Análisis fenotípico y genómico de aislados de Phytophthora capsici del centro de México, y su interacción con cultivares de chile (Capsicum annuum)

Abstract

Phytophthora capsici comes from the latin words phytón = planta and phthorá = destruction, that means “plant destructor”, since is a very destructive Oomycete genus in plants of economic interest and represents one of the main threats for global agricultural production. Phytophthora capsici is a pathogen capable of infecting a wide range of vegetable species of economic importance, mainly in the Solanaceae and Cucurbitaceae families, and represents the main problem for the chili pepper crops (Capsicum annuum) worldwide. The management of P. capsici is complex due to the presence of virulence phenotypes that are capable of infecting cultivars from the same species that possesses different resistance genes. Moreover, it’s known that this pathogen produces an arsenal of effector proteins that counteract the plant’s defense mechanisms at a physiological level. Therefore, the advances in the knowledge at population, genomic and phenotypic levels; and the search for resistant material, are key for the development of better management strategies of this important pathogen. In the present work, sampling to obtain and characterize P. capsici isolates was performed from different hosts in central Mexico which is a region where the pathogen shows high genetic variability. Afterwards, the virulence phenotype of 13 isolates was determine in C. annuum, using the New Mexico Recombinant Inbred Lines (NMRIL’s). Five of these phenotypes were tested under greenhouse conditions against four pasilla chili cultivars to search local plant material with specific resistance.

Phytophthora proviene del latín phytón = planta y phthorá = destrucción, que significa “destructor de plantas”, debido a que es un género de Oomycetes muy destructivo en plantas de interés económico y representa una de las principales amenazas para la producción agrícola mundial. Phytophthora capsici es un patógeno capaz de infectar a un amplio rango de especies vegetales de importancia económica, principalmente dentro de las familias Solanaceae y Cucurbitaceae, y representa la principal limitante del cultivo de chile (Capsicum annuum) a nivel mundial. El manejo de P. capsici es complejo, debido a la existencia de fenotipos de virulencia, los cuales tienen la capacidad de infectar a cultivares de la misma especie que poseen diferentes genes de resistencia. Además, este patógeno produce un arsenal de proteínas efectoras que pueden contrarrestar los mecanismos de defensa de la planta a nivel fisiológico. Por lo tanto, los avances en el conocimiento a nivel poblacional, genómico y fenotípico; así como la búsqueda de material vegetal con resistencia, son claves para el desarrollo de mejores estrategias de manejo de este importante patógeno. En el presente trabajo, se realizaron muestreos para la obtención y caracterización de aislados de P. capsici de diferentes hospedantes en el centro de México, la cual es una región donde el patógeno ha mostrado una elevada variabilidad genética. Posteriormente, se determinó el fenotipo de virulencia en 13 aislados en C. annuum mediante el uso de las Líneas Endogámicas Recombinantes de Nuevo México (NMRILs). Cinco de estos fenotipos se evaluaron bajo condiciones de invernadero frente a cuatro cultivares de chile tipo pasilla para la búsqueda de material vegetal local con resistencia específica.