Análisis de estrategias potenciales para el control de hongos fitopatógenos vasculares basadas en el uso de virus naturales y modificados genéticamente

Los hongos patógenos de suelo que invaden la planta sistémicamente inducen síntomas severos de enfermedad y son difíciles de controlar. Actualmente, se tiende a la búsqueda de estrategias de control de las enfermedades fúngicas que no sean dañinas con el medio ambiente y se puedan aplicar en sistemas agrícolas sostenibles. Se han identificado virus de hongos (micovirus) que inducen hipovirulencia (virulencia reducida) en especies patógenas. Los micovirus se transmiten por anastomosis hifal por lo que tienen la capacidad de extenderse en las poblaciones del patógeno y por lo tanto tienen potencial como agentes de control biológico. Esta propuesta está enfocada en el análisis de interacciones virus hongo para explorar el uso de esto tipo de estrategias en el control de Verticillium dahliae (Vd) y Fusarium oxysporum (Fo). Vd es un patógeno generalista mientras que en Fo existe especificidad de huésped asociada a las formae speciales. El trabajo propuesto se centrará en F. oxysporum f.sp. lycopersici (Fol). Los micovirus se transmiten únicamente intracelularmente por lo que en condiciones naturales generalmente se restringen a un solo huésped o huéspedes relacionados. Sin embargo, mediante el uso de métodos artificiales de infección se ha mostrado que los micovirus tienen capacidad de replicarse en otros hongos, con frecuencia induciendo los mismos síntomas que en su huésped natural. Previamente hemos infectado Fol y Vd con CHV1, un micovirus que induce hipovirulencia severa y se usa en el control del chancro del castaño. Además, hemos propuesto una aproximación innovadora que no se basa en el uso de virus naturales sino virus modificados genéticamente para inducir silenciamiento de genes de virulencia del hongo. Estamos explorando con este propósito TMV (Tobacco mosaic virus), que ha sido usado en plantas para inducir silenciamiento génico. Hemos confirmado que tanto CHV1 como TMV tienen la habilidad de replicarse en Vd and Fol. Sin embargo, CHV1 tiene unos niveles de acumulación muy bajos en Vd mientras que en Fol se acumula de forma muy similar a como lo hace en el huésped natural. Estos datos sugieren que Vd ha desarrollado fuertes mecanismos de defensa antiviral. En el presente proyecto proponemos un análisis en profundidad de dichos mecanismos a nivel molecular. Nuestro objetivo es identificar genes específicos cuya deleción de lugar a una mayor acumulación viral en esta especie, y determinar el efecto que esto tiene en las tasas de transmisión y la expresión de síntomas en respuesta a la infección viral. El objetivo último es identificar vías de modificación de la interacción Vd virus útiles en la aplicación de estrategias de control. En Fol proponemos que la eficiente replicación de CHV1 dará lugar a la inducción de buenos niveles de hypovirulencia. En esta especie, nos centraremos en la caracterización en profundidad de la interacción CHV1 Fol e investigaremos también el uso de TMV como herramienta para inducir silenciamiento génico. Examinaremos la habilidad de cada virus de inducir alteraciones en Fol, llevaremos a cabo análisis sistemáticos de transferencia y estudiaremos mecanismos de defensa antiviral. Nuestro objetivo último es determinar si estos virus tienen la capacidad no solo de inducir alteraciones fenotípicas en Fol sino de extender dichas alteraciones en las poblaciones del patógeno.