La especificidad en las interacciones gen a gen entre huéspedes y patógenos está determinada por el reconocimiento de proteínas del patógeno por los productos de genes de resistencia (genes R) del huésped. Se predice que este tipo de resistencia tenga un coste para el huésped, per la evidencia es escasa. La resistencia determinada por genes R suele ser termosensible, expresándose sólo a temperaturas menores de 30ºC.
La dinámica evolutiva de los genes R se ha estudiado principalmente en interacciones planta-bacteria y planta-hongo, con pocos estudios en sistemas planta-virus. En este trabajo analizamos la evolución del locus de resistencia L en el pimiento silvestre Capsicum annuum var. glabriusculum (chiltepín), un pariente del pimiento cultivado que está en proceso de domesticación incipiente. Hemos estimado la frecuencia del locus L de resistencia a tobamovirus en 41 poblaciones de chiltepín con distinto grado de intervención humana a lo largo de su área de distribución en México. La frecuencia de resistencia es menor en las poblaciones cultivadas de chiltepín que en las silvestres. La diversidad genética del locus L sigue un patrón que sugiere selección asociada al medio, posiblemente debida a la infección por los tobamovirus presentes en el área estudiada, que son altamente virulentos. Hay una alta riqueza alélica en L, y los alelos difieren en la especificidad de reconocimiento y en la expresión de resistencia a distintas temperaturas.
El reconocimiento de amplio espectro, de más de un patotipo de virus, y la expresión de la resistencia por encima de 32ºC son rasgos del alelo ancestral, que se pierden repetidamente a lo largo de la evolución de L. En conjunto, nuestro trabajo indica que la domesticación incipiente está asociada a la pérdida de resistencia, y que la resistencia de amplio espectro expresada a altas temperaturas tiene costes de eficacia biológica.
Estos resultados contribuyen a entender el papel de los compromisos de eficacia en la coevolución entre plantas y virus.
Imagen: Red que representa la diversidad genética y fenotípica de los alelos de L (izquierda) y expression de la Resistencia/susceptibulidad (derecha).
Publicación Original: Poulicard, N., Pagán, I., González-Jara, P., Mora, M.Á., Hily, J.-M., Fraile, A., Piñero, D., García-Arenal, F. 2023. Repeated loss of the ability of a wild pepper disease resistance gene to function at high temperatures suggests that thermoresistance is a costly trait. New Phytologist. DOI: 10.1111/nph.19371
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