Sistema immunitari de les plantes i resistència

Sistema immunitari de les plantes i resistència

A partir de Activació del sistema immunitari de les plantes: inducció de resistència i reducció de malalties de M. Isabel Trillas‑Gay i Guillem Segarra‑Braunstein (Quaderns Agraris, 2022).

L’article revisa els mecanismes pels quals les plantes activen el seu sistema immunitari davant patògens i organismes beneficiosos, i sintetitza cinquanta anys de recerca en inducció de resistència. Les dues rutes principals són la resistència sistèmica adquirida (RSA), dependent de l’àcid salicílic i associada a la síntesi de proteïnes relacionades amb la patogènesi, i la resistència sistèmica induïda (RSI), dependent de l’àcid jasmònic i l’etilè i activada per microorganismes beneficiosos de la rizosfera. Ambdues rutes interactuen, presenten sinergies i antagonismes, i són modulades per altres hormones vegetals.

Els autors descriuen com les plantes reconeixen molècules dels patògens i fragments de les seves pròpies parets, desencadenant respostes locals (formació de papil·les, lignificació, fitoalexines, esclat oxidatiu i resposta hipersensible) i respostes sistèmiques de llarga durada. L’article destaca el paper del priming, un estat d’alerta metabòlicament menys costós que l’activació directa, que permet respostes defensives més ràpides i eficients davant infeccions posteriors.

Diversos microorganismes beneficiosos, com Pseudomonas spp. i especialment Trichoderma asperellum T34, activen RSI i milloren la resistència a un ampli espectre de patògens, sovint sense induir proteïnes RP. L’efecte depèn de llindars poblacionals i del nivell de pressió del patogen. L’article també revisa compostos químics capaços d’activar RSA o RSI, incloent àcid salicílic, jasmonat, fosfats i anàlegs sintètics.

Finalment, es presenten resultats del grup de la UB que mostren que el compost de sansa utilitzat com a substrat indueix RSA i genera un estrès positiu: activa defenses sense penalitzar el creixement i millora la resistència a patògens. En conjunt, l’article confirma que la inducció de resistència és un mecanisme robust, multifactorial i aplicable tant a agents biològics com a substrats orgànics, amb un alt potencial per reduir malalties en agricultura sostenible.

Quadre comparatiu: RSA vs. RSI en plantes:

AspecteRSA — Resistència Sistèmica AdquiridaRSI — Resistència Sistèmica Induïda
Ruta hormonal principalÀcid salicílic (AS)Àcid jasmònic (AJ) i etilè (ET)
Tipus d’inductorPatògens (fongs, bacteris, virus, nematodes, insectes biotròfics)Microorganismes beneficiosos de la rizosfera (Trichoderma, Pseudomonas, etc.)
Mecanisme inicialResposta hipersensible (HR), esclat oxidatiu, mort cel·lular localPriming: estat d’alerta sense activació constant de defenses
Senyalització sistèmicaAS i/o salicilat de metil que es desplaça pel xilemaSenyalització dependent d’AJ i ET; no activa proteïnes RP
Proteïnes implicadesProteïnes relacionades amb la patogènesi (PR): glucanases, quitinases, etc.No hi ha inducció de PR; activació de rutes alternatives
Tipus de patògens controlatsSobretot biotròfics (virus, fongs biotròfics, alguns bacteris)Sobretot necrotròfics i insectes herbívors
Durada de la respostaLlarga (setmanes), sovint després d’una infecció localDepèn de la persistència del microorganisme beneficiós
Cost metabòlicAlt (activació directa de defenses)Baix (activació només quan hi ha atac)
Exemples clàssicsÀcid salicílic, salicilat de metil, compostos anàlegs (INA, BTH)Trichoderma asperellum T34, Pseudomonas fluorescens WCS417
Efecte sobre el creixementPot penalitzar-lo si la resposta és sostingudaNormalment neutre o positiu (eustrès)
Interaccions hormonalsModulació per auxines, ABA, citocininesForta interacció amb AS (antagonismes i sinergies)
Aplicació agronòmicaInductors químics, compostos orgànics, substrats que activen ASBioestimulants microbians, inoculants de rizosfera