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Title:	Tecnologías de ARNI como nuevas alternativas para el control de Fusarium oxysporum f. sp. cubense
Authors:	Chong Aguirre, Pablo, Director Pacheco Coello, Ricardo Humberto
Keywords:	Producción agrícola Fungicidas control de hongos patógenos Costos de producción
Issue Date:	2024
Publisher:	ESPOL.FCV
Citation:	Pacheco Coello, R. H. (2024). Tecnologías de ARNI como nuevas alternativas para el control de Fusarium oxysporum f. sp. cubense. [Tesis de Maestrias]. ESPOL.FCV .
Description:	En la producción agrícola, el constante uso de fungicidas convencionales para el control de hongos patógenos genera problemas de resistencia adquirida que, a su vez, ocasiona serios daños ambientales y un incremento anual de los costos de producción. Una de las principales amenazas para el cultivo del banano es la fusariosis, provocada por el hongo Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc). Se requiere de nuevas alternativas eficientes para el control de enfermedades. Una de ellas es la aplicación de la tecnología ARN de interferencia (ARNi) en la que una molécula de ARN de doble cadena (ARNdc) se puede utilizar para activar el mecanismo de silenciamiento genético en el individuo deseado. En este estudio se evaluó el mecanismo de ARNi en Foc raza 1 efectuándose ensayos a nivel in vitro e invernadero. Se consideraron tres genes objetivos para sintetizarlos en ARNdc, basándose en la secuencia de los genes de FocR1: Beta tubulina (Foc?-tub), C5 ? Esterol desaturasa (FocERG3), Quitina sintasa 1 (FocChs1), adicionalmente el gen adenilato ciclasa (FocAdcy) fue utilizado como un control positivo en la evaluación de la inhibición a través de ensayos de germinación de esporas en placas Petri. Se calculó el IC50 de cada gen objetivo considerando 4 dosis del ARNdc. Adicionalmente se determinó la translocación de la molécula de ARNdc en plántulas de banano aplicadas en la hoja número 3, evaluándose a 1, 12, 24 y 48 horas post aplicación (hpa) mediante la técnica de Northern blot. Finalmente, para formulaciones futuras, se determinó un ratio de intercalación entre el ARNdc y nanopartículas de hidróxido dobles en capas (LDH por sus siglas en inglés) como acarreadores para posibles aplicaciones en campo. Los resultados demostraron que el ARNdcFocChs1 fue más efectivo para la inhibición de esporas con un IC50 promedio de 156.84 mg/L superando a ARNdcFoc?-tub (IC50: 532.7 mg/L), ARNdcFocERG3 (IC50: 635.59 mg/L) e incluso al control ARNdcFocAdcy (IC50: 243.91 mg/L). En relación con la translocación de la molécula, se observó que hasta las 48 hpa, el ARNdc permanecía sin degradación; sin embargo, no se detectó translocación a otros tejidos de la plántula de banano hasta el último punto de evaluación. Finalmente, se demostró que el ARNdcFoc?-tub sintetizado de forma invitro puede ser intercalado con sustancias no toxicas y de fácil degradación como las nanopartículas LDH a una relación del ratio de sus masas de 1:15, lo cual permitiría transportar y proteger el ARNdc en condiciones de campo
metadata.dc.description.abstractenglish:	In agricultural production, the constant use of conventional fungicides to control pathogenic fungi generates problems of acquired resistance which, in turn, causes serious environmental damage and an annual increase in production cost. One of the main threats to banana crop is fusariosis, caused by the fungus Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc). New efficient alternatives are required for disease control. One of them is the application of RNA interference (RNAi) technology, where a double?stranded RNA (dsRNA) molecule can be used to activate the genetic silencing mechanism in the desired individual. In this study, the RNAi mechanism was evaluated in Foc race 1, carrying out in vitro and greenhouse test. Three target genes were considered to be synthesized into dsRNA, based on the sequence of FocR1 genes: Beta tubulin (Foc?-tub), C5-Esterol desaturase (FocERG3), Chitin synthase 1 (FocChs1), additionally, adenylate cyclase gene (FocAdcy) was used as a positive control in the evaluation of inhibition through spore germination assays in Petri dishes. The IC50 of each target gene was calculated considering 4 doses of the dsRNA. Additionally, the translocation of the dsRNA molecule was determined in banana seedlings, applied on leaf number 3, evaluating it at 1, 12, 24 and 48 hours post application (hpa) using the Northern blot technique. Finally, for future formulations, an intercalation ratio was determined between dsRNA and layered double hydroxide (LDH) nanoparticles as carriers for possible field applications. The results demonstrated that dsRNAFocChs1 was more effective for spore inhibition with an average IC50 of 156.84 mg/L , surpassing dsRNAFoc?-tub (IC50: 532.7 mg/L), dsRNAFocERG3 (IC50: 635.59 mg/L) and even to control dsRNAFocAdcy (IC50: 243.91 mg/L). In relation to the translocation of the molecule, it was observed that up to 48 hpa, the dsRNA remained without degradation, however, no translocation to other tissues of banana seedling was detected until the last evaluation point. Finally, it was demonstrated that the dsRNAFoc?-tub synthesized in vitro can be intercalated with non-toxic and easily degraded substances such as LDH nanoparticles at a mass ratio of 1:15, which would allow the dsRNA to be transported and protected in field conditions. VII
URI:	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/62413
metadata.dc.identifier.codigoproyectointegrador:	FCV-POSTG005
Appears in Collections:	Tesis de Doctorado en Biociencias Aplicadas

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