endosfera
Algunos microorganismos, como los endófitos , penetran y ocupan los tejidos internos de la planta, formando el microbioma endosférico. La micorriza arbuscular y otros hongos endófitos son los colonizadores dominantes de la endosfera. [2] Las bacterias, y hasta cierto punto las arqueas , son miembros importantes de las comunidades de la endosfera. Algunos de estos microbios endófitos interactúan con su huésped y brindan beneficios evidentes a las plantas. [3] [4] [5]A diferencia de la rizósfera y el rizoplano, las endósferas albergan comunidades microbianas altamente específicas. La comunidad endófita de la raíz puede ser muy distinta de la comunidad del suelo adyacente. En general, la diversidad de la comunidad endofítica es menor que la diversidad de la comunidad microbiana fuera de la planta. [6] La identidad y la diversidad del microbioma endófito de los tejidos superficiales y subterráneos también pueden diferir dentro de la planta. [7] [2] [1]
La exposición a la luz puede desencadenar la fotosíntesis en las hojas de las plantas, como las hojas verdes , y aumentar las concentraciones de productos fotosintéticos, como la glucosa, dentro del tejido de la hoja. Las bacterias existentes en la superficie de las hojas pueden responder a los productos fotosintéticos disponibles y migrar al tejido de la hoja por quimiotaxis hacia gradientes de concentración de nutrientes . Una vez que las bacterias están dentro del tejido de la hoja, no se pueden lavar, lo que representa un riesgo para los consumidores. [8] Varias bacterias, como Escherichia coli y Salmonella enterica , pueden adherirse a la microestructura en la superficie de las hojas de las plantas, como tricomas , estomasy surcos, [9] y localícelos en sitios que no sean accesibles para el agua de lavado y los desinfectantes. Las bacterias también pueden infiltrarse en las aberturas disponibles en la superficie de la hoja, como estomas, cortes y heridas, para alcanzar profundidades de decenas de micrómetros debajo de la epidermis de la hoja . [10] Esta infiltración puede presentar un riesgo para el consumo humano de verduras de hoja verde crudas. [11] [8]
La luz es una de las fuerzas impulsoras que pueden promover la infiltración de bacterias patógenas en las hojas de las plantas. La incubación de S. enterica ( serovar Typhimurium ) en hojas de lechuga iceberg a la luz condujo a la asociación de bacterias cerca de los estomas abiertos y la infiltración en el tejido de la hoja. Sin embargo, una condición de oscuridad provocó un patrón de unión disperso en la superficie de la hoja y una pobre infiltración estomática. [10] Los nutrientes, como la glucosa y la sacarosa , producidos por las células fotosintéticamente activas en el tejido de la hoja durante la exposición a la luz son atractivos para las bacterias que pueden estar inicialmente presentes en la superficie de la hoja. [12]La apertura de los estomas a la luz brinda una oportunidad para que las bacterias se transporten a través de la quimiotaxis hacia los gradientes de nutrientes hacia el interior de la hoja. Muchas plantas han desarrollado maquinaria de defensa estomática para cerrar los estomas tras la percepción de estructuras superficiales bacterianas, conocidas como patrones moleculares asociados a microbios (MAMP). [13] Sin embargo, no siempre tiene éxito y se demostró que algunos patógenos humanos penetran en el interior de la hoja a través de un proceso relacionado con la quimiotaxis y la motilidad . [10] [8]
Esquema físico que se centra en una abertura estomática en
a) condiciones de oscuridad b) condiciones de luz
c) Primer plano de las vías subyacentes dentro de un tejido foliar
que dan como resultado la infiltración bacteriana inducida por la luz en la hoja