Las plantas que tenemos en nuestros jardines o de las que nos alimentamos, son sésiles, por lo que pueden ser atacadas por un sin número de organismos, incluso ser comidas. Entre los patógenos que pueden atacarlas encontramos las bacterias, los hongos, los virus, los viroides y los fitoplasmas. No obstante, las plantas poseen interesantes mecanismos de defensa que actúan evitando que enfermen o bien ayudan a que los signos de la severidad de la enfermedad sean menores, puesto que hay enfermedades que no solo se reflejan en la calidad de la flor o el fruto, sino que pueden llegar a matar a la misma planta.
En los sistemas de defensa propios de las plantas, encontramos los de tipo estructural y bioquímico (que pueden ser naturales o inducidos), los cuales disminuyen los daños ocasionados por el ataque de fitopatógenos o de otros factores como el estrés abiótico (temperatura, humedad, nutrición, entre otros). Las plantas también cuentan con mecanismos de resistencia que en ocasiones le confieren cierta tolerancia al ataque de los patógenos, es decir, no le causan daño.
Pero ¿Cómo se defienden las plantas?
Los fitopatógenos, organismos que infectan y dañan las plantas, están presentes en el medio ambiente; sin embargo, no siempre las vemos enfermas, pero ¿Cómo es posible? La respuesta está, en que para que una planta se enferme, deben coincidir tres elementos: el hospedero (planta que será infectada), el patógeno (microorganismo dañino) y un ambiente favorable (factores abióticos). A este conjunto de elementos se le conoce como la tríada de la fitopatogenicidad.
Las plantas son mucho más susceptibles a ser infectadas cuando se encuentran en un ambiente con factores abióticos (componentes no vivos de la naturaleza), lo cual resulta desfavorable en condiciones extremas, destacando: la deficiencia o exceso de nutrientes, temperatura ambiental, humedad, salinidad o acidez del suelo/agua, etc.
Por ejemplo, si hay un exceso de agua por regar demasiado una planta, al no alcanzar un filtrado del 100 % de este líquido, se genera un ambiente de alta humedad relativa (mucha humedad), la cual además de generar un estrés, también propicia el desarrollo de hongos. Si recordamos el triángulo de la fitopatogenicidad, ya tenemos los componentes ideales para el desarrollo de una enfermedad.
Otro ejemplo es cuando una planta no tiene los nutrientes necesarios para crecer y desarrollarse, lo cual resulta en que sus funciones vitales disminuyen; si a esto le agregamos el ataque de un fitopatógeno, la planta es infectada más fácilmente, llevándola en ocasiones hasta la muerte. En el caso contrario, cuando existe un exceso de nutrientes, se puede llegar a generar condiciones tóxicas para la planta e inhibir el correcto desarrollo de la misma. Tanto las plantas de vida silvestre como las de interés agronómico, son susceptibles de esto y pueden enfermar drásticamente si no se defienden.
Plantas enfermas de jitomate, cultivadas en invernadero. Fotografía de Martínez Soto, 2018
¿Cuáles son los principales mecanismos de defensa de las plantas?
Las plantas poseen ciertas estructuras propias de composición anatómica para tratar de impedir el ataque de algunos de los patógenos que las acechan, clasificándose como estructurales y bioquímicas. Dentro de las estructurales están principalmente la pared celular, las ceras y los tricomas. Por otro lado, existe otra barrera mucho más compleja e interesante que está dada por compuestos químicos que son producidos por la misma planta, y que le ayudan a mantener su estado de bienestar, algunos siempre están presentes y otros solo los produce cuando el patógeno se prepara para atacar.
Existen además algunos tipos de resistencia, cuya actividad ayuda a que las plantas se enfermen lo menos posible. Entre ellas encontramos:
Resistencia de planta no hospedera. Este tipo de resistencia mantiene a la planta protegida ante ciertos microorganismos específicos. Por ejemplo, el hongo que infecta a la planta de maíz, que produce el huitlacoche (Ustilago maydis), solo infectará al maíz y al teocintle, que es el ancestro del maíz, pero no infectará a una planta de pepino o calabaza.
Resistencia horizontal. Depende de la acción de algunos genes, por lo general, se presenta en todas las plantas. Esta respuesta se observa en diferentes grados de infección con diversos patógenos y, aun así, las plantas son lo suficientemente fuertes para vencer y recuperarse del ataque del patógeno.
Resistencia vertical. Esta resistencia evita que el patógeno pueda infectar a la planta y se reproduzca hasta causar daños, es específica. La planta posee genes de resistencia y los patógenos tienen genes de avirulencia, cuando los productos de estos interactúan, se controla cuando el patógeno recién llega a la planta y se dispone a atacar.
Respuesta hipersensible. También encontramos que las plantas pueden desarrollar una muerte por “necrosis” rápida y localizada de las células que estuvieron cerca o en contacto con el patógeno. Sucede en las primeras 24 horas del ataque, evitando así que el patógeno se extienda a otras partes de la planta.
«Con esto, ahora sabemos que, si las plantas
utilizan todos estos recursos de defensa, hacen
frente a muchos de los patógenos que las atacan,
SE DEFIENDEN para continuar creciendo y
producir sus flores y frutos, los cuales serán
alimentos de los diferentes consumidores
incluyendo a nosotros, los seres humanos»
Para Saber Más:
Agrios G.N. (2005). Fisiopatología de las plantas (ed. 5). California: Elsevier, Academic Press, 838 p.
http://biblioteca.utsem-morelos.edu.mx/files/asp/biologia/FITOPATOLOGIA%20-%20George%20N-Agrios.pdf
INTAGRI. (2017). Mecanismos químicos de defensa en las plantas. Artículos Técnicos de INTAGRI, Serie Fitosanidad, 86:1-3.
https://www.intagri.com/articulos/fitosanidad/mecanismos-quimicos-de-defensa-en-las-plantas
INTAGRI. (2017). La Inducción de defensa en las plantas a través de elicitores. Artículos Técnicos de INTAGRI, Serie Fitosanidad, 92:1-6.
Nayeli Yolanda Martínez Soto, Ingeniero en Biotecnología y extensionista en la Secretaría de Desarrollo Agropecuario (SEDEA), Querétaro, México.
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José Antonio Cervantes Chávez, doctor en Biotecnología de Plantas e Investigador en la Unidad de Microbiología Básica y Aplicada de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Autónoma de Querétaro.
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