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Enfermedad de las plantas

Ciclo de vida del patógeno de la podredumbre negra, la bacteria gramnegativa Xanthomonas campestris patovar campestris Las enfermedades de las plantas son enfermedades causadas ...

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Ciclo de vida del patógeno de la podredumbre negra, la bacteria gramnegativa Xanthomonas campestris patovar campestris

Las enfermedades de las plantas son enfermedades causadas por patógenos (organismos infecciosos) y condiciones ambientales (factores fisiológicos). [ 1 ] Los organismos que causan enfermedades infecciosas incluyen hongos , oomicetos , bacterias , virus , viroides , organismos similares a virus , fitoplasmas , protozoos , nematodos y plantas parásitas . [ 2 ] No se incluyen los ectoparásitos como insectos , ácaros , vertebrados u otras plagas que afectan la salud de las plantas al alimentarse de sus tejidos y causar daños que pueden permitir la entrada de patógenos vegetales. El estudio de las enfermedades de las plantas se llama fitopatología .

patógenos de las plantas

Hongos

Oídio , un hongo ascomiceto biotrófico

La mayoría de los hongos fitopatógenos son ascomicetos o basidiomicetos . Se reproducen tanto sexual como asexualmente mediante la producción de esporas y otras estructuras. Las esporas pueden dispersarse a grandes distancias por el aire o el agua, o bien, pueden encontrarse en el suelo. Muchos hongos que habitan en el suelo son capaces de vivir de forma saprofítica , completando así su ciclo de vida en el suelo . Estos son saprófitos facultativos.

Las enfermedades fúngicas pueden controlarse mediante el uso de fungicidas y otras prácticas agrícolas. Sin embargo, con frecuencia surgen nuevas razas de hongos resistentes a diversos fungicidas.

Los hongos patógenos biotróficos colonizan el tejido vegetal vivo y obtienen nutrientes de las células vivas del huésped. Los hongos patógenos necrotróficos infectan y matan el tejido del huésped y extraen nutrientes de las células muertas del huésped. [ 3 ]

Entre los patógenos fúngicos importantes de las plantas se incluyen:

Ascomicetos

Basidiomicetos

La roya de la hoja del trigo es causada por el basidiomiceto Puccinia tricicina.

Organismos similares a los hongos

Oomicetos

Los oomicetos son organismos parecidos a hongos pertenecientes a los estramenópilos . [ 10 ] Incluyen algunos de los patógenos vegetales más destructivos, como los agentes causales del tizón tardío de la patata [ 10 ] la pudrición de la raíz [ 11 ] y la muerte súbita del roble . [ 12 ] [ 13 ]

A pesar de no estar estrechamente relacionados con los hongos, los oomicetos han desarrollado estrategias de infección similares, utilizando proteínas efectoras para desactivar las defensas de la planta. [ 14 ]

Fitomixea

Algunos mohos mucilaginosos del género Phytomyxea causan enfermedades importantes, como la hernia de la col en el repollo y sus parientes, y la sarna polvorienta en las papas. Estas enfermedades son causadas por especies de Plasmodiophora y Spongospora , respectivamente. [ 15 ]

bacterias

Enfermedad de la agalla de la corona causada por Agrobacterium

Bacterias patógenas

La mayoría de las bacterias asociadas a las plantas son saprófitas y no dañan a la planta en sí. Sin embargo, un pequeño número, alrededor de 100 especies conocidas, causan enfermedades, especialmente en las regiones subtropicales y tropicales del mundo. [ 16 ]

La mayoría de las bacterias fitopatógenas son bacilos . Erwinia utiliza enzimas que degradan la pared celular para causar podredumbre blanda . Agrobacterium modifica el nivel de auxinas para provocar tumores mediante fitohormonas.

Los patógenos bacterianos de las plantas incluyen:

Mollicutes

Vitis vinifera con infección por " Ca. Phytoplasma vitis "

Los fitoplasmas y espiroplasmas son parásitos intracelulares obligados, bacterias que carecen de pared celular y, al igual que los micoplasmas , que son patógenos humanos, pertenecen a la clase Mollicutes . Sus células son extremadamente pequeñas, de 1 a 2 micrómetros de diámetro. Suelen tener genomas pequeños (aproximadamente entre 0,5 y 2 Mb). Normalmente se transmiten por cicadélidos y psílidos , ambos insectos vectores chupadores de savia. Estos inyectan las bacterias en el floema de la planta , donde se reproducen. [ 20 ]

Virus del mosaico del tabaco

virus

Muchos virus vegetales solo provocan una pérdida de rendimiento de los cultivos . Por lo tanto, no es económicamente viable intentar controlarlos, excepto cuando infectan especies perennes , como los árboles frutales.

La mayoría de los virus vegetales tienen genomas pequeños de ARN monocatenario . Algunos también tienen ARN bicatenario o ADN monocatenario o bicatenario . Estos pueden codificar solo tres o cuatro proteínas : una replicasa , una proteína de la cápside, una proteína de movimiento para facilitar el desplazamiento de célula a célula a través de los plasmodesmos y, a veces, una proteína que permite la transmisión por vector.

Los virus vegetales generalmente se transmiten por un vector , pero también ocurren por transmisión mecánica y a través de semillas. Los vectores suelen ser insectos como los pulgones ; otros son hongos , nematodos y protozoos . En muchos casos, el insecto y el virus son específicos para la transmisión viral, como en el caso del saltamontes de la remolacha , que transmite el virus del rizado de la hoja , causante de enfermedades en varios cultivos. [ 21 ]

Nematodos

Agallas causadas por nematodos de agallas radiculares

Algunos nematodos parasitan las raíces de las plantas . Son un problema en las regiones tropicales y subtropicales . Los nematodos quísticos de la patata ( Globodera pallida y G. rostochiensis ) están ampliamente distribuidos en Europa y América, causando daños por valor de 300 millones de dólares anuales en Europa. Los nematodos de agallas tienen un rango de hospedadores bastante amplio, parasitan los sistemas radiculares de las plantas y, por lo tanto, afectan directamente la absorción de agua y nutrientes necesarios para el crecimiento y la reproducción normales de las plantas, [ 22 ] mientras que los nematodos quísticos tienden a infectar solo a unas pocas especies. Los nematodos pueden causar cambios radicales en las células de la raíz para facilitar su estilo de vida. [ 23 ]

Protozoos

Algunas enfermedades de las plantas son causadas por protozoos como Phytomonas , un cinetoplástido . [ 24 ] Se transmiten como zoosporas resistentes que pueden sobrevivir en estado de reposo en el suelo durante muchos años. Además, pueden transmitir virus vegetales . Cuando las zoosporas móviles entran en contacto con un pelo radicular, producen un plasmodio que invade las raíces .

Trastornos fisiológicos de las plantas

Algunos trastornos abióticos pueden confundirse con trastornos inducidos por patógenos. Las causas abióticas incluyen procesos naturales como la sequía , las heladas , la nieve y el granizo ; las inundaciones y el drenaje deficiente; la deficiencia de nutrientes ; la deposición de sales minerales como el cloruro de sodio y el yeso ; los daños causados ​​por el viento y las tormentas; y los incendios forestales . [ 25 ]

Impacto económico

Las enfermedades de las plantas causan importantes pérdidas económicas a los agricultores de todo el mundo. En amplias regiones y en numerosas especies de cultivos, se estima que las enfermedades suelen reducir el rendimiento de las plantas en un 10 % anual en los entornos más desarrollados, pero en los entornos menos desarrollados, la pérdida de rendimiento debido a las enfermedades a menudo supera el 20 %. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) estima que las plagas y enfermedades son responsables de aproximadamente el 25 % de las pérdidas de cosechas. Para solucionar este problema, se necesitan nuevos métodos para detectar enfermedades y plagas de forma temprana, como sensores innovadores que detectan olores de las plantas y espectroscopia y biofotónica que permiten diagnosticar la salud y el metabolismo de las plantas . [ 26 ]

A partir de 2018Las enfermedades más costosas de los cultivos más producidos en todo el mundo son: [ 27 ]

Medidas de control

Dado el daño económico que pueden causar las enfermedades de las plantas, los países pueden intentar mitigar los daños con controles fronterizos y otras medidas. [ 30 ]

Inspección portuaria y fronteriza y cuarentena

La introducción de organismos no nativos dañinos en un país puede reducirse controlando el tráfico humano (por ejemplo, el Servicio Australiano de Cuarentena e Inspección ). El comercio mundial ofrece oportunidades sin precedentes para la introducción de plagas vegetales. [ a ] En Estados Unidos , incluso para obtener una mejor estimación del número de tales introducciones se requeriría un aumento sustancial de las inspecciones. [ b ] En Australia, una deficiencia similar de conocimiento tiene un origen diferente: las inspecciones portuarias no son muy útiles porque los inspectores saben muy poco sobre taxonomía. A menudo hay plagas que el Gobierno australiano ha priorizado como dañinas que deben mantenerse fuera del país, pero que tienen parientes taxonómicos cercanos que confunden el tema. [ c ]

Se ha probado la irradiación de alimentos con rayos X y haces de electrones como tratamiento de cuarentena para productos frutales originarios de Hawái . La FDA ( Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. ), el USDA APHIS ( Servicio de Inspección de Sanidad Animal y Vegetal ), los productores y los consumidores aceptaron los resultados: una erradicación de plagas más completa y una menor degradación del sabor que el tratamiento térmico. [ 31 ]

La Convención Internacional de Protección Fitosanitaria (CIPF) prevé que los diagnósticos moleculares para inspecciones seguirán mejorando. [ 32 ] Entre 2020 y 2030, la CIPF espera que la mejora tecnológica continúe reduciendo los costos y mejorando el rendimiento, aunque no para los países menos desarrollados a menos que cambie la financiación. [ 32 ]

Químico

Para combatir las enfermedades de las plantas se pueden emplear numerosos compuestos naturales y sintéticos. Este método funciona eliminando directamente los organismos causantes de enfermedades o frenando su propagación; sin embargo, se ha demostrado que su efecto suele ser demasiado amplio como para ser beneficioso para el ecosistema local. Desde el punto de vista económico, salvo los aditivos naturales más sencillos, un producto podría quedar excluido de la certificación orgánica, lo que podría reducir su valor.

Biológico

La rotación de cultivos es un medio tradicional y a veces eficaz para evitar que las plagas y enfermedades se establezcan, además de otros beneficios. [ 33 ]

Otros métodos biológicos incluyen la inoculación. La protección contra la infección por Agrobacterium tumefaciens , que causa enfermedades de agallas en muchas plantas, se puede proporcionar sumergiendo los esquejes en suspensiones de Agrobacterium radiobacter antes de insertarlos en el suelo para que enraícen. [ 34 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ pág. 17, "Sin embargo, es evidente que el continuo aumento del comercio y los viajes mundiales brindará oportunidades para que especies no autóctonas sean transportadas a los EE. UU. a un ritmo sin precedentes en la historia mundial."
  2. ↑ pág. 17, "Una estimación más completa de la frecuencia y diversidad de plantas no autóctonas, en particular las introducidas como contaminantes en la carga, probablemente requeriría un aumento sustancial en los esfuerzos de inspección por parte del personal de APHIS."
  3. ↑ pág. 39, Tabla 2

Referencias

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  • Pacific Northwest Fungi, revista de micología en línea con artículos sobre hongos patógenos de plantas.
  • Glosario de plagas y patógenos