Un apresorio es una célula especializada típica de muchos hongos patógenos de plantas que se utiliza para infectar plantas huésped . Es un órgano aplanado que "presiona" las hifas , del cual crece una diminuta clavija de infección y entra en el huésped, usando una presión de turgencia capaz de perforar incluso Mylar . [1] [2]
Después de la unión de las esporas y la germinación en la superficie del huésped, el tubo germinativo emergente percibe señales físicas como la dureza de la superficie y la hidrofobicidad , así como señales químicas que incluyen monómeros de cera que desencadenan la formación de apresorios. La formación del apresorio comienza cuando la punta del tubo germinativo cesa el crecimiento polar, se engancha y comienza a hincharse. Luego, el contenido de la espora se moviliza hacia el apresorio en desarrollo, se desarrolla un tabique en el cuello del apresorio y el tubo germinativo y la espora colapsan y mueren. A medida que el apresorio madura, se adhiere firmemente a la superficie de la planta y se forma una densa capa de melanina.se deposita en la pared del apresorio, excepto a través de un poro en la interfase con la planta. La presión de turgencia aumenta dentro del apresorio y emerge una hifa de penetración en el poro, que es conducida a través de la cutícula de la planta hacia las células epidérmicas subyacentes .
La unión de una espora fúngica en la superficie de la planta huésped es el primer paso crítico de la infección. Una vez que la espora se hidrata, se libera un mucílago adhesivo de su punta. [3] Durante la germinación , las sustancias mucilaginosas continúan siendo extruidas en las puntas del tubo germinativo , que son esenciales para la unión del tubo germinativo y la formación del apresorio. [4] La adhesión de esporas y la formación de apresorios son inhibidas por enzimas hidrolíticas como α -manosidasa , α - glucosidasa y proteasa , lo que sugiere que los materiales adhesivos están compuestos de glicoproteínas .[4] [5] La germinación también se inhibe a altas concentraciones de esporas, lo que podría deberse a un autoinhibidor lipofílico. La autoinhibición se puede superar con cera hidrofóbica de hoja de arroz. [6]
En respuesta a las señales de la superficie, la punta del tubo germinativo experimenta un proceso de diferenciación celular para formar una estructura de infección especializada, el apresorio. Frank B. (1883), en 'Ueber einige neue und weniger bekannte Pflanzenkrankheiten', acuñó el nombre "apresorio" para el cuerpo de adhesión formado por el patógeno del frijol Gloeosporium lindemuthianum en la superficie del huésped. [7]
El desarrollo del apresorio implica una serie de pasos: división nuclear, formación del primer tabique, emergencia de germinación, hinchazón de la punta y formación del segundo tabique. La mitosis ocurre por primera vez poco después de la unión a la superficie, y un núcleo de la segunda ronda de mitosis durante la hinchazón de la punta migra hacia la célula en forma de gancho antes de la formación del tabique. Un apresorio maduro normalmente contiene un solo núcleo. [2] [8] La membrana plasmática exterior del apresorio maduro está cubierta por una capa de melanina excepto en la región en contacto con el sustrato, donde se desarrolla la clavija de penetración, una hifa especializada que penetra en la superficie del tejido. [2] [9]La concentración celular de glicerol aumenta bruscamente durante la germinación de las esporas, pero disminuye rápidamente en el punto de iniciación del apresorio y luego aumenta gradualmente de nuevo durante la maduración del apresorio. Esta acumulación de glicerol genera una alta presión de turgencia en el apresorio, y la melanina es necesaria para mantener el gradiente de glicerol a través de la pared celular del apresorio. [10]
Los apresorios se inducen en respuesta a señales físicas que incluyen la dureza de la superficie y la hidrofobicidad, así como señales químicas de aldehídos [11] AMPc exógeno , etileno , la hormona de maduración del huésped y el ácido hexadecanoico, monómero de cutina vegetal . [12] [13] Los ácidos grasos de cadena larga y la secuencia tripeptídica Arg - Gly - Asp inhiben la inducción del apresorio. [14] [15]