Núm. 129 (2022)
Artículo de investigación

Identificación molecular de los tipos de compatibilidad en poblaciones de Podosphaera xanthii (Erysiphaceae) infectando cucurbitáceas en Veracruz, México

xml xml xml
  • Dolores González,
  • Rosario Gregorio-Cipriano
Dolores González
Instituto de Ecología, A. C., Red de Biodiversidad y Sistemática
Rosario Gregorio-Cipriano
Instituto de Ecología, A. C., Red de Biodiversidad y Sistemática
Biografía
DOI: https://doi.org/10.21829/abm129.2022.2068

Publicado 2022-06-29

Palabras clave

  • cenicilla,
  • Cucurbitaceae,
  • factor de transcripción,
  • idiomorfos,
  • MAT1-1,
  • MAT1-2
    • ...Más
    Menos
  • Cucurbitaceae,
  • idiomorphs,
  • MAT1-1,
  • MAT1-2,
  • transcription factor,
  • powdery mildew
    • ...Más
    Menos
Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.

Resumen

Antecedentes y Objetivos: La fase sexual de Podosphaera xanthii, reconocida por la presencia de casmotecios, se ha observado esporádicamente. La ausencia de uno de los tipos de apareamiento o de compatibilidad (TC) MAT1-1 o MAT1-2, o una proporción desigual, es la explicación más probable. En este trabajo se identificaron y cuantificaron los TC presentes en poblaciones de P. xanthii infectando cucurbitáceas en diversas localidades de Veracruz.

Métodos: Se hicieron preparaciones microscópicas para identificar y corroborar la presencia de casmotecios. Se extrajo ADN de 114 muestras recolectadas en diferentes localidades y especies hospedantes. La identificación de los TC se realizó mediante una PCR múltiple, usando oligonucleótidos específicos para los genes MAT1-1-1 (167 pb) y MAT1-2-1(228 pb) de P. xanthii. La amplificación de los genes se verificó mediante electroforesis. Las frecuencias de TC por campo de cultivo, estación del año, año de colecta y hospedante se analizaron usando χ2.

Resultados clave: Ningún espécimen presentó casmotecios. Sesenta y cuatro muestras amplificaron ambos idiomorfos, 34 sólo MAT1-2-1 y 16 únicamente MAT1-1-1. No hubo diferencias en la proporción de ambos TC en un solo campo de cultivo, estación del año o año de recolección. En contraste, la proporción de ambos TC por hospedante sí tuvo diferencias (χ2 = 16.856, p = 0.009). Esta relación sólo fue significativa en Cucurbita moschata con una mayor proporción de MAT1-1-1 (p = 0.002) y en C. okeechobeensis subsp. martinezii con una mayor proporción de MAT1-2-1 (p = 0.01).

Conclusiones: Ambos TC necesarios para la reproducción sexual de P. xanthii se encuentran en una proporción cercana al 1:1 en la mayoría de las poblaciones de Veracruz. Por lo tanto, la ausencia de casmotecios no parece estar relacionada con la falta de uno de los TC sino a diferentes factores que necesitan ser evaluados.

xml xml xml

Citas

  1. Bardin, M., P. C. Nicot, P. Normand y J. M. Lemaire. 1997. Virulence variation and DNA polymorphism in Sphaerotheca fuliginea, causal agent of powdery mildew of cucurbits. European Journal of Plant Pathology 103: 545-554. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1008608413984 DOI: https://doi.org/10.1023/A:1008608413984
  2. Becker, K., C. Beer, M. Freitag y U. Kück. 2015. Target genes of a mating-type a-domain transcription factor reveals functions beyond sexual development. Molecular Microbiology 96(5): 1002-1022. DOI: https://doi.org/10.1111/mmi.12987 DOI: https://doi.org/10.1111/mmi.12987
  3. Bojórquez-Ramos, C., J. León-Félix., R. Allende-Molar, M. D. Muy-Rangel, J. A. Carrillo-Fasio, J. B. Valdez-Torres, F. S. M. López-Soto y R. S. García-Estrada. 2012. Characterization of powdery mildew in cucumber plants under greenhouse conditions in the Culiacan Valley, Sinaloa, Mexico. African Journal of Agricultural Research 7(21): 3237-3248. DOI: https://doi.org/10.5897/AJAR11.2093 DOI: https://doi.org/10.5897/AJAR11.2093
  4. Braun, U. y R. T. A. Cook. 2012. Taxonomic manual of the Erysiphales (powdery mildews). CBS Biodiversity Series 11. Utrecht, Netherlands. 707 pp.
  5. Brewer, M. T., L. Cadle-Davidson, P. Cortesi, P. D. Spanu y M. G. Milgroom. 2011. Identification and structure of the mating-type locus and development of PCR-based markers for mating type in powdery mildew fungi. Fungal Genetics and Biology 48(7): 704-713. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fgb.2011.04.004 DOI: https://doi.org/10.1016/j.fgb.2011.04.004
  6. Félix-Gastélum, R., M. A. Apodaca-Sánchez, M. C. Martínez-Valenzuela y S. Espinosa-Matías. 2005. Podosphaera (sect. Sphaerotheca) xanthii (Castagne) U. Brawn y N. Shishkoff en cucurbitáceas en el norte de Sinaloa, México. Revista Mexicana de Fitopatología 23(2): 162-168.
  7. Gadoury, D. M., B. Asalf, M. C. Heidenreich, M. L. Herrero, M. J. Welser, R. C. Seem, A. M. Tronsmo y A. Stensvand. 2010. Initiation, development, and survival of cleistothecia of Podosphaera aphanis and their role in the epidemiology of strawberry powdery mildew. Phytopathology 100(3): 246-251. DOI: https://doi.org/10.1094/PHYTO-100-3-0246 DOI: https://doi.org/10.1094/PHYTO-100-3-0246
  8. Glass, N. L., J. Grotelueschen y R. L. Metzenberg. 1990. Neurospora crassa A mating-type region. Proceedings of the National Academy of Sciences 87(13): 4912-4916. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.87.13.4912 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.87.13.4912
  9. Gregorio-Cipriano, R. 2022. Erysiphales causantes de cenicillas en especies de Cucurbitaceae cultivadas y silvestres en México: etiología, diversidad genética y filogenia. Tesis de doctorado. Instituto de Ecología, A. C. Xalapa, Veracruz, México. 159 pp.
  10. Gregorio-Cipriano, R., D. González, R. Félix-Gastélum y S. Chacón. 2020. Neoerysiphe sechii (Ascomycota:Erysiphales): A new species of powdery mildew found on Sechium edule and Sechium mexicanum (Cucurbitaceae) in Mexico. Botany 98(4): 185-195. DOI: https://doi.org/10.1139/cjb-2019-0193 DOI: https://doi.org/10.1139/cjb-2019-0193
  11. Gregorio-Cipriano, R., D. González, R. Félix-Gastélum y S. Chacón. 2022. Morphological and molecular identification of new records and new host plants of powdery mildews (Erysiphaceae) from Mexico. Botany e-First. DOI: https://doi.org/10.1139/cjb-2021-0209 DOI: https://doi.org/10.1139/cjb-2021-0209
  12. Hammer, Ø., D. A. T. Harper y P. D. Ryan. 2001. Past: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica 4(1): 1-9.
  13. Lebeda, A., E. Křístková, B. Sedláková, J. D. McCreight y E. Kosman. 2018. Virulence variation of cucurbit powdery mildews in the Czech Republic - population approach. European Journal of Plant Pathology 152: 309-326. DOI: https://doi.org/10.1007/s10658-018-1476-x DOI: https://doi.org/10.1007/s10658-018-1476-x
  14. León-De la Rocha, J. F., C. Bojórquez-Ramos, N. Francisco-Francisco, A. Olivar-Hernández, R. López-España, Y. Reyes-Duque y P. Pérez-Olvera. 2020. Identificación del agente causal del mildiu polvoriento en plantas de calabaza (Cucurbita pepo L.) en Tehuacán, México. Revista de Protección Vegetal 35(2): 1-9.
  15. McDonald, B. A. y C. Linde. 2002. Pathogen population genetics, evolutionary potential, and durable resistance. Annual Review of Phytopathology 40: 349-379. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.phyto.40.120501.101443 DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.phyto.40.120501.101443
  16. McGrath, M. T. 1994. Heterothallism in Sphaerotheca fuliginea. Mycologia 86(4): 517-523. DOI: https://doi.org/10.1080/00275514.1994.12026445 DOI: https://doi.org/10.1080/00275514.1994.12026445
  17. McGrath, M. T., H. Staniszewska y N. Shishkoff. 1996. Distribution of mating types of Sphaerotheca fuliginea in the United States. Plant Disease 80(10): 1098-1102. DOI: https://doi.org/10.1094/PD-80-1098
  18. Metzenberg, R. L. y N. L. Glass. 1990. Mating type and mating strategies in Neurospora. Bioessays 12(2): 53-59. DOI: https://doi.org/10.1002/bies.950120202
  19. Microsoft. 2021. Microsoft Excel. https://www.microsoft.com/es-mx/microsoft-365/excel (consultado octubre de 2021).
  20. NCBI. 2021. National Center for Biotechnology Information. Basic Local Alignment Search Tool. https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi (consultado marzo de 2021).
  21. Pérez-García, A., D. Romero, D. Fernández-Ortuño, F. López-Ruiz, A. de Vicente y J. A. Torés. 2009. The powdery mildew fungus Podosphaera fusca (synonym Podosphaera xanthii), a constant threat to cucurbits. Molecular Plant Pathology 10(2): 153-160. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2008.00527.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2008.00527.x
  22. Pirondi, A., A. Pérez-García, I. Portillo, G. Battistini, C. Turan, A. Brunelli y M. Collina. 2015. Occurrence of chasmothecia and mating type distribution of Podosphaera xanthii, a causal agent of cucurbit powdery mildew in northern Italy. Journal of Plant Pathology 97(2): 307-313. DOI: https://doi.org/10.4454/JPP.V97I2.018
  23. SIAP. 2020. Panorama Agroalimentario 2020. Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural, Sistema de Información Agroalimentaria y Pesquera. Cd. Mx., México. 196 pp.
  24. Spanu, P. D., J. C. Abbott, J. Amselem, T. A. Burgis, D. M. Soanes, K. Stüber, E. V. L. Van Themaat, J. K. M. Brown, S. A. Butcher, S. J. Gurr, M. H. Lebrun, C. J. Ridout, P. Schulze-Lefert, N. J. Talbot, N. Ahmadinejad, C. Ametz, G. R. Barton, M. Benjdia, P. Bidzinski, L. V. Bindschedler, M. Both, M. T. Brewer, L. Cadle-Davidson, M. M. Cadle-Davidson, J. Collemare, R. Cramer, O. Frenkel, D. Godfrey, J. Harriman, C. Hoede, B. C. King, S. Klages, J. Kleemann, D. Knoll, P. S. Koti, J. Kreplak, F. J. López-Ruiz, X. Lu, T. Maekawa, S. Mahanil, C. Micali, M. G. Milgroom, G. Montana, S. Noir, R. J. O’Connell, S. Oberhaensli, F. Parlange, C. Pedersen, H. Quesneville, R. Reinhardt, M. Rott, S. Sacristán, S. M. Schmidt, M. Schön, P. Skamnioti, H. Sommer, A. Stephens, H. Takahara, H. Thordal-Christensen, M. Vigouroux, R. Weßling, T. Wicker y R. Panstruga. 2010. Genome expansion and gene loss in powdery mildew fungi reveal tradeoffs in extreme parasitism. Science 330(6010): 1543-1546. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1194573 DOI: https://doi.org/10.1126/science.1194573
  25. Trecate, L., B. Sedláková, B. Mieslerová, V. Manstretta, V. Rossi y A. Lebeda. 2019. Effect of temperature on infection and development of powdery mildew on cucumber. Plant Pathology 68(6): 1165-1178. DOI: https://doi.org/10.1111/ppa.13038 DOI: https://doi.org/10.1111/ppa.13038
  26. Turgeon, B. G. y O. C. Yoder. 2000. Proposed nomenclature for mating type genes of filamentous ascomycetes. Fungal Genetics and Biology 31(1): 1-5. DOI: https://doi.org/10.1006/fgbi.2000.1227 DOI: https://doi.org/10.1006/fgbi.2000.1227
  27. Vakalounakis, D. J. y E. Klironomou. 1995. Race and mating type identification of powdery mildew on cucurbits in Greece. Plant Pathology 44(6): 1033-1038. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.1995.tb02662.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.1995.tb02662.x
  28. Wolfenbarger, S. N., M. C. Twomey, D. M. Gadoury, B. J. Knaus, N. J. Grünwald y D. H. Gent. 2015. Identification and distribution of mating-type idiomorphs in populations of Podosphaera macularis and development of casmotecios of the fungus. Plant Pathology 64(5): 1094-1102. DOI: https://doi.org/10.1111/ppa.12344 DOI: https://doi.org/10.1111/ppa.12344