stringtranslate.com

Antagonismo (fitopatología)

El antagonismo (en fitopatología ) ocurre cuando un organismo inhibe o ralentiza el crecimiento de un organismo que causa enfermedades en las plantas, como bacterias u hongos dañinos . [1] La mayoría de las plantas pueden albergar una variedad de patógenos y, a menudo, son infectadas por múltiples especies simultáneamente. [2] En ecología , las especies que compiten por el mismo recurso pueden influirse entre sí de dos maneras: antagonismo, donde un patógeno daña a otro, y sinergismo, donde un patógeno apoya el crecimiento de otro. [3]

El antagonismo se emplea a menudo como un método natural para proteger a las plantas de las enfermedades. Esto puede ocurrir a través de mecanismos como la competencia por el espacio y los nutrientes, la producción de toxinas o sideróforos por un patógeno para suprimir a otro [4] , la inducción de la resistencia del huésped u otros procesos que inhiben el crecimiento o la reproducción de patógenos, como se demostró en el complejo de tizón Ascochyta en los guisantes . [5]

Mecanismo

Antibiosis

El mecanismo de antibiosis implica una interacción entre dos organismos, donde un organismo produce sustancias como toxinas, enzimas o antibióticos que dañan a otro organismo, particularmente patógenos. [6] Estas interacciones reducen la viabilidad de los patógenos, limitan la propagación de enfermedades y mejoran la protección de las plantas. Por ejemplo, los microbios antagonistas pueden producir enzimas líticas, como las quitinasas , que descomponen las paredes celulares de los hongos patógenos, inhibiendo eficazmente su crecimiento. [7] [8] Otro ejemplo es Pseudomonas aeruginosa , [9] que muestra antagonismo contra Cladosporium . Dichos organismos son de gran importancia práctica ya que a menudo producen antibióticos que modifican los procesos de crecimiento normales.

Hiperparasitismo

El mecanismo del hiperparasitismo implica una relación parasitaria en la que un organismo, normalmente un hongo, ataca directamente a otro hongo patógeno. [7] El hiperparásito interactúa físicamente con el huésped, penetra su pared celular y extrae nutrientes. Un ejemplo es el hongo hiperparasitario, Cladosporium cladosporioides , que parasita a Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), el agente causal de la roya del trigo . [10]

Inducción de resistencia

La inducción de resistencia en el antagonismo se refiere a la capacidad de una bacteria antagonista para activar los mecanismos de defensa de un huésped a través de cambios bioquímicos, como la producción de proteínas relacionadas con la patogénesis o compuestos antimicrobianos, mejorando así la inmunidad de la planta a nivel local o sistémico contra los patógenos. [11] Por ejemplo, Bacillus subtilis induce resistencia sistémica en plantas al desencadenar la producción de proteínas relacionadas con la patogénesis y compuestos antimicrobianos, ofreciendo protección contra patógenos fúngicos como Botrytis cinerea . [12]

Competencia por nutrientes y espacio

La competencia por los recursos ocurre cuando las bacterias antagonistas colonizan al huésped y superan a los fitopatógenos por nutrientes esenciales, como fuentes de carbono como sacarosa , fructosa y glucosa , reduciendo así la germinación de las esporas y la capacidad del patógeno de invadir al huésped. [13] Por ejemplo, el antagonista de la levadura Rhodotorula glutinis priva a los patógenos de micronutrientes críticos, como el hierro, al producir sideróforos . [14]

Aplicaciones en la agricultura

Las enfermedades de las plantas generalmente se controlan utilizando pesticidas sintéticos , sin embargo, su uso puede conducir a la contaminación ambiental, la reducción de la diversidad biológica, el desarrollo de resistencia en patógenos y riesgos para la salud humana y animal. [15] El antagonismo juega un papel crítico en la agricultura, particularmente en el desarrollo de agentes de control biológico (BCA) para controlar fitopatógenos y reducir la dependencia de pesticidas sintéticos. [16] Numerosos antagonistas microbianos, incluidas levaduras y bacterias , se aíslan de diversos entornos como el suelo, las plantas, el compost y los océanos por su potencial para controlar las enfermedades de las plantas. Por ejemplo, los microorganismos endófitos que se encuentran dentro de las semillas de guaraná y el suelo rizosférico han demostrado su capacidad para combatir patógenos dañinos, lo que los convierte en candidatos prometedores para los BCA.

Los BCA se aplican durante las etapas de precosecha y poscosecha para proteger cultivos como cítricos, plátanos, duraznos y fresas. [17] [18] Las aplicaciones previas a la cosecha de microbios antagonistas, como Burkholderia spinosa en plátanos y Pantoea agglomerans en cítricos, han reducido con éxito enfermedades causadas por patógenos como Penicillium digitatum y Colletotrichum acutatum . [19] [20] Además, se ha demostrado que la combinación de BCA con compuestos antimicrobianos como el quitosano o los bicarbonatos mejora su eficacia y aumenta el rendimiento del cultivo. [21]

En las etapas de poscosecha, los antagonistas microbianos se aplican directamente a las frutas mediante pulverización o inmersión en soluciones. [22] Varias cepas bacterianas, incluidas Bacillus subtilis , Pantoea agglomerans y Serratia plymuthica , se han utilizado con éxito para suprimir el crecimiento de hongos y controlar enfermedades durante el almacenamiento. [23]

En general, los BCA proporcionan una alternativa sostenible a los pesticidas sintéticos y ofrecen una protección eficaz para las plantas. [24] Sin embargo, la investigación y el desarrollo continuos son esenciales para mejorar su eficacia y abordar desafíos como los altos costos y la viabilidad comercial limitada.

Referencias

  1. ^ Lucas, John A. (2009). Fitopatología y patógenos vegetales (3.ª ed.). John Wiley & Sons. ISBN 978-0-632-03046-0.
  2. ^ Fitt, Bruce DL; Huang, Yong-Ju; Bosch, Frank van den; West, Jonathan S. (1 de septiembre de 2006). "Coexistencia de especies patógenas relacionadas en cultivos herbáceos en el espacio y el tiempo". Revista anual de fitopatología . 44 (1): 163–182. doi :10.1146/annurev.phyto.44.070505.143417. ISSN  0066-4286.
  3. ^ Begon, Michael; Harper, John L.; Townsend, Colin R. (1995). Ecología: individuos, poblaciones y comunidades (2.ª edición, reimpresa). Boston: Blackwell. ISBN 978-0-632-02344-8.
  4. ^ Andreolli, Marco; Zapparoli, Giacomo; Angelini, Elisa; Lucchetta, Gianluca; Lampis, Silvia; Vallini, Giovanni (febrero de 2019). "Pseudomonas protegens MP12: una bacteria endofítica promotora del crecimiento de las plantas con actividad antifúngica de amplio espectro contra fitopatógenos de la vid". Investigación microbiológica . 219 : 123–131. doi :10.1016/j.micres.2018.11.003. PMID  30642463.
  5. ^ Le May, Christophe; Potage, Gael; Andrivon, Didier; Tivoli, Bernard; Outreman, Yannick (diciembre de 2009). "Complejo de enfermedades de las plantas: antagonismo y sinergismo entre patógenos del complejo de la plaga de Ascochyta en el guisante". Journal of Phytopathology . 157 (11–12): 715–721. doi :10.1111/j.1439-0434.2009.01546.x. ISSN  0931-1785.
  6. ^ "antibiosis, n.", Oxford English Dictionary , Oxford University Press, 11 de abril de 2024, doi :10.1093/oed/8256110524 , consultado el 20 de noviembre de 2024
  7. ^ ab Nehra, Sampat; Gothwal, Raj Kumar; Dhingra, Siddhant; Varshney, Alok Kumar; Solanki, Pooran Singh; Meena, Poonam; Trivedi, PC; Ghosh, P. (2022), Kumar, Ajay (ed.), "Mecanismo de antagonismo: hiperparasitismo y antibiosis", Biocontrol microbiano: agricultura sostenible y gestión de fitopatógenos: volumen 1 , Cham: Springer International Publishing, págs. 257–277, doi :10.1007/978-3-030-87512-1_11, ISBN 978-3-030-87512-1, consultado el 20 de noviembre de 2024
  8. ^ Kamil, Fatima H.; Saeed, Esam E.; El-Tarabily, Khaled A.; AbuQamar, Synan F. (4 de mayo de 2018). "Control biológico de la enfermedad de la muerte regresiva del mango causada por Lasiodiplodia theobromae utilizando actinobacterias estreptomicetas y no estreptomicetas en los Emiratos Árabes Unidos". Frontiers in Microbiology . 9 . doi : 10.3389/fmicb.2018.00829 . ISSN  1664-302X. PMC 5945903 . PMID  29780366. 
  9. ^ Yaoting Xiao; Yuetong Li; Fengxia Zhang; Zhengliang Chen; Liqun Tang; Jianzhou Li; Xiaohua Chen (abril de 2021). "Actividades antagonistas de Pediococcus Pentosaceus contra el crecimiento de Pseudomonas aeruginosa". Investigación académica norteamericana . 4 (4): 130–137. doi :10.5281/zenodo.4699390.
  10. ^ Zhang, Hongjuan; He, Mengying; Fan, Xin; Dai, Lu; Zhang, Shan; Hu, Zeyu; Wang, Ning (10 de junio de 2022). "Aislamiento, identificación e hiperparasitismo de un nuevo aislado de Cladosporium cladosporioides hiperparasitario de Puccinia striiformis f. sp. tritici, el patógeno de la roya rayada del trigo". Biología . 11 (6): 892. doi : 10.3390/biology11060892 . PMC 9219750 . PMID  35741414. 
  11. ^ Ait Bahadou, Smail; Ouijja, Abderrahmane; Karfach, Abdelkarim; Tahiri, Abdessalem; Lahlali, Rachid (abril de 2018). "Nuevos antagonistas bacterianos potenciales para el biocontrol de la enfermedad del fuego bacteriano (Erwinia amylovora) en Marruecos". Patogénesis microbiana . 117 : 7–15. doi :10.1016/j.micpath.2018.02.011. PMID  29428423.
  12. ^ Guo, Hongqing; Nolan, Trevor M.; Song, Gaoyuan; Liu, Sanzhen; Xie, Zhouli; Chen, Jiani; Schnable, Patrick S.; Walley, Justin W.; Yin, Yanhai (octubre de 2018). "La quinasa del receptor FERONIA contribuye a la inmunidad de las plantas al suprimir la señalización del ácido jasmónico en Arabidopsis thaliana". Current Biology . 28 (20): 3316–3324.e6. Código Bibliográfico :2018CBio...28E3316G. doi :10.1016/j.cub.2018.07.078.
  13. ^ Hernandez-Montiel, Luis G.; Gutierrez-Perez, Eric D.; Murillo-Amador, Bernardo; Vero, Silvana; Chiquito-Contreras, Roberto G.; Rincon-Enriquez, Gabriel (2018-05-01). "Mecanismos empleados por Debaryomyces hansenii en el control biológico de la enfermedad de antracnosis en frutos de papaya". Postharvest Biology and Technology . 139 : 31–37. doi :10.1016/j.postharvbio.2018.01.015. ISSN  0925-5214.
  14. ^ Calvente, V; Benuzzi, D; de Tosetti, MI S (1999-06-01). "Acción antagónica de los sideróforos de Rhodotorula glutinis sobre el patógeno poscosecha Penicillium expansum". International Biodeterioration & Biodegradation . 43 (4): 167–172. Bibcode :1999IBiBi..43..167C. doi :10.1016/S0964-8305(99)00046-3. ISSN  0964-8305.
  15. ^ Nunes, Carla Alexandra (1 de mayo de 2012). "Control biológico de enfermedades poscosecha de frutales". Revista Europea de Patología Vegetal . 133 (1): 181–196. Bibcode :2012EJPP..133..181N. doi :10.1007/s10658-011-9919-7. ISSN  1573-8469.
  16. ^ Köhl, Jürgen; Kolnaar, Rogier; Ravensberg, Willem J. (19 de julio de 2019). "Modo de acción de los agentes de control biológico microbiano contra enfermedades de las plantas: relevancia más allá de la eficacia". Frontiers in Plant Science . 10 . doi : 10.3389/fpls.2019.00845 . ISSN  1664-462X. PMC 6658832 . PMID  31379891. 
  17. ^ Gotor-Vila, A.; Teixidó, N.; Casals, C.; Torres, R.; De Cal, A.; Guijarro, B.; Usall, J. (1 de diciembre de 2017). "Control biológico de la pudrición parda en fruta de hueso utilizando Bacillus amyloliquefaciens CPA-8 en condiciones de campo". Protección de cultivos . 102 : 72–80. Código Bib : 2017CrPro.102...72G. doi :10.1016/j.cropro.2017.08.010. ISSN  0261-2194.
  18. ^ Nunes, Carla Alexandra (1 de mayo de 2012). "Control biológico de enfermedades poscosecha de frutales". Revista Europea de Patología Vegetal . 133 (1): 181–196. Bibcode :2012EJPP..133..181N. doi :10.1007/s10658-011-9919-7. ISSN  1573-8469.
  19. ^ Lopes, Marcos Roberto; Klein, Mariana Nadjara; Ferraz, Luriany Pompeo; da Silva, Aline Caroline; Kupper, Katia Cristina (junio de 2015). "Saccharomyces cerevisiae: Un agente de control biológico nuevo y eficiente para Colletotrichum acutatum durante la precosecha". Investigación microbiológica . 175 : 93–99. doi :10.1016/j.micres.2015.04.003. PMID  25960430.
  20. ^ Cañamás, Teresa P.; Viñas, Inmaculada; Usall, Josep; Torres, Rosario; Anguera, Marina; Teixidó, Neus (1 de julio de 2008). "Control de enfermedades poscosecha en cítricos mediante aplicaciones precosecha del agente de biocontrol Pantoea agglomerans CPA-2". Biología y Tecnología Poscosecha . 49 (1): 96-106. doi :10.1016/j.postharvbio.2007.12.005. ISSN  0925-5214.
  21. ^ Qin, Xiaojie; Xiao, Hongmei; Xue, Changhui; Yu, Zhifang; Yang, Rong; Cai, Zikang; Si, Linyuan (1 de febrero de 2015). "Biocontrol del moho gris en uvas con la levadura Hanseniaspora uvarum sola y en combinación con ácido salicílico o bicarbonato de sodio". Biología y tecnología poscosecha . 100 : 160–167. doi :10.1016/j.postharvbio.2014.09.010. ISSN  0925-5214.
  22. ^ Dukare, Ajinath Shridhar; Paul, Sangeeta; Nambi, V. Eyarkai; Gupta, Ram Kishore; Singh, Rajbir; Sharma, Kalyani; Vishwakarma, Rajesh Kumar (15 de mayo de 2019). "Explotación de antagonistas microbianos para el control de enfermedades poscosecha de frutas: una revisión". Critical Reviews in Food Science and Nutrition . 59 (9): 1498–1513. doi :10.1080/10408398.2017.1417235. ISSN  1040-8398. PMID  29336595.
  23. ^ Fu, Gang; Huang, Siliang; Ye, Yunfeng; Wu, Yongguan; Cen, Zhenlu; Lin, Shanhai (1 de octubre de 2010). "Caracterización de una cepa de biocontrol bacteriano B106 y su eficacia en el control de la mancha foliar del banano y enfermedades de antracnosis poscosecha". Control biológico . 55 (1): 1–10. Bibcode :2010BiolC..55....1F. doi :10.1016/j.biocontrol.2010.05.001. ISSN  1049-9644.
  24. ^ Gossen, Bruce D.; McDonald, Mary Ruth (2 de enero de 2020). "Las nuevas tecnologías podrían mejorar el control biológico natural y el manejo de enfermedades y reducir la dependencia de pesticidas sintéticos". Revista Canadiense de Patología Vegetal . 42 (1): 30–40. Bibcode :2020CaJPP..42...30G. doi :10.1080/07060661.2019.1697370. ISSN  0706-0661.

Enlaces externos


  • en
  • a
  • mi
  • en
  • a
  • mi
  • en
  • a
  • mi