Estudio del papel del ABA en el cierre estomático mediado por HB

Abstract

[ES] La exposición a diferentes tipos de estrés activa gran cantidad de mecanismos de defensa en las plantas. Estos mecanismos de defensa son de gran complejidad y se basan en la síntesis de compuestos de diferente naturaleza que pretenden sortear los potenciales daños producidos por el estrés. Entre estos metabolitos secundarios implicados en la respuesta defensiva, es posible encontrar algunos de naturaleza volátil, denominados Volatile Organic Compounds (VOCs) (Holopainen & Gershenzon, 2010). En estudios anteriores del laboratorio, mediante un análisis metabolómico, se identificaron algunos de estos VOCs en plantas de tomate infectadas por Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (López-Gresa et al., 2017). Entre todos ellos destacó el butanoato de (Z)-3-hexenilo (HB), una molécula con capacidad de inducir el cierre estomático y, por ende, proporcionar cierta resistencia a estrés biótico (López-Gresa et al., 2018). Posteriormente, se estudiaron sus propiedades defensivas directas e indirectas y se comenzó a elucidar su mecanismo de acción. De esta manera se descubrió que el HB era independiente del ácido salicílico (SA) y que, además, parecía otorgar cierta tolerancia a la sequía (Payá, 2019). No obstante, en la actualidad, aún se desconoce parte de su modo de acción. En el presente trabajo, por tanto, se pretende clarificar el modo de acción del HB estudiando el papel de una fitohormona clásicamente implicada en el cierre estomático: el ácido abscísico (ABA). Para ello, se proponen dos experimentos con plantas de tomate mutantes que tienen alterada la ruta de biosíntesis de ABA (flacca, flc) y su correspondiente parental (Rheinlands Ruhm, RR): (i) el estudio de la respuesta a estrés biótico en plantas tratadas y no tratadas, y (ii) el estudio de la respuesta a la sequía en plantas tratadas y no tratadas. Este diseño experimental permite el estudio de la implicación del ABA en la señalización mediada por HB.

[EN] Exposure to different types of stress activates a large number of defence mechanisms in plants. These defence mechanisms are highly complex and are based on the synthesis of compounds of different nature that aim to avoid the potential damage caused by stress. Among these secondary metabolites involved in the defensive response, it is possible to find some volatile ones, called Volatile Organic Compounds (VOCs) (Holopainen & Gershenzon, 2010). In previous studies, some of these VOCs were identified in tomato plants infected by Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000, by means of a metabolomic analysis (López-Gresa et al., 2017). Among them, (Z)-3-hexenyl butanoate (HB) was the one which shew a greater physiologic change. This molecule was able to induce stomatal closure and, thus, provide some resistance to biotic stresses (López-Gresa et al., 2018). Subsequently, its direct and indirect defensive properties were studied and its mechanism of action started to be investigates. In this way, it was discovered that HB was independent of salicylic acid (SA) and it was also able to confer drought tolerance (Payá, 2019). However, part of its mode of action is still unknown nowadays. Therefore, the aim of this project is to clarify the mode of action of HB by studying the role of a phytohormone classically involved in stomatal closure: abscisic acid (ABA). For this purpose, two experiments with mutant tomato plants (flacca, flc) are proposed: (i) the study of the response to biotic stress in treated and untreated plants, and (ii) the study of the response to drought in treated and untreated plants. As a result, this project will allow revealing the implication of ABA in the HB signaling.