Interacciones Planta-Microorganismo
Resiliencia Vegetal: Al ser organismos sésiles (inmóviles), las plantas dependen de su entorno para sobrevivir. Establecen relaciones de mutualismo (+/+), comensalismo (+/0), neutralismo (0/0) o parasitismo (+/-) con microorganismos para adaptarse a condiciones cambiantes.
Nichos: Filosfera y Rizosfera
Hábitats Microbianos: La filosfera es la zona aérea (hojas) habitada por bacterias epifíticas. La rizosfera es el suelo cercano a la raíz, donde la planta libera «exudados» (alimento) para atraer aliados. Si viven dentro de la planta, se llaman endófitos.
Colonización: Quimiotaxis y Biofilm
Establecimiento Simbiótico: La colonización inicia por quimiotaxis: las bacterias detectan los exudados y nadan hacia la raíz. Al llegar, se adhieren y forman una biopelícula (biofilm), una capa protectora que les permite establecerse y trabajar junto a la planta.
PGPR: Promotoras del Crecimiento Vegetal
- Mecanismo Directo (Nutrición): Las PGPR facilitan nutrientes mediante la fijación de nitrógeno, la solubilización de fósforo y la producción de sideróforos para captar hierro.
- Mecanismo Directo (Hormonas y Estrés): Producen fitohormonas como el AIA (para el crecimiento radicular) y la enzima ACC deaminasa, que reduce el estrés ante sequías, salinidad o metales pesados.
- Mecanismo Indirecto (Biocontrol): Eliminan enemigos mediante antibiosis, competencia por espacio y Quorum Quenching para interferir en la comunicación bacteriana.
- Mecanismo Indirecto (ISR): La ISR (Resistencia Sistémica Inducida) actúa como una «vacuna» biológica que activa el sistema de defensa (priming) de toda la planta.
Simbiosis Fúngica y Bioindicación
- Trichoderma: Hongo de biocontrol que realiza micoparasitismo, enrollándose en patógenos y degradándolos con enzimas.
- Micorrizas: Unión entre un hongo (micobionte) y una planta (fitobionte). Las ectomicorrizas forman un manto externo y red de Hartig, mientras que las endomicorrizas forman arbúsculos y vesículas.
- Líquenes: Mutualismo entre hongos y algas/cianobacterias. Son bioindicadores clave, ya que mueren ante la presencia de dióxido de azufre (SO₂).
Fitopatología y Defensa Vegetal
El Triángulo de la Enfermedad: Para que ocurra una infección deben coincidir tres elementos: un hospedero susceptible, un patógeno virulento y un ambiente favorable.
Mecanismos de Inmunidad
- PTI (Inmunidad Gatillada por PAMPs): Reconocimiento de patrones moleculares generales en la superficie celular.
- ETI (Inmunidad Gatillada por Efectores): Reconocimiento específico de proteínas efectoras del patógeno mediante proteínas de resistencia (R).
- Respuesta de Hipersensibilidad (HR): Suicidio celular programado en el sitio de infección para aislar al patógeno.
- SAR (Resistencia Sistémica Adquirida): Respuesta global activada por ácido salicílico tras el ataque de un patógeno.
Señalización Hormonal
La planta utiliza el ácido salicílico (SA) contra biotrofos, y el ácido jasmónico (JA) junto al etileno contra necrotrofos e insectos.
Resumen de Conceptos Clave
- Solubilización: Las PGPR facilitan la absorción de fósforo y potasio.
- Endomicorrizas: También llamadas vesículo-arbusculares, penetran las células radiculares.
- Estallido oxidativo: Respuesta temprana en la PTI.
- Ectomicorrizas: Forman una red de hifas alrededor de las células sin penetrarlas.