Expresión de efectores RXLR en el linaje clonal EC-1 de Phytophthora infestans en Perú / Expression of RXLR effectors in the EC-1 clonal lineage of Phytophthora infestans in Peru

RESUMEN

La papa (Solanum tuberosum L.) es en nuestros días uno de los cultivos alimenticios más importantes. Esta es propensa a la enfermedad de Tizón Tardío, causada por el oomiceto patógeno Phytophthora infestans, el cual secreta cientos de efectores que actúan como factores de virulencia. Poco se conoce sobre la diversidad de genes de virulencia de las cepas pertenecientes al linaje de reproducción clonal EC-1. En el presente estudio, mediante el secuenciamiento del transcriptoma de la interacción de la papa y P. infestans durante los primeros días después de la infección en las hojas de papa, se identificó la expresión diferencial de genes efectores tipo RXLR en dos cepas de P. infestans EC-1, siendo confirmados por qRT-PCR. Estas cepas, aisladas de papas cultivadas en el centro de los Andes peruanos, tienen diferentes patrones de virulencia. Los genes efectores, fueron silenciados en una cepa, para Avr-vnt1 en POX109 y para el homólogo Avh9.1 en POX067, pero expresados en la otra. Los resultados de transcriptoma fueron comparados con tres cepas adicionales del linaje EC-1. La información del repertorio de los efectores del patógeno y su expresión podrían ser informativos para el mejoramiento genético de la resistencia. El descubrimiento de efectores silenciados en las poblaciones del patógeno pueden guiar al uso de genes R específicos en los programas de mejoramiento genético. Por ejemplo, en el contexto de los Andes, donde el linaje clonal EC-1 predomina, el gen Rpi-vnt1 podría no ser recomendado.

ABSTRACT

Potato (Solanum tuberosum L.) is nowadays one of the most important food crops. It is prone to the disease known Late blight caused by the oomycete pathogen Phytophthora infestans, which secrete a hundreds of effectors that act as virulence factors. Little is known of the diversity of virulence genes of the strains that belong to a clonally reproducing lineage EC-1. In this paper, through the transcriptome sequencing of potato and P. infestans interaction, we identified differentially expressed RXLR type effector genes in two P. infestans isolates EC-1, being confirmed by qRT-PCR. The isolates, originate from cultivated potato in the central Peruvian Andes, have different virulence patterns. Effector genes, were silenced in one isolate, such as Avr-vnt1 in POX 109 and for Avh9.1 homolog in POX 067, but expressed in the other. The transcriptomics results were compared with three additional isolates from the EC-1 lineage. The information on the pathogen effector repertoire and its expression should be informative for resistance breeding. Discovery of silenced effectors in the pathogen populations can guide the use of specific R genes in the breeding programs. For example in the Andean setting where EC-1 lineage dominates the Rpi-vnt1 would not be recommended.