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Juan Camilo Ochoa1, Mariana Herrera1, Mónica Navia1, Hernán Mauricio Romero1, 2*1Programa de Biología y Mejoramiento de la Palma de Aceite – Cenipalma. 2Departamento de Biología. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá, D.C. Colombia

*Correo electrónico: hmromeroa@unal.edu.co

Introducción

La Pudrición del cogollo (PC) es la principal limitante para la mayoría de los palmicultores colombianos,

especialmente en la zona central y suroccidental, donde se han erradicado más de 75.000 ha del cultivo. Debido

a la gran importancia que ha tomado la enfermedad, Cenipalma, como institución encargada del desarrollo de

soluciones para los problemas del gremio palmicultor, ha enfocado gran parte de sus esfuerzos hacia la

búsqueda de estrategias que permitan el manejo adecuado de la enfermedad, desde las diferentes áreas de

estudio de las ciencias agrarias y básicas.

Como objetivo principal del Programa de Biología y Mejoramiento de Cenipalma, se han emprendido diversas

investigaciones enfocadas a desarrollar herramientas biotecnológicas que permitan la búsqueda de fuentes de

resistencia a esta enfermedad, la cual es causada por el microorganismo Phytophthora palmivora. Este programa

cuenta con colecciones biológicas de palma de aceite de diversas partes del mundo, cuya principal función es la

de aportar variabilidad genética al cultivo. Para poder explotar esta diversidad genética, es imperativo establecer

metodologías muy precisas, que permitan identificar materiales que puedan llegar a servir como fuente de

resistencia a la PC, y además conocer de manera detallada el ciclo de vida y la biología P. palmivora en su

interacción con la palma de aceite.

Una metodología ampliamente utilizada en otros cultivos para la cuantificación y caracterización de

enfermedades, consiste en evaluar el crecimiento del patógeno mediante visualización de órganos vegetales

infectados bajo el microscopio de fluorescencia. Este tipo de observaciones, además de permitir una descripción

detallada del proceso de infección, puede ayudar a diferenciar variedades de plantas que puedan tener mayores

niveles de resistencia o susceptibilidad.

En la presente investigación se presenta la trasformación de P. palmivora con diferentes proteínas fluorescentes.

Esta metodología es de gran utilidad para mejorar la caracterización histológica del proceso infeccioso de la

enfermedad, y a su vez podría ser utilizada como una herramienta adicional, en el desarrollo de protocolos que

permitan la evaluación de materiales de palma de aceite, con mayores probabilidades de presentar resistencia a

la pudrición del cogollo.

Transformación genética de Phytophthora palmivora

Referencias

Agradecimientos• Auxiliares de laboratorio D. Guevara, D. Ramos Y J. Tafur.

• Estudiantes Gabriel Ortiz y Andrés Parra

• A los doctores Francine Govers, Howard Judelson y Sebastian Schornack por su asesoría y donación de los plásmidos de transformación.

• Al Grupo de Plagas y Enfermedades de Cenipalma, quienes aportaron los aislamientos de P. palmivora.

• Al FFP administrado por Fedepalma, Cenipalma y Colciencias, por la financiación del proyecto de investigación.

Seguimiento histológico en foliolos inmaduros de palma de aceite

Conclusiones y perspectivas

Transformación genética de Phytophthora palmivora como

herramienta para la caracterización histológica de la

Pudrición del cogollo de palma de aceite

Metodología de transformación (adaptado de [2])

Co

lon

ia t

ran

sfo

rmad

a

Proteína Azul Fluorescente

Proteína Verde Fluorescente

Proteína Roja Fluorescente

1. Vélez D, Rodríguez J, Mestizo YA, Varón F, Martínez G, 2014. Desarrollo de Phytophthora

palmivora en foliolos inmaduros de palma de aceite inoculados en condiciones in vitro.

Fitopatología Colombiana Volumen 37, 13-8.

2. Vijn I, Govers F, 2003. Agrobacterium tumefaciens mediated transformation of the oomycete plant

pathogen Phytophthora infestans. Molecular Plant Pathology 4, 459-67.

3. Ah-Fong AMV, Judelson HS, 2011. Vectors for fluorescent protein tagging in Phytophthora: tools for

functional genomics and cell biology. Fungal Biology 115, 882-90.

4. Sarria G, Martínez G, Varón F, Drenth A, Guest D, 2015. Histopathological studies of the process of

Phytophthora palmivora infection in oil palm. European Journal of Plant Pathology, 1-13.

2.1

2.2 Observación al microscopio de fluorescencia

1

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• Se logró la marcación de aislamientos de P. palmivora con proteínas fluorescentes.

• Se aumentó el nivel de detalle de la caracterización del proceso infectivo de P. palmivora en foliolos inmaduros de

palma de aceite mediante microscopía de fluorescencia.

• Se espera poder utilizar los aislamientos transformados de P. palmivora en la identificación de materiales de palma

de aceite resistentes y susceptibles a la PC.

00:30 48:00

36:00

24:00

12:0006:00

03:00

01:30

Los ciclos de infección y la

producción de nuevas

estructuras de propagación se

completan en menos de 48 horas

1-2. Al inicio de la infección, las zoosporas

se enquistan y forman una estructura

conocida como apresorio (A), la cual les

permite adherirse al tejido vegetal

3-4. Posterior a la formación del apresorio,

se produce la penetración de las hifas en

el foliolo y se empieza a evidenciar su

crecimiento en los espacios intercelulares

del tejido.

5-6. Entre las 12 y 24 horas después de la

infección, P. palmivora continua

colonizando el tejido vegetal, y forma unas

estructuras conocidas como haustorios

(H), las cuales bloquean las defensas de la

palma.

7-8. Entre las 36 y 48 horas después

de la infección, P. palmivora coloniza

completamente el tejido e inicia la

formación de nuevos esporangios y

clamidosporas, los cuales permitirán la

propagación de la enfermedad.

H