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MECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASMECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTAS

PATOGENO INVASOR (virus, bacterias, hongos, insectos)

PLANTA HUESPED

SUCEPTIBLE RESISTENTE

INFECCION

Medio desfavorableMecanismo de Defensa

RESPUESTA SISTEMICA ADQUIRIDA (SAR)

Impide reproducción y/o movilización

del patógeno

Sistemina

RESPUESTA HIPERSENSITIVA

RESPUESTA LOCAL ADQUIRIDA (SAR)

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RESPUESTA HIPERSENSITIVARESPUESTA HIPERSENSITIVA• Infección localizada lesión necrótica.• Activación de genes de defensa:• - Síntesis de Proteínas Relacionadas con Patógenos (PR).• - Síntesis de 1-3 glucanasas y chitinasas Atacan la PC fungal

Elicitores de Fitoalexinas.• - Síntesis de osmotinas desestabilizan membrana fungal.• - Inhibidoras de proteasas (Insectos)• Síntesis de señales endógenas:

• - ácido salicílico : bloquea catalasa de H2O2; de lignina de

la PC; puentes cruzados en las proteínas de la PC.• - y AOE Peroxidación lipídica de la membrana • - ácido jasmónico

• - etileno

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MECANISMOS DE DEFENSA MECANISMOS DE DEFENSA ACTIVADOS POR EL PATOGENOACTIVADOS POR EL PATOGENO

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VIAS DE SEÑALIZACION INTRACELULAR VIAS DE SEÑALIZACION INTRACELULAR QUE SE ACTIVAN EN LA REACCION DE QUE SE ACTIVAN EN LA REACCION DE

DEFENSA INDUCIDADEFENSA INDUCIDA

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MECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASMECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASELICITORESELICITORES

• Inducen la síntesis de fitoalexinas en plantas como un mecanismo de defensa.

• TIPOS:a)Según su origen :

• Endógenos: Se originan de la planta huésped.

• Exógenos: Se originan del patógeno de la planta.

• b) Según su naturaleza:

• Bióticos: • Carbohidratos complejos de

la PC de hongos y plantas: oligosacarinas

• Lípidos: Ac. araquidónico

• Enzimas microbianas

• Acido salicílico

• Abióticos: • metales pesados,detergentes

• ribonucleasa autoclada,

• frío, luz UV.

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FUNGI FUNGI

Hoja

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FUNGI FUNGI

Maíz con hongo Aspergilus flavus

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Podredumbre parda - ascomiceto Roya carbonosa - basidiomiceto

FUNGI FUNGI

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MECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASMECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASOLIGOSACARINAS exógenasOLIGOSACARINAS exógenas

- GLUCANOS:Fragmentos de la PC del hongo Phytophora megasphora en

soya.

Son hepta - - glucósidos con ramificaciones 1 3 y 1 6

Induce síntesis de FA: Glyceolina.

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MECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASMECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASOLIGOSACARINAS exógenasOLIGOSACARINAS exógenas

• CHITOSAN y CHITINA:• Polímeros de PC de hongos.• Los producen las enzimas endoglicosidasas: chitinasa y

chitosanasa; presentes en 11 familias de plantas que hidrolizan las PC de los hongos en fragmentos de oligosacáridos solubles que inducen la producción de las FA, como FA isoflavonoide Pisatina en peras.

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CHITINACHITINA

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MECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASMECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASOLIGOSACARINAS endógenasOLIGOSACARINAS endógenas

• OLIGOGALACTURONIDOS:• Fragmentos de la PC vegetal por acción de endopoligactaturonasa

producidas por hongos patógenos.

• Los fragmentos tienen grado de polimerización: Oligómeros con GP < 8 ó > 13 son inactivos. Polímeros de 12 resíduos de ác. Galacturónico: los más activos.

• Induce la producción de FA: Glyceolina (Glycine max) y Casbeno (Ricinus).

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MECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASMECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASOLIGOSACARINAS endógenasOLIGOSACARINAS endógenas

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MECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASMECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASFITOALEXINASFITOALEXINAS

• Tipo de antibióticos producidos en el sitio de infección como un mecanismo de defensa contra el ataque de microorganismos ( bacterias, hongos) y de insectos.

• De bajo PM, y químicamente heterogéneo : 150 : isoflavonoides, sesquiterpenoides, diterpenos, poliacetilenos, dihidrofenantrenos, estilbenos y otros.

• Ausentes en plantas sanas.• Su síntesis es inducida por elicitores o liberadores luego de

la exposición de la planta al patógeno. • Tipos de FA:• Fenilpropanos: Xanthosina, Pisatina, Phaseolina, Glyceolina.• Terpenoides: Rhishitina, Lubimina C15, Casbeno C20.

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MECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASMECANISMOS DE DEFENSA EN PLANTASFITOALEXINASFITOALEXINAS

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METABOLISMO DEL ACIDO SALICILICOMETABOLISMO DEL ACIDO SALICILICO

NH2 COOH

Fenilalanina

Ac. Trans cinámico

Ac. Benzoico Ac. Salicílico

Respuestas CelularesAc. orto-cumárico

Ac. Benzoico conjugado Ac. Salicílico

glucósido

COOH

COR COOH

COOH

O-Glucosa

OH

1 2

34

1: Pamonio liasa ( PAL)

2: AB- 2Hidroxilasa

3: AS Glucosiltransferasa

4: AS Glucosidasa

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METABOLISMO DEL HMETABOLISMO DEL H22OO22 EN PLANTAS EN PLANTAS

Fotorespiración - Oxidación Ac. GrasosFotosíntesisFosforilación oxidativa

H2O2H2O + ½O2

R + 2 H2O

Peroxidasa

Catalasa

Inducción de genes relacionados con la defensa

RH2

Acido Salicílico

Otras EAO

X

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ACIDO SALICILICOACIDO SALICILICOCientíficos están rociando las plantas de papas con ácido salicílico, una sustancia bien conocida como un ingrediente de aspirina. En plantas, esta sustancia funciona como un compuesto de señal natural que estimula la SAR en cosechas tales como papa, tomate, lechuga y espinaca.

Los beneficios asociados con la activación de SAR incluyen plantas más saludables y una reducción en el uso de pesticidas.

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ACIDO JASMONICOACIDO JASMONICO

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BIOSINTESISBIOSINTESIS DEL ACIDO DEL ACIDO JASMONICOJASMONICO