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21 Noviembre 2024, Puebla, México.

Elicitores agrícolas y la agricultura sustentable / Revista Elementos

Naturaleza y sociedad | Crónica | 20.NOV.2024

Elicitores agrícolas y la agricultura sustentable / Revista Elementos

Noelia Isabel Ferrusquía Jiménez, Ramón Gerardo Guevara González
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Las plantas, como otros organismos, son capaces de detectar amenazas o si las condiciones climáticas no son las adecuadas para su crecimiento. La pregunta aquí es: ¿cómo hacen las plantas para reconocer esos peligros? A pesar de ser organismos que no se mueven, las plantas han desarrollado mecanismos para poder reaccionar frente a diversas situaciones adversas. Uno de los principales mecanismos se basa en reconocer ciertas biomoléculas, llamadas elicitores, que funcionan como señales que indican a la planta que algo ocurre a su alrededor, provocando una respuesta. Estos elicitores pueden ser moléculas orgánicas, por ejemplo, carbohidratos, proteínas o lípidos que pueden provenir de distintos organismos y tienen la propiedad de activar las defensas de las plantas; de igual forma, algunos microorganismos, siendo células completas, son considerados elicitores debido a que liberan o contienen en su superficie alguna molécula que actúa como elicitor (Vázquez-Hernández et al., 2019) (Figura 1). La activación de la defensa permite a las plantas acumular ciertos compuestos químicos para responder ante fenómenos adversos como una sequía, una nevada o contra microorganismos patógenos. Los elicitores pueden dividirse en 1) elicitores externos, moléculas ajenas/externas a las plantas, conocidos también como patrones moleculares asociados a patógenos/microbios (PAMPs/MAMPs); y 2) elicitores internos, es decir, moléculas generadas en situaciones de daño celular en el interior de las plantas, también conocidos como patrones moleculares asociados a daño (DAMPs) (Ferrusquía-Jiménez et al., 2020). Así, la planta puede reconocer moléculas provenientes de otros organismos (patógenos o benéficos) o de ella misma, y generar una respuesta que le permita sobrellevar el estrés. Estos compuestos permiten a las plantas “permanecer alerta” y así generar protección contra patógenos o tolerancia frente a situaciones adversas (Yang et al., 2022). Además, al ser moléculas orgánicas, los elicitores se degradan por completo en la naturaleza una vez que concluyen su acción, por lo que podrían ser una buena alternativa para su uso en la agricultura.

 

TIPOS DE ELICITORES AGRÍCOLAS

 

Existe una extensa lista de elicitores probados hasta la fecha que en estudios de campo han demostrado tener alta eficacia para proteger a las plantas ante efectos climáticos adversos y patógenos; o bien, en estudios donde se requiere la acumulación de un metabolito de interés. Usualmente, los elicitores pueden dividirse en productos que contienen 1) células completas, 2) extractos derivados de microorganismos o 3) moléculas específicas con actividad elicitora (Figura 2) (Desmedt et al, 2021).

     De forma natural, microorganismos como hongos y bacterias, tienen la capacidad de activar la inmunidad vegetal debido a que algunas moléculas provenientes de ellos son reconocidas como MAMPs o PAMPs.

     Se han desarrollado diferentes productos que contienen microorganismos benéficos. Entre los microorganismos benéficos de hongos y bacterias más vendidos y utilizados en el mundo están Trichoderma spp., Piriformospora indicaAmpelomyces quisqualisPenicillium simplicissimumGliocadiumPseudomonas spp., Bacillus spp., Agrobacterium spp., Rhizobium spp (Nosheen et al., 2021). Estos microorganismos, además de activar el sistema de defensa de las plantas tienen otros mecanismos de acción que promueven un mejor crecimiento y desarrollo de las plantas. Los extractos derivados de microorganismos, como su nombre lo indica, son una mezcla acuosa de diferentes elicitores obtenidos por métodos simples de extracción a partir de diferentes hongos y bacterias, y se ha demostrado que activan la defensa vegetal. Muchos de estos extractos son obtenidos a partir de microorganismos benéficos, pero también a partir de microorganismos patógenos.

     Finalmente, las moléculas específicas con actividad elicitora constituyen una estrategia novedosa en que las moléculas son aplicadas de forma pura para generar respuestas benéficas. En este grupo encontramos proteínas y polisacáridos provenientes de bacterias y hongos que han sido purificados, y al ADN fragmentado.

     ¡Así es! El mismo material genético cuando se encuentra parcialmente degradado puede ser reconocido por las plantas.

     Diferentes investigadores han utilizado muchos tipos de elicitores con la finalidad de aliviar infecciones bacterianas y fúngicas en plantas, y han conseguido que las plantas no se enfermen gravemente, o bien, que se recuperen.

 

UN HONGO BENÉFICO QUE ACTÚACOMO ELICITOR AGRÍCOLA

 

Los hongos del género Trichoderma han sido conocidos desde 1920 por su actividad como agentes de biocontrol (BCA: biocontrol agents). Estos hongos se encuentran ampliamente distribuidos en todo el mundo y pueden ser aislados a partir del suelo, madera en descomposición u otras formas de materia orgánica vegetal. Se caracterizan por tener un rápido crecimiento y una alta producción de esporas (conidios) en varios tonos de verde. Dentro de las especies mejor estudiadas del género se encuentran T. asperellumT. atrovirideT. harzianumT. virens, y T. viride, las cuales, en su mayoría, también exhiben una alta capacidad bioestimulante y de biocontrol (Tyskiewicz et al., 2022). Estos hongos generan una interacción muy íntima con las raíces de las plantas, estableciendo una comunicación hongo-planta que les permite “estar alerta” frente a microorganismos patógenos, es decir, ¡activando su sistema de defensa! Muchos investigadores han observado que incrementar la población de este hongo en el suelo beneficia profundamente la salud de las plantas.

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