Los hemibiótrofos son el espectro de patógenos de plantas, que incluyen bacterias, oomicetos y un grupo de hongos patógenos de plantas que mantienen vivo a su huésped mientras se establecen dentro del tejido del huésped, absorbiendo los nutrientes con una breve fase similar a la biotrófica . [1] [2] Luego, en etapas posteriores de la infección, cambia a un estilo de vida necrotrófico , donde mata desenfrenadamente las células huésped, obteniendo sus nutrientes de los tejidos muertos. [3]
Este modo de interacción, en el que la biotrofia inicial seguida de un cambio a necrotrofia, se ha observado en el modelo fúngico Magnaporthe oryzae (hongo del añublo del arroz) y otros patógenos como muchos Colletotrichum spp. (a menudo llamadas enfermedades de antracnosis , por ejemplo, Colletotrichum lindemuthianum ), tizón de la hoja del maíz del sur ( Bipolaris maydis ) y Zymoseptoria tritici ( sinónimo de Mycosphaerella graminicola , mancha de la hoja del trigo) . [4] [5] [6]Colectivamente, representan algunos de los parásitos de plantas más destructivos, causando enormes pérdidas económicas y amenazando la seguridad alimentaria mundial. [7]
Un espectro de patógenos vegetales hemibiotróficos, incluida la bacteria Pseudomonas syringae y el oomiceto Phytophthora infestans (tizón de la patata) , también exhiben características tanto de biótrofos como de necrotrofos y, por lo tanto, se denominan hemibiótrofos, según las etapas de su ciclo de vida.
A diferencia de los biótrofos, los hemibiótrofos tienen estilos de vida duales. El estilo de vida biotrófico inicial de los hemibiótrofos causa un daño mínimo a los tejidos vegetales, mientras que el hongo obtiene nutrientes de los tejidos vegetales vivos [8] Los hongos hemibiotróficos requieren tejido vegetal vivo para sobrevivir y completar su ciclo de vida.
La mayoría de los hemibiótrofos fúngicos desarrollan haustorios , mientras que algunos producen hifas intracelulares para adquirir nutrientes del citoplasma del huésped. [9] [10] Sin embargo, en el estilo de vida hemibiotrófico, el patógeno más tarde rompe las paredes de la célula huésped a través de la secreción de enzimas hidrolíticas y se alimenta de los nutrientes liberados. [8] [11] Estas enzimas hidrolíticas y toxinas se sintetizan durante la fase necrotrófica posterior. También producen hifas extracelulares entre las células huésped para facilitar la asimilación de nutrientes. [8] [9] Los hongos fitopatógenos producen y secretan muchas de las llamadas proteínas efectoras que interactúan con el huésped y juegan un papel importante en la virulencia.
El hongo del añublo del arroz Magnaporthe oryzae [12] y las especies de Colletotrichum generalmente se consideran hemibiótrofos. [8] [1] [13] Tres especies hemibiotróficas, Colletotrichum pisicola, C. vignae y C. destructivum pertenecen al complejo Colletotrichum destructivum . Fusarium oxysporum es la causa de la enfermedad del marchitamiento por fusarium y Moniliophthora roreri , que causa la enfermedad de la pudrición helada de la vaina del cacao , son hemibiótrofos que afectan a muchos cultivos agrícolas y florícolas en todo el mundo [14] [15] [16]