Maize transcriptome analysis upon fusarium infection in relation with host and pathogen genotypes

We investigated global gene expression in maize ears at several time points after fungal infection. In the first part of the work, resistant and susceptible genotypes were tested in kernels sampled 48 h after infection with a wild type strain of F. verticillioides. About 800 differentially expressed sequences were identified and nearly 10% assigned to the category cell rescue, defense and virulence. In the resistant genotype, defense-related genes provided basic defense against the fungus, while in the susceptible genotype defense genes responded specifically to pathogen infection. In the second part of the work the expression analysis was extended to early and late phases of infection with a wild type and a mutant strains of F. verticillioides. Kernels were sampled in the area around the point of infection. Most of genes were differentially regulated 48 h after infection with both fungal strains. The wild type strain was able to activate host defense genes before the mutant strain. In the third part of the work, ten resistant and susceptible lines were infected by different fungal species. All genotypes were able to induce the expression of defense genes upon infection, but the resistant lines showed a basal defense response.

E’ stata approfondita l’espressione genica complessiva in spighe di mais, in seguito all’ infezione fungina. Nella prima parte del lavoro, sono stati valutati un genotipo di mais resistente ed uno suscettibile a F. verticillioides, campionando le cariossidi 48 ore dopo l’infezione. Sono state identificate circa 800 sequenze differenzialmente espresse e circa il 10% è stato assegnato alla categoria della difesa. Nel genotipo resistente, i geni coinvolti nella difesa hanno mostrato un tipo di risposta basale, mentre in quello suscettibile tali geni rispondevano specificamente all’infezione. Nella seconda parte del lavoro, l’analisi di espressione è stata estesa a fasi precoci e tardive dell’infezione utilizzando un ceppo normale ed uno mutante di F. verticillioides. Numerosi geni risultavano differenzialmente regolati 48 ore dopo l’infezione con entrambi i ceppi. Il ceppo normale era in grado di attivare i meccanismi di difesa prima del mutante. Nella terza parte del lavoro, 10 linee resistenti e suscettibili sono state infettate con 4 specie fungine. In tutti i genotipi l’espressione dei geni coinvolti nella difesa era indotta in seguito all’infezione, ma le linee resistenti presentavano una risposta basale di difesa.