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TEMA 10.- ENFERMEDADES DEL
DESARROLLO.
Tumores vegetales. Tumorogénesis y
transformación. Agalla en corona: plásmido Ti.
Otros plásmidos de plantas.
Sonia Alejandre Martínez
Elena Hernández de la Cueva
Natalia Hidalgo García
Adrián Gorrón Mateos
INTRODUCCIÓN
AGALLAS BACTERIANAS
Las agallas se forman en los tallos y raíces de las plantas infectadas
por bacterias.
Las bacterias penetran a través de heridas y estimulan a las células
a dividirse y agrandarse. Pueden ser:
– Amorfas cuando hay
crecimientos excesivos de
tejidos vegetales desorganizados.
– Proliferaciones de tejidos
que se desarrolla en
órganos teratomórficos
más o menos organizados.
Las especies bacterianas que producen agallas
son las siguientes:
- Corynebacterium
- Pseudomonas
- Agrobacterium
• Corynebacterium
C.fascians: ocasiona
la fasciación o agalla
foliosa de muchas
plantas herbáceas perennes
• Pseudomonas
– P. syringae: produce la enfermedad del nudo del olivo y la
agalla o cancro bacterianos del adelfo
• Agrobacterium
– A.rubí causa la agalla del tallo
de frambuesas y zarzamoras
– A. rhizogenes en la raíz
pilosa del manzano
– A.tumefaciens causa la agalla
de la corona de plantas leñosas
como en árboles frutales,
sauces, zarzas y vides.
• Agrobacterium y corynebacterium permanecen siempre en los
espacios intercelulares y nunca degradan a las células ni
ocasionan la formación de cavidades.
• Pseudomonas induce la
formación de agallas
producen la desintegración
de células y la formación de
cavidades en las agallas.
– Agrobacterium tumefaciens.
• Bacilo
• Móvil por flagelos perítricos
Las bacterias que son virulentas tienen
uno o varios plásmidos largos que contienen los genes que
codifican para:
- La infección de tumores, con el plásmido Ti (inductor de
tumores) induciendo la formación de la agalla de la corona.
- El síntoma de raíces pilosas, con el plásmido Ri (inductor
de raíces)
Los síntomas que produce Agrobacterium en sus
hospedadores no esta determinada por las especies
patógenas, sino por el tipo de plásmido que tienen.
Las cepas de las tres especies de Agrobacterium poseen
plásmidos Ti, por lo que tienen la capacidad de producir la agalla
de la corona.
Plásmido Ti
pero hasta ahora se ha visto que sólo las cepas de A.tumefaciens y
de A.rhizogenes tienen plásmidos Ri, de ahí que induzcan la
formación de raíces pilosas en sus hospedadores.
A. rubí
A.tumefaciens
Plásmido Ri
A.rhizogenes
Las bacterias de las agallas invernan en las células de la
planta y en el suelo.
Pueden ser diseminadas por:
Herramientas contaminadas
como cuchillos de poda o
desyeme
el agua de suelo
salpicaduras de lluvia
Dichas bacterias se pueden
controlar tratándolas con
bacterias antagónicas
La agalla de la corona producida por
A.tumefacians se diferencia de las demás
porque esta es maligna, ya que cuando las
bacterias han estimulado a las células de la
planta para que se dividan y agranden
continúan dividiéndose siempre y cuando
obtengan nutrientes y estén fuera del control
hormonal de la planta madre que regula su
crecimiento y diferenciación.
AGALLA DE LA CORONA
Ampliamente distribuida.Afecta a
plantas herbáceas y leñosas.
-Se encuentra principalmente en los
árboles de fruto de hueso y
pepitas,zarzas y vides.
-Se caracteriza por la formación de
tumores o agallas de tamaño y forma
variables inmediatamente debajo de la
superficie del suelo (corona de las
plantas).
-Las plantas que presentan tumores
muestran un crecimiento decreciente y
menor productividad,incluso pueden
morir.
-
A.TUMEFACIENS:”INGENIERO GENETICO”
• Introduce parte de su plásmido
o Ti (ADN T) en las células
vegetales (cel hospedante)
transformándolas en células
tumorosas.
• Las células tumorosas se hacen
independientes de la bacteria y
continúan creciendo y
dividiéndose
anormalmente.Estas células
pueden crecer en medios
nutritivos que carezcan de las
hormonas necesarias para el
crecimiento de las células
normales (no transformadas).
• Hoy en día se han logrado
transferir varios tipos de genes
de un tipo de planta a otro,por
medio de la tecnología del ADN
recombinante,en la que se utiliza
A.tumefaciens como vehiculo (
plantas transgénicas)
• Se ha podido inocular
protoplastos vegetales con
plásmidos Ti intactos o tratados
con la tecnología del ADN
recombinante en ausencia de la
bacteria.
• Esta bacteria es utilizada para
transferir toda clase de genes.
SINTOMAS:
• La enfermedad aparece en forma de pequeños crecimientos
excesivos del tallo y de las raíces de la planta:
• 1) Tumores casi esféricos, blancos o de colores vivos y
bastante blandos.
• 2) Conforme se extienden,sus superficies se hacen mas o
menos intricadas.
• 3)Posteriormente los tejidos de su superficie se vuelven
pardo-obscuros o negro debido a la muerte y pudrición de las
células periféricas.
•
•
•
•
Algunos tumores siempre son esponjosos y pueden desintegrarse o separarse
de la planta.
Otros son mas leñosos y duros o se pudren parcial o totalmente en el otoño
desde su superficie hacia su parte central y vuelven a desarrollarse en los
mismos sitios durante la siguiente estación de crecimiento,también pueden
aparecer nuevos centros tumorosos .
Los tumores se desarrollan con mayor frecuencia en el tallo y en las raíces
cerca del suelo pero surgen también en enredaderas situadas hasta 150cm,en
ramas de árboles,en pecíolos y en las nervaduras de la hoja.
Además de formar agallas,las plantas afectadas pueden quedar
atrofiadas,producir pequeñas hojas cloróticas y ser mas susceptibles a los
factores adversos del medio ambiente.
¿Como se
produce la
entrada de la
bacteria?
La bacteria inverna de forma
saprofita durante varios años
en los suelos en los cuales
viven las plantas hospedantes
a las que infectara.
Entra al interior de la planta
por heridas recientes en las
raíces o el tallo.
Cuando encuentran los
tejidos estimulan a las células
de dicho tejido a que se
dividan
¿Cómo es la
infección?
En la corteza aparecen varios grupos
de células hiperplásticas , con varios
núcleos.
Estos núcleos se dividen muy rápido
produciendo células indiferenciadas.
Pasados unos 10 o 14 días después de
haberse producido la entrada puede
observarse a simple vista un
hinchazón pequeñas.
A medida que la división y el
crecimiento irregular prosigue la
hinchazón se hace mas grande hasta
llegar a desarrollar un tumor joven.
Continuación
de la
infección
Cuando se produce esto
algunas de las células ya están en
vasos o traqueidas.
Según va aumentando el tamaño y
numero de células tumorosas, los
tejidos son aplastados y deformados
por ellas.
Esta deformación produce la
disminución del agua que llega a la
parte superior en un 20 %.
Degeneración
de los tumores
Los tumores jóvenes formados pasan
a ser tumores marrones o negros por
acción de los insectos y
microorganismos saprofitos .
Si esta degeneración se produce en
tejidos periféricos, la bacteria cae al
suelo y por medio del agua serán
transportadas hasta otras plantas que
infectaran.
Continuación de
la degeneración
Cuando los tumores no pueden
absorber agua ni nutrientes cesa
su crecimiento , se pudren y los
tejidos necróticos se desprenden.
Tumores secundarios
en las nervaduras de
la hoja
Al ocurrir esto pueden pasar dos
cosas que no crezcan mas tumores
y lo mas frecuente que una parte
quede viva y regeneren.
Hay dos tipos de tumores,
primarios los ya estudiados y
secundarios cuyo origen es los
haces vasculares y no tienen las
bacterias.
Se ha observado que cuando se injertan fragmentos
infectados de tumores pero libres de bacterias en plantas
sanas, se forman estructuras como los tumores primarios
pero sin bacterias.
Por lo que se piensa que las bacterias son importantes al
inicio ,cuando ya vuelven malignas a las células de la
planta pierden importancia.
 Llamamos células transformadas, a las que
expresan los genes del DNA T y presentan un
crecimiento incontrolable.
 Dichas células, una vez desarrolladas en la
planta hospedante producen:
1) Opinas (utilizadas por las bacterias que
presentan el DNA T)
2) Elevadas cantidades de Ac. Indolacético
(una fitohormona)
3) Citocininas y enzimas varias
 Lo primero sería realizar una inspección de las
cepas del vivero y deshacerse de los árboles
infectados
 Las cepas susceptibles no deben ser plantadas en
campos que presenten el patógeno, dichos campos
deben ser sembrados durante varios años por
gramíneas o maíz
 Debemos evitar producir heridas (corona o raíces)
ya que las bacterias penetran a través de éstas
 Controlaremos los insectos chupadores que
existan en el vivero
 La frecuencia de agallas en injertos es alta,
por lo que intentaremos producir las uniones
de yemas
 Obtendríamos cierto control sobre las agallas
si pintáramos con una mezcla de
hidrocarburos aromáticos que destruyen
selectivamente sus tejidos
 Empapando las semillas germinadas o sin
germinar o sumergiendo las plántulas en la
suspensión de una cepa de Agrobacterium
radiobacter, el cual produce una
bacteriocina(Agrocina 84) que inhibe a la
mayoría de cepas virulentas de
Agrobacterium tumefaciens (por el contrario,
puede ser poco eficaz en otros cultivos)