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China Aster
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Las plantas zombies invaden el mundo

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Dentro de los seres vivos más importantes del planeta tenemos a los miembros del reino plantae, las plantas  son seres vivos mayormente fotosintéticos sin capacidad locomotora.

Las plantas presentan paredes celulares que se componen principalmente de celulosa (polímero lineal de cadena larga formado por moléculas de D-glucopiranosa). Son estudiadas por la rama de la biología conocida como fitología (viene de las raíces griegas φυτόν (phyton = vegetal) y λογία (logia = discurso, estudio, tratado).

Las plantas pueden enfermar por la presencia de virus, hongos y bacterias los cales pueden afectar a la planta hospedera en las hojas, brotes, flores y frutos, causando enanismo, mosaicos (combinación de colores verde-amarillo), moteados, necrosis, clorosis,  deformaciones, entre otras enfermedades.

Fitoplasma
Amarillamiento letal del coco, una enfermedad de fitoplasma de la palma – De USDA Forest Service

Plantas zombies

Las plantas están expuestas a grandes cantidades de plagas causantes de enfermedades que puede ser asintomáticas o con frecuencia pueden terminar con la vida de la planta. A nivel mundial existe un tipo de patógeno que afecta el desarrollo, fertilidad y crecimiento normal de la planta, pero no llega a matarla, la mantiene con vida para alimentarse de ella y tenerla como planta hospedera para poder infectar a otras plantas.

Este patógeno a su vez no le permite florecer, crecer, ni dar fruto, por lo que a estas plantas hospederas se les dio el nombre de plantas zombies. Esta condición de plantas zombies es ocasionada por una bacteria llamada fitoplasma.

Fitoplasma

En el año 1967 se reportó el descubrimiento del fitoplasma (palabra que provine del griego, phyton: planta y plásmatos: forma, figura, aspecto), mientras un grupo de investigadores buscaban la causa del amarillamiento del Aster, en Asia. Geográficamente de Asia migró hacia Europa y posteriormente a América. A estos organismos unicelulares se los llamó inicialmente organismos similares a micoplasmas debido a su similitud morfológica con los micoplasmas de animales y a su sensibilidad a los antibióticos de la familia de las tetraciclinas.

Los fitoplasmas habitan en las células cribosas del floema de sus plantas hospederas. El tamaño de sus genomas (550 kb a 1 500 kb) es relativamente pequeño aunque con un alto contenido de genes en comparación con otros procariotas y carecen de varias funciones biosintéticas. La célula del fitoplasma está rodeada por una membrana plasmática trilaminar, de unos 10 mm de grosor, compuesta de dos tercios de proteínas y un tercio de lípidos. Su citoplasma contiene ribosomas para la síntesis de proteínas, y una molécula de ADN doble circular.

Los fitoplasmas son bacterias del genero mollicutes que principalmente habitan en el floema de la planta y son transmitidos por insectos vectores que se alimentan de floema y van de planta en planta. La transmisión del fitoplasma no se lleva a cabo a través de las semillas. Los fitoplasmas son parásitos estrictos del hábitat intracelular de plantas e insectos vectores (pertenecientes al orden Homoptera, Familias Cicadellidae, Cixidae, Cercopidae, Psyllidae y Fulgoridae).

Su tamaño (diámetro medio de 200–800 nm) y crecimiento depende del grado de desarrollo de los tubos cribosos donde se localizan, y tienen la capacidad de pasar a través de los poros de las células cribosas del floema. Se ha reportado que los fitoplasmas afectan a unas 1000 especies vegetales hospedantes, la mayoría dicotiledóneas.

Los fitoplasmas, son parásitos estrictos, bacterias carentes de pared celular, sólo viven en las plantas y en sus insectos vectores, por lo que hasta la fecha no se ha logrado mantener esta bacteria en cultivos in vitro. Los fitoplasmas se multiplican en el interior del insecto y persisten en él hasta su muerte.

 enfermedad del fitoplasma
Una vid con la enfermedad del fitoplasma «flavescence dorée» – By Josef Klement

Síntomas de las plantas zombies

Las plantas presentan amarillamiento, virescencia (lo pétalos se tornan verdes como si fueran hojas), enanismo, infertilidad, poco o nulo desarrollo de frutos, escobas de bruja (muchas ramificaciones juntas sin flor, sin hojas, sin fruto). Los fitoplasmas interfieren con el metabolismo de las hormonas vegetales. Para detectar la presencia del fitoplasma se lleva a cabo la extracción del ADN de la planta para su posterior amplificación por PCR anidada o por PCR tiempo real.

Plantas en peligro de extinción

Debido a la capacidad del fitoplasma de mantener a la planta con vida mientras se alimenta de ella, pero evita que esta pueda proliferar, muchos cultivos a nivel mundial están peligrando tanto cultivos utilizados para alimentación (cebolla, chile, nopal, jitomate, fresa, pera, amaranto, entre otros)  como cultivos hornamentales (palma, crisantemo, cempasúchil, entre otros.

Aunque el tema del fitoplasma no era muy conocido hasta hace algunos años, recientemente diferentes grupos de investigadores están tratando de dilucidar una solución a este problema que aqueja a una gran cantidad de plantas en todo el mundo.

(imagen de cabecera: Una flor de China Aster que muestra síntomas de filodia – By Amityadav8 – Own work)

Bibliografía

  • Nishigawa; Shin–ichi Miyata; Kenro Oshima; Toshimi Sawayanagi; Akihiro Komoto; Tsutomu Kuboyama; Izumi Matsuda; Tsuneo Tsuchizaki; Shigetou Namba. 2001. In planta expression of a protein encoded by the extrachromosomal DNA of a phytoplasma and related to geminivirus replication proteins. Microbiology. (147): 507–513.
  • Camarena Gutiérrez; R. De La Torre Almaraz. Fitoplasmas: síntomas y características moleculares. Phytoplasm: symptom and molecular characteristics. Rev. Chapingo ser. cienc. for. ambient vol.14 no.2. 2008.
  • Kirkpatrick, B. C.; Smart, C.; Blonquist, C.; Guerra, L.; Harrison, N.; Ahrens, U.; Lorenz, K H.; Schnider, B.; Seemüller, E. 1994. Identification of MLO–specific PCR primers obtained from 16s/23s rRNA spacer sequences. Proceedings of the 10ª internacional Congress of the Internacional Organization for Mycoplasmology (IOM) 261–262.
  • Candelario Ortega-Acosta, Daniel Leobardo Ochoa-Martínez, Reyna Isabel Rojas-Martínez. Filodia de la margarita (Dimorphotheca sinuata) asociada a Candidatus phytoplasma asteris. Revista Mexicana de fitopatología. 2019.
  • Reyna Isabel Rojas-Martínez, Emma Zavaleta-Mejia. El fitoplasma que induce la filodia del cempazúchil (Tagetes erecta L.) no se transmite por semilla. Revista mexicana de fitopatología. 2001: 9(2).
  • Convención Internacional de Protección Fitosanitaria. Protocolo de diagnóstico.

 

María del Carmen Lagunas Cruz - Biología y Química

María del Carmen Lagunas Cruz

María del Carmen Lagunas Cruz (UNAM- México)

Estancia posdoctoral

Doctora en Ciencias

Maestra en Ciencias Biológicas

Bióloga

Jefa de secciones química y biología en la revista digital las nueve musas

Directora editorial de salud LGBTIQ+

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