Resistencia inducida en plantas

La resistencia inducida es un sistema de defensa dentro de las plantas que les permite resistir los ataques de plagas como hongos o bacterias patógenas o insectos. El sistema de defensa reacciona al ataque externo con cambios fisiológicos, provocados por la generación de proteínas y productos químicos que conducen a la activación del sistema inmune de la planta..

Piense en esto de la misma manera que consideraría la reacción de su propio sistema inmune al ataque, por ejemplo, de un virus del resfriado. El cuerpo reacciona a la presencia de un invasor a través de varios mecanismos diferentes; Sin embargo, el resultado es el mismo. La alarma ha sonado y el sistema monta una defensa contra el ataque..

Dos tipos de resistencia inducida

Existen dos tipos principales de resistencia inducida: resistencia sistémica adquirida (SAR) y resistencia sistémica inducida (ISR).

• Resistencia sistémica adquirida Ocurre cuando se crea una herida localizada en la planta, causando necrosis. La resistencia se estimula cuando se aplica un tratamiento diseñado para inducir la resistencia al lugar donde el patógeno ha invadido la planta. El tratamiento puede venir en forma de otro microbio o como un químico, como el ácido salicílico. (Un hecho interesante: ¡el ácido salicílico también se usa para hacer aspirina!) El tratamiento desencadena una respuesta sistémica en la planta, y se señala la respuesta inmune. Obviamente, este proceso lleva algún tiempo, dependiendo de las especies de plantas, las condiciones ambientales y la naturaleza del ataque patogénico..
• Resistencia sistémica inducida se produce cuando las raíces de las plantas son colonizadas por rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPR), bacterias del suelo que influyen directa e indirectamente en el crecimiento de las plantas. Cuando el PGPR detecta un cambio en la planta, se desencadena una respuesta fisiológica a través de una vía que involucra (¡nuevamente!) Ácido salicílico. Los químicos jasmonato y etileno también están involucrados como químicos de señalización. A diferencia de SAR, las lesiones necróticas en la planta no están involucradas en ISR.

Ambas vías de resistencia conducen a la misma terminación final: los genes son diferentes, las vías son diferentes, las señales químicas son diferentes, pero ambas inducen la resistencia de las plantas al ataque de las plagas. Aunque las vías no son iguales, pueden funcionar sinérgicamente y, por lo tanto, la comunidad científica decidió a principios de la década de 2000 considerar ISR y SAR como sinónimos.

Historia de la investigación de resistencia inducida

El fenómeno de la resistencia inducida se ha realizado durante muchos años, pero solo desde principios de la década de 1990 se ha estudiado como un método válido para el manejo de enfermedades de las plantas. El primer trabajo más profético sobre resistencia inducida fue publicado en 1901 por Beauverie. Titulado "Essais d'inmunization des vegetaux contre des maladies cryptogamiques"o" Prueba de la inmunización de las plantas contra enfermedades fúngicas ", la investigación de Beauverie incluyó la adición de una cepa del hongo débilmente virulenta Botrytis cinerea a las plantas de begonia, y descubriendo que esto impartía resistencia a las cepas más virulentas del hongo. Chester realizó un seguimiento de esta investigación en 1933, quien describió el primer concepto general de sistemas de defensa de plantas en su publicación titulada "El problema de la inmunidad fisiológica adquirida"..

Sin embargo, la primera evidencia bioquímica de resistencia inducida se descubrió en la década de 1960. Joseph Kuc, ampliamente considerado como el "padre" de la investigación de resistencia inducida, demostró por primera vez la inducción de resistencia sistémica utilizando el derivado de aminoácidos fenilalanina, y su efecto en impartir resistencia de las manzanas a la enfermedad de la sarna de la manzana (Venturia inaequalis).

Trabajo reciente y comercialización de la tecnología

Aunque se ha dilucidado la presencia e identificación de varias vías y señales químicas, los científicos aún no están seguros de los mecanismos involucrados para muchas especies de plantas y muchas de sus enfermedades o plagas. Por ejemplo, los mecanismos de resistencia involucrados para los virus vegetales todavía no se comprenden bien..

Existen varios inductores de resistencia, llamados activadores de plantas, en el mercado. Actigard^TMV fue el primer químico inductor de resistencia en el mercado en los Estados Unidos. Está hecho del químico benzotiadiazol (BTH) y está registrado para su uso en muchos cultivos, incluidos el ajo, el melón y el tabaco..

Otro producto involucra proteínas llamadas arpinas. Las arpinas son proteínas producidas por patógenos de plantas. Las plantas se activan por la presencia de arpinas en un sistema de advertencia para activar las respuestas de resistencia. Actualmente, una compañía llamada Rx Green Solutions está comercializando arpinas como un producto llamado Axiom.

Términos clave para saber

• Fitoalexinas: Proteínas antimicrobianas que se acumulan en las células vegetales después de la infección microbiana. No aparecen en tejidos sanos; solo se forman después de una infección o lesión.
• Respuesta hipersensible: La respuesta rápida desencadenada por una planta en respuesta al ataque de patógenos..