Resistencia sistémica inducida por plantas

La resistencia sistémica inducida ( RSI ) es un mecanismo de resistencia en las plantas que se activa por infección . ^{[ 1 ]} Su modo de acción no depende de la eliminación o inhibición directa del patógeno invasor , sino del aumento de la barrera física o química de la planta huésped . ^{[ 2 ]} Al igual que la resistencia sistémica adquirida (RSA), una planta puede desarrollar defensas contra un invasor, como un patógeno o un parásito, si se produce una infección. A diferencia de la RSA, que se desencadena por la acumulación de ácido salicílico , la RSI se basa en vías de transducción de señales activadas por jasmonato y etileno . ^{[ 3 ]}

La inducción de resistencia vegetal a la protección contra patógenos se identificó en 1901 y se describió como el "sistema de resistencia adquirida". Posteriormente, se han utilizado varios términos diferentes, a saber, "inmunidad fisiológica adquirida", "desplazamiento de la resistencia", "función inmune de la planta" y "resistencia del sistema inducido". ^{[ 4 ]} Se han encontrado muchas formas de estímulo que inducen a la planta a la resistencia a virus, bacterias, hongos y otras enfermedades, incluyendo factores mecánicos ( daño por hielo seco , electromagnético , ultravioleta y tratamiento a bajas y altas temperaturas , etc.), factores químicos ( sales de metales pesados , agua, ácido salicílico ) y factores biológicos ( hongos , bacterias , virus y sus metabolitos ). ^{[ 5 ]}

La resistencia inducida en las plantas tiene dos modos de acción principales: la vía SAR y la vía ISR. La vía SAR puede provocar una reacción local rápida, o respuesta hipersensible , limitando el patógeno a una pequeña área del sitio de infección . Como se mencionó, el ácido salicílico (AS) es el mecanismo de acción de la vía SAR. La vía ISR potencia los sistemas de defensa de la planta mediante el ácido jasmónico (AJ). Ambas actúan sobre el efecto del NPR-1, pero la vía SAR utiliza genes PR. Las dos respuestas mediadas se regulan mutuamente. A medida que aumenta el AS, puede inhibir el efecto del AJ. Es necesario mantener un equilibrio al activar ambas respuestas. ^{[ 6 ]}

Las respuestas ISR pueden estar mediadas por rizobacterias. Esto ha demostrado ser eficaz contra patógenos necrotróficos e insectos herbívoros sensibles a las defensas JA/ET. ^{[ 7 ]} La importancia de la ISR mediada por rizobacterias ha sido ampliamente documentada. ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

Los factores biológicos de la resistencia sistémica inducida por las plantas generalmente incluyen dos grandes categorías: la resistencia clásica inducida por las plantas a la inducción de enfermedades (PGPR) o los hongos que promueven el crecimiento vegetal (PGPF), y las bacterias rizosféricas promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) o los hongos promotores del crecimiento vegetal (PGPF). La diferencia radica principalmente en que estos últimos pueden promover eficazmente el crecimiento vegetal y aumentar el rendimiento de los cultivos, a la vez que causan (o aumentan) la resistencia de las plantas a las enfermedades (a veces incluidas las plagas ). ^{[ 11 ]}

Algunos estudios también han reportado efectos negativos de los microbios beneficiosos en las interacciones planta-insecto. ^{[ 12 ]}

Hasta la fecha, los trabajos sobre la inducción de la resistencia sistémica en las plantas han demostrado que la inducción de la resistencia sistémica en las plantas tiene importantes implicaciones para la investigación básica y aplicada.

Las aplicaciones de resistencia inducida en melones , tabaco , frijoles , papas y arroz han tenido un éxito significativo. Durante la última década, el estudio de la resistencia sistémica inducida se ha convertido en un campo de investigación muy activo. ^{[ 13 ]}

Los métodos para activar artificialmente la vía ISR constituyen un área de investigación activa. ^{[ 14 ]} La investigación y aplicación de la inducción de resistencia del sistema vegetal han sido alentadoras, pero aún no representan un factor importante en el control de patógenos vegetales. Su incorporación a programas de manejo integrado de plagas ha mostrado resultados prometedores. Existen investigaciones sobre la defensa contra insectos masticadores de hojas mediante la activación de la señalización del ácido jasmónico desencadenada por microorganismos asociados a las raíces. ^{[ 15 ]}

Algunas investigaciones en curso sobre la ISR incluyen: (1) cómo mejorar sistemáticamente la selección de factores de inducción; (2) el daño de los factores inducidos; (3) el fenómeno del efecto múltiple de los factores inducidos; (4) los efectos de los factores de inducción químicos sobre los factores ambientales; (5) el establecimiento de la estabilidad poblacional del factor inducible biológico multivariado. La investigación sobre la ISR está impulsada en gran medida por una respuesta al uso de plaguicidas, que incluye: 1) la creciente resistencia de los patógenos a los plaguicidas; 2) la necesidad de retirar del mercado algunos de los plaguicidas más tóxicos; 3) los problemas de salud y medio ambiente causados ​​como consecuencia del uso de plaguicidas; y 4) la incapacidad de ciertos plaguicidas para controlar algunos patógenos. ^{[ 16 ]}

• Resistencia a las enfermedades de las plantas
• Resistencia sistémica adquirida