Endofito


Un endófito es un endosimbionte , a menudo una bacteria u hongo , que vive dentro de una planta durante al menos parte de su ciclo de vida sin causar una enfermedad aparente. Los endófitos son ubicuos y se han encontrado en todas las especies de plantas estudiadas hasta la fecha; sin embargo, la mayoría de las relaciones entre endófitos y plantas no se comprenden bien. Algunos endófitos pueden mejorar el crecimiento del hospedador, la adquisición de nutrientes y mejorar la capacidad de la planta para tolerar el estrés abiótico, como la sequía, la salinidad [1] y disminuir el estrés biótico al mejorar la resistencia de la planta a insectos, patógenos y herbívoros .

Los endófitos fueron descritos por primera vez por el botánico alemán Johann Heinrich Friedrich Link en 1809. Se pensaba que eran hongos parásitos de las plantas y más tarde el científico francés Béchamp los denominó "microzimas". Existía la creencia de que las plantas estaban sanas en condiciones estériles y no fue hasta 1887 que Victor Galippe descubrió las bacterias que se encuentran normalmente dentro de los tejidos de las plantas. [2] Aunque la mayoría de los estudios endofíticos informan la relación mutualista de bacterias y hongos, Das et al., (2019) informaron sobre el viroma endofítico y su función probable en los mecanismos de defensa de las plantas. [3]

Los endófitos pueden transmitirse verticalmente (directamente de padres a hijos) u horizontalmente (entre individuos). [4] Los hongos endófitos transmitidos verticalmente generalmente se consideran clonales y se transmiten a través de hifas de hongos que penetran en el embrión dentro de las semillas del huésped , mientras que la reproducción de los hongos a través de conidios asexuales o esporas sexuales conduce a la transmisión horizontal, donde los endófitos pueden diseminarse entre plantas en una población o comunidad. [5]

La mayoría de las relaciones entre plantas y endófitos aún no se comprenden bien. [7] Sin embargo, recientemente se demostró que los endófitos se transmiten de una generación a otra a través de semillas, en un proceso llamado transmisión vertical. [8] Los endófitos y las plantas a menudo participan en el mutualismo, y los endófitos ayudan principalmente en la salud y supervivencia de la planta huésped con problemas como patógenos y enfermedades, [9] estrés hídrico, estrés por calor, disponibilidad de nutrientes y mala calidad del suelo, salinidad, y herbivoría. [2] A cambio, el endófito recibe carbono por energía de la planta huésped. Las interacciones planta-microbio no son estrictamente mutualistas , ya que los hongos endofíticos pueden potencialmente convertirse en patógenos osaprótrofos , generalmente cuando la planta está estresada. [10] Los endófitos pueden volverse activos y reproducirse en condiciones ambientales específicas o cuando sus plantas hospedantes están estresadas o comienzan a envejecer , lo que limita la cantidad de carbono proporcionado al endófito. [11] [12]

Los endófitos pueden beneficiar a las plantas hospedantes al evitar que otros organismos patógenos o parásitos las colonicen. Los endófitos pueden colonizar ampliamente los tejidos vegetales y excluir competitivamente otros patógenos potenciales. [13] [14] Se ha demostrado que algunos endófitos de hongos y bacterias aumentan el crecimiento de las plantas y mejoran la resistencia general de las plantas. [15]

Los estudios han demostrado que los hongos endofíticos crecen en una interacción muy íntima con las células de la planta huésped. Se ha observado que las hifas fúngicas crecen aplanadas o encajadas contra las células vegetales. Este patrón de crecimiento indica que las hifas fúngicas están sustancialmente unidas a la pared celular de la planta huésped, pero no invaden las células vegetales. [16] Las hifas de hongos endofíticos parecen crecer al mismo ritmo que las hojas de sus huéspedes, dentro de los espacios intercelulares del tejido vegetal. [17]


Imagen de microscopio electrónico de transmisión de una sección transversal a través de un nódulo de raíz de soja ( Glycine max ). La bacteria fijadora de nitrógeno, Bradyrhizobium japonicum , infecta las raíces y establece una simbiosis. Esta imagen de gran aumento muestra parte de una célula con un único bacteroide (célula similar a una bacteria o célula bacteriana modificada) dentro de sus simbiosomas . En esta imagen, también puede ver el retículo endoplásmico , el aparato de Golgi y la pared celular.
Interacciones entre plantas y bacterias endofíticas [6]
Abreviaturas: (PHA), compuestos orgánicos volátiles (VOC), especies reactivas de oxígeno (ROS), especies reactivas de nitrógeno (RNS), sistema de secreción de tipo III (T3SS), sistema de secreción de tipo VI (T6SS), hemaglutininas (HA), ARN pequeños (ARNs), microARN de cobre (Cu-miARN), lipopolisacárido (LPS), proteínas arabinogalactanos (AGP), patrones moleculares asociados a microbios (MAMP), ácido jasmónico (JA), etileno (ET), ácido salicílico (SA) . Las flechas que apuntan hacia arriba indican un aumento, mientras que las que apuntan hacia abajo indican una disminución en los niveles de expresión.