Investigadores del grupo "Interacciones moleculares pPanta-Fitófago" del CBGP identifican la función de defensa de la hidronitrilo liasa contra el ataque de la araña roja.
Las interacciones planta-plaga implican procesos multifacéticos con complejas redes de rutas, moléculas y reguladores para sobrepasar las defensas generadas por ambos adversarios. Entre los compuestos de defensa desarrollados por la planta contra los artrópodos fitófagos, se encuentran los derivados de cianuro, moléculas tóxicas que atacan de forma directa la fisiología del fitófago. En este trabajo, hemos identificado una hidroxinitrilo liasa en Arabidopsis thaliana (AtHNL, At5g10300) que se induce en respuesta a la infestación de la araña roja (Tetranychus urticae). AtHNL cataliza la conversión reversible entre cianohidrinas y compuestos carbonil-derivados liberando ácido cianhídrico (HCN).
Plantas de Arabidopsis de ganancia y pérdida de función para este gen mostraron que la actividad específica de AtHNL era mayor en las sobre-expresoras qué en las líneas mutantes y en plantas silvestres, usando mandelonitrilo como sustrato. Además, el mandelonitrilo se acumulaba en mayor concentración en las líneas mutantes que en las silvestres, y se reducía en las sobre-expresoras. El ataque del ácaro inducia el contenido de mandelonitrilo en las plantas sobre-expresoras y control, pero no en las líneas mutantes, mientras que el HCN se acumulaba en los tres genotipos tras la infestación.
Las plantas de ganancia de función mostraron menor daño en ensayos de alimentación del ácaro y reducía su fecundidad. En respuesta a estas defensas, los ácaros inducían el gen TuCAS1 que codifica una β-cianoalanina sintasa para evitar el daño respiratorio que el HCN les producía. Este efecto de detoxificación se demostró de forma funcional por la reducción de la fecundidad cuando los ácaros transitoriamente silenciados en TuCAS se alimentaban de plantascontrol y líneas hnl mutantes. Todos estos resultados añaden un nuevo jugador en la interacción planta-T. urticae para sobrepasar las defensas mutuas.
Publicación Original:
Arnaiz, A., Santamaria, M.E., Rosa-Diaz, I., Garcia, I., Dixit, S., Vallejos, S., Gotor, C., Martinez, M., Grbic, V., Diaz, I. 2022. Hydroxynitrile lyase defends Arabidopsis against Tetranychus urticae. kiac170. DOI: 10.1093/plphys/kiac170
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