Inductores Abióticos De Resistencia Contra Fitopatógenos

Inductores abióticos de resistencia contra fitopatógenos

Diana E. Gómez1, Erlei M. Reis2

1Laboratorio Regional de Patología Vegetal, EEA INTA Sáenz Peña, Ruta 95 km 1108, Pres. Roque Sáenz Peña, Prov. de Chaco, Argentina.

2 Laboratorio de Fitopatologia, Facultad de Agronomia y Medicina Veterinaria, Universidad de Passo Fundo, Campus I - CP. 611. Passo Fundo, Rio Grande do Sul. Brasil.

E mail: dianag@chaco.inta.gov.ar

Resumen

Las plantas poseen genes que codifican para producir numerosas “armas químicas”, extremamente eficientes, que constituyen mecanismos de defensa cuya activación las protege del ataque de microorganismos patógenos. Estos mecanismos involucran la participación de un gran número de pequeñas moléculas exógenas, denominadas inductores, capaces de activar los mecanismos de defensa. En esta actualización se presentarán los agentes inductores de aplicación exógena y de interés comercial, se explicarán los mecanismos por los cuales activan las defensas de las plantas y proveen protección contra el ataque de patógenos, y se discutirá su utilización práctica y potencial de uso en programas de manejo integrado en Argentina.

Palabras clave: inductor, mecanismos de defensa, control enfermedades, resistencia inducida.

Abiotic inductor resistance

Abstract

The plants have genes that code to produce numerous "chemical weapons", extremely efficient, which are defense mechanisms whose activation protects them from attack by pathogens. These mechanisms involve the participation of a large number of small exogenous molecules, called coils, capable of activating the mechanisms of defense. In this update we present the exogenous application inducing agents and commercial interests, will explain the mechanisms by which activated plant defenses and provide protection against pathogen attack, and discuss their practical use and potential use in management integrated programs in Argentina.

Keywords: inductor, defense mechanisms, disease control, induced resistance.

Introducción

Los primeros trabajos sobre respuestas inducibles de las plantas a las enfermedades fueron desarrollados por Ray y Beauverie a comienzos del siglo XX, los cuales demostraban que existía la posibilidad de que las plantas puedan protegerse del ataque de microorganismos patógenos mediante la activación de sus mecanismos de defensa (5, 33).

El primer experimento fue conducido por Kuć y sus colegas en 1959, para describir el fenómeno de la resistencia inducida contra la sarna del manzano (33). Desde entonces, diversos estudios han demostrado que las plantas tienen la capacidad natural de defenderse de los agentes fitopatógenos a través de un fenómeno biológico conocido como resistencia, considerando a la susceptibilidad como una excepción a lo que naturalmente ocurre (2). Por tanto, los vegetales poseen en su constitución genética, genes que codifican para producir numerosas “armas químicas”, extremamente eficientes, que impiden o disminuyen el daño causado por los microorganismos (16).

Estos conocimientos sobre los mecanismos de defensa de los vegetales fueron adquiriendo mayor importancia por la incorporación de nuevos conceptos de manejo de cultivos, en búsqueda de una agricultura más sustentable, tornándose indispensable investigar métodos opcionales de control de fitopatógenos, que sean al mismo tiempo eficientes y menos agresivos a la salud humana y a la agroecología.

Resistencia inducida (RI)

La RI surgió como una importante alternativa de control de patógenos (6), la cual considera que las “armas” con las cuales las plantas se defienden, involucran un gran número de pequeñas moléculas exógenas denominadas inductores o agentes inductores (8) que, cuando son reconocidas por moléculas endógenas, tienen la función de activar o aumentar el nivel de resistencia de los vegetales, tanto a nivel local como en puntos distantes al sitio de infección, así como de participar de otras actividades fisiológicas (30).

El término “resistencia inducida” fue propuesto en el Primer Simposio Internacional de Resistencia Inducida a Enfermedades de Plantas (First international Symposium on Induced Resistance to Plant Diseases) realizado en Corfú, Grecia, en el año 2000, para designar a todos los tipos de respuestas que incitan a las plantas a protegerse de las enfermedades y de plagas de insectos, incluyendo tanto respuestas locales como sistémicas (5, 8). Esta expresión involucra a los fenómenos de Resistencia Sistémica Adquirida (RSA) y Resistencia Sistémica Inducida (RSI), comúnmente utilizados, que aunque son distintos, fenotípicamente son semejantes. La similitud de ambos se basa en que, las plantas, luego de ser expuestas a un agente inductor, activan sus mecanismos de defensa tanto en el sitio de infección como en áreas más distantes (respuestas sistémicas), de manera más o menos generalizada (8). La diferencia entre RSA y RSI radica en la naturaleza del elicitor (molécula presente en el inductor) y las vías de señalización explicadas a continuación.

Mecanismos de defensa

La infección del tejido vegetal provocada por cualquier microorganismo, tanto patógeno como no patógeno, inicia una serie de complejos procesos en las interacciones fisiológicas, los cuales originan respuestas características a nivel celular, tisular y de órganos vegetales, que se traducen en diferentes mecanismos de defensa. Estos mecanismos pueden ser clasificados en relación a la penetración del patógeno en:

A) Pre-formados (pasivos o constitutivos): Las substancias están presentes en la planta en altas concentraciones en los tejidos sanos antes del contacto con el patógeno. Implican defensas tanto estructurales como bioquímicas, a seguir:

• Estructurales: Constituyen verdaderas barreras físicas a la penetración y/o colonización del patógeno. Incluyen la formación de cutícula, tricomas, estomas y fibras/vasos conductores.

• Bioquímicos: Involucran substancias capaces de inhibir el crecimiento del patógeno o generar condiciones adversas para su sobrevivencia en los tejidos del hospedante. Estos son los fenoles, alcaloides glicosídicos, lactosas insaturadas, glicosídos fenólicos y cianogenéticos, inhibidores proteicos, fototoxinas, quitinasas y β-1, 3 glucanasas (24).

B) Post-formados (activos o inducidos): Las substancias se encuentran ausentes o presentes en bajos niveles antes de la infección, siendo activadas en respuesta a la presencia del patógeno (25).

• Estructurales: papilas, halos, engrosamiento de la pared celular, lignificación, suberinas, glicoproteínas ricas en aminoácidos hidroxiprolina (HRPG)

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