Las enfermedades de las plantas son enfermedades en las plantas causadas por patógenos (organismos infecciosos) y condiciones ambientales (factores fisiológicos). [1] Los organismos que causan enfermedades infecciosas incluyen hongos , oomicetos , bacterias , virus , viroides , organismos similares a virus , fitoplasmas , protozoos , nematodos y plantas parásitas . [2] No se incluyen los ectoparásitos como insectos , ácaros , vertebrados u otras plagas que afectan la salud de las plantas al comer tejidos vegetales y causar lesiones que pueden admitir patógenos vegetales. El estudio de las enfermedades de las plantas se llama patología vegetal .
La mayoría de los hongos fitopatógenos son ascomicetos o basidiomicetos . Se reproducen tanto sexual como asexualmente mediante la producción de esporas y otras estructuras. Las esporas pueden propagarse a grandes distancias por el aire o el agua, o pueden estar presentes en el suelo. Muchos hongos que habitan en el suelo son capaces de vivir de forma saprotrófica , cumpliendo la función de su ciclo de vida en el suelo . Estos son saprótrofos facultativos.
Las enfermedades fúngicas pueden controlarse mediante el uso de fungicidas y otras prácticas agrícolas. Sin embargo, a menudo surgen nuevas razas de hongos que son resistentes a diversos fungicidas.
Los hongos patógenos biotróficos colonizan el tejido vegetal vivo y obtienen nutrientes de las células hospedadoras vivas. Los hongos patógenos necrotróficos infectan y matan el tejido hospedador y extraen nutrientes de las células hospedadoras muertas. [3]
Los hongos patógenos vegetales más importantes incluyen:
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Los oomicetos son organismos similares a hongos que pertenecen al grupo de los Stramenopiles . [9] Incluyen algunos de los patógenos vegetales más destructivos, como los agentes causales del tizón tardío de la papa [9] , la pudrición de la raíz [10] y la muerte súbita del roble . [11] [12]
A pesar de no estar estrechamente relacionados con los hongos, los oomicetos han desarrollado estrategias de infección similares, utilizando proteínas efectoras para desactivar las defensas de una planta. [13]
Algunos mohos mucilaginosos de Phytomyxea causan enfermedades importantes, como la hernia de la col y sus parientes y la sarna polvorienta de las patatas. Estas enfermedades son causadas por especies de Plasmodiophora y Spongospora , respectivamente. [14]
La mayoría de las bacterias asociadas con las plantas son saprotróficas y no dañan a la planta en sí. Sin embargo, una pequeña cantidad, alrededor de 100 especies conocidas, causan enfermedades, especialmente en las regiones subtropicales y tropicales del mundo. [15] [ página necesaria ]
La mayoría de las bacterias patógenas de las plantas son bacilos . Erwinia utiliza enzimas que degradan la pared celular para provocar la podredumbre blanda . Agrobacterium modifica el nivel de auxinas para provocar tumores con fitohormonas.
Los patógenos bacterianos vegetales más importantes incluyen:
Phytoplasma y Spiroplasma son parásitos intracelulares obligados , bacterias que carecen de paredes celulares y, al igual que los micoplasmas , que son patógenos humanos, pertenecen a la clase Mollicutes . Sus células son extremadamente pequeñas, de 1 a 2 micrómetros de diámetro. Suelen tener genomas pequeños (aproximadamente entre 0,5 y 2 Mb). Normalmente se transmiten por cicadélidos y psílidos , ambos insectos vectores chupadores de savia. Estos inyectan la bacteria en el floema de la planta , donde se reproduce. [19]
Muchos virus de las plantas sólo provocan pérdidas de rendimiento en los cultivos , por lo que no resulta económicamente viable intentar controlarlos, salvo cuando infectan especies perennes , como los árboles frutales. [ cita requerida ]
La mayoría de los virus de plantas tienen genomas pequeños de ARN monocatenario . Algunos también tienen ARN bicatenario o ADN monocatenario o bicatenario . Estos pueden codificar solo tres o cuatro proteínas : una replicasa , una proteína de recubrimiento, una proteína de movimiento para facilitar el movimiento de célula a célula a través de plasmodesmos y, a veces, una proteína que permite la transmisión por un vector. [ cita requerida ]
Los virus de las plantas generalmente se transmiten por un vector , pero también se produce transmisión mecánica y por semillas. Los vectores suelen ser insectos como los pulgones ; otros son hongos , nematodos y protozoos . En muchos casos, el insecto y el virus son específicos para la transmisión del virus, como el saltahojas de la remolacha que transmite el virus de la parte superior rizada que causa enfermedades en varias plantas de cultivo. [20]
Algunos nematodos parasitan las raíces de las plantas . Son un problema en las regiones tropicales y subtropicales . Los nematodos del quiste de la papa ( Globodera pallida y G. rostochiensis ) están ampliamente distribuidos en Europa y las Américas, y causan daños por valor de 300 millones de dólares en Europa anualmente. Los nematodos del nudo de la raíz tienen un rango de hospedadores bastante amplio, parasitan los sistemas radiculares de las plantas y, por lo tanto, afectan directamente la absorción de agua y nutrientes necesarios para el crecimiento y la reproducción normales de las plantas, [21] mientras que los nematodos del quiste tienden a poder infectar solo a unas pocas especies. Los nematodos pueden causar cambios radicales en las células de la raíz para facilitar su estilo de vida. [22]
Algunas enfermedades de las plantas son causadas por protozoos como Phytomonas , un cinetoplasto . [23] Se transmiten como zoosporas duraderas que pueden sobrevivir en estado de reposo en el suelo durante muchos años. Además, pueden transmitir virus de las plantas . Cuando las zoosporas móviles entran en contacto con un pelo de la raíz , producen un plasmodio que invade las raíces . [ cita requerida ]
Algunos trastornos abióticos pueden confundirse con trastornos inducidos por patógenos. Las causas abióticas incluyen procesos naturales como sequías , heladas , nieve y granizo ; inundaciones y drenaje deficiente; deficiencia de nutrientes ; deposición de sales minerales como cloruro de sodio y yeso ; quemaduras por el viento y roturas por tormentas; e incendios forestales . [24]
Las plantas están sujetas a epidemias de enfermedades.
La introducción de organismos no autóctonos nocivos en un país se puede reducir controlando el tráfico humano (por ejemplo, el Servicio Australiano de Inspección y Cuarentena ). El comercio mundial ofrece oportunidades sin precedentes para la introducción de plagas vegetales. [McC 1] En los Estados Unidos , incluso para obtener una mejor estimación del número de dichas introducciones se requeriría un aumento sustancial de las inspecciones. [McC 2] En Australia, una deficiencia similar de comprensión tiene un origen diferente: las inspecciones portuarias no son muy útiles porque los inspectores saben demasiado poco sobre taxonomía. A menudo hay plagas que el Gobierno australiano ha priorizado como dañinas para mantenerlas fuera del país, pero que tienen parientes taxonómicos cercanos que confunden el asunto. [BH 1]
La irradiación de alimentos con rayos X y haces de electrones /haz E se ha probado como tratamiento de cuarentena para productos de frutas originarios de Hawái . La FDA ( Administración de Alimentos y Medicamentos ) de los EE. UU., el Servicio de Inspección de Sanidad Animal y Vegetal (APHIS ) del USDA, los productores y los consumidores aceptaron los resultados: erradicación más completa de plagas y menor degradación del sabor que el tratamiento térmico. [25]
La Convención Internacional de Protección Fitosanitaria (CIPF) prevé que los diagnósticos moleculares para las inspecciones seguirán mejorando. [26] Entre 2020 y 2030, la CIPF espera que se sigan produciendo mejoras tecnológicas para reducir los costos y mejorar el rendimiento, aunque no para los países menos desarrollados a menos que se produzcan cambios en la financiación. [26]
Se pueden emplear muchos compuestos naturales y sintéticos para combatir las enfermedades de las plantas. Este método funciona eliminando directamente los organismos que causan enfermedades o frenando su propagación; sin embargo, se ha demostrado que tiene un efecto demasiado amplio, por lo general, como para ser bueno para el ecosistema local. Desde un punto de vista económico, todos los aditivos naturales, excepto los más simples, pueden descalificar un producto de la categoría de "orgánico", lo que podría reducir el valor de la producción.
La rotación de cultivos es un medio tradicional y a veces eficaz para evitar que las plagas y enfermedades se establezcan, además de ofrecer otros beneficios. [27]
Otros métodos biológicos incluyen la inoculación. Se puede proporcionar protección contra la infección por Agrobacterium tumefaciens , que causa enfermedades de las agallas en muchas plantas, sumergiendo los esquejes en suspensiones de Agrobacterium radiobacter antes de insertarlos en el suelo para que echen raíces. [28]
Las enfermedades de las plantas causan importantes pérdidas económicas a los agricultores de todo el mundo. Se estima que, en grandes regiones y muchas especies de cultivos, las enfermedades suelen reducir el rendimiento de las plantas en un 10% cada año en los entornos más desarrollados, pero la pérdida de rendimiento a causa de las enfermedades suele superar el 20% en los entornos menos desarrollados. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura estima que las plagas y las enfermedades son responsables de aproximadamente el 25% de las pérdidas de cultivos. Para resolver esto, se necesitan nuevos métodos para detectar enfermedades y plagas de forma temprana, como sensores novedosos que detecten los olores de las plantas y espectroscopia y biofotónica que puedan diagnosticar la salud y el metabolismo de las plantas . [29]
A partir de 2018 [actualizar]las enfermedades más costosas de los cultivos más producidos a nivel mundial son: [30]