Virus-induced gene silencing (VIGS) in cape gooseberry (Physalis peruviana L., Solanaceae)

Silenciamiento génico inducido por virus (VIGS) en uchuva (Physalis peruviana L., Solanaceae)

La uchuva (Physalis peruviana, L.) es una planta herbácea perteneciente a la familia de las solanáceas que produce una baya comestible apreciada por sus propiedades nutracéuticas y farmacéuticas. Su producción a menudo está limitada por enfermedades y la calidad de la fruta reproducible. Estudios recientes han informado genes asociados con la calidad del fruto y la respuesta de resistencia al hongo que infecta las raíces Fusarium oxysporum f. sp. physali (Foph,) que causa marchitez vascular. Con el fin de estandarizar un método para validar la función biológica de genes candidatos en la especie no modelo P. peruviana, probamos el enfoque robusto en genética inversa, silenciamiento génico inducido por virus (VIGS). En este estudio, validamos y optimizamos VIGS utilizando un inserto del gen de la fitoenedesaturasa (PDS) en un vector viral silenciador generado a partir del virus del cascabel del tabaco (TRV). Las hojas infiltradas con Agrobacterium (cepa GV3101) mostraron segmentos foto blanqueados, que eran distintivos para la supresión de PDS a los 7 días después de la infección (dpi). Más de la mitad de las plantas tratadas mostraron foto blanqueo, lo que indica una tasa de eficiencia del 50% del protocolo VIGS. Los resultados de este estudio mostraron que VIGS se puede utilizar para la caracterización de genes funcionales futuros implicados en la respuesta inmune, la resistencia a enfermedades y la calidad de la fruta en la capegooseberry.

INTRODUCCIÓN

La uchuva (Physalis peruviana, L.) es una fruta exótica que pertenece a la familia de las solanáceas. Es originaria de la región andina y sus frutos son reconocidos por sus propiedades antiinflamatorias, antioxidantes y anticancerígenas comúnmente utilizadas para el manejo de la diabetes y la hipertensión [1-3]. Colombia es el primer productor y exportador mundial con ventas anuales de 30 millones de dólares para 2017 [4, 5]. Sin embargo, la producción de uchuva es limitada debido a problemas en la calidad de la fruta [6] y a las pérdidas por la enfermedad de la marchitez vascular [7], causada por el hongo Fusarium oxysporum f. sp. physali (Foph) [8]. Con el fin de comprender los mecanismos moleculares de importantes rasgos agronómicos, se han realizado recientemente estudios de asociación de todo el genoma por Osorio-Guarín et al. 2016 [9] y García-Arias et al. 2018 [10] en los que se asociaron 27 y 34 genes candidatos a la respuesta de resistencia y a la calidad del fruto, respectivamente.