Resumen de Patogénesis del virus del moteado suave del pimiento en solanáceas
Las enfermedades causadas por virus vegetales son unos de los principales problemas en la agricultura de nuestro país. El virus del moteados suave del pimiento (PMMoV), el cual puede producir graves perdidas económicas, pertenece a las llamadas cepas de pimiento de los tobamovirus, las cuales han sido clasificadas en diferentes patotipos en función de su agresividad patogénica con respeto al gen L de resistencia del género Capsicum spp. La cepa italiana de PMMoV (PMMoV-I) pertenece al patotipo P1,2,3, sorteando la resistencia mediada por el gen L3, mientras que la cepa española (PMMoV-S) se engloba dentro del patotipo P1,2, susceptible a la resistencia mediada por el gen L3, sin embargo es la cepa española la que mas prevalece en los cultivos. La resistencia conferida por los genes L es de tipo hipersensible y se manifiesta por la inducción de lesiones locales necróticas (LLN) en las hojas infectadas.
Los cultivos españoles en muchas ocasiones pueden alcanzar temperaturas superiores a 25 ºC, que en algunas especies virales se puede traducir en un incremento de la replicación y en el movimiento a través de la planta. Por ello, es importante conocer el efecto de la temperatura en el ciclo de infección viral, para así poder diseñar estrategias que inhiban su mecanismo de acción.
Datos previos de nuestro laboratorio demostraron que la resistencia conferida por el gen L3 es inactiva a temperaturas superiores a 28-30ºC, y que a esta temperatura la acumulación viral de la cepa española sufre un incremento con respecto a la cepa italiana. En este trabajo hemos terminado de secuenciar 2 Kb del extremo 5¿ de PMMoV-I, llegando a la conclusión mediante análisis filogenético que las cepas pertenecientes al patotipo P1,2,3,4 se agrupan con aquellas pertenecientes al patotipo P1,2, lo que puede indicar su evolución desde este patotipo P1,2 y no desde el patotipo P1,2,3, como cabría esperar si hubieran tenido una coevolución con los genes L de resistencia.
Asimismo, realizando experimentos de acumulación viral a 32ºC en plantas de Capsicum chinense con virus quimeras obtenidos entre las dos cepas y con ambas cepas parentales, hemos podido establecer que el aminoácido 898 situado en el dominio helicasa de la proteína 126K es necesario para la mayor acumulación viral a 32ºC de la cepa española. Este fenómeno de termoresistencia ha sido analizado en los diferentes pasos del ciclo de infección viral (replicación y movimiento a corta y larga distancia), encontrando una mayor efectividad por parte de PMMoV-S desde el inicio de su replicación, pero no en el movimiento a larga distancia.
Los resultados obtenidos muestran que el dominio helicasa está involucrado en la termoresistencia de PMMoV-S. Concretamente en regiones no conservadas de dicha helicasa, sino en una posición presuntamente expuesta, y que pudiera afectar a la interacción con elementos del huésped, por cuanto que el cambio aminoacídico Pro-Gln en la posición 898 en el genoma de PMMoV-S no mantiene el comportamiento de caída de la acumulación viral en plantas de Nicotiana benthamiana a 32ºC ; además muestran que el dominio helicasa afecta a la síntesis de cadenas de ambas polaridades y que puede estar involucrado en el reconocimiento de las cadenas positivas para la síntesis de cadenas negativas.
PMMoV-I y PMMoV-S también poseen un comportamiento diferente cuando la infección tiene lugar en plantas de N. benthamiana. En trabajos anteriores, se había observado que estas plantas inoculadas con PMMoV-I presentan una recuperación a los 28 días post inoculación (d.p.i.) que no se observa en plantas inoculadas con PMMoV-S. Por este motivo, para dilucidar las razones de este comportamiento diferencial llevamos a cabo estudios de acumulación viral, del patrón de expresión de diferentes genes de proteínas relacionadas con la patogénesis (PRs) y de los niveles de las principales fitohormonas relacionadas con la respuesta de defensa en plantas, así como con la capacidad de las plantas de responder a una reinfección cuando habían sido previamente inoculadas con PMMoV-I.
El conjunto de los resultados nos lleva a proponer que la planta modelo N. benthamiana es capaz de activar un mecanismo de defensa frente a PMMoV-I con mas eficiencia que frente a PMMoV-S, desarrollándose incluso una repuesta de defensa inducida para futuras infecciones virales.
Por lo tanto, estas capacidades de termoresistencia y de la evasión de las repuestas de defensa de las plantas pueden ser una de las razones de la mayor prevalencia en los cultivos de la cepa española.
