Experimental evaluation of the role of type IV glandular trichomes in tomato plant defence against the aphid Macrosiphum euphorbiae

Abstract

Esta tesis aborda el estudio de la interacción entre el tomate (Solanum lycopersicum) y una de sus plagas más frecuentes, el pulgón Macrosiphum euphorbiae. Para ello, se combinan enfoques experimentales ecológicos y moleculares que mejoran la comprensión de esta interacción y sus implicaciones en el manejo y control de plagas. En primer lugar, un ensayo con 23 genotipos distintos de tomate muestra que las diferencias encontradas en la resistencia frente a herbívoros funcionalmente distintos no dependen del grado de domesticación. No obstante, se observa una mayor resistencia frente a orugas por parte de genotipos salvajes y domesticados tempranamente en comparación con cultivos modernos. Asimismo, se pone de manifiesto la resistencia a pulgón en una línea mejorada genéticamente que presenta tricomas glandulares tipo IV y una mayor producción de acilsacarosas. La comparación entre esta línea y su comercial isogénica (que sólo difiere en la presencia de estos tricomas tipo IV y la secreción asociada de acilsacarosas), muestra que la presencia de esta defensa afecta a la elección y proliferación de los pulgones, repeliéndolos y provocando una multiplicación deficiente en aquellos genotipos que presentan estos tricomas. Por otro lado, ensayos con genotipos de tomate impedidos en las principales rutas hormonales de defensa señalan el papel fundamental del ácido jasmónico en la resistencia del tomate frente al pulgón M. euphorbiae. Por último, se produce un transcriptoma de novo de M. euphorbiae que permite estudiar la adaptación fisiológica del pulgón a través la expresión diferencial de genes cuando está expuesto a tricomas glandulares tipo IV. Se identifican y caracterizan biomarcadores con los que se detectan cambios en mecanismos de detoxificación, estrés celular, metabolismo energético y en la ruta de la ecdisoma. Mostrando de este modo la combinación entre los efectos tóxicos de las acilsacarosas de los tricomas IV y la inanición de los pulgones.