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La relación entre la respuesta de hipersensibilidad (HR) y los aspectos
moleculares del biocontrol.
La respuesta defensiva de una planta frente a un microorganismo patógeno puede
producirse a través de mecanismos moleculares semejantes a los que puede utilizar un
microorganismo capaz de antagonizar a un fitopatógeno. En términos generales, las plantas
pueden modificar su metabolismo, inducir sistemas enzimáticos para sintetizar metabolitos
antimicrobianos como las fitoalexinas, e inducir proteínas relacionadas con patogénesis (PR)
para defenderse de un patógeno. A su vez, los microorganismos también pueden inducir
sistemas enzimáticos, sintetizar metabolitos secundarios con actividad antibiótica e inducir
proteínas con diferentes funcionalidades, para adaptarse a diferentes condiciones
ambientales y fuentes de carbono. Estas similitudes metabólicas sugirieron que el estudio en
paralelo de la respuesta HR en plantas, y de la inducción y secreción de sistemas
enzimáticos en microorganismos con potencial actividad biocontroladora, podría permitir
identificar elementos comunes entre ambos sistemas: el tipo y la actividad biológica de
moléculas que participan en la defensa de la planta pueden tener un equivalente en los
microorganismos biocontroladores, en cuyo caso podrían estar relacionados con su nutrición
y desarrollo.
La interacción planta
–
hospedero ha sido estudiada en Chile usando diferentes
modelos que incluyen a insectos, bacterias y hongos como hospederos de diferentes
especies vegetales. Entre estas interacciones encontramos:
•
Plantas de cebada (
Hordeum vulgare
) o de maíz (
Zea mays
) con el áfido
Schizaphis
graminum
, cuyos ensayos realizados a nivel de laboratorio, permitieron establecer que
se producía una respuesta de hipersensibilidad en la planta, detectada a nivel
molecular a través del incremento de enzimas oxidativas (Cabrera
et al
. 1994, Cabrera
et al
. 1995, Argandoña
et al
. 2001), de la inducción de la vía fenilpropanoide (Chaman
et al
. 2001), y de la síntesis de inhibidores de proteinasas (Casaretto y Corcuera 1995,
Casaretto y Corcuera 1998).
•
Plantas de four-o’clock (
Mirabilis jalapa
) o de tabaco (
Nicotiana tabacum
) con la
bacteria
Clavibacter michiganensis
subsp.
Michiganensis
, cuyos estudios también
fueron realizados a nivel de laboratorio, mostraron la presencia de lesiones necróticas
características de HR en ambas plantas, como consecuencia de la producción de un
compuesto extracelular, termoestable, semejante a las producidas por una “harpin” y
PopA de bacterias Gram negativas (Alarcón
et al
. 1998).
Fuera de establecer la presencia de una HR en los sistemas estudiados, estos
grupos de trabajo no siguieron profundizando en estas interacciones con miras a
analizar la síntesis de otro tipo de moléculas y sus efectos, sobre los patógenos
usados.
•
Plántulas de
Citrus limon
con
Alternaria alternata
o con
Trichoderma harzianum
, en la
que se analiza la respuesta de hipersensibilidad (HR) desarrollada contra estos hongos
aislados del consorcio fumagina. Inicialmente se estableció el tipo de enzimas que
secretaba
Alternaria alternata
(Pérez
et al
. 1991), los fragmentos pécticos que se
producían como consecuencia de la hidrólisis de la pared celular de plántulas de
limonero por enzimas pectinolíticas del hongo (Fanta
et al
. 1992), la presencia de
receptores para un tamaño bien definido de estos oligosacáridos, y su relación con la
activación de los sistemas defensivos (Pérez
et al.
1993, Roco
et al
. 1993). A su vez,
T. harzianum
era capaz de secretar principalmente celulasas, generando
oligosacáridos derivados de la celulosa vegetal. Estos estudios permitieron demostrar
