Resistencia Sistémica Inducida Experiencias con Agro-MOS en Cultivos de Papaya Maradol Mario Antonio Véliz Herrera AGROBIOTEC/NUTRES
ECOSISTEMA NATURAL (CONVIVENCIA)
APROVECHAMIENTO DE RECURSOS
PLANTAS Agua, nutrientes, Cond. Ambientales
MICROORGANISMOS Degradaci贸n de M.O. Muerta
ECOSISTEMA AGRICOLA (MONOCULTIVO)
PROCESOS SELECTIVOS (Hongos, Bacterias, Insectos)
INCREMENTO DE POBLACION (Hongos, Bacterias, Insectos)
Carencia de Se帽ales Tempranas
EQUILIBRIO
Incapacidad de Interacci贸n de la planta con el medio
Falta de Disparo en Etapas Iniciales
§ Tras el ataque de los patógenos a la planta, ésta pone en marcha mecanismos de respuesta local como son la lignificación, la formación de papilas, el enriquecimiento de la pared celular en glicoproteínas ricas en hidroxiprolina, o la oclusión vascular. Junto al desarrollo de estructuras locales para bloquear la entrada de los patógenos, también se acumulan sustancias alrededor del lugar de la infección, conocidas como fitoalexinas, que incluyen una gran cantidad de productos naturales, que se producen en mayor cantidad tras la entrada de un patógeno y poseen capacidad antimicrobiana § Además de la defensa local, la resistencia de las plantas puede extenderse hacia regiones totalmente intactas de la misma que no han sido lesionadas por el patógeno. Esta resistencia se ha denominado Sistémica Inducida o Adquirida. La respuesta tiene una duración de semanas y no es específica, ya que actúa de forma semejante para una amplia variedad de patógenos, o incluso tras lesiones mecánicas no causadas por patógenos invasores (la producción de pequeñas lesiones a las plantas ha sido utilizada por agricultores en la antiguedad para inducir resistencias en las mismas frente a la invasión de diversos patógenos).
Mecanismos de Resistencia de las Plantas Barreras
Preexistentes
Inducidas
Físicas
Pared Celular Cutícula Lignina Otros (Estomas, Lenticelas)
Lignificación Muerte de Célula Huésped Inducción de Lipooxígenasa e Hidrolasas Formación de Papilas Oclusión de Vasos Glicoproteínas Ricas en Hidroxipolina
Bioquímicas
Componentes antimicrobianos o metabolitos secundarios : Glucósidos, Cianogénicos Terpenoides Compuestos Fenólicos Acido Hidroxámico
Formación de Fitoalexinas Acido Salicílico (Activación de Genes de Resistencia) Proteínas Relacionadas con la Patogénesis : Proteínas de Resistencia Sistémica (PRS)
¿Qué ocurre en la planta frente a una situación de estrés?
Proceso de inducci贸n de Resistencia
Plant Defense Signal Transduction Pathways
Efecto cascáda § § § § § § § § § §
Perturbación (Sitio de infección) Señal (Producción de ácido saliscílico) Translocación en la planta vía Floema Traducción (Interpretación) Amplificación (en el tejido) Condiciones para la resistencia (Proteinas-PR) * Inhibidores de proteinasa * Síntesis de lignina * Quitinasa * Fitoalexinas
Respuesta Hipersensitiva (Muerte Celular del Area Afectada)
Agro-MOS promueve la Síntesis de Compuestos Antimicrobianos y Antifúngicos, como (Péptidos, Proteínas PR, Fitoalexinas, Pectinasas, B-Glucanasas, Etc.) en mayor cantidad, con más oportunidad y con mayor agresividad
Factores que Afectan la Producción de Mecanismos de Defensa
§Stress en la Planta §Uso Excesivo de Agroquímicos Sintéticos §Cambios de Temperatura y/o Humedad §Factores Climatológicos (Radiaciones)
INDUCTORES DE RESISTENCIA Son moléculas muy estables, cuya variabilidad es inferior a la del resto del patógeno, por lo cual han sido “elegidas” por plantas y animales como las “huellas delatoras” de los diferentes grupos de patógenos. Son compuestos capaces de promover las respuestas de defensa de las plantas, aún en ausencia de patógenos. La Resistencia Inducida es un fenómeno biológico complejo que implica la activación de varios procesos, incluyendo hipersensibilidad, las barreras estructurales, el aumento de la síntesis de fitoalexina y la acumulación de proteínas relacionadas a patogénesis (proteínas PR).
End of an Era: Entering the Post-Genomic Era • The completion of the human genome projects has opened the way to the next great advances in biology
The age of functional genomics is here!
A paradigm shift: Developing nutritional strategies using nutrigenomics HEALTH NUTRITION
Gene expression and metabolism DEVELOPMENT
GROWTH
Transcriptomics: The keys to gene regulations • Examining the control of messenger RNA formation (gene expression) • Influenced by : – DNA – Biochemical environment • Hormones • Surrounding cells • Nutrients
Agro-Mos Inductor de Resistencia SistĂŠmica
AGRO-MOS Inductor de Resistencia Sistémica
INGREDIENTES •ALFA AMINO NITRÓGENO Min. 550mg/L •BIOPLEX COBRE 4.0% •EXTRACTO SECO DEL MEDIO DE CULTIVO, DE LA FERMENTACION DE BACTERIAS •LEVADURAS DESHIDRATADAS •PH 2.53
Productos de la cĂŠlula de levadura usados en Agromos Parte interna y externa de la pared celular Levadura Completa
Extracto
Externa (mannano) Agro-Mos
Interna (glucano)
ACCIÓN DE LOS MANANO OLIGOSACCHARIDOS MANANO OLIGO SACCHARIDOS EXTRACTO SECO DE LA FERMENTACION DE BACTERIAS LEVADURAS DESHIDRATADAS • Una capa delgada de bacterias se depositan en las hojas y tallos del cultivo, previniendo que se adhieran los patógenos o enfermedad al tejido de la planta. • Desarrollo de la Inducción de Resistencia Sistémica, generando mecanismos de defensa naturales en la planta.
Producción de oligosacarinas durante la invasión de una célula vegetal por un hongo. La planta segrega enzimas, como quitinasas y glucanasas, que atacan la pared celular del hongo produciendo las oligosacarinas, que disparan la producción de compuestos de defensa por parte de la planta (fitoalexinas). De modo recíproco, las pectinasas del hongo liberan oligosacarinas biológicamente activas de la pared celular vegetal, lo que también contribuye a estimular la síntesis de fitoalexinas.
ALPHA AMINO NITROGENOS Moléculas Modelo para obtener compuestos más activos en cuanto a su actividad inductora; formación de fitohormonas (auxinas, etileno, etc) Precursores de la síntesis de poliaminas que intervienen en la regulación de los procesos fundamentales de la planta. Fortalecimiento de la paredes celulares para conferirle mayor resistencia y recuperar la condición comprometida por el ataque. El Elicitor ó Inductor precisa ser reconocido en la planta por un Receptor (proteína), que activa la expresión de genes de defensa (PR). La activación de la ISR no depende de un incremento endógeno local y sistémico de SA, Por el contrario dicha resistencia depende de las rutas reguladas por las hormonas etileno(ET) y ácido jasmónico (JA).
Proteínas PR (pathogenesis-related) Familia
Propiedades
PR-1 PR-2 PR-3 PR-4 PR-5 PR-6 PR-7 PR-8 PR-9 PR-10 PR-11 PR-12 PR-13 PR-14 PR-15 PR-16 PR-17
antifúngica β-1,3-glucanasa quitinasa proteína de unión a quitina thaumatin-like protein inhibidor de proteinasa endoproteinasa quitinasa peroxidasa ribonucleasa quitinasa defensina tionina lipid-transfer protein oxalato oxidasa oxalato oxidasa desconocida
Bioplexes: Minerales traza proteinados BIOPLEX COBRE : Forma Aminoquelatada, que permite una mejor interpretación metabólica del mineral por la planta y por lo tanto una mayor absorción del elemento, dándole mayor presencia y acción sobre el patógeno, permite el control de hongos y bacterias en la planta, así como evita el ingreso de estos por vía de fisuras en la misma.
Biomolécula formulada por microorganismos y proteínas
Resistencia natural de las plantas ยงInsectos ยงHongos ยงBacterias ยงVirus ยงMicoplasmas
ÂżQuĂŠ representa esto en la agricultura?
多Vacunar plantas ?
Agro-Mos Modo de Acción • Una capa delgada de bacterias se depositan en las
hojas y tallos del cultivo, previniendo que se adhieran los patógenos o enfermedad al tejido de la planta.
• Desarrollo de la Inducción de Resistencia Sistémica,
generando mecanismos de defensa naturales en la planta.
Agro-Mos Benefícios Palpables La planta presenta un mejor amarre de flores y frutas, el banco de fruta se da en forma completa y fluida, además de que esta es de muy buena calidad, coloración, calidad de cáscara, grados brix y peso ó densidad, lo que permite el alcance de los mejores precios a la exportación. La planta ofrece un ciclo de producción completo, sin manifestar el problema en parámetros productivos, se disminuye notablemente en un 85% - 95% la selección de plantas afectadas y se llegan a obtener altos volúmenes de producción.
Ac. Salicilico MG/G
Efecto de inoculaci贸n en plantas de tabaco con el virus TMV en los niveles de Ac. Sal铆cilico 0.15 Inoculado (0.09)
0.10
(0.08) (0.07)
(0.07)
(0.06)
0.05
Testigo
(0.03)
(0.025)
0.00 0
24
48
72
96
120 144
Horas post-inoculaci贸n (Metraux & Raskin, 1993)
168
SIGNOS VISUALES DE DAﾃ前 POR VIROSIS
Efectos del Daño por Bunchy Top (Mycoplasma)
Pérdida de Entrenudos
Pérdida de Punto de Crecimiento Apical
DAﾃ前 POR VIRUS DEL MOSAICO
DAﾃ前 EN AREA FOLIAR Y FRUTO POR RING SPOT VIRUS
La Virosis ya no es factor para producir con Rentabilidad..!!!!!
AFECTADAS POR RING SPOT VIRUS
FRUTAS SANAS CON AGROMOS
REBROTES SANOS EN PLANTA AFECTADA CON AGROMOS
REBROTES SANOS CON AGROMOS
Planta afectada, con Banco Completo de Frutas y Amarrando Flores
Programa de Aplicaci贸n en Papayas
Programa Preventivo Activación del Sistema de Alerta v Aplicación en vivero (10 días a Transplante)
2.5 ml/lt agua
v Aplicación 10 días Post Transplante
2.5 ml/lt agua
v Aplicación 15 días posteriores
2.5 ml/lt agua
vAplicación 21 días posteriores
2.5 ml/lt agua
•Todas las aplicaciones posteriores serían cada 21 días durante todo el ciclo de vida de la planta, considerando una dosis de 2.5 mililitros de Agro-MOS por litro de agua, para sostener los títulos, dada la alta patogenicidad de la zona y el stress que padece la planta por temperatura, humedad, floraciones y amarre de fruto, en caso de que la infestación por vectores se incremente, ajustar a aplicaciones quincenales y de acuerdo a incidencias, ajustar de 3 – 5 ml por litro de agua.
Programa Correctivo Tratamiento Sobre Brote v Aplicación de Inicio
5 ml/lt agua
v Aplicación 15 días posteriores
5 ml/lt agua
•Todas las aplicaciones posteriores se realizarían cada 15 días durante todo el ciclo de vida de la planta, considerando una dosis de 5 mililitros de Agro-MOS por litro de agua, para sostener la actividad de resistencia y fortalecer a la planta permitiendo que produzca rentablemente.
AGROMOS HERRAMIENTA IDONEA EN EL PROGRAMA DE MANEJO INTEGRAL DE ENFERMEDADES § Mejora la efectividad de los fungicidas § Orgánico, cero días a cosecha § Reducción del costo de control y/o prevención de enfermedades § Reduce el desarrollo de enfermedades resistentes § Amigable con el medio ambiente
La inducción de respuestas en la planta no se limita sólo a defensa frente al estrés…
…aumentar la producción también es posible
Respuestas sobre el crecimiento y fisiología en la planta como consecuencia de la acción de inductores / receptores
Cambios fisiológicos
Cambios en la expresión de genes
§Intercambio iónico §Fotosíntesis §Absorción de nutrientes
§Enzimas fijación carbono §Síntesis proteínas §Transporte/Procesado de proteínas §Ca2+Regulador de proteínas §Metabolismo de la pared celular §Síntesis de poliaminas §Genes de la inducción floral y del cuajado de frutos §Genes del tamaño de los frutos
Aumento desarrollo Floración mas precoz Floración más uniforme Vigor Color Maduración más precoz Aumento biomasa radicular Incremento producción Firmeza frutos Calidad post-cosecha