Eficiencia del RNAi usando dsRNA heterólogas de Tomato Chino la Paz Virus para la resistencia a Pepper Golden mosaic virus y análisis de la comparación en la expresión diferencial del transcriptoma de Nicotiana benthamiana

Abstract

Tomato chino La Paz virus (ToChLPV) y el virus del mosaico dorado del chile (PepGMV, Pepper golden mosaic virus) son begomovirus que se han adaptado a un amplio rango de hospederos y se han encontrado coinfectando, con otros begomovirus, al mismo hospedero, causando enfermedades en los principales cultivos de interés agronómico. El mecanismo de silenciamiento génico o RNA de interferencia (RNAi) se ha utilizado con éxito en el control de enfermedades ocasionadas por begomovirus; las estrategias de ingeniería genética para resistencia a este tipo de virus han contemplado el uso de construcciones con secuencias homólogas al virus retado. Sin embargo, la presencia de infecciones mixtas hace necesario desarrollar y demostrar la eficiencia de construcciones que activen el RNAi, no solo con secuencias homólogas, sino también con secuencias heterólogas. En el presente estudio se analizó la eficacia de la resistencia inducida a PepGMV en plantas de Nicotiana benthamiana por agroinfiltración de dos construcciones: la primera expresa una dsRNA de la secuencia AV1-IR-AC1 de PepGMV, denominada homóloga (CIRP); la segunda expresa la secuencia AV1-IR-AC1, derivada de ToChLPV y nombrada heteróloga (CIRT). Las plantas protegidas con CIRT presentaron un 45% de eficacia para disminuir la severidad de los síntomas, mientras que las plantas protegidas con CIRP, un 80%. Por otra parte, las plantas protegidas con CIRT mostraron una reducción en la incidencia de 42.86%, mientras que la eficacia en la incidencia en las plantas protegidas con CIRP fue de 57.2%. En cuanto a la eficacia para la carga viral, ésta fue del 95.6% en las plantas protegidas con CIRT y 99.56% en las plantas protegidas con CIRP. En lo referente a la comparación del transcriptoma por efecto del uso de ambas construcciones, se encontraron sobre regulados componentes clave de la vía de RNAi, pero también se observó que cada construcción utilizó rutas diferentes para la activación del sistema de protección RNAi. Lo anterior demuestra que la eficacia de las construcciones se debió a la activación del mecanismo de silenciamiento génico, y se refleja en la disminución de copias del genoma viral, así como en la recuperación del fenotipo. Con este trabajo se presenta evidencia de que ambas construcciones son funcionales y que se puede inducir eficazmente la resistencia transitoria contra PepGMV u otros begomovirus similares. Estos resultados brindan una posibilidad hacia la búsqueda de estrategias para el control de enfermedades mixtas begomovirales en el campo.