Efecto de los compuestos orgánicos volátiles producidos por algunas rizobacterias en la expresión del gen FRO5 y marcadores de resistencia sistémica inducida y adquirida en Medicago truncatula

Abstract

the present work we analyzed the effects of volatile organic compounds (VOCs) produced by the bacteria Athrobacter agilis UMCV2, Sinorhizobium meliloti 1021, Pseudomonas aeruginosa PA01 and Pseudomonas aeruginosa LasI (PA0- JP21), on the expression of gene MtFRO5 and the marker genes of induced systemic resistance (MtPDF2.1) and systemic acquired resistance (MtPR1) in shoots of Medicago truncatula, as well as the effect of these bacteria VOCs on the growth of seedlings grown in medium whit sufficiency and iron deficiency. It was observed that in both sufficiency and iron deficiency, the seedlings that were exposed to the bacterial volatiles showed higher growth and development than controls. A two-way ANOVA analysis showed that iron deficiency affected negatively plant growth, and that the expression of the MtFRO5, MtPDF2.1 y MtPR1 genes was modulated by bacterial VOCs. The results indicate that the M. truncatula plant responds differentially to the volatiles of the bacterial strains through modulating growth and gene expression of MtFRO5, MtPDF2.1 and MtPR1, as well as iron and iron interaction whit VOCs exert an important role on the development of the plant.

En este trabajo se analizaron los efectos de los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) de las bacterias Athrobacter agilis UMCV2, Sinorhizobium meliloti 1021, Pseudomonas aeruginosa PA01 Y Pseudomonas aeruginosa LasI (PA0- JP21), sobre la expresión de genes MtFRO5 y los marcadores de resistencia sistémica inducida (MtPDF2.1) y adquirida (MtPR1) en brotes de Medicago truncatula, así como los efectos que tienen estos VOCs bacterianos sobre el crecimiento de las plántulas crecidas en medio con suficiencia y deficiencia de hierro. Se observó que tanto en deficiencia como en suficiencia de hierro, las plántulas que fueron expuestas a los VOCs bacterianos tuvieron un mayor crecimiento y desarrollo con respecto al control. Mediante un análisis ANOVA de dos vías, se determinó que las plantas crecidas en medio con hierro suficiente incrementaron sus parámetros de crecimiento. También, mediante un análisis factorial se encontró que la expresión de los genes MtFRO5, MtPDF2.1 y MtPR1 fueron modulados tanto por la deficiencia de hierro como por los VOCs bacterianos. Los resultados indican que la planta M. truncatula responde diferencialmente a los VOCs de las cepas a través de modular el crecimiento y la expresión de genes MtFRO5, MtPDF2.1 y MtPR1, así como que el hierro y la interacción del hierro con los VOCs también ejercen un papel importante sobre el desarrollo de la planta.