Las Plantas No Quieren Ponerse Enfermas
(Parte II)
1. Diferencias entre Fitopatología y Entomología.
Fitopatología
La fitopatología es una disciplina que estudia las enfermedades producidas por los microorganismos.
Entomología
La entomología es una disciplina que se centra en los daños producidos por los insectos (plagas).
El control de las enfermedades de las plantas se ha hecho, habitualmente, con tratamientos a base de productos químicos de síntesis y a base de sales minerales, que de forma general se denominan Productos Fitosanitarios o Productos Para la Protección de las Plantas (Plant Protection Products, PPP). Sin embargo, también hay fitosanitarios biológicos, que pueden tener como sustancia activa un microorganismo.
Los microorganismos son más complejos que las moléculas químicas, teniendo uno o varios mecanismos de acción. Por ello lo más inteligente en estos casos, sería controlar microorganismos con otros microorganismos. Por ejemplo, como mostramos en la gráfica a continuación, Trichoderma asperellum cepa T34 podría competir contra otros microorganismos, compitiendo por alimentos y espacios.
En Europa, la comercialización de PPP, tanto biológicos como químicos, está regulada por la Comisión Europea, Regulación 1107 del año 2009.
Las preocupaciones sobre la toxicidad demostrada por diversos productos químicos sobre la salud humana, animal y el medioambiente llevó a una revisión exhaustiva de las aproximadamente 1000 sustancias activas autorizadas por la Comisión Europea y la EFSA (Agencia Europea de Seguridad Alimentaria). Esta revisión provocó la eliminación del mercado de aproximadamente el 74% de las sustancias autorizadas ya la sustitución de la Directiva 91/414 por la actual Regulación 1107/2009.
2. Control Integrado de Plagas y Enfermedades de los Cultivos.
El control o gestión integrada de plagas y enfermedades de las plantas, es una aproximación que considera los sistemas agrarios como sistemas agroecológicos y que está regulado en Europa por la Directiva 128 del año 2009, que entró en vigor el año 2014.
Sus principales objetivos son mantener unos niveles aceptables de las poblaciones de los organismos patógenos (enfermedades y plagas), reduciendo/ minimizando la utilización de productos químicos.
Emplear métodos físicos, como la utilización de temperaturas elevadas (desinfección de semillas), refrigeración y el uso de atmósferas modificadas por la postcosecha, también radiaciones para la desinfección, así como la solarización del suelo, sola o acompañada de la biofumigación (métodos químicos) con el uso de brásicas y la liberación de sustancias biocidas como los isotiocianatos.
El control biológico, es una herramienta muy importante en la gestión integrada y consiste en la utilización de organismos vivos, micro y macroorganismos (insectos) agentes de control biológico. El control químico queda reducido a la última alternativa y sólo cuando las demás medidas no han sido suficiente, sin embargo todavía no es de obligado cumplimiento cosa que será cuando pase de Directiva a Regulación.
3. Barreras físicas y químicas.
Las plantas se protegen mediante defensas constitutivas o pasivas (están presentes antes del ataque del patógeno) y también defensas inducidas o activas (se activan cuando la planta reconoce el ataque de un patógeno). Asimismo, las plantas disponen de barreras que no sólo son un impedimento físico, sino también químico que las ayudan a protegerse de las plagas y enfermedades que las afectan.
También pueden ser de tipo químico, como por ejemplo, compuestos del metabolismo secundario que están presentes en las plantas de forma constitutiva y que pueden ser inhibitorias por algunos patógenos.
Cuando las plantas son atacadas pueden activar una serie de defensas físicas que no estaban presentes antes del ataque, como, por ejemplo, engrosamientos de la pared celular, formación de papilas de calosa, secreción de gomas y resinas, suberización y fines toda abscisión de parte del tejido.
De forma similar, una vez la planta ha reconocido el ataque del patógeno puede sintetizar unas proteínas llamadas PR (de el inglés, pathogenesis related proteins) funciones como quitinasas, glucanasas y proteasas, con capacidad para atacar al organismo invasor. También pueden sintetizar fitoalexinas con actividad antimicrobiana.
En primer lugar, podemos encontrar plantas que han evolucionado para reconocer unos patrones moleculares de los patógenos llamados PAMP. Si la planta es capaz de reconocer estos patrones se desencadenará una cascada de señalización celular que comporta la activación de la respuesta inmune y la planta podría llegar a resistir el ataque del patógeno.
4. Microbioma.
Las plantas interaccionan no sólo con los microorganismos beneficiosos y los patógenos, sino que se encuentran en contacto con una gran cantidad de microorganismos que viven en el suelo de modo saprófito.
En todo caso, el suelo puede ser un entorno pobre en formas de carbono fácilmente asimilables y muchos microorganismos han evolucionado para establecer interacciones estrechas con las raíces de las plantas para obtener fuentes de carbono fácilmente asimilables.
En cierto modo, pues, las plantas pueden «manipular» su microbioma y potencialmente atraer microorganismos que les ofrecen algún beneficio.
¿SabÍas Qué...?
…El microbioma de las plantas presenta fuertes paralelismos con el del tracto intestinal de las personas puesto que ambos tienen un efecto importante en la salud y en el crecimiento y desarrollo del huésped.
5. Trichoderma asperellum cepa T34 y el microbioma.
La teoría CRY TO HELP
En el estudio de Fernández et al. Del 2017, La aplicación de T. asperellum cepa T34 en las raíces de plantas de tomatera resultó en una inducción de resistencia que redujo la severidad de la enfermedad producida por el patógeno foliar Botrytis cinerea. Los investigadores demostraron que se producía un cambio en los exudados de las raíces en consecuencia del ataque del patógeno.
De esta forma la planta al ser atacada por patógenos foliares, presentaban poblaciones más altas del hongo beneficioso (Trichoderma asperellum) que a su vez activaban las resistencias de la planta y hacían que las hojas fueran más resistentes. Esta teoría se conoce como ‘Cry to help’.
6. Plantas y humanos. No somos tan diferentes…
El estudio del microbioma de las plantas ha revelado fuertes paralelismos con el microbioma de las plantas personas, sobre todo del trato intestinal (humano). Los dos tipos de microbioma comparten una serie de propiedades:
- El tracto intestinal y la rizosfera son sistemas abiertos con grandes superficies superpobladas con microbios donde los gradientes de oxígeno, agua y pH originan una diversidad de nichos.
- Además, el genotipo y la edad del huésped conforman el microbioma del tracto intestinal y rizosfera.
- Por otro lado, ambos microbiomas tienen un efecto importante en la salud y en el crecimiento y desarrollo del huésped.
- En concreto, existen evidencias que el microbioma tiene una acción de protección contra patógenos, de producción de enzimas y antibióticos y de modulación del sistema inmune del huésped.
Así mismo, el microbioma también tiene un impacto en la fisiología, la adquisición de nutrientes y la producción de aminoácidos, vitaminas y hormonas de crecimiento tanto de las plantas como de las personas (Mentas y Raaijmakers, 2015).
Glosario
Vector: Se denominan así a los organismos, casi siempre sulen ser artrópodos, que transmiten enfermedades infecciosas a los hospedadores, a personas, animales o plantas. Una gran parte de los insectos pueden actuar como vectores mecánicos, transportando un organismo sin ser esenciales para el ciclo de vida del mismo. (Fuente: https://www.cdc.gov/parasites/es/insects.html )
Solarización: Es uno de los métodos físicos, químicos y biológicos que se aplican en la agricultura. La solarización consiste en alisar el suelo, no compactar y mojar abundantemente, extender un plástico transparente (polietileno de unos 0.025mm), enterrar los extremos dentro del suelo y dejarlo entre 4-6 semanas (NO más) durante la época de más calor. Es importante para controlar patógenos que se encuentran cerca de la superficie como por ejemplo Sclerotinia spp. Y también permite un buen control de nemátodos fitopatógenos.
Biofumigación: Es un método físico, químico y biológico que consiste en la siembra de plantas de mostaza (Brassica juncea). Estas brásicas tienen un alto contenido en Glucosinolatos, que al romperse se convierten en compuestos volátiles (como los isotiocianatos) que son tóxicos para insectos y hongos (Sclerotinia sclerotiorum), también nemátodos: las plantas crecen, después se trocean (900 gramos en peso de tallos/tallos/hojas/m²) y se dejan en el campo, se riegan y se incorporan en el suelo.
Calosa: La calosa es un polisacárido de origen vegetal. Está formado por residuos de glucosa unidos entre sí por uniones del tipo beta-glucano. Se considera que la calosa se produce en la pared celular por enzimas llamadas calosa sintasas y que es degradada por la acción de β-1,3-glucanasas. Se origina en los plasmodesmos durante la citocinesis y durante el desarrollo del polen. (Fuente: CALOSA – Definición y sinónimos de calosa en el diccionario español (educalingo.com) )
Suberización: Es el proceso mediante el cual se transforma la celulosa en suberina o súber (tejido impermeable ceroso), comúnmente ocurre en los tejidos expuestos. Durante este proceso los poros de la epidermis de la planta se cierran y se transforman en corteza. (Fuente: Suberización | Significado de suberización (definiciones-de.com) )
Ficoalexinas: se denominan aí al conjunto de sustancias químicas antimicrobianas producidas por las plantas para combatir la infección por un patógeno como un hongo. (Fuente: https://www.meaning88.com/dictionary/phytoalexin )
Saprófito: Se denomina así al organismo, bien sea planta o microorganismos, que se alimenta de materia orgánica en descomposición. (fuente: https://dle.rae.es/saprofito )
