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La Influencia de los Derivados de Quitosano en Combinación con Bacterias en el Desarrollo de la Resistencia Sistémica en Plantas de Papa con Infección Viral y Sequía

Autores: Yarullina, Liubov; Kalatskaja, Joanna; Tsvetkov, Vyacheslav; Burkhanova, Guzel; Yalouskaya, Ninel; Rybinskaya, Katerina; Zaikina, Evgenia; Cherepanova, Ekaterina; Hileuskaya, Kseniya; Nikalaichuk, Viktoryia

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

La Influencia de los Derivados de Quitosano en Combinación con Bacterias en el Desarrollo de la Resistencia Sistémica en Plantas de Papa con Infección Viral y Sequía


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Enfermedades virales
Papas
Quitosano
Proteínas PR
Proteoma
Sequía

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 9

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las enfermedades virales de las patatas son uno de los principales problemas que causan el deterioro de la calidad de los tubérculos y la pérdida de rendimiento. El crecimiento y desarrollo de las plantas de patata dependen en gran medida de la humedad del suelo. Las estrategias de prevención requieren una protección integral contra patógenos y estrés abiótico, incluyendo la modelación del microbioma beneficioso de los agroecosistemas combinando microorganismos e inmunoestimulantes. El quitosano y sus derivados tienen un gran potencial para su uso en la ingeniería agrícola debido a su capacidad para inducir respuestas inmunitarias en las plantas. Se estudió el efecto del conjugado de quitosano con ácido cafeico (ChCA) en combinación con 47 sobre la actividad transcripcional de los genes de proteínas PR y los cambios en el proteoma de las plantas de patata durante la infección por el virus Y de la patata (PVY) y la sequía. Los mecanismos de aumento de la resistencia de las plantas de patata al PVY y a la falta de humedad están asociados con la activación de la transcripción de genes que codifican proteínas PR: la principal proteína protectora (PR-1), quitinasa (PR-3), proteína similar a la taumatina (PR-5), inhibidor de proteasa (PR-6), peroxidasa (PR-9) y ribonucleasa (PR-10), así como cambios cualitativos y cuantitativos en el proteoma de la planta. La activación revelada de la expresión de genes marcadores de resistencia adquirida sistémica y resistencia sistémica inducida bajo la influencia del tratamiento combinado con el conjugado de quitosano indica que, en las plantas de patata, la formación de resistencia a la infección viral en condiciones de sequía se lleva a cabo de manera sinérgica. Mediante electroforesis bidimensional de proteínas foliares seguida de análisis MALDI-TOF, se identificaron 10 proteínas, cuyo contenido y composición diferían según la variante del experimento. En plantas infectadas tratadas con ChCA, se mejoró la síntesis de la ribonucleasa P 1 proteica y la proteína 2 de potenciador de evolución de oxígeno en condiciones de humedad normal, y la chaperonina de 20 kDa y la proteína de resistencia al TMV similar a N se mejoraron en condiciones de falta de humedad. Se detectaron las proteínas de la cápside del virus, que se acumularon intensamente en las hojas de las plantas infectadas con el virus Y de la patata. El tratamiento con ChCA redujo el contenido de estas proteínas en las hojas, y en las plantas tratadas con ChCA en combinación con, no se detectaron proteínas virales en absoluto, tanto en condiciones de humedad normal como en falta de humedad, lo que sugiere el uso prometedor de los derivados de quitosano en combinación con bacterias en la regulación de la resistencia de las plantas.

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