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Micoparasitismo

Un micoparásito es un organismo con capacidad de parasitar hongos .

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

Tipos de organismos micoparásitos

Micoheterotrofia

Varias plantas pueden considerarse micoparásitas, ya que parasitan y obtienen 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 la Monotropa uniflora . Las plantas micoparásitas se describen más precisamente como micoheterótrofas .

Bacterias micoparásitas

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

Virus micoparásitos

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

Hongos micoparásitos

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

Tipos de interacciones micoparásitas

Micoparásitos biotróficos y necrotróficos.

Los micoparásitos biotróficos obtienen nutrientes de las células vivas del huésped y el crecimiento de estos parásitos está muy influenciado por el metabolismo del huésped. [4] Los micoparásitos biotróficos tienden a mostrar una alta especificidad de huésped y, a menudo, forman estructuras de infección especializadas. [5] Los micoparásitos necrotróficos pueden ser agresivamente antagonistas, invadiendo el hongo huésped y matando y luego digiriendo componentes de sus células. Los parásitos necrotróficos tienden a tener una baja especificidad de huésped y están 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 contrario. [6] Los micoparásitos biotróficos generalmente se consideran micoparásitos equilibrados; Los micoparásitos necrotróficos utilizan toxinas o enzimas para matar las células huésped, por lo que los micoparásitos necrotróficos generalmente se consideran micoparásitos destructivos. Sin embargo, en algunas combinaciones, el parásito puede vivir durante su desarrollo inicial como 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; reconocimiento; contacto y penetración; y adquisición de nutrientes. [7]

Ubicación del objetivo

Muchas investigaciones indican que la dirección del crecimiento de las hifas , la germinación de las esporas y el alargamiento del tubo de las yemas 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 micoparasitaria es específica del huésped y no simplemente una respuesta de contacto, es probable que los micoparásitos como Trichoderma reconozcan las señales del hongo huésped y provoquen la transcripción de genes relacionados con el micoparasitismo. [10] [11]

Reconocimiento

Cuando los micoparásitos contactan a su huésped fúngico, se reconocerán entre sí. Este reconocimiento entre los micoparásitos y sus hongos huéspedes puede estar relacionado con la aglutinina en la superficie celular del micohospedador. Los residuos de carbohidratos en la pared celular de los micoparásitos podrían 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 huésped se reconocen entre sí, ambos pueden presentar cambios en la forma externa y la estructura interna. [13] [14] Los diferentes hongos micoparásitos forman estructuras diferentes cuando interactúan con sus huéspedes. Por ejemplo, las hifas de algunos hongos micoparásitos forman células de contacto especializadas que se asemejan a haustorios en las hifas de sus huéspedes; otros pueden enrollarse alrededor de las hifas de su hongo huésped o penetrar y crecer dentro de las hifas de su huésped. [15] Los micoparásitos nectróficos pueden matar las hifas del huésped con toxinas o enzimas antes de invadirlas. [3]

Solicitud

Los hongos micoparásitos pueden ser controles importantes de los hongos que causan enfermedades en 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 los 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]

Un estudio más profundo del micoparasitismo puede impulsar el descubrimiento de más compuestos bioactivos, incluidos biopesticidas y biofertilizantes . [19]

Referencias

  1. ^ Boosalis, MG (1964). "Hiperparasitismo". Revisión Anual de Fitopatología . 2 (1): 363–376. doi :10.1146/annurev.py.02.090164.002051. ISSN  0066-4286.
  2. ^ ab Hawksworth, DL; Kirk, primer ministro; Sutton, antes de Cristo; Pegler, DN (1995). Diccionario de hongos de Ainsworth y Bisby . Wallingford, Reino Unido: CAB Internacional.
  3. ^ ab Barnett, HL (1963). "La naturaleza del micoparasitismo por hongos". Año. Rev. Microbiol . 17 : 1–14. doi : 10.1146/annurev.mi.17.100163.000245.
  4. ^ ab JEFFRIES, PETER (1985). "Micoparasitismo dentro de los Zygomycetes". 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 hongo huésped-parásito". Revisión Anual de Fitopatología . 11 (1): 273–292. doi :10.1146/annurev.py.11.090173.001421.
  7. ^ ab Ojha, S.; Chatterjee, Carolina del Norte (2011). "Micoparasitismo de Trichoderma spp. En el biocontrol de la marchitez 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, yo; Harman, GE; Panadero, 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, Benjamín 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) . Reseñas de la naturaleza Microbiología . 9 (10): 749–759. doi :10.1038/nrmicro2637. ISSN  1740-1526. PMID  21921934. S2CID  11046734.
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  14. ^ Troiano, Rogério Fraga; Steindorff, Andréi Stecca; Ramada, Marcelo Henrique Sóller; Arruda, Walquiria; Ulhoa, Cirano José (26 de junio de 2014). "Estudios de micoparasitismo de Trichoderma harzianum contra Sclerotinia sclerotiorum: evaluación del antagonismo y expresión de genes de enzimas degradantes de la pared celular". Cartas de Biotecnología . 36 (10): 2095-2101. doi :10.1007/s10529-014-1583-5. ISSN  0141-5492. PMID  24966041. S2CID  254278907.
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  17. ^ Malik, Abdul; Grohmann, Elisabeth; Alves, Magdalena, 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.
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  19. ^ Viñale, Francesco; Sivasithamparam, Krishnapillai; Ghisalberti, Emilio L.; Marra, Roberta; Woo, Sheridan L.; Lorito, Mateo (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.