Microorganismos beneficiosos: función de las hormonas vegetales en el proceso de micorrización.
Como hemos estado viendo a lo largo de la serie de artículos dedicados a las hormonas vegetales, estas sustancias naturales ejercen una enorme influencia en el desarrollo de las plantas y el proceso de micorrización no iba a ser una excepción.
Microorganismos beneficiosos: función de las hormonas vegetales en el proceso de micorrización.
- Las hormonas vegetales
- Funciones de las hormonas vegetales
- Organismos biotrofos, hemibiotrofos y necrotrofos
- Hormonas vegetales implicadas en los mecanismos de defensa de las plantas
- Influencia de las fitohormonas en el proceso de micorrización
Las hormonas vegetales
Son un grupo de sustancias orgánicas sintetizadas por la propia planta que, a bajas concentraciones, tienen un papel determinante en el desarrollo de estas. Las hormonas vegetales se dividen en 9 grupos:
- Auxinas
- Citoquininas
- Giberelinas
- Etileno
- Ácido abcísico
- Brasinoesteroides
- Ácido jasmónico
- Ácido salicílico
- Poliaminas
Funciones de las hormonas vegetales
Las hormonas vegetales desarrollan numerosas funciones y una de ellas es la de actuar como mecanismo de transmisión de las señales que la planta emite ante situaciones de estrés, tanto biótico como abiótico. Está demostrado que cuando se somete a una planta a situaciones de estrés, el nivel fitohormonal aumenta, desciendo cuando esta situación se revierte; si hacemos una aplicación externa de fitohormonas a una planta no estresada, la respuesta posterior ante una situación de estrés es mejor. También está comprobado que las hormonas vegetales están implicadas en la expresión de genes que codifican ciertas proteínas implicadas en las acciones de respuesta frente a situaciones de estrés y en los posteriores mecanismos de recuperación.
Organismos biotrofos, hemibiotrofos y necrotrofos
Organismo biotrofo. Son parásitos obligados que necesitan de un huesped vivo para vivir y multiplicarse y se alimentan de sus células vivas. No causan un daño grave a corto y medio plazo ya que no tienen una alta producción de toxinas y de enzimas hidrolíticas. Se introducen en la planta por heridas, aperturas naturales o por penetración directa y no tienen un amplio rango de hospedadores, pero pueden atacarlo en cualquier momento de su ciclo vegetativo. No pueden ser reproducidos artificialmente ya que requieren de células vivas para alimentarse.
Organismo necrótrofo. Son parásitos facultativos que pueden vivir como saprófitos sobre materia muerta. Llevan al hospedador a la muerte fácilmente debido a su alta producción de toxinas y enzimas hidrolíticos. Tienen un alto rango de hospedadores y requieren de aberturas naturales o heridas para penetrarlos. Atacan a plantas jóvenes o viejas y aquellas enfermas. Pueden ser cultivados artificialmente.
Organismo hemibiotrofo. Son patógenos que mantienen vivos a sus huéspedes durante la fase de establecimiento y una vez completamente establecido lo matan.


Hormonas vegetales implicadas en los mecanismos de defensa de las plantas
Son tres las hormonas vegetales implicadas en los mecanismos de defensa de las plantas frente a agresiones externas (bióticas o abióticas): el etileno, el ácido jasmónico y el ácido salicílico. Existen dos mecanismos que transforman las señales que se producen cuando la planta sufre un ataque externo en señales de defensa:
La primera vía depende únicamente del ácido salicílico. Esta vía es la que desencadena los mecanismos de defensa frente al ataque de organismos biotrofos y hemibiotrofos.
La segunda vía depende de la relación ácido jasmónico/etileno y se desencadena frente al ataque de organismo necrotrofos.
Ambas vías de defensa son antagónicas y la potenciación de una disminuye a la otra y esto es aprovechado por algunos patógenos para producir la infección.
En cuanto al papel que desempeñan el resto de hormonas vegetales, niveles altos de auxinas y citoquininas hacen a la planta más susceptible al ataque de patógenos biotrofos, actuando supresoramente sobre la vía de defensa del ácido salicílico y potenciando la vía del ácido jasmónico ya que tanto auxinas como citoquininas son generadas por los patógenos biotrofos. Lo mismo ocurre con las giberelinas; las giberelinas promueven el crecimiento mediante la degradación de las proteínas DELLA, proteínas relacionadas con la respuesta de las plantas frente a situaciones estrés abiótico, regulando el crecimiento de estas en función de las condiciones ambientales.
Los brasinoesteroides actúan de manera contraria, aumentando la resistencia a un cierto número de organismos patógenos biotrofos.
Por último, el ácido abcísico tiene gran influencia frente al estrés abiótico, pero aún no se sabe con certeza cual es su función frente al ataque de patógenos.
Influencia de las fitohormonas en el proceso de micorrización
Como ya hemos visto en otros artículos, la micorrización mejora el crecimiento de la planta y aumenta su tolerancia frente a situaciones de estrés, pero para que se produzca la micorrización la planta tiene que estar en un determinado estado de desarrollo ya que los hongos micorrícicos no pueden colonizar la raíz por cualquier parte; lo hacen por la zona que hay justo detrás de la denominada zona de elongación.
Está demostrado que durante la micorrización se produce un cambio homeostático en los niveles de auxinas, citoquininas, ácido abcísico y ácido jasmónico. En el momento de la micorrización se produce un intercambio de señales entre las células vegetales y las células del hongo simbionte y en este proceso de señalización están implicadas las fitohormonas antes mencionadas; estos cambios hormonales están relacionados directamente con los diferentes estadíos de desarrollo del hongo simbionte.
- Las auxinas están implicadas en los primeros estadíos de la micorrización y la auxina implicada es el ácido indolbutírico (IBA). Los niveles de IBA aumentan al inicio del proceso de micorrización para acabar teniendo con unos niveles menores que en plantas micorrizadas. Los niveles de ácido indolacético (IAA) no sufren alteración alguna durante el proceso de micorrización.
- Tanto las auxinas como las citoquininas intervienen en el proceso de inactivación de la quitinasa, enzima que degrada la quitina y que es usada en respuesta al ataque de patógenos.
- En cuanto al ácido abcísico y ácido jasmónico, hemos visto en el apartado anterior que niveles altos de auxinas y citoquininas actúan supresoramente sobre la vía de protección contra organismos biotrofos y el hongo simbionte actúa como tal.
Todas estas variaciones en los niveles de auxinas y citoquininas se deben tanto a la producción por parte de la planta cuando detecta al hongo como por la propia producción de hormonas por parte del hongo y que este introduce en la planta.