Grupos de investigación

1.- Hemos obtenido evidencia sólida de que el ácido gentísico (GA), un derivado metabólico del ácido salicílico (SA), actúa como una señal complementaria adicional al SA para activar las defensas de las plantas de tomate contra los patógenos (Bellés et al. 1999). . También hemos encontrado que GA y SA podrían tener un papel como moléculas señal en el silenciamiento del RNA contra virus y viroides (Campos et al. 2014a, López-Gresa et al. 2016).

2.- Hemos demostrado el papel de amidas de ácidos hidroxicinámicos (HCAA) en la defensa de plantas de tomate contra la bacteria patógena Pseudomonas syringae DC3000 (Zacarés et al. 2007, López-Gresa et al. 2011, Campos et al. 2014b). Hemos identificado nuevos compuestos de naturaleza fenólica cuya síntesis es inducida tanto en interacciones compatibles como de naturaleza incompatible entre plantas de tomate y determinados patógenos. Uno de estos metabolitos, la trans-feruloilnoradrenalina (t-FNA), es un nuevo compuesto con una potente actividad antioxidante (Patente Internacional WO2011ES70269 20110415). Las plantas transgénicas de tomate que sobreexpresan el gen THT, un gen clave para la biosíntesis de HCAA, mostraron una mayor resistencia a Pseudomonas syringae DC3000.

3.- Hemos demostrado la inducción de la expresión de diferentes factores de traducción y proteínas ribosómicas como consecuencia de la infección por Citrus Exocortis Viroid (CEVd) en plantas de tomate. Este resultado indica que un patógeno no codificante causa cambios en la maquinaria transcripcional. En particular, se identificaron los factores de alargamiento 1 y 2 (eEF1A y eEF2) y el factor de iniciación de la traducción 5-alfa (eIF5A). Así mismo, se demostró una interacción reproducible entre eEF1A y el CEVd (Lisón et al. al. 2013).

4.- Hemos llevado a cabo un análisis metabólico mediante cromatografía de gases y espectrometría de masas en la respuesta defensiva de plantas de tomate 'Rio Grande' Pto infectadas con dos cepas de la bacteria patógena Pseudomonas syringæ pv. tomato DC3000. Una de ellas es portadora del gen AvrPto y como consecuencia la planta es resistente a la infección (interacción incompatible), mientras que la otra que no contiene dicho gen, da lugar a una interacción compatible con fuertes síntomas en las hojas infectadas. La comparación de los perfiles metabolómicos de hojas infectadas con uno u otro tipo de bacterias reveló diferencias muy significativas entre los compuestos volátiles (VOCs) asociados a cada tipo de infección. En concreto, en la interacción incompatible, las hojas emitían ésteres del (Z)-3-hexenol, tales como acetato de (Z)-3-hexenilo y butanoato de (Z)-3-hexenilo, así como monoterpenos hidroxilados, como α-terpineol, 4-terpineol y linalool. En cambio, en la interacción compatible, con fuertes síntomas de la enfermedad bacteriana, se observó la emisión de salicilato de metilo y monoterpenos como el limoneno y el α-pineno. Además, hemos encontrado que algunos de estos VOCs muestran actividad antibiótica in vitro contra Pseudomonas y que el tratamiento exógeno de las plantas de tomate con estos compuestos provocaron la inducción de genes defensivos y el cierre de estomas en hojas de tomate, así como un aumento muy significativo de la resistencia de dichas plantas a la infección por Pseudomonas (López-Gresa et al. 2018). Estos resultados sugieren que estos VOCs podrían tener un doble papel en plantas de tomate: como moléculas protectoras y como inductores de defensa. Además, debido a su naturaleza química, también podrían desempeñar una función biológica en la comunicación entre plantas a través de la atmósfera. Hemos presentado una patente (PCT / ES2018 / 070) sobre el uso y el método de aplicación del butanoato de (Z)-3-hexenilo (HB) como un metabolito inductor del cierre de estomas para proteger las plantas contra el ataque de patógenos en general y sequía.

Bellés JM, Garro R, Fayos J, Navarro P, Primo J, Conejero V (1999) Gentisic acid as a pathogen-inducible signal, additional to salicylic acid for activation of plant defenses in tomato. Molecular Plant-Microbe Interactions 12: 227-235

Campos L, Granell P, Tárraga S, López-Gresa MP, Conejero V, Bellés JM, Rodrigo I, Lisón P (2014a) Salicylic acid and gentisic acid induce RNA silencing-related genes and plant resistance to RNA pathogens. Plant Physiology and Biochemistry 77: 35-43

Campos L, Lisón P, López-Gresa MP, Rodrigo I, Zacarés L, Conejero V, Bellés JM (2014b) Transgenic tomato plants overexpressing Tyramine N-Hydroxycinnamoyltransferase exhibit elevated hydroxycinnamic acid amide levels and enhanced resistance to Pseudomonas syringae. Molecular Plant-Microbe Interactions 27: 1159-1169

Lison P, Tarraga S, Lopez-Gresa P, Sauri A, Torres C, Campos L, Belles JM, Conejero V, Rodrigo I (2013) A noncoding plant pathogen provokes both transcriptional and posttranscriptional alterations in tomato. Proteomics 13: 833-844

López-Gresa MP, Torres C, Campos L, Lisón P, Rodrigo I, Bellés JM, Conejero V (2011) Identification of defence metabolites in tomato plants infected by the bacterial pathogen Pseudomonas syringae. Environmental and Experimental Botany 74: 216-228

López-Gresa MP, Lisón P, Yenush L, Conejero V, Rodrigo I and Bellés JM (2016) Salicylic acid is involved in the basal resistance of tomato plants to Citrus exocortis viroid and Tomato spotted wilt virus. PLOS ONE 11:11 e0166938

López-Gresa MP, Payá C, Ozáez M, Rodrigo I, Conejero V, Klee H, Bellés JM, Lisón P (2018) A new role for green leaf volatile esters in tomato stomatal defense against Pseudomonas syringae pv tomato. Frontiers in Plant Science 9: 1855

Zacarés L, López-Gresa MP, Fayos J, Primo J, Bellés JM, Conejero V (2007) Induction of p-coumaroyldopamine and feruloyldopamine, two novel metabolites, in tomato by the bacterial pathogen Pseudomonas syringae. Molecular Plant-Microbe Interactions 20: 1439-1448