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R-1001

ID:

Biomoléculas involucradas en el desarrollo del muérdago Psittacanthus calyculatus y percepción en el árbol hospedero Prosopis laevigata

Efraín Conejo Dávila

a) Introducción

Psittacanthus calyculatus es un muérdago hemiparásito que infecta árboles de mezquite mediante el desarrollo de una conexión vascular denominada haustorio, éste es capaz de adquirir agua y  nutrientes del hospedero hasta llevarlo a la muerte. El proceso de infección depende de diferentes mecanismos de reconocimiento del hospedero, como señales químicas en forma de compuestos volátiles (COVs) y factores inductores del haustorio (FIH), los cuales podrían originarse del proceso de degradación de la lignina de la pared celular del hospedero.


b) Objetivo

El objetivo de este trabajo, fue caracterizar las biomoléculas involucradas en el proceso de germinación de semillas y desarrollo del haustorio en el muérdago Psittacanthus calyculatus, así como la respuesta de defensa del árbol hospedero.


c) Resultados

Obtuvimos altos porcentajes de semillas de muérdago germinadas en corteza de mezquite y con la adición de moléculas reportadas como FIH, además durante el proceso de germinación, se obtuvieron perfiles diferenciales de COVs. La cuantificación de la concentración de H2O2 y la actividad de peroxidasa durante el proceso de infección, mostró una alta actividad enzimática en el estadio previo a la formación del haustorio, seguido por una disminución en la concentración del H2O2. El perfil metabolómico, es diferencial en los estadios infectivos y después de haber desarrollado completamente su conexión vascular con el hospedero, eso fue corroborado con los cambios en la concentración de compuestos polifenólicos en los estadios del desarrollo del haustorio. Una vez iniciado el proceso de formación del haustorio, el muérdago penetra el tejido del hospedero utilizando un conjunto de enzimas celulolíticas y proteasas, las cuales podrían estar involucradas en la degradación de la corteza y pared celular del hospedero, ocasionando la liberación de moléculas reconocidas como patrones moleculares asociados al daño, que el árbol hospedero puede percibir, desencadenando una respuesta de defensa rápida como la síntesis de especies reactivas de oxígeno. Para ello, hojas del árbol hospedero fueron expuestas con ADN extracelular de muérdago y del mismo árbol, obteniendo  respuestas diferenciales respecto a la exposición con el ADN propio de la especie.  


d) Conclusiones

La combinación de estos resultados bioquímicos en el proceso de infección del muérdago, podría generar una comprensión de los mecanismos iniciales de infección y percepción entre un muérdago y su árbol hospedero, ayudando en el desarrollo futuro de un tratamiento eficaz para controlar la sobrepoblación del parásito.


Palabras clave:

Muérdago; Psittacanthus; mezquite; haustorio; proceso de infección

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