Manejo de Nematodos Endoparásitos

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Manejo de Nematodos Endoparásitos: Proyecciones Futuras.
Autores: Maylen Gómez y Magda Montes
I. Introducción:
En los últimos años, las investigaciones realizadas en el campo de los nematodos
fitoparásitos, han cobrado particular importancia, teniendo en cuenta el papel negativo que
desempeñan estos organismos en el desarrollo de cultivos de gran interés económico.
Si se comparan con aquellos de vida libre, solo unos pocos nematodos están involucrados en
el parasitismo de plantas; sin embargo, afectan una amplia variedad de cultivos, desde
temporales hasta árboles frutales y establecen en muchos casos relaciones biotróficas de gran
interés científico (Fenoll y Ohl, 1996), superadas únicamente por la simbiosis.
Las pérdidas que sufre la agricultura debido a la incidencia de los nematodos endoparásitos
sedentarios, alcanzan valores respetables. Por ejemplo, se plantea que la presencia del género
Meloidogyne en plantaciones de guayabo, constituye uno de los factores limitantes del cultivo
debido a las grandes pérdidas producidas. Se estima entre un 48 a un 57% de reducción en los
rendimientos (Suárez y Rosales, 1997)
Si añadimos que, además del daño directo que estos organismos ocasionan, muchas veces
dejan puertas de acceso para el establecimiento de hongos, bacterias y virus, estas cifras
pudieran alcanzar valores aún mayores. Aunque hoy se tiene claro el daño potencial que los
nematodos endoparásitos representan para la agricultura en general, todavía existen
dificultades con relación a su control.
En la actualidad, gracias al desarrollo alcanzado por la
biotecnología y al estudio del
mecanismo de interacción planta nematodo, se concede gran importancia al empleo de
variedades resistentes como una posible alternativa de control. Estas ideas han surgido a partir
de los estudios de eventos bioquímicos, fisiológicos y moleculares que tienen lugar durante la
infección por nematodos. A estos temas nos referiremos en detalle en el curso del presente
trabajo.
II. Morfología y anatomía.
Los nematodos son organismos pluricelulares que miden generalmente menos de 2 mm de
largo. A pesar de su pequeño tamaño, su organización es bastante compleja. Poseen todos los
órganos y sistemas de órganos encontrados en los animales superiores, excepto sistema
circulatorio y respiratorio, los cuales no están definidos.
La mayor parte de estos organismos son generalmente alargados y cilíndricos. Se plantea que
en el caso de las hembras adultas de algunas especies fitoparásitas, cambian su forma
cilíndrica por la de saco, riñón u otras mostrando así un dimorfismo sexual entre la hembra y
el macho, aunque en otros casos el macho es quien presenta diferencias menos marcadas
(Bello y col., 1994)
En su mayoría, se reproducen de forma bisexual. Algunas especies presentan reproducción
partenogenética. El ciclo de vida es simple y directo y se divide en seis estadios: huevo,
cuatro estados larvarios y el adulto (Sijmons,1993).
Su sistema de alimentación consta de: boca, esófago e intestino. La boca en la mayor parte de
estos or ganismos esta provista de un estilete. Dicha estructura está provista de un conducto
interior y una musculatura que permite que el órgano sea retráctil y se pueda introducir en la
raíz y los tejidos de la planta para su alimentación (Bello y col., 1994).
III. Clasificación:
Los nematodos parásitos de plantas pertenecen al Phylum Nematoda. Generalmente se
clasifican en dos grandes grupos con relación a su ubicación en el tejido vegetal, o sea, al tipo
de relación biotrófica establecida con la planta hospedera (Bello y col., 1994). En este sentido
se habla de: nematodos ectoparásitos y nematodos endoparásitos.
Los ectoparásitos son aquellos que atacan la parte exterior de los tejidos. Se alimentan
introduciendo su estilete en los tejidos vegetales, pero cumplen todo o casi todo su ciclo
evolutivo en el exterior de la planta huésped (Sijmons, 1993). Los endoparásitos, como lo
indica su nombre, penetran el tejido vegetal (total o parcialmente). Se plantea que este grupo
pasa al menos una etapa de su vida en el in terior de los tejidos donde se alimenta y como
consecuencia produce serias lesiones: nódulos, agallas, deformaciones entre otras (Escobar y
col., 1999). Su persistencia en los tejidos por largos períodos supone el establecimiento de una
relación huésped – patógeno muy compleja, razón por la cual se trabaja hoy intensamente.
(Milligans y col., 1998; Sanz-Alférez y col., 1999).
Los endoparásitos a su vez se dividen en: migratorios y sedentarios. Los migratorios en
cualquier estado de desarrollo, excepto el de huevo, se mueven a través y fuera de los tejidos
del hospedero. Existen endoparásitos migratorios de partes aéreas y migratorios de partes
subterráneas.
Los endoparásitos sedentarios pueden ser divididos en dos grandes grupos: los nematodos
formadores de quistes y los nematodos formadores de nódulos o agallas en la raíz. Dentro de
este último grupo se encuentran ubicados los géneros Meloidogyne y Heterodera (Herreros y
col., 2001).
IV. Ciclo de Vida.
El ciclo de vida se inicia con la eclosión de los huevos y seguidamente la invasión de la raíz
por los estadíos infectivos. Estos estadíos son larvas de vida libre que habitan en la micela de
agua presente en los suelos y que necesitan penetrar en la raíz para completar su ciclo
reproductivo. Cuando estos estadios alcanzan la raíz, comienzan a explorar su superficie y
seleccionan una región particular para penetrar. Está región es la zona de elongación; donde
las células del meristemo apical se preparan para la diferenciación celular. Han sido
propuestas algunas posibilidades para la selección de este sitio, desde el reconocimiento de
moléculas específicas en la superficie de la raíz hasta señales físicas o químicas (Perry, 1997).
Una vez que se produce el reconocimiento de esta región entonces se produce la invasión.
Al penetrar la raíz se produce una migración intercelular o intracelular según el tipo de
nematodo, que concluye en el cilindro vascular. Los nematodos seleccionan entonces una
célula específica como precursora para la formación de un sitio de alime ntación (SA),
estructura en la que permanecen durante su desarrollo, hasta completar su reproducción,
(Fenoll y col., 1997; Wyss, 1997; Herreros y col., 2001). Las células que conforman estas
estructuras dejan de manifestar su patrón normal de crecimiento, su maquinaria biosintética se
pone al servicio del nematodo .
Poco después de iniciada la alimentación los nematodos comienzan a inmovilizarse. En el
interior de los tejidos sufren tres mudas, hasta alcanzar su madurez sexual. Los machos
abandonan la raíz y las hembras comienzan a engrosar su cuerpo. Como resultado de este
engrosamiento provocan la ruptura de los tejidos quedando conectados con sus estilete al sitio
de alimentación y el resto del cuerpo expuesto en la superficie de la raíz (Sijmons, 1993). Los
huevos igualmente quedan en el exterior de los tejidos hasta su eclosión. Pueden estar dentro
de la hembra formando quistes (nematodos formadores de quistes) o inmersos en una matrix
gelatinosa (nematodos de agallas). Dentro de los huevos se forma el primer estadío larval y se
produce la primera muda antes de alcanzar el estado en el cual eclosionan. La producción de
huevos es un proceso muy perjudicial para la planta infectada. La formación de los mismos
supone una gran demanda de agua, nutrientes y fotoasimilatos (Fenoll y Del Campo, 1998).
En el caso de los nematodos formadores de quistes el macho se desarrolla mas rápido. Se
plantea que deja de alimentarse después de la tercera muda y emerge de la cutícula en estado
de J3 moviéndose hacia las hembras guiado por la atracción de feromonas. La mayoría de las
especies exhiben una reproducción sexual. El ciclo se desarrolla entre 3 y 8 semanas,
dependiendo del hospedero y de las condiciones ambientales. Con el tiempo, el cuerpo del
nematodo se endurece dando lugar a la formación de un quiste (Sijmons, 1993).
En los nematodos formadores de nódulos la reproducción es partenogénetica, aunque se
encuentran machos. Como resultado de la infección se forma una agalla o nódulo en la raíz
frecuentemente empleado para diagnosticar la infección. La extensión de la agalla depende de
la población de nematodos en particular y de la especie hospedera. El ciclo de vida dura
aproximadamente 6 semanas, al finalizar el nematodo muere y la célula gigante degenera
(Fenoll y Del Campo, 1998).
V. Daños ocasionados:
Los nematodos endoparásitos agrupan especies altamente polífagas que producen afectaciones
en diversos cultivos que incluyen temporales y perennes (Del Campo y col., 1996) Se
reportan daños en tomate, pepino, pimiento, guayabo, melón de agua, café, papa, entre otros
(Fernández, 1991; Talavera y col., 1999; Rodríguez y col., 2001).
Sanz-Alférez y col. (1995) señalan que “desde el punto de vista agrícola, los nematodos
sedentarios son frecuentemente responsables de reducciones en la productividad de muchas
cosechas. En ocasiones con efectos catastróficos y consideran que el género Meloidogyne es
sin duda uno de los agentes principales que afectan las explotaciones hortícolas intensivas,
sobre todo en las regiones tropicales pues las altas temperaturas favorecen su desarrollo. Los
cultivos atacados generalmente son especies de alto costo en el mercado por lo que una
disminución de la productividad suponen un costo económico elevado”.
Los daños que producen los nematodos se efectúan sobre las raíces. Estos se inician con la
ruptura de las células de la planta a través de su estilete, por la disolución de las paredes
celulares o por la inducción de cambios fisiológicos en las células como resultado de la
inyección de sustancias por el nematodo a través del estilete (Sijmons, 1993; Van Der Eyken
y col., 1996; Milligans y col., 1998). Estas afectaciones provocan una predisposición de la
planta al ataque de otros microorganismos patógenos como hongos, bacterias y virus que
penetran la planta a través de la heridas ocasionadas por el daño mecánico producido por el
nematodo (Suárez y Rosales, 1997)
En las plantaciones estas afectaciones se manifiestan con la aparición de síntomas como:
marchitez, presencia de parches en el campo con zonas de clorosis, enrollamiento o muerte de
las hojas, detención del desarrollo, deformación de las semillas o de los frutos, necrosis
externa e interna de las raíces, presencia de agallas o quistes en las raíces y proliferación del
número de raíc es por acumulación de sustancias de crecimiento. El resultado final es la
destrucción de la capacidad vegetativa del cultivo (Gónzalez, 1984; Perry, 1997; Perry y
Advisor, 1999).
Generalmente los agricultores se inclinan a culpar la reducción de los rendimientos a
problemas como la carencia de fertilidad en el suelo, falta de agua, deficiencias de ciertos
elementos, quemaduras de sol, falta de luz entre otros factores, en circunstancias en que son
los nematodos la causa de estas anomalías (González, 1984)
En ocasiones estos organismos pueden estar presentes en el suelo y sin embargo, no se detecta
ningún efecto perjudicial sobre la planta, incluso puede que no se produzcan daños severos,
hasta pasado algún tiempo de establecido el cultivo.
VI. Mecanismo de interacción planta – nematodo.
VI.1 Nematodos formadores de quistes.
Los nematodos formadores de quistes poseen estiletes robustos que les permiten perforar la
pared celular. Los juveniles penetran la raíz en dirección al cilindro vascular,
perpendicularmente a la superficie de la raíz. La migración hacia el cilindro vascular, es
destructiva (intracelular) y los nematodos dejan un rastro de células muertas en su recorrido.
Cuando la endodermis es perforada y los nematodos penetran el cilindro vascular, la conducta
destructiva cambia por una explorativa; que finaliza con la identificación de la células
parenquimatosas y la selección de las células precursoras del sitio de alimentación (Wyss y
Zunke, 1986; Fenoll y del Campo, 1998).
Las secreciones inyectadas por los nematodos formadores de quistes disparan un proceso de
debilitamiento o caída de la pared celular entre la célula inicial del SA y las células
parenquimatosas vecinas a lo largo del cilindro vascular. Cambios a nivel de citoplasma y
núcleo son detectados a las pocas horas de iniciarse la alimentación. Los protoplastos se
fusionan dando lugar a un continuo de células, o sea un sincicio (Sijmons, 1993).
Los núcleos se agrandan y los nucléolos se hacen mas visibles. El citoplasma comienza a
hacerse denso con abundantes ribosomas y retículo endoplasmático, la vacuola central
desaparece y los plastídios y mitocondrias proliferan indicando un estado metabólico muy
activo. Las células vecinas son reclutadas para formar el sincicio, cuyo tamaño continua
incrementándose a lo largo del desarrollo del nematodo, especialmente cuando lo que se
desarrolla es una hembra. Las paredes celulares de las células que rodean al sincicio
comienzan a engrosarse e invaginarse en aquellos puntos próximos a los vasos del xilema
incrementándose la superficie para la toma de nutrientes (Zancheo and Bleve-Zancheo, 1995;
Golinowski y col., 1996).
Los nutrientes son tomados a partir de una estructura subcelular llamada tubo de
alimentación, que se forma alrededor del estilete del nematodo y que conecta la punta del
estilete con las regiones mas profundas del SA (Wyss y col., 1994). Esta estructura está
conectada con el retículo endoplasmático y está rodeada por un área de citoplasma libre de
organelos. De esta forma el nematodo puede liberar sus enzimas digestivas a través del tubo
para predigerir el citoplasma y producir moléculas de una talla conveniente para poder ser
tomadas por él durante su alimentación (Grundler y Bockenhoff, 1997).
VI. 2 Nematodos formadores de agallas.
Los nematodos formadores de agallas adoptan una estrategia diferente. La invasión se inicia
en la propia zona de elongación. En cambio, su estilete no es tan robusto como para perforar
las paredes celulares. Se plantea que estos nematodos segregan enzimas digestivas que
debilitan la lámina media entre células. Estos no penetran directamente al cilindro vascular
(Fenoll y Del Campo, 1998).
Los estadios juveniles se dirigen hacia el ápice de la raíz migrando a través de las células de la
corteza. Provocan con los movimientos vigorosos de sus cuerpos, el debilitamiento de las
paredes celulares, sin embargo no es una migración destructiva. Probablemente ellos sigan
esta conducta como consecuencia da la presencia de la banda de casparium, que puede
constituir una barrera física en su camino hacia el cilindro vascular (Wyss y col., 1992). Los
nematodos penetran cerca del meristemo donde la endodermis no se ha formado. Finalmente
rotan su migración 180º y penetran el cilindro vascular desde su base y continúan moviéndose
en dirección opuesta, hacia la zona de diferenciación, hasta su destino final (Sijmons y
col.,1991; Gravato y col., 1995).
Cuando los estadios juveniles alcanzan el cilindro vascular en desarrollo, reconocen una
célula particular y se establecen. Esta célula será la precursora para comenzar un sitio de
alimentación permanente, en el cuál el nematodo se alimentará durante su desarrollo completo
hasta su reproducción. A partir de esta momento dependen absolutamente de esta zona para
abastecerse de agua y de nutrientes (Sanz –Alférez y col., 1999; Herreros y col., 2001).
Después que se establecen, los músculos de la pared del cuerpo del nematodo degeneran y
este queda atrapado en la raíz (Fenoll y Del Campo, 1998).
Los nematodos formadores de nódulos inyectan secreciones de naturaleza desconocida, en las
células seleccionadas para comenzar el SA al igual que los formadores de quistes, pero la
respuesta de la célula precursora es diferente. El primer cambio detectable en la morfología
afecta el núcleo, con una serie de repetidas mitosis, mientras que la célula crece sin dividirse.
El resultado final es una célula grande multinucleada (Sijmons, 1993; Zancheo y BleveZancheo).
La distribución del retículo endoplasmático y los organelos concuerda en gran medida con la
del sincicio. Las células proximales a los vasos también se engrosan para aumentar la
superficie disponible para el intercambio. Frecuentemente el SA está compuesto por varias
células gigantes conectadas por plasmodesmos (Fenoll y Del Campo, 1998).
En muchos hospederos las células que rodean este SA comienzan a proliferar, produciéndose
entonces una agalla o nódulo en la raíz. Las células gigantes quedan contenidas dentro de la
agalla, que es el resultado de una hipertrofia vascular (Escobar y col., 1999).
VII. Mecanismo de Inducción de los sitios de alimentación:
En la actualidad existe toda una gran polémica con relación al mecanismo de inducción de
estos sitios y numerosas son las investigaciones que se realizan. Aunque se han logrado
notables avances, todavía no se conocen exactamente toda una serie de eventos bioquímicos y
fisiológicos que conllevan a la formación y funcionamiento de los sincicios y células gigantes.
Hasta el momento sólo se conoce que tiene lugar una profunda reprogramación de la
expresión genética durante la infección. Se produce la inducción de algunos promotores
específicos y el silenciamiento de otros. Estos cambios son el resultado de la interferencia con
la maquinaria que coordina la expresión genética con el ciclo celular (Sanz-Alférez y col.,
1999; Escobar y col., 2001).
Desde hace algún tiempo se considera que los componentes de las secreciones de los
nematodos son los responsables de disparar los mecanismos implicados en la inducción de los
sitios de alimentación (Goverse y col., 1999). La naturaleza de las secreciones aún no se
conoce claramente; no obstante, algunas proteínas ya han sido identificadas. Entre éstas se
encuentran enzimas líticas como celulasas y peptinasas, que se piensa estén involucradas en la
penetración de los tejidos de la planta y establecimiento del SA. También se han identificado
enzimas digestivas (proteasas) que se relaciona con la propia alimentación del nematodo.
Algunos grupos de investigación han producido anticuerpos monoclonales que rec onocen
como antígenos a elementos presentes en las secreciones. Algunos de estos antígenos han sido
identificados; sin embargo, su rol específico en los mecanismos de inducción de estos sitios
no ha quedado claro (De Boer y col., 1996; Willianson y Hussey, 1996; Fenoll y Del Campo,
1998). En trabajos recientes en el fraccionamiento de estas secreciones y las fracciones
resultantes han sido empleadas para inducir una respuesta en ausencia de nematodos
(Robertson y col., 1999).
Algunos autores ya han reportado cambios en la expresión de genes específicos en los SA
(Gheysen y col., 1996; Aristízabal y col., 1996; Fenoll y col., 1997). Los cambios en la
expresión génica en los S.A que han sido comprobados, ocurren probablemente a nivel de la
activación de promotores (Van der Eycken y col., 1996; Barthels y col., 1997).
Los primeros cambios en la expresión genética durante el desarrollo de estos sitios, fueron
detectados a nivel de RNA mensajeros, aunque estos cambios no fueron específicamente
asociados a la formación de los sitios (Fenoll y Del Campo, 1998). Desde entonces algunos
grupos científicos se dedicaron a la construcción de librerías genómicas.
A partir de monitoreos diferenciales de estas librerías, se han identificados genes, que son en
ocasiones, muy específicos de los SA. Este es el caso de los genes de tomate Lemmi8, así
como Lemmi9, altamente transcrito en células gigantes después de una infección con
Meloidogyne incognita (Van der Eycken y col., 1996; Fenoll y col., 1997; Escobar y col.,
1999).
Aunque se desconoce la función del gen Lemmi9 , la proteína que se deduce de su secuencia
presenta gran homología con la proteína de algodón LEA4, que se induce en condiciones de
estrés salino (Sanz- Alférez y col., 1999; Escobar y col., 1999). No ha sido encontrada una
función similar para Lemmi9. Se plantea que la acumulación de este gen en células gigantes
pudiera estar relacionada con cambios osmóticos durante el desarrollo y funcionamiento de
estas células (Escobar y col., 1999).
La extensina Lemmi8 es una proteína estructural de pared celular y es otro de los productos
génicos en los que se trabaja intensamente (Bucher y col., 1997). Estudios realizados revelan
que la expresión de este gen aumenta durante la infección por nematodos. Estos hechos
sugieren una implicación de las extensinas en los procesos defensivos de la planta.
Posiblemente las extensinas impidan el avance de estos patógenos al aumentar la rigidez de la
pared celular debido a su entrecruzamiento molecular (Hernández y col., 2001).
Para identificar genes de respuesta a nematodos se ha seguido como estrategia, el empleo de
plantas transgénicas con fusiones del gen reportero uidA (codifica para la B- glucoronidasa)
con promotores de genes conocidos. Esto permite detectar histoquimícamente la expresión
génica dentro del SA y así estos genes pudieran ser catalogados como específicos de los SA o
del tejido que rodea a este sitio (Del Campo y col., 1996; Fenoll y col., 1997; Escobar y col.,
2001).
En Tabaco uno de los promotores identificados por esta vía es el que corresponde al gen
TobRB7. Este gen codifica para una acuaporina de membrana, posiblemente involucrada en la
toma de agua en células gigantes(Sanz-Alférez y col., 1993; Opperman y Conkling, 1996).
Los promotores de los genes que codifican para las distintas isoformas de HMGRasa
(Hidroximetil- glutaril-Coa Reductasa) también se han reportado que responden ante una
infección por nematodos. Este gen se ha relacionado con la síntesis de esteroles vegetales que
los nematodos precisan para producir sus propias hormonas. Dentro de estos
HMG2,
involucrado en la producción de fitoalexinas, es inducido por nematodos formadores de
agallas, quizá como un mecanismo de defensa.
El promotor de HMG1 también es inducido por nematodos en Arabidopsis (Aristízabal,
1996). En este caso la expresión es muy específica de células gigantes y puede ser detectada
fácilmente. La restringida expresión de este gen en células gigantes y el hecho de que su
expresión no ha sido correlacionada con un menor desarrollo del nematodo, sugiere tal vez,
una función diferente a la de su implicación en los mecanismos de defensa. Estudios mas
recientes en Arabidopsis parecen demostrar un papel mas claro de esta enzima en la
biogénesis de la pared celular, la membrana y también en el tráfico vesicular (BleveZancheo, 1997).
Son pocos lo genes reportados como específicos en estos sitios. Todavía quedan interrogantes
que hasta hoy no tienen claras respuestas. Queda por conocer dentro de estos promotores que
secuencias responden a nematodos y que factores transcripcionales regulan su expresión. El
estudio de estos factores de transcripción permitirá entender como estos nematodos inician
estas cascadas de eventos que concluyen con la diferenciación de un sitio de alimentación.
VIII. Estrategias de control.
Con relación a los métodos de control, hasta hace muy pocos años se realizaba mediante el
empleo de agroquímicos, uso de cultivares resistentes (resistencia natural) y determinadas
prácticas de manejo agronómico. El control químico en muchos casos resultó insuficiente, con
la agravante de la contaminación ocasionada por el uso indiscriminado de productos de gran
toxicidad y residualidad. Existe una tendencia mundial hacia evitar los riesgos de la
aplicación de plaguicidas para los agricultores y los consumidores.
Una estrategia promisoria para el control de estos organismos puede ser el uso de cultivares
resistentes la cual se ha ido fortaleciendo a medida que ha evolucionado el conocimiento
científico en estos últimos años.
La aparición reciente de la ingeniería genética, ha permitido obtener plantas resistentes a
través de la introducción de genes. Esta variante utilizada en la Nematología Agrícola, ha
tenido sus limitaciones porque en muchos casos estas plantas confieren resistencia a una
especie de nematodo en cuestión. Existen proyectos de investigación que persiguen obtener
plantas resistentes que confieran resistencia a más de una especie de nematodo. El primer
reporte ha sido en remolacha azucarera confiriendo resistencia a nematodos formadores de
quites (Cai y col., 1997; Fenoll y Del Campo, 1998).
IX. Proyecciones futuras
El incremento del conocimiento de eventos precisos que tienen lugar durante el proceso de
infección provocado por algunos nematodos está posibilitando designar nuevas estrategias
basadas en el empleo de plantas resistentes obtenidas por ingeniería genética.
Las investigaciones deberían enfocarse sobre los sitios de alimentación, ya sea bloqueando su
inducción o interfiriendo en su normal funcionamiento, de manera que los nematodos no
puedan completar su ciclo reproductivo (Del Campo y col., 1996; Fenoll y Del Campo, 1998;
Herreros y col., 2001). Para ello las investigaciones se han dirigido en dos sentidos, ambos
basados en el uso de promotores más o menos específicos de los SA y estas son:
1. Prevenir la acumulación del producto de determinados genes que son esenciales para la
alimentación del nematodo.
2. Provocar Expresión de proteínas citotóxicas en estos sitios.
El primer estudio fue realizado en plantas de tomate transformadas. La construcción consistía
en una fusión del promotor del gen TobRB7 con una versión antisentido de su propia región
de codificación (Opperman y Conckling, 1996). Como resultado se obtuvieron plantas donde
los niveles de infección con M. incognita se redujeron notablemente. Esto se debe a que no
hay acumulación de acuaporina en células gigantes, interfiriendo su normal funcionamiento.
El uso comercial de esta plantas, sin embargo, no tuvo muy buenos resultados. El promotor
TobRB7 es inducido por nematodos formadores de nódulos, por lo que no hay manifestación
de resistencia para los formadores de quistes. Además las plantas mostraron afectaciones en la
producción de semillas.
Ohl y col., en 1997, desarrollaron estudios sobre la expresión de proteínas citotóxicas en
sincicios de Arabidopsis. Para ello introdujeron promotores específicos en los sitios de
alimentación, reportándose una disminución significativa de la infección y de la producción
de huevos.
Las proteínas anti-nematodos también pueden interferir en el desarrollo y establecimiento de
la infección cuando son expresadas a altos niveles por promotores constitutivos. Estas
proteínas reconocen componentes moleculares implicados en el proceso de infección. Dentro
de ellas se destaca Orizacystatin, un inhibidor peptídico de proteasas de serina, aisladas de
semillas de arroz y que bloquea efectivamente proteasas digestivas de Globodera pallida.
Las plantas transgénicas que expresan el gen del inhibidor de proteasas bajo el control del
promotor 35S, tienen un nivel considerable de resistencia. Esto constituye un ejemplo de
cómo proteínas que interfieran en la correcta alimentación del nematodo y que ya han sido
empleadas para otros patógenos de plantas, pueden ser usadas en el control de nematodos
endoparásitos sedentarios (Urwin y col., 1995).
Otras estrategias empleadas son: el uso de anticuerpos contra las secreciones de estos
organismos, inhibidores de enzimas digestivas presentes en las secreciones, enzimas
hidrolíticas como colagenasas, que pueden afectar su cutícula y la B-endotoxina de Bacillus
thuringiensis (Burrows, 1996, Stiekema y col., 1997; Fenoll y Del Campo, 1998).
Los cultivares de tomate que portan el gen Mi (confiere resistencia a tres especies de
Meloidogyne ) también han sido muy utilizados en estos últimos años para contrarrestar los
efectos tan dañinos de este género. Desafortunadamente muchas de la poblaciones de
Meloidogyne han sobrepasado esta resistencia, lo que ha conllevado a la necesidad de
continuar estudiando mas a fondo la relación establecida entre estos fitoparásitos y sus
hospederos (Milligans y col., 1998).
En la naturaleza existen especies que manifiestan resistencia natural. Los aportes del
conocimiento humano han permitido que estas respuestas defensivas que poseen muchas
plantas ante el ataque por patógenos, puedan ser potenciada. Este es el caso de los llamados
elicitores (naturales y químicos), que pueden conferir una resistencia a partir de la activación
de genes asociados a la resistencia sistémica adquirida (Friendrich y col., 1996, Lawton y col.,
1996).
Existen en la actualidad resultados muy promisorios. Productos comerciales ofrecen una
excelente alternativa como elicitores naturales y químicos. Algunos de ellos manifiestan una
activación similar a un sistema de defensa natural de la planta con su aplicación exógena
(Lanfontaine y Benhamou, 1996; Benhamou y Bélaguer, 1998 (a) Benhamou y Belaguer,
1998 (b)). El quitosan es un potente elicitor de pared celular. Este producto es capaz de
inducir la actividad de quitinasas, fitoalexinas, inhibidores de proteasas y componentes
estructurales como callosa y lignina. Se plantea que pudiera ocasionar el engrosamiento de la
pared celular y por consiguiente restringir le crecimiento y multiplicación del patógeno
(Benhamou, 1996).
Actualmente el estudio de variedades resistentes es un tema al que se le está prestando
particular importancia, sin embargo, todavía se desconocen muchos de los mecanismos
involucrados en el desarrollo de una respuesta defensiva.
En las interacciones patógeno- hospedero subyace una interacción genética que, de manera
obligada, acarrea la co-evolución de ambos, fundamentalmente por presiones selectivas
recíprocas, aunque también favorecidas por otros factores tanto bióticos como abióticos. Es
necesario un conocimiento preciso de esta interacciones para poder definir nuevas estrategias
de manejo integrado (Slack, 2001; Del Campo col., 2001). Se hace necesario, por tanto,
profundizar en los procesos de interacción planta-nematodo con el fin de caracterizar las bases
moleculares de la resistencia y definir medidas de control respetuosas con ele ambiente y que
garanticen la seguridad del productor y el consumidor.
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