La sobreexpresión de β-xilosidasa altera la distribución de pectina y celulosa y modula la resistencia a la enfermedad del mildiú en arroz

Las paredes celulares de las plantas proporcionan integridad estructural y defensa contra estreses bióticos y abióticos. En el arroz (Oryza sativa), el xilano es la principal hemicelulosa, y la β-xilosidasa hidroliza el xilano al eliminar residuos de xilosa de los extremos no reductores. Analizamos una línea de arroz transgénico (OsXylGH3-1-FOX) que sobreexpresa constitutivamente una β-xilosidasa de la familia GH3 (Os03g0749100) bajo el promotor de ubiquitina de maíz. Tras la inoculación con M. oryzae, las hojas de OsXylGH3-1-FOX mostraron un aumento en el número de lesiones e índices de enfermedad, indicando una resistencia reducida, mientras que las vainas de las hojas mostraron menos penetraciones fúngicas, sugiriendo una resistencia mejorada. Para investigar estas respuestas específicas de los órganos, cuantificamos los componentes de la pared celular. En las hojas, la xilosa y el arabinosa disminuyeron en ~33%, y el ácido galacturónico (pectina) en ~50%. En las vainas de las hojas, la xilosa y el arabinosa no cambiaron, mientras que el ácido galacturónico y la celulosa aumentaron en ~50% y ~70%, respectivamente. La tinción histoquímica confirmó una disminución de pectina en las hojas y una celulosa y pectina más fuertes y organizadas en las vainas de las hojas. Estos hallazgos sugieren que la disminución de pectina debilita la adhesión celular, facilitando la entrada de patógenos en las hojas, mientras que el aumento de pectina y celulosa refuerza la integridad de la pared en las vainas de las hojas. Por lo tanto, la abundancia de pectina y celulosa se correlaciona fuertemente con la resistencia específica del órgano al mildiú, mientras que la hemicelulosa juega un papel secundario.