Evaluación de un biofungicida a base de RNAi para el control de hongos fitopatógenos, mediante Silenciamiento Génico Inducido por Aspersión (SIGS)

Abstract

México es uno de los principales países exportadores de frutos tropicales a nivel mundial, sin embargo, en los últimos años la producción de estos cultivos se ha visto afectado por una diversidad de enfermedades causadas por hongos fitopatógenos que impactan en diferentes etapas de la cadena productiva provocando pérdidas considerables. Por este motivo existe la necesidad de desarrollar nuevas tecnologías para el control de hongos fitopatógenos que sean eficientes, amigables con el ambiente y libres de efectos adversos para la salud humana. Partiendo del conocimiento de la comunicación mediada por RNA de doble cadena (dsRNA) entre plantas y hongos, se han desarrollado nuevas estrategias para el control de patógenos fúngicos que involucran el uso de dsRNA (RNAi) para inducir el silenciamiento de genes de patógenos y ejercer un efecto fungicida. En el presente trabajo se evaluó el efecto de biofungicidas basados en dsRNA para la protección de cultivos tropicales como piña, naranja y cacao. Para ello, se aislaron hongos patógenos directamente de plantaciones de piña y cacao en el área de Loma Bonita y Valle Nacional, Oaxaca, respectivamente, y naranjas en etapa de poscosecha en mercados locales. El análisis microscópico y molecular mediante secuenciación de la región ITS identificó a los patógenos como Phytophthora nicotianae y Fusarium oxysporum (piña), Phytophthora tropicalis y Lasiodiplodia theobromae (cacao) y Penicillium digitatum (naranja). Las secuencias de genes similares a DICER (DCL) en estos patógenos se buscaron en las bases de datos y se seleccionaron regiones de 250-500 pb para elaborar construcciones flanqueadas por la secuencia del promotor T7, mismas que se emplearon como molde para la síntesis de dsRNA o RNAi. Los ensayos in vitro mostraron que una combinación de dsRNA cortos derivados de DCL1-DCL2 inhiben la germinación de esporas de P. digitatum hasta en un 80% en comparación con los controles sin dsRNAs. Así mismo, mediante qPCR se verificó el silenciamiento de los genes DCLs de P. digitatum en donde se encontró una disminución en la expresión relativa (ER) del gen DCL1 en 1.37 veces (27.2%) y de DCL2 en 1.44 veces (30%) con respecto al control, lo cual muestra que efectivamente el uso dsRNA tiene un efecto en la expresión de los genes DCLs. Por lo anterior, los resultados obtenidos representan un punto de partida para futuras exploraciones en el diseño de biofungicidas a base de dsRNAs para la protección de cultivos tropicales.