Factores bióticos que afectan a la expresión de resistencia del garbanzo (Cicer arietinum l.) frente a Ascochyta rabiei

Abstract

La rabia del garbanzo RG, es una de las principales limitantes sanitarias del cultivo. Ataca a todos los tejidos aéreos de la planta y puede generar perdidas hasta del 100%. Es una enfermedad policíclica y para un manejo económico y sustentable se recurre al uso de variedades resistentes. La resistencia a RG es un carácter cuantitativo, complejo e influido por muchos genes cuyos efectos son aditivos. Esta tesis tuvo como objetivo el estudio de los factores bióticos que afectan a la expresión de la resistencia del garbanzo frente a A. rabiei. Se obtuvieron aislamientos de la zona norte, centro y sur de la provincia de Córdoba, se caracterizaron morfológica y molecularmente y se compararon en cuanto a su habilidad patogénica. Se destaca la diversidad observada entre los aislamientos, y la selección de uno de ellos como el más agresivo, utilizado en los ensayos subsiguientes. Se determinó la presencia de ambos Mating Types, información que no había sido reportada en Argentina. También se estudió a nivel proteómico de la interacción planta microorganismo. Las proteínas totales extraídas de plantas inoculadas con y sin inocular fueron analizadas (LC MS/MS) y FLQ. Se observó la expresión diferencial de proteínas relacionadas a la patogénesis/defensa. Entre los resultados se destaca el incremento en la expresión de numerosas proteínas “PR” (pathogenesis related) entre otras asociadas a la defensa. Se comprobó el efecto de los factores bióticos: concentración de inóculo y estadío fenológico sobre la expresión de esta. Los conocimientos obtenidos se aplicaron a un protocolo que permitió discriminar comportamientos dentro de un grupo de genotipos Moderadamente Resistente MR) y propuso el rescate o descarte de algunos para ser utilizados como fuentes de resistencia en programas de mejora genética de garbanzo. Finalmente, se analizó un grupo de marcadores moleculares para resistencia a rabia buscando respaldar el comportamiento diferencial entre los genotipos rescatados/descartados mencionados. Los resultados funcionaron como validación de estos marcadores y pusieron en evidencia la complejidad del carácter “resistencia a RG”. Se evidenció la necesidad de incluir evaluaciones fenotípicas en los programas de mejora genética de garbanzo. Esta es la primera tesis doctoral en el país dedicada a RG, que apunta al entendimiento de la resistencia genética y su expresión y busca una mayor discriminación entre RG para aumentar las fuentes de resistencias disponibles.

Chickpea blight is one of the most damaging disease of the crop. It affects the entire aerial part of the plant and can generate losses of up to 100%. It is a polycyclic disease and for its economic and environmentally sustainable management the use of resistant varieties is preferred. This thesis aimed to study the biotic factors that affect the expression of chickpea resistance against A. rabiei. Firstly, isolates were obtained from the north-central and southern areas of the province of Córdoba, they were morphologically and molecularly characterized and compared for their pathogenic ability. The main result is the diversity of the isolates, and the selection of one as the most aggressive for subsequent tests. Furthermore, the confirmation of the presence of both Mating Types among the isolates obtained stands out. A proteomic study of the plant-microorganism interaction was carried out. Total protein extraction was carried out from plants inoculated with the fungus and without inoculated and analyzed by LC MS/MS and FLQ (Free Label Quantification). It is highlighted he increase in the expression of numerous “PR” proteins, among others associated with defense, some of them described for the first time in this pathosystem. Then, the effect of biotic factors: inoculum concentration and phenological stage on its expression was verified through artificial inoculations in plants with different levels of resistance. The knowledge obtained was applied in a protocol that allowed to discriminate outstanding behaviors within a group of Moderately Resistant genotypes and the selection or discarding of them to be used as resistance sources in chickpea genetic improvement programs. Finally, a group of molecular markers for blight resistance were run, seeking to support the differential behavior between the mentioned genotypes. The results obtained also function as validation of the markers used and highlighted the complexity of the “blight resistance” trait. They also highlighted the need to include phenotypic evaluations in chickpea genetic improvement programs. This is the first original study in the country dedicated entirely to the study of the chickpea blight pathosystem with local isolates and environmental conditions and lays the foundation for future research.