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Micoparasitismo

Un micoparásito es un organismo con la capacidad de parasitar hongos .

Los micoparásitos pueden ser biotróficos o necrotróficos, dependiendo del tipo de interacción con su huésped. [1]

Tipos de organismos micoparasitarios

Micoheterotrofia

Varias plantas pueden considerarse micoparásitas, ya que parasitan y adquieren la mayor parte de su nutrición de los hongos durante una parte o la totalidad de su ciclo de vida. Entre ellas se incluyen muchas plántulas de orquídeas , así como algunas plantas que carecen de clorofila, como Monotropa uniflora . Las plantas micoparásitas se describen con mayor precisión como micoheterótrofas .

Bacterias micoparásitas

Algunas bacterias viven sobre o dentro de las células fúngicas como parásitos o simbiontes.

Virus micoparásitos

Algunos virus , llamados micovirus, viven sobre o dentro de las células fúngicas como parásitos o simbiontes.

Hongos micoparásitos

Muchos micoparásitos son hongos , aunque no todos los hongos fungicolosos son parásitos (algunos son comensales o saprobios ). [2] Los micoparásitos biotróficos adquieren nutrientes de las células huésped vivas. Los micoparásitos necrotróficos dependen de las células huésped muertas, a las que primero pueden matar con toxinas o enzimas ( crecimiento saprofito ). [2] [3]

Tipos de interacciones micoparasitarias

Micoparásitos biotróficos y necrotróficos

Los micoparásitos biotróficos obtienen nutrientes de las células hospedadoras vivas y el crecimiento de estos parásitos está muy influenciado por el metabolismo del hospedador. [4] Los micoparásitos biotróficos tienden a mostrar una alta especificidad del hospedador y a menudo forman estructuras de infección especializadas. [5] Los micoparásitos necrotróficos pueden ser agresivamente antagonistas, invadiendo el hongo hospedador y matando, para luego digerir, los componentes de sus células. Los parásitos necrotróficos tienden a tener una baja especificidad del hospedador y son relativamente poco especializados en su mecanismo de parasitismo. [5]

Micoparásitos equilibrados y destructivos

Los micoparásitos equilibrados tienen poco o ningún efecto destructivo sobre el huésped, mientras que los micoparásitos destructivos tienen el efecto opuesto. [6] Los micoparásitos biotróficos generalmente se consideran micoparásitos equilibrados; los micoparásitos necrotróficos utilizan toxinas o enzimas para matar las células del huésped, por lo tanto, los micoparásitos necrotróficos generalmente se consideran micoparásitos destructivos. Sin embargo, en algunas combinaciones, el parásito puede vivir durante su desarrollo temprano como un biotrofo, luego matar a su huésped y actuar más como micoparásitos destructivos en las últimas etapas de la parasitación. [4] [6]

Mecanismos del micoparasitismo

Los cuatro pasos principales del micoparasitismo incluyen la ubicación del objetivo, el reconocimiento, el contacto y la penetración, y la adquisición de nutrientes. [7]

Ubicación del objetivo

Muchas investigaciones indican que la dirección del crecimiento de las hifas , la germinación de las esporas y la elongación del tubo de la yema de los hongos micoparásitos pueden exhibir tropismo en respuesta a la detección de un huésped potencial. [8] Se cree que esta reacción de reconocimiento trópico surge de la detección de sustancias químicas características del huésped; la dirección del gradiente de concentración determina la dirección de crecimiento del parásito. [9] Como la interacción micoparásita es específica del huésped y no simplemente una respuesta de contacto, es probable que las señales del hongo huésped sean reconocidas por micoparásitos como Trichoderma y provoquen la transcripción de genes relacionados con el micoparasitismo. [10] [11]

Reconocimiento

Cuando los micoparásitos entran en contacto con su huésped fúngico, se reconocen entre sí. Este reconocimiento entre los micoparásitos y sus hongos huéspedes puede estar relacionado con la aglutinina en la superficie celular del micohuésped. Los residuos de carbohidratos en la pared celular de los micoparásitos pueden unirse a las lectinas en la superficie de los hongos huéspedes para lograr el reconocimiento mutuo. [12]

Contacto y penetración

Una vez que un hongo micoparásito y su hospedador se reconocen mutuamente, ambos pueden presentar cambios en la forma externa y la estructura interna. [13] [14] Diferentes hongos micoparásitos forman diferentes estructuras cuando interactúan con sus hospedadores. Por ejemplo, las hifas de algunos hongos micoparásitos forman células de contacto especializadas que se asemejan a los haustorios en las hifas de sus hospedadores; otros pueden enrollarse alrededor de las hifas de su hongo hospedador o penetrar y luego crecer dentro de las hifas del hospedador. [15] Los micoparásitos nectróficos pueden matar las hifas del hospedador con toxinas o enzimas antes de invadirlas. [3]

Solicitud

Los hongos micoparásitos pueden ser controles importantes de hongos que provocan enfermedades de las plantas en sistemas naturales y en la agricultura, y pueden desempeñar un papel en el manejo integrado de plagas (MIP) como controles biológicos [16].

Algunas especies de Trichoderma se han desarrollado como biocontroladores de una variedad de enfermedades comercialmente importantes, [7] y se han aplicado en Estados Unidos , India , Israel , Nueva Zelanda , Suecia y otros países para controlar enfermedades de las plantas causadas por Rhizoctonia solani , Botrytis cinerea , Sclerotium rolfsii , Sclerotinia sclerotiorum , Pythium spp. y Fusarium spp. como una alternativa prometedora a los pesticidas químicos. [17] [18]

Estudios adicionales sobre el micoparasitismo pueden impulsar el descubrimiento de compuestos más bioactivos, incluidos biopesticidas y biofertilizantes . [19]

Referencias

  1. ^ Boosalis, MG (1964). "Hiperparasitismo". Revista Anual de Fitopatología . 2 (1): 363–376. doi :10.1146/annurev.py.02.090164.002051. ISSN  0066-4286.
  2. ^ ab Hawksworth, DL; Kirk, PM; Sutton, BC; Pegler, DN (1995). Diccionario de hongos de Ainsworth y Bisby . Wallingford, Reino Unido: CAB International.
  3. ^ ab Barnett, HL (1963). "La naturaleza del micoparasitismo por hongos". Annu. Rev. Microbiol . 17 : 1–14. doi :10.1146/annurev.mi.17.100163.000245.
  4. ^ ab JEFFRIES, PETER (1985). "Micoparasitismo dentro de los zigomicetos". Revista botánica de la Sociedad Linneana . 91 (1–2): 135–150. doi :10.1111/j.1095-8339.1985.tb01140.x. ISSN  0024-4074.
  5. ^ abc Ashraf, Shabbir; Zuhaib, Mohammad (2013), "Biodiversidad fúngica: una herramienta potencial en el manejo de enfermedades de las plantas", Gestión de recursos microbianos en el medio ambiente , Springer Países Bajos, págs. 69-90, doi :10.1007/978-94-007-5931-2_4, ISBN 9789400759305
  6. ^ ab HL, Barnett; FL, Binde (1973). "La relación entre el huésped fúngico y el parásito". Revisión anual de fitopatología . 11 (1): 273–292. doi :10.1146/annurev.py.11.090173.001421.
  7. ^ ab Ojha, S.; Chatterjee, NC (2011). "Micoparasitismo de Trichoderma spp. en el biocontrol del marchitamiento por fusarial del tomate". Archivos de Fitopatología y Protección Vegetal . 44 (8): 771–782. doi :10.1080/03235400903187444. ISSN  0323-5408. S2CID  86656967.
  8. ^ Chet, I.; Harman, GE; Baker, R. (1981). "Trichoderma hamatum: Sus interacciones hifales con Rhizoctonia solani y Pythium spp". Ecología microbiana . 7 (1): 29–38. doi :10.1007/bf02010476. ISSN  0095-3628. PMID  24227317. S2CID  35220790.
  9. ^ Barak, R.; Elad, Y.; Mirelman, D.; Chet, I. (1985). "Lectinas: una posible base para el reconocimiento específico en la interacción de Trichoderma y Sclerotium rolfsii". Fitopatología . 75 (4): 458–462. doi :10.1094/phyto-75-458.
  10. ^ Druzhinina, Irina S.; Seidl-Seiboth, Verena; Herrera-Estrella, Alfredo; Horwitz, Benjamin A.; Kenerley, Charles M.; Monte, Enrique; Mukherjee, Prasun K.; Zeilinger, Susanne; Grigoriev, Igor V. (16 de septiembre de 2011). "Trichoderma: la genómica del éxito oportunista" (PDF) . Nature Reviews Microbiology . 9 (10): 749–759. doi :10.1038/nrmicro2637. ISSN  1740-1526. PMID  21921934. S2CID  11046734.
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  12. ^ Inbar, Jacob; Menéndez, Ana; Chet, Ilan (1996). "Interacción hifal entre Trichoderma harzianum y Sclerotinia sclerotiorum y su papel en el control biológico". Soil Biology and Biochemistry . 28 (6): 757–763. doi :10.1016/0038-0717(96)00010-7. ISSN  0038-0717.
  13. ^ Zeilinger, Susanne; Brunner, Kurt; Peterbauer, Clemens K.; Mach, Robert L.; Kubicek, Christian P.; Lorito, Matteo (1 de julio de 2003). "La N-acetilglucosaminidasa Nag1 de Trichoderma atroviride es esencial para la inducción de quitinasa por quitina y de gran relevancia para el biocontrol". Genética actual . 43 (4): 289–295. doi :10.1007/s00294-003-0399-y. ISSN  0172-8083. PMID  12748812. S2CID  22135834.
  14. ^ Troian, Rogério Fraga; Steindorff, Andrei Stecca; Ramada, Marcelo Henrique Soller; Arruda, Walquiria; Ulhoa, Cirano José (2014-06-26). "Estudios de micoparasitismo de Trichoderma harzianum contra Sclerotinia sclerotiorum: evaluación del antagonismo y expresión de genes de enzimas que degradan la pared celular". Biotechnology Letters . 36 (10): 2095–2101. doi :10.1007/s10529-014-1583-5. ISSN  0141-5492. PMID  24966041. S2CID  254278907.
  15. ^ Goh, Yit Kheng; Vujanovic, Vladimir (2010). "Interacciones micoparasitarias biotróficas entre Sphaerodes mycoparasitica y especies fitopatógenas de Fusarium". Ciencia y tecnología del biocontrol . 20 (9): 891–902. doi :10.1080/09583157.2010.489147. ISSN  0958-3157. S2CID  85250682.
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  17. ^ Malik, Abdul; Grohmann, Elisabeth; Alves, Madalena, eds. (2013). Gestión de recursos microbianos en el medio ambiente . doi :10.1007/978-94-007-5931-2. ISBN 978-94-007-5930-5.S2CID 7596550  .
  18. ^ Howell, CR (2003). "Mecanismos empleados por especies de Trichoderma en el control biológico de enfermedades de las plantas: historia y evolución de los conceptos actuales". Enfermedades de las plantas . 87 (1): 4–10. doi :10.1094/pdis.2003.87.1.4. ISSN  0191-2917. PMID  30812698. S2CID  44803233.
  19. ^ Vinale, Francesco; Sivasithamparam, Krishnapillai; Ghisalberti, Emilio L.; Marra, Roberta; Woo, Sheridan L.; Lorito, Matteo (2008). "Interacciones Trichoderma–planta–patógeno". Biología y bioquímica del suelo . 40 (1): 1–10. doi :10.1016/j.soilbio.2007.07.002. ISSN  0038-0717.