Respuesta local y distal a herida en plantas de tomate Rio Grande y 35S::THT.

Abstract

[ES] El tomate es un cultivar de gran importancia económica, por lo que el control de su producción tras la exposición a estreses tanto bióticos como abióticos es crucial. El estudio de su genética y su respuesta ante este tipo de estreses permitirá controlar las posibles pérdidas ocasionadas. Como respuesta ante un daño mecánico como es la herida provocada por los insectos, las plantas de tomate inician una señalización que activa sus respuestas defensivas. El ácido jasmónico (JA) es la principal fitohormona encargada de amplificar y señalizar la respuesta ante este daño, tanto de forma local (en la hoja herida) como distalmente (en las hojas superiores a la hoja herida). Tras su reconocimiento por receptores específicos, la propia planta así como las vecinas activan sus respuestas defensivas. Las amidas derivadas del ácido hidroxicinámico (HCAAs) son un grupo de metabolitos secundarios presentes en las plantas de tomate que participan en la respuesta defensiva frente diversos ataques patogénicos. En nuestro laboratorio se generaron plantas transgénicas de tomate sobreexpresoras del gen que codifica la enzima tiramina hidroxicinamoil transferasa (35S::THT), implicada en la ruta de biosíntesis de las HCAAs y resultaron ser más resistentes a la infección provocada por la bacteria Pseudomonas syringae pv tomato. Además estas plantas han sido caracterizadas frente a herida tanto fenotípicamente observándose una menor activación de sus defensas, debido a la deposición de las HCAAs en su pared celular, como químicamente analizando su volatiloma. Con el fin de caracterizar molecularmente la respuesta a herida en plantas con una mayor acumulación de HCAAs, en el presente TFG se estudiará el comportamiento de diversos genes de respuesta a la herida y se analizarán los niveles de JA en plantas 35S:THT heridas y no heridas tanto en la hojas locales como distales. Además , se analizará la respuesta tras estos tratamientos exógenos con tres compuestos volátiles específicos del volatiloma de estas plantas y que participan en la señalización de la respuesta a herida.

[EN] Tomato is a cultivar of great economic importance, so controlling its production after exposure to both biotic and abiotic stresses is crucial. Studying its genetics and its response to such stresses will help control potential losses. In response to mechanical damage such as that caused by insects, tomato plants initiate signaling that activates their defensive responses. Jasmonic acid (JA) is the main phytohormone responsible for amplifying and signaling the response to this damage, both locally (in the wounded leaf) and distally (in the leaves above the wounded leaf). Upon recognition by specific receptors, both the plant itself and neighboring ones activate their defensive responses. Hydroxycinnamic acid amide derivatives (HCAAs) are a group of secondary metabolites present in tomato plants that participate in the defensive response against various pathogenic attacks. In our laboratory, transgenic tomato plants overexpressing the gene encoding the enzyme tyramine hydroxycinnamoyl transferase (35S::THT) were generated, involved in the HCAAs biosynthesis pathway, and they proved to be more resistant to infection caused by the bacterium Pseudomonas syringae pv tomato. Furthermore, these plants have been characterized against wound both phenotypically, showing lower activation of their defenses due to the deposition of HCAAs in their cell wall, and chemically, analyzing their volatile organic compound profile. In order to molecularly characterize the wound response in plants with higher HCAAs accumulation, this TFG (Final Degree Project) will study the behavior of various wound response genes and analyze JA levels in wounded and unwounded 35S:THT plants, both locally and distally in the leaves. Additionally, the response following these exogenous treatments with three specific volatile compounds from the volatile organic compound profile of these plants, which participate in wound response signaling, will be analyzed.