Sanidad Vegetal y Mecanismos de Defensa

Las Naciones Unidas han declarado el año 2020 como Año Internacional de la Sanidad Vegetal (AISV) y Stoller, como empresa comprometida con el conocimiento y la investigación, se une al evento que tiene como objetivo crear conciencia sobre un problema de escala internacional. La protección de la salud de las plantas puede ayudar a acabar con el hambre, reducir la pobreza, proteger el medio ambiente y estimular el desarrollo económico. La FAO estima que la producción agrícola debería aumentar un 60% para 2050 con el objetivo de alimentar a una población más grande y generalmente más rica. Sin embargo, las plantas enfrentan una amplia gama de tensiones diferentes durante su desarrollo, que pueden reducir y limitar su productividad.

Las plantas, durante su desarrollo, están sujetas a una amplia gama de tipos de estrés ambiental que pueden ser de naturaleza abiótica o biótica. El estrés abiótico causa pérdidas en todos los cultivos alrededor del mundo e incluyen factores ambientales como temperaturas extremas, inundaciones, sequías, etc. Por otro lado, los ataques de patógenos como hongos, bacterias, virus, entre otros, se conocen como tipos de estrés bióticos. Actualmente, las plantas se enfrentan a una combinación de ambos tipos de estrés, donde se sabe que el estrés abiótico, como las bajas temperaturas y la salinidad, ayudan a propagar patógenos e insectos.

 

 

Dado que las plantas son organismos inmóviles, se enfrentan diariamente a estos tipos de estrés y han ideado mecanismos para tolerar e incluso reducir los efectos de estas condiciones ambientales. Sienten el estrés externo, se preparan y, por lo tanto, producen respuestas fisiológicas para enfrentar dicho estrés.

Las plantas pueden defenderse de los depredadores sintetizando atrayentes químicos como respuesta a un estímulo producido por el ataque. Una vez que se produce la señal, los depredadores naturales de los herbívoros son atraídos por la planta, reduciendo así efectivamente el ataque del depredador original. Estos mensajes químicos naturales se denominan COV (compuestos orgánicos volátiles), estos compuestos no solo funcionan para atraer a los depredadores naturales, sino que también están involucrados en otros tipos de mecanismos de defensa, como el S.A.R. (resistencia sistémica adquirida).

 

 

S.A.R. es un mecanismo de defensa mediante el cual la planta se defiende al preparar una respuesta sistémica para producir moléculas de defensa en los tejidos sanos y afectados después de un ataque de un patógeno externo como bacterias u hongos.

 

 

Cuando un patógeno ataca un tejido sano, como una hoja, la planta produce una serie de proteínas y una acumulación de su hormona natural ácido salicílico (SA), lo que provoca una cascada de reacciones químicas que, a su vez, genera una expresión de genes de defensa diferente, finalizando en la síntesis de moléculas de defensa que incluyen proteínas relacionadas con patógenos (proteínas PR).

 

Estas moléculas funcionan a nivel sistémico, preparando tejidos sanos e incluso produciendo COV que son volátiles y pueden viajar a plantas cercanas enviándoles un mensaje para prepararse para un ataque. De esta manera, las plantas pueden detener la expansión de enfermedades dentro de sí mismas, reduciendo efectivamente el daño que las enfermedades causan en su desarrollo y productividad.

 

Otro tipo de mecanismo de defensa diferente es el I.S.R. (Resistencia Sistémica Inducida), en este caso los microbios beneficiosos pueden causar una respuesta inducida dentro de la planta, dependiente de la acción de dos hormonas: jasmonato (JA) y etileno (ET).

 

 

A través de ISR y SAR, las plantas pueden afectar a los patógenos que son sensibles a las rutas metabólicas de SA o JA/ET, lo que afecta efectivamente a una amplia gama de patógenos (virus, bacterias, hongos, etc.). Otro hecho interesante es que estos mecanismos de defensa no son específicos de cada especie, lo que significa que son efectivos en todas las plantas, incluidas las de gran importancia agronómica (patatas, frutales, cítricos, hortícolas, arroz, etc.).

Ayudar a aumentar estos mecanismos de defensa natural de las plantas puede mejorar su resistencia a los ataques de agentes patógenos, reduciendo así, de manera efectiva, las mermas y los daños de los cultivos, dando un paso más hacia un futuro donde la seguridad alimentaria global es clave.

 

Abbas Caballero
Poduct Manager
Stoller Europe

 

Bibliografía

Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2020. Take Action!. [online] Available at: <http://www.fao.org/plant-health-2020/take-action/en/> [Accesed 10 March 2020].

Gull, A., Ahmad Lone, A. and Ul Islam Wani, N., 2019. Biotic and Abiotic Stresses in Plants. Abiotic and Biotic Stress in Plants,.

Pandey, P., Irulappan, V., Bagavathiannan, M. and Senthil-Kumar, M., 2017. Impact of Combined Abiotic and Biotic Stresses on Plant Growth and Avenues for Crop Improvement by Exploiting Physio-morphological Traits. Frontiers in Plant Science, 8.

Vallad, G. and Goodman, R., 2004. Systemic Acquired Resistance and Induced Systemic Resistance in Conventional Agriculture. Crop Science, 44(6), pp.1920-1934.