Biología Aplicada · 2025
Variación de la expresión de genes en variedades resistentes y susceptibles de clavel (Dianthus caryophyllus) elicitadas con aislados de Fusarium oxysporum f.sp. dianthi con distintos niveles de patogenicidad
El clavel (Dianthus caryophyllus) es una planta de gran importancia económica en Colombia, siendo el segundo mayor exportador de flores cortadas a nivel mundial. Sin embargo, la producción se ve afectada por enfermedades como la fusariosis, causada por Fusarium oxysporum f.sp. dianthi, que provoca pérdidas significativas en los cultivos. La resistencia de las variedades de clavel a este patógeno es crucial para mitigar estas pérdidas. El objetivo principal de esta investigación fue determinar la variabilidad en la expresión de genes relacionados con la resistencia en diferentes variedades de clavel frente a aislados de Fusarium oxysporum que presentan distintos niveles de patogenicidad. Se buscó comparar la respuesta de variedades resistentes y susceptibles al ataque del patógeno. Los resultados mostraron que las variedades de clavel presentaron diferencias significativas en su resistencia a los aislados de Fusarium. La variedad 395 se identificó como la más resistente, mientras que la variedad 6515 fue la más susceptible. Se observó que la expresión de genes de defensa, como GLU, PAL y UGT, fue mayor en las variedades resistentes en comparación con las susceptibles. Además, la activación de estos genes varió dependiendo del aislado de Fusarium, lo que sugiere que la resistencia es un fenómeno multigénico y multivariado. La investigación concluyó que la resistencia de las variedades de clavel a Fusarium oxysporum está relacionada con la expresión diferencial de genes de defensa. Las variedades resistentes mostraron una mayor capacidad para activar estos genes en respuesta a la infección, lo que limita el crecimiento del patógeno. Estos hallazgos son fundamentales para el desarrollo de estrategias de mejoramiento genético que busquen aumentar la resistencia de las variedades de clavel a enfermedades fúngicas.
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Contenido
- INTRODUCCIONp. 14
- Clavel (Dianthus caryophyllus)p. 14
- Fusarium oxysporump. 15
- Respuesta de la plantap. 18
- MATERIALES Y METODOSp. 26
- Lugar de estudio y obtención del material biológicop. 28
- Obtención y propagación de células indiferenciadas y microplantas de clavelp. 29
- Mantenimiento y re-cultivo de aislados patogénicos de Fusarium oxysporump. 29
- Obtención de cultivos monospórico de Fusarium oxysporump. 30
- Verificación taxonómica e identificación de estructuras reproductivasp. 30
- Evaluación de la resistencia de micro-plantulas a FOX por cultivo dualp. 31
- Ensayo de elicitacion de células indiferenciadas en cultivo dualp. 32
- Extracción de ADN de microplantas in vitrop. 32
- los genes a estudiarp. 33
- Genes de clavel evaluadosp. 34
- Extracción y cuantificación de ARN total de micro-plantasp. 35
- qPCR de ADN genómico y RT-PCR de mRNAp. 36
- RT-qPCR de mRNA de células elicitadasp. 36
- Análisis de resultados de expresión y análisis estadísticop. 37
- RESULTADOS Y ANALISISp. 38
- Propagación de células indiferenciadas y micro-plantas de clavelp. 38
- Mantenimiento y re-cultivo de aislados patogénicos de Fusarium oxysporump. 29
- reinfecciónp. 43
- Verificación taxonómica e Identificación de estructuras reproductivasp. 30
- variedades de clavelp. 49
- Prueba de patogenicidad de FOX con la variedad de clavel 395(R)p. 49
- Prueba de patogenicidad de FOX con la variedad SH2(S) de clavelp. 52
- Prueba de patogenicidad de FOX con la variedad de clavel 6515p. 54
- Análisis estadísticop. 58
- Obtención de ADN de Células de Clavelp. 65
- de células de clavelp. 65
- Obtención de RNAtotal, mRNA y RT-qPCRp. 68
- DISCUSIÓNp. 85
- de los aislados de FOXp. 85
- variación de la patogenicidad de aislamientos de FOXp. 91
- CONCLUSIONESp. 97
- RECOMENDACIONESp. 98
- BIBLIOGRAFIAp. 99
- Tabla 1. Protocolo para PCR utilizando MyTaq™ DNA Polymerasep. 34
- estudiop. 35
- Tabla 4. Protocolo Kit SYBR® Green Quantitative RT-qPCRp. 37
- (* Tm annealing primers)p. 37
- Tabla 6. Resultados de tres repeticiones de cultivo dual con microplantas de clavelp. 48
- oxysporum (FOX) en las distintas variedades de clavelp. 56
- ensayos en microplantas y los ensayos en célulasp. 58
- ensayo dual con células de la variedad 395 (resistente)p. 50
- SH2 (susceptible) con los cinco aislados de FOX (2019, 2011, 2021, UNAL, Uchuva)p. 54
- Uchuva)p. 56
- patógeno en centímetros para las cuatro variedades de Dianthus caryophyllusp. 59
- (Boxplot)p. 60
- dos víasp. 61
- resultados del crecimiento de los aislados de Fusarium oxysporum (FOX)p. 63
- aislados de Fusarium oxysporum (FOX)p. 64
- los aislamientos de Fusarium oxysporum (FOX)p. 74
- oxysporum (FOX)p. 75
- de Fusarium oxysporum (FOX)p. 76
- de Fusarium oxysporum (FOX)p. 77
- con los diferentes aislados de Fusarium oxysporum (FOX)p. 78
- Fusarium oxysporum (FOX)p. 79
- D) elicitadas con los diferentes aislados de Fusarium oxysporum (FOX)p. 80
- 395 y SH2 elicitadas con todos los diferentes aislados de Fusarium oxysporum (FOX)p. 81
- elicitada con los aislamientos 2019, 2011, 2021, Uchuva y UNALp. 82
- elicitada con los aislamientos 2019, 2011, 2021, Uchuva y UNALp. 82
- variedades 395 (R) y SH2 (S)p. 84
- Figura 1. Células indiferenciadas de clavel en cultivo in vitrop. 39
- Figura 2. Microplantas en cultivo in vitrop. 40
- Figura 3. Desarrollo radicular de las variedades de clavelp. 41
- como a (2011), b (2019), c (2021), d (UNAL) y e (Uchuva)p. 41
- (susceptible)p. 47
- células de clavel de la variedad 395p. 49
- en las células de la variedad F1B2p. 51
- Figura 12. Prueba de normalidad de Shapiro-Wilkp. 62
- Figura 13. Electroforesis en agarosa al 1% de ADNp. 65
- (ADH)p. 66
- Figura 15. Productos de amplificación por PCR de los genes: proteína ribosomalp. 67
- Ammonio-Liase (PAL)p. 68
- variedades resistente y susceptible de clavelp. 69
- aislamientos de Fusarium oxysporum (FOX):p. 69
- Figura 20. RT-PCR con RNA total extraído de las células de la variedad 395p. 70
- aislamientos de Fusarium oxysporum (FOX)p. 71
- oxysporum (FOX) 2019p. 72
- Figura 23. RT-PCR del gen PAL en la variedad 395:p. 73