Modulación del sistema de defensas antiherbívoro en <i>Solanum lycopersicum</i> por señales lumínicas de competencia percibidas por el fitocromo

Abstract

La competencia y la herbivoría son dos fuerzas selectivas en la evolución de las plantas terrestres. Éstas deben crecer lo suficientemente rápido como para ser competitivas con sus vecinos y, al mismo tiempo, asignar recursos a las defensas para poder sobrevivir a los organismos consumidores. Estudios recientes mostraron que las señales lumínicas asociadas a la competencia, p. ej. una baja relación rojo:rojo lejano (R:RL) produce la represión del sistema de defensas, tornando a las plantas más susceptibles al ataque de insectos herbívoros y microorganismos patógenos. Bajo condiciones de competencia por luz, se produce la inactivación del fitocromo B (phyB) lo cual en plantas intolerantes a la sombra promueve el crecimiento y regula negativamente los sistemas de defensa antiherbívoro. Poco se sabe sobre los efectos que tiene el phyB en la emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) involucrados en las defensas indirectas. En esta tesis se investigó el efecto de phyB en las defensas directas e indirectas de tomate (Solanum lycopersicum). Para esto se utilizaron dos aproximaciones diferentes para inactivar el phyB: suplementación con luz rojo lejana (RL), y genotipos mutantes de los dos genes PHYB presentes en el genoma de tomate. La inactivación del phyB produjo una disminución en los niveles de defensas constitutivas como así también una atenuación de las defensas directas inducibles por MeJA. Adicionalmente, se observó que la inactivación de phyB tuvo efectos en los blends de VOCs emitidos por las plantas inducidas con MeJA. En ensayos de elección en olfatómetro con plantas inducidas con MeJA observamos que la chinche Macrolophus pygmaeus tuvo mayor preferencia por los blends de VOCs emitidos por plantas con phyB inactivos que por los blends de las wild-type. Estos resultados sugieren que la inactivación del phyB además de reprimir las defensas directas tiene consecuencias sobre las interacciones tritróficas mediadas por VOCs presumiblemente atrayendo a los predadores a plantas con defensas atenuadas donde existe mayor chance de encontrar a su presa. Es tentador pensar que las plantas bajo un stress de competencia por luz puedan hacer un switch entre sus defensas directas a indirectas y así atraer a enemigos naturales.