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El entorno (medioambiente) y el genotipo del huésped determinan el resultado de una interacción planta – virus: del antagonismo al mutualismo. Resumen: -

Se ha presumido que las interacciones planta – virus varían entre el antagonismo y mutualismo condicional según las condiciones ambientales. Esta hipótesis se basa en la escasa evidencia experimental, y para probarlo se examinó el efecto de factores abióticos sobre la interacción de Arabidopsis thaliana, pepino mosaico virus (CMV).

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Cuatro genotipos de Arabidopsis agrupados en dos grupos alométricos se cultivaron en seis ambientes definidos por tres condiciones de temperatura y dos de intensidad de luz. Las plantas se infectaron con CMV o se inocularon de manera simulada, y se cuantificaron los efectos del medio ambiente y la infección en los rasgos de la historia de vida de la asignación temporal y de recursos.

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Los rasgos de la historia de vida difirieron significativamente entre los grupos alométricos en todos los ambientes, y las plantas del grupo 1 toleraron mejor el estrés abiótico que las del grupo 2. El efecto de la infección por CMV en la aptitud del huésped (virulencia) difirió entre los genotipos, siendo más bajos en los genotipos del grupo 1. La tolerancia al estrés abiótico ya la infección se logró de manera similar a través de las respuestas de los rasgos de la historia de la vida, lo que resultó en una reasignación de recursos desde el crecimiento hasta la reproducción. Los efectos de la infección variaron según el genotipo de la planta y el ambiente, desde perjudicial hasta beneficioso para la aptitud del huésped.

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Estos resultados son altamente relevantes y demuestran que los virus de las plantas pueden ser parásitos pleiotrópicos a lo largo del continuo antagonismo-mutualismo, que deben considerarse en los análisis de la evolución de las interacciones plantavirus.

Introducción Se acepta ampliamente que los virus son patógenos importantes de las plantas (Anderson et al ., 2004 ). Este concepto se deriva principalmente del estudio de los virus que causan enfermedades en los cultivos, lo que puede establecer un sesgo hacia las interacciones antagónicas planta-virus. Los estudios de las interacciones planta-virus en los ecosistemas silvestres son todavía limitados (Cooper & Jones, 2006 ; Alexander et al ., 2014 ; Roossinck & García-Arenal, 2015 ) y aunque existen ejemplos bien documentados de virus que causan enfermedades obvias en las plantas silvestres, afectando el tamaño de la población de plantas y la composición del ecosistema vegetal (Malmstrom et al ., 2005 ; Power et al .,2011 ; Rúa et al ., 2011; Rodelo-Urrego et

al ., 2013 ; Prendeville et al ., 2014 ), la mayoría de las infecciones por virus en plantas silvestres

son

asintomáticas

(Pagán et

al ., 2010 ;

Prendeville et

al ., 2012 ;

Roossinck, 2012 ; Stobbe y Roossinck, 2014 ). De hecho, se ha propuesto que los virus de las plantas serían a menudo comensales, o incluso mutualistas de plantas, y que las infecciones por virus patógenos pueden ser, al menos en parte, un resultado de las condiciones específicas de los ecosistemas agrícolas (Gibbs,1980 ; Wrenet al ., 2006 ; Xu et al ., 2008 ; Roossinck, 2011 ). Por lo tanto, la patogenicidad de los virus para las plantas es un tema de debate en curso, y es importante comprender en qué condiciones los virus serán parásitos virulentos de las plantas. La virulencia se ha definido como el impacto negativo de la infección por parásitos en el estado físico del huésped (Read, 1994 ; Little et al ., 2010 ). La virulencia resulta de la patología del huésped y, por lo tanto, está determinada por los rasgos del huésped y del parásito (Little et al ., 2010 ). Las defensas del huésped pueden disminuir la virulencia, ya sea a través de la resistencia, lo que resulta en una multiplicación menos efectiva del parásito y en una menor carga del parásito, o a través de la tolerancia, que específicamente disminuye la virulencia independientemente de la cantidad de multiplicación del parásito (Little et al ., 2010; Råberg, 2014). Si bien la resistencia de las plantas a los virus, y sus diversos mecanismos, se ha analizado exhaustivamente (Csorba et al ., 2009 ; Truniger y Aranda, 2009 ; de Ronde et al ., 2014 ), la tolerancia de las plantas al virus ha sido comparativamente descuidada (Jeger et al. al ., 2006 ). La multiplicación de virus y la patogénesis, así como la defensa de las plantas (Pagán et al ., 2009 ; Roden & Ingle, 2009 ; Cheng et al ., 2013), se sabe que están moduladas por las condiciones ambientales, lo que sugiere que la virulencia o, más generalmente, el resultado de la infección por el virus dependerán del ambiente. Este tema es ahora objeto de un renovado interés en las condiciones actuales del cambio climático global. El propósito de este trabajo es analizar cómo el entorno modula el resultado de las interacciones planta-virus. Nos centramos en la planta silvestre Arabidopsis thaliana (Brassicaceae) y el virus generalista Cucumber mosaic virus (CMV, Bromoviridae). A. thaliana (de aquí en Arabidopsis) se usa cada vez más como modelo para el análisis de la ecología evolutiva de las interacciones planta-parásito (Salvaudon et al ., 2005 ; Goss y Bergelson, 2006 ; Kover et al ., 2009 ; Atwell et al . , 2010 ; Pagán et al ., 2010 ; Karasov et al .,2014a , b ). CMV tiene un genoma de RNA de tres cadenas, monocatenario, de mensajería, encapsidado en partículas isométricas. El CMV presenta un rango de huéspedes extremadamente amplio, que infecta más de 1200

especies de plantas y se transmite de manera eficiente por más de 75 especies de pulgones de manera no persistente (Jacquemond, 2012 ). El CMV también se transmite a través de la semilla, con eficiencias en Arabidopsis de 2 a 8%, según los genotipos del huésped y del virus (Hily et al. 2014 ; Pagán et al . 2014 ). Los análisis de poblaciones de Arabidopsis silvestres en el centro de España han demostrado que el CMV tenía una alta prevalencia de hasta el 70% según la población y el año (Pagán et al. 2010), lo que indica que la interacción Arabidopsis-CMV es significativa en la naturaleza. En este sistema planta-virus, la virulencia y la multiplicación del virus se desacoplan como resultado del genotipo del virus x el genotipo del huésped, la tolerancia específica (Pagán et al. 2007 ). En condiciones controladas, la tolerancia varió con respecto a los genotipos de Arabidopsis como rasgo cuantitativo con heredabilidad moderada a alta, y los genotipos de larga vida con una baja producción de semillas con relación a la biomasa total (genotipos del grupo 1) fueron más tolerantes que los genotipos de vida corta que tuvieron una alta relación semilla a biomasa (genotipos del grupo 2) (Pagán et al ., 2007). También se demostró que la tolerancia en los genotipos del grupo 1 se logró mediante modificaciones plásticas de los rasgos de la historia de vida de la infección por CMV, principalmente la reasignación de recursos desde el crecimiento a la reproducción y, en menor grado, por un retraso en el tiempo de floración (Pagán et al. ., 2008 ). La teoría de la historia de la vida predice que la inversión de recursos por parte de los organismos en diferentes componentes de aptitud física, como el crecimiento y la reproducción, se ajustará para maximizar la aptitud física en diferentes entornos, incluida la infección por parásitos (van Noordwijk & de Jong, 1986 ; Michalakis & Hochberg, 1994 ; Koella & Agnew, 1999 ; Agnew et al ., 2000). Debido a que las concesiones limitan la asignación de recursos, el ajuste a diferentes condiciones ambientales afectará la tolerancia. De hecho, este fue el caso en Arabidopsis, ya que la densidad de las plantas fue un factor determinante de la asignación de recursos y de la tolerancia al CMV (Pagán et al. 2009 ). Aquí analizamos el efecto de dos factores ambientales principales que determinan el crecimiento y desarrollo de la planta, la luz y la temperatura, en el resultado de la interacción Arabidopsis-CMV. Cuatro genotipos de Arabidopsis previamente clasificados como diferentes en tolerancia a CMV, se inocularon con CMV y se cultivaron en condiciones similares, dentro de un rango de intensidad de luz y temperatura. Los datos mostraron que el ambiente tuvo un gran impacto en el programa de desarrollo y la arquitectura de las plantas no infectadas, así como en la respuesta de la planta a la infección por el virus. Como consecuencia, las interacciones planta-virus variaron de mutualistas a antagónicas, de acuerdo con los efectos diferenciales de las condiciones ambientales en los genotipos de plantas analizadas.

Materiales y métodos Arabidopsis thaliana genotipos y condiciones de crecimiento. Cuatro genotipos de Arabidopsis thaliana (L.) Heynh., Calificados por Pagán et al. ( 2007 ) como no tolerantes (Columbia glabrata 1 (Colgb1) y Landsberg erecta 0 (Ler)) o como tolerantes al CMV (Cumbres Mayores (Cum-0) y Llagostera (Ll-0)) se multiplicaron simultáneamente en las mismas condiciones de invernadero. Minimizar los efectos maternos. Antes de la germinación in vitro , las semillas de Arabidopsis se esterilizaron en la superficie, luego se sembraron en medio que contenía una mezcla de sales basales de Murashige y Skoog de media concentración (Murashige y Skoog, 1962 ) y se estratificaron en la oscuridad a 4 ° C durante 96 h antes de ser transferidas a una cámara de crecimiento a 22 ° C en condiciones de días largos (220–250 μmol m −2 s −1 ) con 65–70% de humedad relativa. Las plántulas de cinco días se transfirieron luego a bandejas de 96 pocillos que contenían una turba 3: 1: sustrato de vermiculita. Después de 10 días, las plántulas se transfirieron a macetas más grandes, de 10 cm de diámetro, con el mismo sustrato, para reducir la limitación de recursos. Aislamiento de virus, inoculación y métodos de detección. LS-CMV, perteneciente al subgrupo II de cepas de CMV, se derivó de clones de ADNc biológicamente activos (Zhang et al., 1994 ). Los viriones se purificaron como en Lot et al. ( 1972 ) y el ARN viral se extrajo mediante la interrupción del virión con fenol y dodecil sulfato de sodio. Las plántulas se inocularon mecánicamente en la etapa 1.4 a 1.5 (Boyes et al. 2001 ), ya sea con 15 l de una 100 mg ml -1 suspensión de LS-CMV RNA en 0,1 M Na 2 HPO 4, o el propio tampón (controles inoculados simulados). Después de la inoculación, las plantas se colocaron en tres cámaras de crecimiento de biolina HeraeusVB1514 (Nordrhein-Westfalen, Alemania) a 65-70% de humedad relativa, tres temperaturas diferentes (17, 22 y 27 ° C) y dos intensidades de luz (alta luz). HL), 220–250 μmol m −2 s −1, y poca luz (LL), 45–60 μmol m −2 s −1; 16: 8 h, light: dark), para que se ensayaron seis ambientes (tres temperaturas para cada intensidad de la luz). Estas condiciones fueron elegidas sobre la base de experimentos preliminares en el que se evaluó el rendimiento de los cuatro genotipos de Arabidopsis ensayados bajo diversas condiciones, incluyendo, (no mostrado). Para cada uno de los 12 tratamientos (mock‐inoculated y CMV‐infected en cada ambiente), se incluyeron ocho plantas replicadas.

El virus del mosaico del pepino se detectó y cuantificó como acumulación de ARN viral mediante transcripción inversa-PCR cuantitativa en tiempo real. Para cada planta, se extrajeron al azar tres discos de hojas, de 4 mm de diámetro, de las hojas infectadas sistémicamente a los 10 d post-inoculación (dpi) y se extrajeron los ácidos nucleicos totales utilizando el reactivo Trizol ® (Life Technologies, Carlsbad, CA, EE. UU.). Para cada ejecución, se añadió 0,5-3 ng de ARN total a la Brilliant III SYBR Ultra-Fast ®verde QRTPCR Master Mix de acuerdo con las recomendaciones del fabricante (Agilent Technologies) en un volumen final de 10? L. Cada muestra de planta se analizó por triplicado en un sistema de PCR en tiempo real Light Cycler 480 II (Roche) y los niveles relativos de expresión génica se deducieron de los estándares como se describió anteriormente (Hilyet al. 2014 ). Evaluación de los rasgos de la historia de la vida de Arabidopsis. Se evaluaron los parámetros temporales del ciclo de vida de Arabidopsis: la duración de la vida (LP) se midió como el número de d entre el final de la estratificación y la senescencia (considerado como el tiempo en el que se rompió el 50% de las silicuas). LP se dividió en el período de crecimiento vegetativo preflowering* (prefloramiento) (GP, tiempo en d entre el final de la estratificación y la apertura de la primera flor; etapa 6.0 de Boyes et al. 2001 ) y el período postflugado (PFP, que comprende la reproductiva y la silicona). períodos de maduración, es decir, el resto de la vida útil después de la etapa 6.0 hasta la senescencia). El crecimiento relativo de la roseta se estimó como se describió anteriormente (Hily et al. 2014 ), y el número de hojas de la roseta se determinó en el momento de la floración. Las estructuras de la planta sobre el suelo se recolectaron en la senescencia completa, y los pesos secos se determinaron después de la incubación a 65 ° C durante 2 semanas. Los pesos (g) de toda la biomasa sobre el suelo (BM), las rosetas (RW), las estructuras de inflorescencia sin semillas (IW) y las semillas (SW) se obtuvieron por separado para cada planta. RW representa el esfuerzo de crecimiento vegetativo, y SW representa el esfuerzo reproductivo; la relación (SW: RW) se utilizó como proxy de la asignación de recursos a la reproducción en relación con el crecimiento. Además, el peso de una sola semilla (SSW, en μg) se estimó después de recolectar todas las semillas de 11 a 13 silicuas de tres plantas por tratamiento, que luego se secaron, pesaron y contaron. Después de un período de latencia de 10 meses, se estableció el porcentaje de germinación de la semilla (% de germen), siguiendo el protocolo de germinación mencionado anteriormente. Análisis de Datos Los valores de los rasgos de la historia de la vida de la asignación de recursos (BM, RW, SW, etc.) y las diversas relaciones entre ellos se distribuyeron normalmente de acuerdo con una prueba de bondad de ajuste, pero no fueron homoscedásticos según la prueba de Levene de igualdad de varianzas de error. Por otro lado, la distribución de los datos de los rasgos de la historia de la vida temporal (duración de la vida, período de crecimiento vegetativo, período de reproducción, etc.) no fue normal, pero fue homoscedástica. Los datos de acumulación de virus fueron tanto normales como homoscedásticos. En consecuencia, todos los rasgos de la historia de la vida se analizaron mediante pruebas paramétricas (ANOVA) y no paramétricas (Kruskal-Wallis). Tanto las pruebas de KruskalWallis como las de ANOVA dieron resultados similares cuando se analizó el efecto de los diferentes factores (genotipo de la planta, estado de infección, luz y temperatura) en estos

rasgos. Así, ya que ANOVA es robusto a la violación parcial de sus supuestos, y permite el análisis de las interacciones de los factores, mientras que Kruskal-Wallis no lo hace, por simplicidad, solo se presentan los análisis ANOVA. Se utilizaron modelos ANOVA factoriales completos para analizar los datos de las características de la historia de vida y de la acumulación de virus, según el grupo de alometría, el genotipo anidado dentro del grupo, la luz y la temperatura, considerando estos cuatro factores como efectos fijos. El efecto de la infección en los rasgos del historial de vida del huésped se analizó mediante modelos ANOVA anidados factoriales completos similares, utilizando como variables la relación entre los valores del rasgo en plantas infectadas y de inoculación simulada, calculada dividiendo el valor del rasgo del ciclo de vida de cada planta infectada (i) por el valor medio de las ocho réplicas de controles inoculados simulados (m) del mismo genotipo y tratamiento (rasgo i: rasgo m). La importancia de las diferencias entre las clases dentro de cada factor se determinó mediante análisis de diferencias menos significativas (LSD). Los valores de las variables de rasgo de las plantas inoculadas simuladas e infectadas también se utilizaron en un análisis de componentes principales (PCA), con puntuaciones de carga en el eje PC1 que representan un rango continuo de variables que predicen el grupo / genotipo, mientras que las puntuaciones de carga en el eje PC2 representaron la luz y factores de estado. Los análisis se realizaron utilizando los paquetes de software Statgraphics Centurion 15.1.02 (Stat Point technologies, Inc., Warrenton, VA, EE. UU.) Y SPSS v. 21 (SPSS Inc. Chicago, IL, EE. UU.). Resultados Programa de desarrollo y asignación de recursos a diferentes rasgos de historia de vida de genotipos de Arabidopsis Los cuatro genotipos de Arabidopsis utilizados en este estudio fueron clasificados por Pagán et al. ( 2007 , 2008 ) como pertenecientes a dos grupos diferentes según las relaciones alométricas entre la producción de semillas y el crecimiento: Cum ‐ 0 y Ll ‐ 0 pertenecían al grupo 1, caracterizado por una relación SW: RW más baja y un LP más largo, mientras que Colgb1 y Ler pertenecía al grupo 2, caracterizado por una mayor relación SW: RW y un LP más corto. Nuestro primer objetivo fue analizar en plantas inoculadas de manera simulada si las diferencias reportadas en la alometría y el programa de desarrollo se mantuvieron en seis condiciones ambientales analizadas, es decir, tres temperaturas (17, 22 y 27 ° C) y dos intensidades de luz (ver 2sección) para cada temperatura. Se utilizaron modelos ANOVA factoriales completas para analizar los datos de los rasgos de la historia de vida según el grupo de alometría, el genotipo anidado dentro del grupo, la luz y la temperatura. Ni el grupo ni el genotipo anidado dentro del grupo tuvieron efectos significativos en el LP ( F 1.159 = 4.59, P = 0.165 para el grupo; F 2.159 = 4.75, P = 0.189 para el genotipo), mientras que la luz y la temperatura sí ( F 1.159 = 46.50, P = 0.021 para luz; F 2.159 = 503.98, P < 0.001 para temperatura). Además, el grupo de interacciones × temperatura y grupo × luz × temperatura tuvo efectos significativos en LP (F 2,159 = 40.74, P = 0.002; y F 4,159 = 31.82, P = 0.003, respectivamente). Para cada una de las seis condiciones ambientales probadas, el LP de las plantas del grupo 1 fue significativamente más largo que el de las plantas del grupo 2 (Fig. 1 a). Se obtuvieron resultados similares al comparar el crecimiento vegetativo (GP) y el período reproductivo (PR) (no se muestra). Vale la pena

señalar que el grupo tuvo un efecto significativo en la relación GP: LP (F 1,159 = 316.03, P < 0.001). Las plantas del Grupo 1 invirtieron la mitad de su LP en el crecimiento vegetativo, mientras que las plantas del Grupo 2 invirtieron solo un tercio (Fig. 1 b; Tabla 1 ).

Figura 1. Valores de los rasgos de la historia de la vida de cuatro Arabidopsis thaliana. Genotipos pertenecientes de dos grupos alometricos. Los valores se muestran como barras azules (grupo 1) y rojas (grupo 2). Los datos correspondientes a las tres temperaturas probadas (17, 22, 27° C) y para intensidad alta (HL) y baja luz (LL). En general, significa que los datos sobre las seis condiciones analizadas se agruparon; HL y LL significan que los datos para los ambientes a alta y baja intensidad de luz se combinaron a temperaturas, y 17, 22, 27°C significa que los datos para los tres ambientes de temperatura se combinaron sobre la intensidad de luz. Los datos son medias +-SE para las 16 plantas de los dos genotipos dentro de cada grupo agrupados para los rasgos en los cuales el grupo, pero no el genotipo anidado dentro del grupo, tuvo un efecto significativo (a-e), o las medias de los dos genotipos de cada uno, grupos de rasgos en los que el grupo y el genotipo dentro del grupo tuvieron efectos significativos (f-h). P < 0.05 entre los dos grupos. GP, periodo de

crecimiento vegetativo; SW, peso de semilla; RW, peso de roseta; SSW peso de una sola semilla. Tabla 1. Valores de los rasgos de historia de vida de cuatro genotipos de Arabidopsis thaliana pertenecientes a dos grupos alimétricos.

A Los

datos son medias ± SE de n individuos para cada rasgo, considerando los datos agrupados de seis condiciones ambientales diferentes. Los rasgos son: GP, período de crecimiento vegetativo; LP, vida útil; BM, biomasa; SW, peso de semilla; RW, peso de roseta; SSW, peso de una sola semilla. Los cuatro genotipos de Arabidopsis también se dividieron en dos grupos según la arquitectura de la planta y la alometría entre las partes de la planta. El grupo, pero no el genotipo anidado dentro del grupo, tuvo un efecto significativo en la planta BM ( F 1.159 = 16.70, P = 0.055 para el grupo; F 2.159 = 5.95, P = 0.100 para el genotipo), luz y temperatura ( F 1.159 = 51.25, P = 0.019 para luz; F 2.159 = 87.62, P < 0.001 para temperatura) y el grupo de interacción triple × luz × temperatura también tuvo efectos significativos sobre la biomasa ( F 4.159 = 30.01, P = 0.003). Se obtuvieron resultados similares al analizar SW (no mostrado). En todas las condiciones, las plantas del grupo 1 tuvieron una mayor biomasa y produjeron más semillas (media ± SE, 3.74 ± 0.15 y 0.85 ± 0.04 g, respectivamente) que las plantas del grupo 2 (para las cuales BM y SW fueron de 1.44 ± 0.13 y 0.50 ± 0.04 g, respectivamente), y esto se mantuvo para cada entorno específico (Fig. 1 c, d; Tabla 1 ). Sin embargo, RW dependió del genotipo pero no del grupo ( F 1.159 = 5.81, P = 0.137 para el grupo; F 2.159 = 7.86, P = 0.027 para el genotipo)

y de la luz pero no de la temperatura ( F 1.159 = 23.78,P = 0.040 para luz; F 2.159 = 0.482, P = 0.649 para la temperatura), con un grupo de interacción significativo x luz ( F 1.159 = 16.59, P = 0.055). Otros rasgos evaluados fueron el número de hojas de roseta en la floración y el crecimiento de la roseta en un período de 12 días. Tanto el grupo como el genotipo anidado dentro del grupo tuvieron efectos significativos en el número de hojas de roseta ( F 1,159 = 1406.20, P = 0.001 para el grupo; F 2,159 = 543.42, P = 0.001 para el genotipo), la luz, la temperatura y las interacciones de estos factores con el grupo que también tiene efectos significativos ( F > 3.90, P < 0.022), y este rasgo mostró valores más altos para el grupo 1 que para las plantas del grupo 2 en todas las condiciones (Fig. . 1 f; Tabla 1 ). Se obtuvieron resultados similares para la tasa de crecimiento de la roseta (F 1.159 = 77.33, P = 0.001 para el grupo; F 2.159 = 18.00, P = 0.001 para el genotipo), que fue más rápida para las plantas del grupo 1 en todas las condiciones (Fig. 1 g; Tabla 1). Por último, el genotipo anidado dentro del grupo, pero no el grupo, tuvo un efecto sobre el SSW ( F 1,46 = 0.13, P = 0.725 para el grupo; F 2,46 = 10.74, P = 0.001 para el genotipo), y tanto el grupo como el genotipo anidados dentro del grupo tuvo efectos sobre el porcentaje de germinación de semillas ( F 1,104 = 3.91, P = 0.051 para el grupo; F2,104 = 10.66, P = 0.001 para el genotipo). Sin embargo, cuando el efecto del grupo se reevaluó al comparar los valores medios de los dos genotipos dentro de cada grupo (dos, en lugar de 16, valores por grupo), las tasas de germinación no difirieron entre los grupos (Fig. 1 h; Tabla 1 ). Las interacciones del grupo o genotipo con la luz o la temperatura no afectaron estos rasgos (F < 2.79, P > 0.103). En cuanto a la relación alométrica entre SW y RW, el grupo tuvo un efecto más significativo que el genotipo ( F 1,159 = 17.46, P = 0.053 para el grupo; F 2.159 = 7.25, P = 0.069 para el genotipo), temperatura (F 2.159 = 12.69, P = 0.018) y el grupo de interacción triple × luz × temperatura ( F 4.159 = 19.09, P = 0.007) también tiene efectos significativos. La relación SW: RW fue significativamente menor en el grupo 1 que en las plantas del grupo 2 en todas las condiciones (valores generales 2.40 ± 0.56 versus 14.8 ± 0.59; Fig. 1 h; Tabla 1 ), lo que indica que las plantas del grupo 1 asignan significativamente más recursos al crecimiento que a la reproducción, en comparación con las plantas del grupo 2. Por lo tanto, la división de los genotipos de Arabidopsis en dos grupos alométricos propuestos por Pagán et al (2007, 2008 ) en un rango de condiciones ambientales. Además, las diferencias en los rasgos de la historia de la vida entre las plantas del grupo 1 y del grupo 2 indicaron una ruptura fundamental en su estrategia de la historia de la vida y, potencialmente, en sus respuestas a los cambios ambientales. Efecto de las condiciones ambientales en los rasgos del ciclo de vida de las plantas del grupo 1 y del grupo 2. Como los efectos significativos del grupo, la luz y la temperatura se encontraron en la mayoría de los rasgos de la historia de vida analizados, estudiamos el impacto de los factores abióticos en estos rasgos. Comparamos seis condiciones ambientales, como se definió anteriormente y en la sección 2 , por ANOVA de tres vías, con el grupo, la luz y la temperatura como factores. Los análisis se limitaron a los rasgos en los que el ANOVA presentado en la sección anterior mostró efectos significativos del grupo y / o las interacciones que involucran al grupo. Las condiciones ambientales tuvieron un efecto similar en la LP, independientemente de si las plantas pertenecían al grupo 1 o al grupo 2 (Fig. 1 a; Tabla de información de apoyo S1). LP se redujo significativamente al aumentar la intensidad de la luz (HL
427.43, P < 1 × 10 −4) y temperatura (17 ° C> 22 ° C> 27 ° C, F 2,171 = 258.30, P < 1 × 10 −4). La luz y la temperatura también afectó a la arquitectura y alometría de plantas de acuerdo con un patrón similar para ambas plantas del grupo 1 y grupo 2, pero los efectos eran más grandes en el grupo de 2 plantas (Figs. 1 C, D, S1; Tabla S1). Las plantas tuvieron un peor desempeño bajo LL que en condiciones HL (F 1,171 = 208.62, P < 1 × 10 −4), con una pérdida promedio en BM de 39.8% para las plantas que pertenecen al grupo 1 y cerca de 61% para las plantas del grupo 2 (Fig... 1 c; Tabla S1). Para ambos grupos, la BM disminuyó al aumentar la temperatura (F 2,171 = 98.47, P < 1 × 10 −4), con una pérdida máxima del 32,7% para el grupo 1 y del 77,5% para las plantas del grupo 2. Plantas de ambos grupos realizan mejor a 17 ° C HL y peores a 27 ° C LL, con una pérdida drástica de BM entre esas dos condiciones, alcanzando 69,4% para el grupo 1 y 96,4% para el grupo 2 plantas (Fig. 1 c; Tabla S1). Curiosamente, los segundos mejores ambientes para plantas del grupo 2 (17 ° C LL y 22 ° C HL) presentaron una pérdida de BM> 50% en comparación con 17 ° C HL, mientras que para las plantas del grupo 1 solo se alcanzó una disminución de BM del 50% En el peor entorno, 27 ° C LL. Por lo tanto, la BM se vio menos afectada por las condiciones ambientales para el grupo 1 que para las plantas del grupo 2. Se encontraron las mismas tendencias para SW (Fig. 1 d; Tabla S1). Las condiciones ambientales afectaron de manera diferencial el número de hojas de la roseta y el crecimiento de la roseta de plantas de cada grupo (Fig. 1 f, g; Tabla S1). Si bien la temperatura no afectó el número de hojas de las plantas del grupo 1 (F 2,88 = 1.72, P = 0.185), la poca luz dio lugar a un número reducido de hojas (101.47 ± 7.49 y 67.52 ± 6.58 hojas bajo HL y LL, respectivamente; F 1,88 = 9,53, P = 0,003). Por otro lado, el número de hojas en roseta de las plantas del grupo 2 no se vio afectado por la luz (F 1,83 = 1.84, P = 0.179), pero se redujo a medida que la temperatura aumentó (12.31 ± 0.69, 10.84 ± 0.71 y 8.13 ± 0.79 hojas a 17, 22 y 27 ° C, respectivamente; F 2,83 = 7.97, P = 0.001). La luz tuvo el mayor impacto en SSW y el porcentaje de germinación de semillas (Fig. 1 h; Tabla S1). Una disminución en la intensidad de la luz se asoció con una disminución en SSW ( F 1,29 = 26.34, P < 1 × 10 −4 y F 1,28 = 58.53, P < 1 × 10 −4 para el grupo 1 y el grupo 2, respectivamente ) y germinación de semillas ( F 1,60 = 6.27, P = 0.015 y F 1.56 = 11.21, P = 0.001 para el grupo 1 y el grupo 2, respectivamente). Para las plantas del grupo 1, tanto la luz como la temperatura afectaron la relación SW: RW (F ≥ 4.91, P ≤ 0.026), con plantas cultivadas en condiciones LL y / o bajas temperaturas que asignan significativamente más recursos para la reproducción que el crecimiento (Fig. 1 e; Tabla S1). Por otro lado, mientras que la temperatura influyó en SW: RW para las plantas del grupo 2 (F 2,83 = 5,55, P = 0,005), la intensidad de la luz no (F 1,83 = 0,31, P = 0,580) (Fig. 1mi; Tabla S1). Este resultado indica que el grupo 1 exhibe una plasticidad fenotípica más alta que el grupo 2, lo que resulta en la reasignación de recursos hacia la reproducción en condiciones desfavorables o limitantes, tales como poca luz. En todos los entornos probados, las relaciones SW: RW fueron significativamente diferentes entre las plantas del grupo 1 y del grupo 2 (F ≥ 34.04, P < 1 × 10 −4), lo que muestra que si bien los cambios en la asignación de recursos ocurrieron en las condiciones ambientales, siempre fueron tales Que las plantas nunca cambiaron de grupo alométrico (Figs. 1e, S2e). De hecho, un PCA que incluye todos los rasgos temporales y morfológicos, identificó dos componentes principales, PC1 y PC2, que representaron> 76% de la variabilidad de los datos (no mostrados), y que diferenciaron claramente las plantas del grupo 1 y del grupo 2 en la Regiones positivas y negativas de PC1, respectivamente (Fig. S3). Efecto de las condiciones ambientales en la multiplicación de CMV y en el efecto de la infección en la aptitud de la planta huésped La multiplicación del virus del mosaico del pepino, estimada como acumulación de ARN del CMV en tejidos infectados sistémicamente, se utilizó para evaluar la resistencia /

susceptibilidad del huésped a la infección. Ni el grupo ni el genotipo anidado dentro del grupo tuvieron efectos significativos en la multiplicación de CMV (F 1,168 = 2.32, P = 0.130 para el grupo; F 2,168 = 0.27, P = 0.766 para el genotipo). En todas las condiciones ensayadas, las plantas del grupo 1 y el grupo 2 fueron igualmente susceptibles al CMV, con niveles similares de acumulación de ARN (6.03 ± 0.73 y 7.35 ± 0.74 pg de ARN del CMV ng −1 ARN total para el grupo 1 y el grupo 2, respectivamente; Tabla 2). La luz tuvo el mayor impacto en la multiplicación del virus (F 1,168 = 59.36, P < 0.001), que fue 3.5 y 2.6 veces mayor en LL que en HL en las plantas del grupo 1 y del grupo 2, respectivamente. Además, se observó una disminución significativa (F 2,168 = 10.92, P < 0.001) de la acumulación del virus al aumentar la temperatura, con 8.88 ± 0.76, 7.55 ± 0.74 y 3.89 ± 0.74 pg ng −1 del ARN total a 17, 22 y 27 ° C, respectivamente. Las condiciones ambientales afectaron enormemente la multiplicación del virus (Tabla 2 ), y en una medida similar para ambos grupos alométricos: no se encontraron interacciones entre los grupos y ninguno de los factores ambientales ( F ≤ 1.08, P ≥ 0.342), y no se observaron diferencias significativas en la acumulación de virus entre los grupos en ninguna condición ambiental específica ( F 2.168 = 1.38, P = 0.255 para el grupo de interacción × luz × temperatura). Estos resultados indican que las diferencias potenciales observadas en la respuesta a la infección por CMV entre grupos alométricos no fueron el resultado de la limitación específica del genotipo de la multiplicación del virus, es decir, no fueron el resultado de la resistencia. Tabla 2. LS - Acumulación de ARN del virus del mosaico del pepino (CMV) en tejidos de cuatro genotipos de Arabidopsis thaliana pertenecientes a dos grupos alométricos.

acumulación de ARN se expresa como pg de ARN vírico ng−1del ARN total. Los datos son medias ± SE de n individuos para cada tratamiento. b Las condiciones ambientales indican la temperatura de crecimiento y el grado (HL, alto; LL, bajo) de la intensidad de la luz. En general, indica la relación del análisis de los datos agrupados en todas las condiciones. El efecto de la infección por CMV sobre la producción de la progenie se estimó como el efecto sobre el número total de VS producidos por planta, calculado a partir de SW, SSW y datos de% de gérmenes, como un indicador de la aptitud. El efecto de la infección en cada rasgo de la historia de vida se cuantificó comparando los valores de rasgo de las plantas infectadas por el virus (i) con el valor medio obtenido de las ocho réplicas de control una

inoculadas de forma simulada (m). Se ha informado que los genotipos del grupo 1 fueron más tolerantes a la infección por CMV, es decir, tenían una mayor relación SW i : SW m , que las plantas del grupo 2, que se asoció con la reasignación de recursos desde el crecimiento hasta la reproducción, como lo demuestra un mayor SW : RW ratio en plantas del grupo 1 infectadas con CMV que en plantas simuladas (Pagán et al ., 2007 , 2008). En el presente estudio, encontramos una tendencia hacia una mayor tolerancia de las plantas del grupo 1: la relación VS i: VS m fue mayor para el grupo 1 que para las plantas del grupo 2 (0,97 ± 0,06 y 0,94 ± 0,05, respectivamente). Sin embargo, el grupo no tuvo un efecto significativo en VS i: VS m , mientras que el genotipo anidado dentro del grupo sí lo tuvo (F 1,166 = 0,38, P = 0,537 para el grupo; F 2,166 = 8.54, P < 0,001 para el genotipo). Tenga en cuenta, sin embargo, que el grupo tuvo un efecto en condiciones específicas. Por ejemplo, a 22 ° C HL, el grupo pero no el genotipo tuvo un efecto significativo en VS i: VS m (F 1,28 = 13.93, P = 0.001 para el grupo; F 2,28 = 2,41, P = 0,108 para el genotipo). Como el grupo no tuvo un efecto significativo en VS i: VS m, se analizaron los efectos del genotipo, la luz y la temperatura en este rasgo. El genotipo tuvo un efecto significativo (F 3,166 = 5.72, P = 0.001) y, excepto en el estado de LL a 27 ° C, el efecto de la infección fue menor en los genotipos del grupo 1 que en los genotipos del grupo 2. Además, el grupo, pero no el genotipo anidado dentro del grupo, tuvo un efecto significativo en la (SW: RW) i : (SW: RW) mrelación ( F 1.166 = 9.13, P = 0.003 para el grupo; F 2.166 = 2.11, P = 0.124 para el genotipo), ni la luz ni la temperatura tienen efectos sobre esta característica ( F 1.166 = 0.17, P = 0.680 para la luz; F 2.166 = 1.10 , P = 0,335 para la temperatura), lo que indica una reasignación de recursos desde el crecimiento a la reproducción específicamente en el grupo 1 ((SW: RW) i : (SW: RW) m = 1.72 ± 0.24) pero no en las plantas del grupo 2 ((SW: RW ) i : (SW: RW) m = 1.00 ± 0.05) (Fig. 2 ), independientemente de las condiciones ambientales.

Figura 2. Variación en la asignación de recursos al crecimiento vegetativo, estimando como peso de roseta (RW) y producción de la progenie, estimado como peso de semilla (SW), en plantas de Arabidopsis thaliana pertenecientes al grupo 1 y al grupo 2 según las condiciones ambientales y al virus del mosaico LS- Cucumber infección (CMV). El panel (a) representa la variación en condiciones de luz alta, mientas que el panel (b) es para condiciones de poca luz. Cada símbolo representa valores promedio y las SE se muestran como barras. Círculos, datos de plantas inoculadas de forma simulada (M); triángulos, datos de plantas infectadas por LS-CMV (LS). Símbolos cerrados, grupo 1 plantas; Símbolos abiertos, grupo 2 plantas. Debido al genotipo frente al efecto grupal de la infección viral en la VS, para un análisis detallado de cómo el ambiente modula el efecto de la infección viral en la planta huésped, nos centramos en los genotipos que mostraron los fenotipos más extremos (Tablas S1, S2), que es decir, Ll ‐ 0 en el grupo 1 y Ler en el grupo 2. Para esto, se utilizó ANOVA multifactorial considerando el estado de infección / no infección, luz y temperatura como factores de efectos fijos, para analizar los datos de los diferentes rasgos para cada genotipo por separado. El efecto de la infección por CMV en los rasgos relevantes de la historia de vida y su importancia se muestran en la Tabla 3 y la Tabla S3. Sobre las condiciones, la infección por el virus no afectó la viabilidad de la semilla, estimada como% de germen, ya sea en Ll-0 o en plantas Ler ( F 1,48 = 0,93, P = 0.339; F 1,61 = 0,17, P = 0,685, para Ll ‐ 0 y Ler, respectivamente). La infección por el virus no afectó el SSW en las plantas Ler,

aunque redujo el SSW en las plantas Ll ‐ 0 cerca del 10% ( F 1,24 = 22.38, P = 0.001). Sin embargo, debido a que la infección tuvo un efecto negativo en SW ( F 1,81 = 7,78, P = 0,007 para Ler; F 1,83 = 3,65, P = 0,059 para Ll ‐ 0), que fue más grave en Ler que en Ll‐ 0 plantas (el SW se redujo al 81% en Ler y al 94% en las plantas infectadas con Ll-0 en comparación con las inoculadas de forma simulada), el VS general de las plantas de Ll-0 no se vio afectado por la infección (VSi : VS m = 1,08 ± 0,07, F 1,83 = 0,58, P = 0,450), mientras que la de las plantas Ler se redujo en un 20% (VS i : VS m = 0,79 ± 0,06, F 1,81 = 5,82, P = 0.018). Centrándose en el componente SW de la aptitud de la planta, el efecto de la infección en las plantas Ll ‐ 0 difería de manera importante entre las condiciones. SW en realidad se redujo en plantas ll ‐ 0 infectadas en tres ambientes (17 ° C LL, 22 ° C LL y 27 ° C HL, con F ≥ 7.48, P ≤ 0.016), no cambió en dos (17 ° C HL y 27 ° C LL, con F ≤ 0.09, P ≥ 0.764) y aumentó a 22 ° C HL ( F 1.14 = 6.16, P = 0.026), en relación con los controles inoculados simulados. El impacto negativo de la infección por el virus en el SW de las plantas de Ler fue significativo en solo dos ambientes (17 ° C LL y 22 ° C HL), y en todas las demás condiciones, se observó una tendencia no significativa ( P ≥ 0.222) hacia la reducción del SW. En resumen, el impacto de la infección en la condición física de las plantas de Ll ‐ 0 fue menor que en las plantas de Ler, y dicho impacto fue modulado de manera diferente por el ambiente en cada genotipo. Tabla 3. Efecto de la infección por LS - Virus del mosaico del pepino (CMV) en los rasgos de la historia de la vida de los genotipos de Arabidopsis thaliana Llagostera (Ll ‐ 0) y Landsberg erecta (Ler) a. Rasgo i : rasgo m

En general

Condiciones ambientales 17 ° C HL

22 ° C HL

27 ° C HL

17 ° C LL

22 ° C LL

27 ° C LL

Ll ‐ 0 LP

1.11

1.02

1.13

1.25

1.17

1.09

1.00

BM

0.88

0.95

1.16

0.81

0.82

0.67

0.86

RW

0.74

0.78

0.90

0.97

0.62

0.66

0.50

SO

0.94

1.01

1.19

0.69

0.81

0.77

1.15

SW: RW

1.37

1.38

1,35

0.72

1.27

1.20

2,31

Número de hoja de roseta

0.87

0.89

1.00

1.01

0.76

0.69

0.89

SSW

0.91

0.93

0.87

0.87

0.84

0.95

1.01

de

1.04

1.00

0.97

1.03

1.05

1.03

1.24

Número de semillas viables producidas

1.08

1.10

1.34

0.82

1.03

0.84

1,36

LP

1.03

1.07

1.02

1.01

0.98

1.03

1.08

BM

0.84

0.98

0.73

1.11

0.46

0.72

1.03

Porcentaje germinación

Ler

Rasgo i : rasgo m

En general

Condiciones ambientales 17 ° C HL

22 ° C HL

27 ° C HL

17 ° C LL

22 ° C LL

27 ° C LL

RW

0.88

0.76

0.67

0.95

0.47

1.38

1.08

SO

0.81

1.08

0.65

1.18

0.39

0.72

0.82

SW: RW

1.04

1.09

1.09

1.43

1.16

0.61

0.83

Número de hoja de roseta

0.95

0.94

0.85

1.12

0.74

1.03

1.04

SSW

1.00

1.08

0.98

0.98

0.98

0.98

1.01

de

0.96

0.97

1.03

1.01

0.80

0.88

1.11

Número de semillas viables producidas

0.79

0.95

0.67

1.21

0.31

0.63

0.97

Porcentaje germinación

a

Para cada condición, los datos son la media de las relaciones del valor del rasgo para ocho plantas infectadas divididas por el valor medio de ocho repeticiones de los controles inoculados de forma simulada. Los valores de relación en negrita o subrayado en negrita son significativamente mayores que 1 con un nivel de significación de P ≤ 0.05 y P ≤ 0.01, respectivamente. Los valores de relación en cursiva o cursiva subrayada son significativamente más pequeños que 1 en P ≤ 0.05 y P ≤ 0.01 nivel de significancia, respectivamente. Las condiciones ambientales indican la temperatura de crecimiento y el grado (HL, alto; LL, bajo) de la intensidad de la luz. En general, indica la relación del análisis de los datos agrupados en todas las condiciones. Los rasgos son: GP, período de crecimiento vegetativo; LP, vida útil; BM, biomasa; SW, peso de semilla; RW, peso de roseta; SSW, peso de una sola semilla. Efecto de las condiciones ambientales en las respuestas de los rasgos de la historia de vida a la infección por CMV En la sección anterior, mostramos que el efecto de la infección por CMV en el estado físico del huésped, es decir, la virulencia, dependía del genotipo y las condiciones ambientales. Aquí analizamos si la virulencia está modulada por las respuestas de las plantas a la infección, es decir, por los mecanismos de tolerancia. Para estos análisis nos centramos nuevamente en Ll ‐ 0 y Ler. En general, la infección por el virus dio como resultado un aumento de LP para las plantas Ll ‐ 0 ( F 1,83 = 50.35, P < 1 × 10 −4 , Tablas 3 , S2, S3) que fue el resultado de un aumento tanto de GP vegetativo como PFP ( F 1,83 ≥ 9.52, P ≤ 0.010). No se observó tal aumento en LP, o en GP y PFP, para las plantas Ler (F 1,81 ≤ 2,23, P ≥ 0,119). Curiosamente, la triple interacción entre el estado de la infección, la luz y la temperatura afectó el LP de las plantas Ll − 0 (F 2,83 = 13.68, P < 1 × 10 −4), lo que indica que los rasgos de la historia de vida temporal se modificaron específicamente en respuesta a la infección del virus en cada entorno. Por otro lado, esta interacción no fue significativa para las plantas Ler (F 2,81 ≥ 2.35, P ≤ 0.102), lo que muestra una limitación en la respuesta del rasgo del ciclo vital temporal a la infección. Tras la infección, las plantas tanto de Ll ‐ 0 como de Ler presentaron una reducción general en RW y BM (F 1,83 ≥ 9.40, P ≤ 0.003 y F 1,81 ≥ 5.01, P ≤ 0.028, para Ll ‐ 0 y Ler,

respectivamente) (Tablas 3 , S2, S3). La infección aumentó significativamente SW: RW en plantas Ll ‐ 0 ((SW: RW) i: (SW: RW) m = 1.37 ± 0.15, F 1,83 = 11.71, P = 0.001; Tablas 3 , S2, S3), pero no en plantas Ler ((SW: RW) i: (SW: RW) m = 1.04 ± 0.09, F 1.81 = 0.36, P = 0.552). Este resultado indica que tras la infección por CMV, las plantas Ll ‐ 0 reasignaron más recursos hacia la reproducción que hacia el crecimiento. No obstante, la reasignación de recursos en plantas Ll ‐ 0 dependía del ambiente: la relación (SW: RW) i: (SW: RW) m varió entre 0,72 (27 ° C HL) y 2,31 (27 ° C LL) (Tablas 3 , S2, S3). En Ler, (SW: RW) i: (SW: RW) m varió según las condiciones dentro de un rango mucho más estrecho, nunca siendo significativamente diferente de 1 (Tablas 3 , S3), lo que indica que no hay reasignación de recursos en el momento de la infección. Estos hallazgos indican que la menor virulencia de la infección por CMV en plantas Ll ‐ 0 es el resultado, al menos en parte, de las respuestas moduladas por el entorno en los rasgos de la historia de la vida, lo que lleva a la reasignación de recursos desde el crecimiento a la reproducción, es decir, un resultado de respuestas de tolerancia. Por otro lado, no hay evidencia de respuestas de tolerancia basadas en la reasignación de recursos en Ler. Discusión En este trabajo analizamos los efectos de los factores abióticos en la virulencia y en el resultado de las interacciones huésped-parásito, que es una cuestión importante en la ecología y evolución de las enfermedades (Lively et al. 2014). Nos centramos en la interacción del virus de ARN CMV y cuatro genotipos de Arabidopsis que se agrupan en dos grupos según la alometría de la producción de semillas (estimada como SW) para el crecimiento vegetativo (estimada como RW). Las interacciones de Arabidopsis y CMV se analizaron en un rango de condiciones ambientales definidas por las diferencias en temperatura e intensidad de luz. Los resultados muestran que las condiciones ambientales modulan diferencialmente el resultado de la interacción Arabidopsis-CMV de acuerdo con el genotipo del huésped, de modo que la infección por el virus puede ser perjudicial, neutral o beneficiosa para la planta huésped en términos de producción de semilla viable. Los resultados también contribuyen a comprender los procesos que determinan esta variedad de resultados de la interacción planta-virus, que pueden estar relacionados con la interacción de la virulencia y la tolerancia (Little et al. 2010 ). En la interacción ArabidopsisCMV, la tolerancia es un resultado, en parte, de las respuestas en los rasgos de la historia de la vida que llevan a la reasignación de recursos desde el crecimiento hasta la reproducción (Pagán et al. 2008 ). La teoría de la historia de la vida predice que la evolución de la inversión de recursos por parte de los organismos estará condicionada por las compensaciones entre la asignación de recursos a diferentes componentes de aptitud física, y la asignación óptima de recursos se modificará de acuerdo con las condiciones ambientales (Stearns, 1976). La teoría también postula que las condiciones ambientales que afectan las tasas de mortalidad, como el estrés abiótico o el parasitismo, modificarán la asignación óptima de recursos para maximizar la aptitud física. Por lo tanto, los modelos predicen que bajo el parasitismo, los anfitriones asignarán más recursos a la reproducción en detrimento de la asignación de recursos al crecimiento (Williams, 1966 ; Minchella, 1985 ; Forbes, 1993 ; Perrin et al ., 1996 ). Además, la infección por parásitos altamente virulentos resultará en períodos pre-reproductivos del hospedador más cortos, por lo que la progenie se produce antes del agotamiento del recurso, mientras que la infección por parásitos virulentos bajos retrasará la reproducción del hospedador, permitiendo la compensación del daño del parásito (Hochberg et al .,1992 ; Gandon et al ., 2002 ). Nuestros resultados, al igual que en trabajos anteriores (Pagán et al . 2008), en gran parte de acuerdo con estas predicciones, proporcionando así un apoyo experimental para los análisis teóricos. Es importante destacar que en el presente trabajo este soporte se deriva de experimentos en los que las plantas se cultivaron en un amplio rango de

condiciones de temperatura y luz. En la mayoría de las condiciones, los genotipos del grupo 1 fueron más tolerantes a la infección por CMV que los del grupo 2, que se asoció con la capacidad de las plantas para reasignar los recursos desde el crecimiento hasta la reproducción. La tolerancia a CMV también se asoció con un aumento tanto de LP como de GP en la infección, lo que no ocurrió en los genotipos en los que la virulencia de CMV fue mayor. Tenga en cuenta que la tolerancia no estuvo relacionada con la multiplicación del virus, que se vio afectada por el medio ambiente pero no difirió significativamente según el genotipo o el grupo alométrico.et al. 2008 ). La tolerancia de la planta al parasitismo o la herbivoría se ha explicado con mayor frecuencia por la plasticidad fenotípica que resulta en la reasignación de recursos a la reproducción (Strauss y Agrawal, 1999 ; Agrawal, 2000; Fellous y Salvaudon, 2009 ), como se informa aquí. Específicamente, la tolerancia de Arabidopsis a la herbivoría meristémica apical se explicó por una mayor asignación de recursos a la reproducción que resultó en un mayor número de ramas y frutos, y por una vida más larga (Weinig et al ., 2003 ), y una tolerancia al oomiceto Hyaloperonospora arabidopsidis , que se expresó durante el período de crecimiento vegetativo, compensado por la pérdida de la biomasa de la roseta (Salvaudon & Shykoff,2013 ). Por lo tanto, hay características comunes en la tolerancia de Arabidopsis a la herbivoría, un oomiceto y un virus. Sin embargo, la tolerancia de los genotipos del grupo 1, pero no del grupo 2, al CMV no se expresó en todos los entornos. Para comprender la variación ambiental de la interacción planta-virus de perjudicial a beneficios, las respuestas de los rasgos de la historia de la vida al estrés abiótico y al parasitismo deben considerarse conjuntamente. Las condiciones de HL a 17 ° C son óptimas para la producción de BM, así como para la reproducción (SW) de las plantas del grupo 1 y del grupo 2 (Fig. 1 ). Todas las demás condiciones resultaron en diferentes grados de estrés, aumentando con mayor temperatura y menor intensidad de luz. Los genotipos de Arabidopsis difirieron marcadamente en la forma en que respondieron a los estreses abióticos, de acuerdo con otros informes (Pigliucci y Kolodynska, 2002 , 2006 ; Cookson y Granier, 2006; Mishra et al ., 2012 ). El estrés abiótico fue más severo para el grupo 2 que para las plantas del grupo 1, y todos los rasgos de peso de las plantas del grupo 2 se correlacionaron positivamente entre sí en cualquier condición ambiental (r ≥ 0.71, P ≤ 0.004, datos no mostrados), sin mostrar cambios Alometría y por lo tanto una falta de plasticidad fenotípica sobre las condiciones. A la inversa, las plantas del grupo 1 se vieron menos afectadas por el estrés abiótico y mostraron una alta plasticidad fenotípica, con cambios en la alometría que indican una reasignación de recursos desde el crecimiento hasta la reproducción (Figs. 1 , 2 ; Tabla 1). Por lo tanto, las plantas del grupo 1 respondieron de manera similar a la infección por virus y a condiciones abióticas desfavorables al reasignar los recursos del crecimiento a la reproducción, lo que resultó en tolerancia a ambos tipos de estrés. Un resultado interesante de este estudio es la demostración de que algunos genotipos de Arabidopsis pueden beneficiarse de la infección por CMV en condiciones ambientales específicas. El aumento en la producción de semillas de genotipos del grupo 1 después de la infección por CMV a 22 ° C HL indica una sobrecompensación. La sobrecompensación, definida como una mayor aptitud de las plantas parasitadas o dañadas por la herbivoría en comparación con las plantas no parasitadas o no dañadas, se ha estudiado más en relación con la herbivoría, en cuyo caso está relacionada con la capacidad de la planta para retener los recursos para la reproducción, es decir, a la reasignación de recursos (Strauss y Agrawal, 1999 ; Agrawal, 2000 ). Se ha notificado una sobrecompensación en Arabidopsis bajo herbivoría (Weinig et al ., 2003 ) y después de la infección por Hyaloperonospora parasitica (Salvaudon et al ., 2008 ; Salvaudon & Shykoff, 2013 ). Los rasgos comunes de

la sobrecompensación en estos dos casos y después de la infección por CMV son que depende del genotipo de la planta y que se produce en genotipos tolerantes, lo que sugiere que está relacionado con una expresión extrema de los mecanismos que conducen a la tolerancia. Cuando la sobrecompensación es ambientalmente dependiente, puede verse como un mutualismo condicional (Bronstein, 1994 ; Agrawal, 2000 ). El mutualismo condicional, o parasitismo pleiotrópico (Michalakis et al ., 1992 ), se ha demostrado en una amplia gama de interacciones simbióticas, incluidas las de los virus y sus huéspedes animales y vegetales (Roossinck, 2011 ). Los estudios con plantas y virus, sin embargo, son raros. Por lo tanto, se ha demostrado que la infección por el timovirus del mosaico amarillo Kennedya es perjudicial o beneficiosa para su huésped, Kennedya rubicunda , dependiendo de la presencia o ausencia de herbívoros (Gibbs, 1980).), y que la infección de diferentes especies de plantas por cuatro virus es perjudicial cuando el agua no es un factor limitante, pero es beneficiosa en condiciones de estrés hídrico (Xu et al ., 2008 ). Un mecanismo importante que conduce al mutualismo condicional es la modificación del rasgo de la historia de la vida del huésped por el parasitismo (Fellous y Salvaudon, 2009 ), que puede alterar la interacción de los costos directos del parasitismo en la aptitud del huésped y los costos indirectos resultantes del rendimiento diferencial de Parásitos frente a huéspedes no parasitados bajo diferentes restricciones ecológicas. Si en algunos entornos los efectos directos e indirectos del parasitismo actúan en direcciones opuestas, la aptitud de los individuos infectados puede ser mayor que la de los no infectados (Thomas et al .,2000 ). Por lo tanto, la sobrecompensación descrita en este estudio puede ser el resultado de la interacción de respuestas de rasgos de historia de vida similares a la infección por CMV y al estrés abiótico en las condiciones subóptimas de 22 ° C HL. Sin embargo, en condiciones de estrés abiótico más severo, los efectos directos e indirectos de la infección serían negativos. Se ha informado que los cambios en la dirección de los efectos directos e indirectos de la infección por CMV en Arabidopsis según la densidad de la planta y la prevalencia de infección determinan la aptitud del huésped (Pagán et al ., 2009 ). Los resultados de este trabajo son muy relevantes, ya que contribuyen significativamente a demostrar que los virus de las plantas pueden ser parásitos pleiotrópicos, según hipótesis recientes que consideran las interacciones planta-virus a lo largo del continuo parasitismomutualismo (Wren et al ., 2006 ; Roossinck, 2011 ) . Si los virus pueden ser perjudiciales o beneficiosos para sus plantas hospedadoras según el ambiente, esto determinará las presiones de selección ejercidas sobre sus hospedadores, que deben considerarse para comprender la evolución de las defensas de las plantas y las interacciones planta-virus. Expresiones de gratitud Agradecemos la excelente asistencia técnica de Antolín López ‐ Quirós. Esta investigación fue en parte apoyada por un contrato Marie Curie cofinanciado por la Unión Europea y la Universidad Politécnica de Madrid (7PM) otorgado a J ‐ MH, por un contrato Marie Curie de la Unión Europea (E120050‐150, ERVIR) otorgado a NP, por un contrato de Ramón y Cajal (RYC ‐ 2011‐08574) otorgado a IP, y por concesión CGL2013‐44952 ‐ R (Plan Estatal de I + D + i, España) a FG ‐ A. Contribuciones de autor J ‐ MH y FG ‐ A. planificó y diseñó la investigación; J-MH, NP y M-AM realizaron los experimentos; J ‐ MH e IP analizaron los datos; y J ‐ MH, NP, IP y FG-A. Escribió el manuscrito.