Caracterización genética y fenotípica de aislados chilenos de Botrytis cinerea de diferente grado de sensibilidad a Boscalid

Abstract

Botrytis cinerea produce importantes pérdidas en uva de mesa en Chile. En el control químico de este patógeno se utiliza entre otras moléculas a boscalid, carboxamida que actúa inhibiendo la enzima succinato deshidrogenasa. En aislados de Botrytis recolectados de cultivos sometidos a un uso intensivo del fungicida, se ha demostrado la asociación entre la pérdida de sensibilidad con mutaciones en el gen sdhB, en donde se han identificado las mutaciones P225F/L/T y N230I asociadas a aislados resistentes y en mayor frecuencia las mutaciones H272R/Y/L asociadas a aislados resistentes y moderadamente resistentes. Durante las últimas dos temporadas (2011-2012 y 2012- 2013), en la zona Central de Chile, se ha reportado una baja sensibilidad a boscalid. El objetivo de la presente investigación fue determinar la presencia de mutaciones en el gen sdhB en aislados chilenos de Botrytis cinerea de distinto nivel de sensibilidad a boscalid. Con este propósito, 50 aislados monoconidiales fueron caracterizados genética y fenotípicamente. Para la caracterización fenotípica se verificó la sensibilidad a boscalid mediante evaluación del comportamiento de germinación conidial, determinándose 4 categorías según valores EC50: Sensible (S) (>0,05-1,37μg.mL-1), Levemente Resistente (LR) (1,38-7,80μg.mL-1), Moderadamente Resistente (MR) (7,81-50μg.mL-1) y Resistente (R) (>50μg.mL-1). Aislados R y MR con mutaciones se compararon con sensibles, según parámetros como: crecimiento miceliar, esporulación, sensibilidad osmótica, capacidad formadora de esclerocios y virulencia. La detección de mutaciones se realizó mediante la técnica PCR-PIRA (Primer-Introduced Restriction Enzyme Analyses) y el uso de partidores específicos H272Y/R-fw y H272- rev, cuyos productos fueron digeridos con las enzimas de restricción EcoRV y HhaI respectivamente. Los aislados de Botrytis cinerea mostraron niveles de sensibilidad a boscalid variables entre 0,13 μg.mL-1 (S) y 1,1*109 μg.mL-1 (R). La utilización del PCR-PIRA, permitió identificar las mutaciones H272Y/R en el gen sdhB que resultaron ser inespecíficas de un determinado nivel de sensibilidad a boscalid. De acuerdo a los parámetros de adaptabilidad evaluados tales como crecimiento miceliar, capacidad formadora de esclerocios y esporulación de aislados resistentes con mutaciones H272Y/R respecto de los sensibles fueron significativamente diferentes (p<0,05), lo cual implicaría que las mutaciones detectadas y asociadas a la resistencia a boscalid generarían un costo metabólico en los aislados de Botrytis.

Botrytis cinerea produces serious losses in table grapes in Chile. In the chemical control of this pathogen is used among other molecules like boscalid, carboxamide that inhibits the succinate dehydrogenase enzyme. Botrytis isolates collected from different crops subjected to intensive fungicide application has shown an association between sensitivity loss and mutations in the sdhB gene, where P225F/L/T and N230I mutations have been identified in resistant isolates and most frequently mutations like H272R/Y/L on moderately resistant and resistant isolates. During the past two seasons (2011-2012 and 2012-2013) in the central Chile, has reported a low sensitivity to boscalid. The objective of this research was determine the mutations presence in the sdhB gene of Botrytis cinerea isolates with different sensitivity levels to boscalid. For this purpose, 50 monoconidial isolates were characterized genetically and phenotypically. For phenotypic characterization was verified the sensitivity to boscalid by conidial germination, were classified into four resistance phenotypes based on the EC50 values them: Sensitive (S) (>0.05-1.37 μg.mL-1), Low resistant (LR) (1.38-7.80 μg.mL-1), moderately resistant (MR) (7.81-50μg.mL-1) and resistant (R) (>50μg.mL-1). Isolate R and MR with mutations were compared with sensitive isolates, with parameters such as mycelial growth, sporulation, osmotic sensitivity, sclerotia production and virulence. Mutations detection was performed by PIRA-PCR (Primer- Introduced Restriction Enzyme Analyses) with specific primers H272-rev H272Y/R-fw whose products were digested with restriction enzymes EcoRV and HhaI respectively. Botrytis cinerea isolates showed different sensitivity levels between 0.13 μg.mL-1 boscalid (S) and 1.1*10-9 μg.mL-1 (R). The PIRA-PCR method has detected H272Y/R mutations, none were specific a sensitivity level to boscalid. According to adaptability parameters evaluated such as mycelial growth, sclerotia production and sporulation of resistant isolates with mutations H272Y/R compare with sensitive were significantly different (p <0.05), which imply that the mutations detected generate a metabolic cost in Botrytis cinerea isolates to boscalid.