LAS DEFENSAS DE LAS PLANTAS Y SUS MECANISMOS

Transcripción

1 LAS DEFENSAS DE LAS PLANTAS Y SUS MECANISMOS

2 Los microbios generalmente atacan solamente una parte de la planta y producen síntomas específicos: necrosis, manchas, mosaico, marchitez, raíces engrosadas, etc. El tomate es atacado por mas de 100 patógenos

3 Infe cción Reconocimiento del hospedero Inva s ión Penetración Colonización Adhe s ión Ciclo de Infección Crecimiento y/o reproducción Inoculación Inóculo primario Diseminación (inóculo secundario) Período dormante Desarrollo de síntomas Producción de estructuras resistentes

4 ESTRATEGIAS UTILIZADAS POR LOS FITOPATÓGENOS Necrotrófico Biotrófico Hemibiotrófico Estrategia de ataque Secreta enzimas que degradan la pared celular, toxinas ó ambas Contacto intracelular con las células vegetales Fase biotrófica inicial y luego una fase nectrotrófica Aspectos específicos de la interacción El patógeno primero mata al tejido y luego lo coloniza Las células continúan vivas durante la infección con daño mínimo Rango de hospederos Amplio Estrecho, frecuentemente solo una especie es atacada Las células viven solo en las fases iniciales de la infección. En los estados tardíos hay un daño extensivo a los tejidos Intermedio Ejemplos Pudriciones bacterianas (Erwinia sp) y fúngicas (Botrytis cinerea) Mildius y royas, virus, nemátodos endoparasíticos, Pseudomonas spp. Phytophthora infestans (Buchanan et al, 2000).

5 Xanthomonas campestris invadiendo los espacios intercelulares

6 Formación de haustorios por Erysiphe en cebada

7 Meloydogyne induce profundas modificaciones en el tejido del cual se alimenta

8 TIPOS DE DEFENSA ESTRUCTURAL QUÍMICA CONSTITUTIVA Barreras anatómicas Inhibidores preformados (p.ej. glucósidos, saponinas,alcaloides) Proteínas antifungicas Inhibidores enzimáticos INDUCIBLE Papilas, capas de corcho, capas de abscición, tilosas (formadas por calosa, suberina, lignina, sílice, proteínas) Fitoalexinas Proteínas PR Chitinasas Glucanasas Explosión oxidativa

9 LA RESISTENCIA CONSTITUTIVA ES COSTOSA GENERALMENTE SE MANIFIESTA EN RASGOS NO DESEABLES

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12 LA EXPLOSIÓN OXIDATIVA ES MUY LOCALIZADA Y PUEDE CONDUCIR A LA MUERTE CELULAR

13 LA EXPLOSIÓN OXIDATIVA ES UNA CARACTERÍSTICA DE LAS VARIEDADES RESISTENTES R S

14 FORMACIÓN DE PAPILAS PARA IMPEDIR EL MILDIÚ

15 LAS DEFENSAS QUÍMICAS INDUCIBLES Fitoalexinas Proteinas PR (pathogenesis related) Defensinas (Tioninas) Inhibidores de proteinasas Lipooxigenasas

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17 Fitoalexinas Son sustancias de bajo peso molecular con actividad biológica cuya síntesis se induce por patógenos y herbívoros Hay mas de 100,000 metabolitos secundarios de plantas descritos Alrededor de 200 se han identificado claramente como fitoalexinas Pertenecen a todos los tipos: lignanos, alcaloides, flavonoides, cumarinas, esteroides, terpenos, etc Se acumulan en grandes concentraciones en los tejidos atacados y en sus vecindades Su acumulación es muy rápida en las interacciones incompatibles y lenta o ausente en las compatibles Las mejor conocidas son las de las solanaceas y las leguminosas

18 PROTEINAS PR (RELACIONADAS A LA PATOGÉNESIS) Se han descrito mas de 100 En muchos casos su función permanece desconcida Muchas son enzimas hidrolíticas antifúngicas Se acumulan tanto localmente como sistémicamente Algunas se utilizan como marcadores de la SAR Las defensinas son un tipo especial de proteinas de bajo peso molecular, muy activas contra hongos Las defensinas parecen alterar las membranas de los hongos, aunque algunas inhiben la síntesis de proteinas y la amilasa

19 LA DEFENSA PUEDE SER MANTENIDA Y GENERAR UN ESTADO DE RESISTENCIA, QUE SE DISPERSA SISTÉMICAMENTE Y PERMANECE AUN SIN EL PATÓGENO

20 RESISTENCIA SISTÉMICA ADQUIRIDA (SAR) Inducida por agentes o patógenos que inducen necrosis local, ya sea por el patógeno o por la planta Se tarda algunos días Protección de tejidos que no fueron expuestos a la inoculación inductora Se expresa como una reducción en el numero de lesiones, tamaño, número de esporas, multiplicación, etc. La protección puede durar varias semanas La protección es no específica La respuesta está bajo el control de ácido salicílico

21 RESISTENCIA SISTÉMICA INDUCIDA (ISR) Inducida por agentes o patógenos que destruyen tejidos Protección de tejidos que no fueron expuestos a la daño primario La protección puede durar varias semanas La protección es no específica La respuesta está bajo el control de ácido jasmónico Típicamente se inducen inhibidores de proteinasas y fitoalexinas

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23 MICROORGANISMOS BENÉFICOS Pueden colonizar las superficies de las plantas Producen antibióticos y enzimas antimicobiales Aumentan la disponibilidad de nutrientes Inducen resistencia sistémica Algunos producen fitohormonas

24 Bacillus subtilis Bacillus brevis Trichoderma harzianum Trichoderma viridens Pseudomonas fluorescens

25 Bacillus es capaz de formar biopelículas en las raíces QuickTime and a TIFF (LZW) decompressor are needed to see this picture.

26 QuickTime and a TIFF (LZW) decompressor are needed to see this picture.

27 Trichoderma produce enzimas capaces de degradar la pared de otros hongos y diferentes tipos de antibióticos que le permiten miverse entre un hábito saprófito y otro parasítico QuickTime and a TIFF (LZW) decompressor are needed to see this picture.