Respuesta de cultivares de melón a infección por Macrophomina pseudophaseolina y su efecto en la expresión proteica

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.51372/bioagro353.5

Palabras clave:

Cucumis melo L., decadencia de las ramas, pudrición de la raíz, SDS-PAGE

Resumen

En este estudio se evaluó la patogenicidad de aislados de Macrophomina pseudophaseolina en plántulas de melón y su influencia en la expresión proteica. Con este fin, se inocularon dos aislados del hongo en plántulas de melón Golden y Cantaloupe mediante el método del palillo. Treinta días después de la inoculación se evaluó la incidencia y severidad de la enfermedad con la ayuda de una escala pre-establecida; adicionalmente, se evaluó la longitud del tallo, raíz y su peso fresco. La extracción de proteínas de los tejidos vegetales se realizó mediante el método de precipitación con fenol/SDS y la cuantificación mediante el método de Bradford. Las muestras de proteínas se sometieron a electroforesis en gel de poliacrilamida desnaturalizante (SDS-PAGE). Posteriomente, se evaluó la existencia de polimorfismo y peso molecular de las bandas detectadas en las muestras. Los aislamientos de M. pseudophaseolina causaron pudrición de la raíz en todas las plántulas de melón inoculadas. Sin embargo, los dos aislamientos exhibieron diferentes grados de agresividad en las plántulas. Los aislamientos CMM-4801 y CMM-4771 provocaron una severidad de síntomas promedio de 3.40 y 2.60, respectivamente, en ambos cultivares. La enfermedad afectó negativamente el desarrollo de las plántulas al reducir la longitud de la raíz y el peso fresco del tallo y raíz. Se verificaron diferentes patrones de bandas polipeptídicas entre las plántulas inoculadas y el control, lo que indica una expresión proteica diferente debida al estrés biótico causado por el hongo. Además, se encontraron diferentes patrones de expresión de proteínas entre las plántulas inoculadas, lo que indica una correlación entre la agresividad del patógeno y la respuesta del huésped.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Aboshosha, S.S., Atta Alla, S.I., El-Korany, A.E., and El-Argawy, E. 2008. Protein analysis and peroxidase isozymes as molecular markers for resistance and susceptibility of sunflower to Macrophomina phaseolina. Int J Agric Biol. 10:28–34.

Ambrósio, M.M.Q., Dantas, A.C.A., Martínez-Perez, E., Medeiros, A.C., Nunes, G.H.S., and Picó, M.B. 2015. Screening a variable germplasm collection of Cucumis melo L. for seedling resistance to Macrophomina phaseolina. Euphytica. 206:287–300.

Aravind, T., and Brahmbhatt, A.B. 2018. Protein Profiling of Okra Genotypes Resistant to Root and Collar Rot Incited by Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. Using SDS-PAGE. Int J Curr Microbiol Appl Sci. 7:2290–2293.

Brito, A.C. de Q., Mello, J.F. de, Michereff, S.J., Souza-Motta, C.M. de, and Machado, A.R. 2019. First report of Macrophomina pseudophaseolina causing stem dry rot in cassava in Brazil. J Plant Pathol. 101:1245.

Brunelle, J.L. and Green, R. 2014. One-dimensional SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (1D SDS-PAGE). In: Methods in Enzymology. Academic Press Inc. pp. 151–159.

Cohen, R., Elkabetz, M., and Edelstein, M. 2016. Variation in the responses of melon and watermelon to Macrophomina phaseolina. Crop Prot. 85:46–51.

Costa, T.E., Negreiros, A.M.P., Souza, M. de F., Sales Júnior, R., and Holanda, I.S.A. 2020. Genetic similarity of Macrophomina pseudophaseolina isolates associated with weeds in the brazilian semiarid region. Rev Caatinga. 33:908–917.

FAO. 2023. FAOSTAT. https://www.fao.org/ faostat/en/ (retrieved February 06, 2023).

González-Fernández, R., Prats, E., and Jorrín-Novo, J. V. 2010. Proteomics of plant pathogenic fungi. J Biomed Biotechnol. 2010.

Iqbal, U., and Mukhtar, T. 2014. Morphological and pathogenic variability among Macrophomina phaseolina isolates associated with mungbean (Vigna radiata L.) Wilczek from Pakistan. Sci World J. 2014: 1-9.

Kaur, A., Kumar, A., and Reddy, M.S. 2017. Plant-pathogen interactions: A proteomic approach. In: Understanding Host-Microbiome Interactions – An Omics Approach: Omics of Host-Microbiome Association. Springer Singapore. pp. 207–225.

Kruger, N.J. 2009. The Bradford Method For Protein Quantitation. In: Walker, J.M. (eds) The Protein Protocols Handbook. Springer Protocols Handbooks. Humana Press, Totowa, NJ.

Machado, A.R., Pinho, D.B., Soares, D.J., Gomes, A.A.M., and Pereira, O.L. 2019. Bayesian analyses of five gene regions reveal a new phylogenetic species of Macrophomina associated with charcoal rot on oilseed crops in Brazil. Eur J Plant Pathol. 153:89-100.

Mastan, A., Bharadwaj, R., Kushwaha, R.K., and Vivek Babu, C.S. 2019. Functional Fungal Endophytes in Coleus forskohlii Regulate Labdane Diterpene Biosynthesis for Elevated Forskolin Accumulation in Roots. Microb Ecol. 78:914–926.

Morales, V.E., and Hernández, A. 2021. Epiphytiology of charcoal rot caused by Macrophomina phaseolina in soybean fertilized with biol and biosol. Bioagro 33(2): 91-104.

Ndiaye, M., Sarr, P.S., Cisse, N., and Ndoye, I. 2015. Is the recently described Macrophomina pseudophaseolina pathogenically different from Macrophomina phaseolina? Afr J Microbiol Res. 9: 2232–2238.

Negreiros, A.M.P., R. Sales Júnior, M. León, N.J. Assis Melo, S.J. Michereff, M.M. Ambrósio et al. 2019. Identification and pathogenicity of Macrophomina species collected from weeds in melon fields in Northeastern Brazil. J Phytopathol. 167: 326–337.

Nurcahyani, E., Agustrina, R., and Handayani, T.T. 2016. The Protein Profile of the Plantlets of Spathoglottis plicata Bl. Induced Resistance to Fusarium oxysporum. J Plant Sci. 4:102.

Porto, M.A.F., Ambrósio, M.M. de Q., Nascimento, S.R. de C., Cruz, B.L.S. and Torres, T.M. 2019. Interaction of Fusarium solani, Macrophomina phaseolina and Rhizoctonia solani as root rot pathogens of Cucumis melo. Summa Phytopathol. 45:355–360.

Purkayastha, S., Kaur, B., Dilbaghi, N., and Chaudhury, A. 2006. Characterization of Macrophomina phaseolina, the charcoal rot pathogen of cluster bean, using conventional techniques and PCR-based molecular markers. Plant Pathol. 55:106–116.

Rafiei, M., Dalili Siavash Rayatpanah, A., Andarkhor, A., and Soltani Najaf Abadi, M. 2013. Study on Reaction of Sunflower Lines and Hybrids to (Tassi) Goid.causal Agent of Charcoalrot Disease. World Appl Sci J. 21:129–133.

Sales Júnior, R., Oliveira, O.F., Medeiros, É.V., Guimarães, I.M., Correia, K.C., and Michereff, S.J. 2012. Ervas daninhas como hospedeiras alternativas de patógenos causadores do colapso do meloeiro. Rev Cienc Agron. 43:195–198.

Sales Júnior, R., Rodrigues, A.P.M.D.S., Negreiros, A.M.P., Ambrósio, M.M.D.Q., Barboza, H.D.S., and Beltrán, R. 2019. Weeds as potential hosts for fungal root pathogens of watermelon. Rev. Caatinga. 32:1–6.

Sales Júnior, R., Silva Neto, A., Negreiros, A.M.P., Gomes, T.R.R., Ambrósio, M.M.D.Q., and Armengol, J. 2020. Pathogenicity of Macrophomina species collected from weeds in cowpea. Rev Caatinga. 33: 396.

Sánchez, S., Grez, J., Contreras, E., Gil, P.M., and Gambardella, M. 2019. Physiological response and susceptibility of strawberry cultivars to the charcoal rot caused by Macrophomina phaseolina under drought stress conditions. J Berry Res. 9:165–177.

Sarr, M.P., Ndiaye, B., Groenewald, J.Z., and Crous, P.W. 2014. Genetic diversity in Macrophomina phaseolina, the causal agent of charcoal rot. Phytopathol Mediterr. 53:250–268.

Sharma, C.K., Vishnoi, V.K., Dubey, R.C., and Maheshwari, D.K. 2018. A twin rhizospheric bacterial consortium induces systemic resistance to a phytopathogen Macrophomina phaseolina in mung bean. Rhizosphere. 5:71–75.

Silva, F. de A.S., and Azevedo, C.A.V. 2016. The Assistat Software Version 7.7 and its use in the analysis of experimental data. Afr. J. Agric. Res. 11: 3733–3740.

Wang, W., Vignani, R., Scali, M., and Cresti, M. 2006. A universal and rapid protocol for protein extraction from recalcitrant plant tissues for proteomic analysis. Electrophoresis. 27:2782–2786.

Publicado

2023-08-31

Cómo citar

da Costa, T. E., Oliveira Maia, V. R., da Silva Neto, J. A., da Silva, R. M., Paiva Negreiros, A. M., Júnior, R. S., & Araújo Holanda, I. S. (2023). Respuesta de cultivares de melón a infección por Macrophomina pseudophaseolina y su efecto en la expresión proteica. Bioagro, 35(3), 217-226. https://doi.org/10.51372/bioagro353.5