 -
- 37 - ANEXO I
Extracción de ADN DNeasy Plant Mini Kit de Qiagen ® Pasos Previos:
a) Aislamiento de muestras (posible lavado y eliminación de impurezas).
b) Calentar el bloque a 65°C y colocar el buffer AE según la cantidad de muestras
c) Someter las muestras a Nitrógeno líquido y triturar.
Pasos de Extracción:
1. Colocar 400ul de buffer API mas 4ul de RNAasa, dar vortex e incubar por