Identificación de genes relacionados con defensa en tomate de cáscara (Physalis philadelphica) en respuesta a la infestación por mosquita blanca (Trialeurodes vaporariorum)

Abstract

Las plantas en general, responden a la herbivoría de la mosca blanca a través de marcados cambios en la expresión génica. Para identificar los genes expresados diferencialmente en plantas de tomate de cáscara infestadas con Trialeurodes vaporariorum, plantas jóvenes fueron infestadas con adultos de mosca blanca. Bibliotecas sustractivas directa e inversa fueron construidas a partir de hojas infestadas por 5 y 15 d posteriores a la infestación. Varios genes implicados en respuestas de defensa en plantas a insectos succionadores fueron identificados. Entre los más representativos se detectaron aquellos que codifican a proteínas de síntesis, o de degradación, fortificación, o de modificación de pared celular, a genes necesarios para la biosíntesis de aminoácidos, metabolismo y síntesis de lípidos incluidos los componentes de pared celular tales como suberina, y genes de respuesta a estrés, o relacionados con la fotosíntesis. También se identificaron genes regulados negativamente, entre los que destacaron genes codificantes de quinasas y acuaporinas. Se obervaron similitudes en los perfiles de expresión de genes en respuesta a nematodos, áfidos, y mosca blanca. Así mismo, los resultados sugiren que el ácido abscisico, los brassinoesteroides y las citoquininas podrían estar participando en la regulación de la respuesta a la infestación por la mosca blanca en Physalis philadelphica debido sobre todo por los patrones de expresión de genes codificantes para proteínas con motivos tipo F-box, asociados con rutas de señalización de dichas hormonas.

All the plants respond to phloem-feeding whiteflies by extensive changes in gene expression. To identify differentially expressed genes in husk tomato plants (Physalis philadelphica) infested with Trialeurodes vaporariorum, young plants were challenged with adult whiteflies, and forward and reverse subtractive libraries were constructed from infested leaves at 5 and 15 d after infestation. Several genes were identified as up-regulated; these included a diversity of genes involved in plant defense responses, protein synthesis or degradation, and cell wall fortification or modification. Genes required for amino acid biosynthesis, lipid metabolism and synthesis, including cell surface components such as suberin, responses to stress, photosynthesis and other functions, were similarly induced. Down-regulated genes were also identified, most prominently kinases and aquaporin genes. Similarities in defense responses between tomato and P. philadelphica were noted regarding the expression of certain genes in response to nematodes, aphids, or whiteflies. A role for abscisic acid, brassinosteroids, and cytokinins in the regulated response to whitefly infestation in P. philadelphica was also implied by the expression pattern of phytohormone-associated genes, including genes coding for proteins containing F-box motifs, associated with signaling pathways of these hormones.