Efectos bióticos en Catharanthus roseus

Efectos bióticos en Catharanthus roseus

Catharanthus roseus (L.) G. Don es comúnmente conocido como el bígaro de Madagascar. Es una especie única de arbusto ampliamente distribuida y naturalizada en África, América, Asia, Australia, el sur de Europa y algunas partes de las islas del Pacífico. Pertenece a la familia Apocynaceae y consta de un total de 8 especies. Es considerada como una importante planta medicinal con ricas fuentes benéficas para la salud. Consta de más de 100 alcaloides y cantidades significativas de compuestos bioactivos, incluidos flavonoides, compuestos fenólicos y otros antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos. (Moon et al., 2018)(Rashmi & MP, 2015) (Mujib, Ali, & Isah, 2014)

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La propiedad medicinal de C. roseus  se ha registrado en la literatura de la medicina tradicional desde 50 a.C. Para este variedad de se han utilizado diferentes partes de esta planta en diversas formas en remedios caseros y tradicionales en todo el mundo para el tratamiento de una amplia gama de enfermedades como la diabetes, fiebre, malaria, hipertensión, cáncer, dolencias estomacales, enfermedades cardíacas, leishmaniasis, reumatismo, y enfermedades hepáticas.(Kulkarni, Baskaran, & Jhang, 2016)

Actualmente las enfermedades de las plantas representan un estrés biótico enorme para estos organismos, lo que resulta en una gran pérdida económica para los agricultores. A su vez, el impulso de los agricultores para combatir este tipo enfermedades dio como resultado la invención de varios fungicidas y bactericidas, cuya aplicación trajo como consecuencia consecuencias ambientales que a su vez significan un peligro para la salud del ser humano, además de que un gran número de estos patógenos han desarrollado resistencia a estos químicos. Debido a esto el surgimiento de nuevas técnicas y herramientas como el biocontrol de las enfermedades han tomado mayor importancia.(Ansari & Mahmood, 2019)

Algunos estudios señalan que C. roseus es muy susceptible a las infecciones por fitoplasmas, aunque hoy en día se desconocen los motivos exactos de esta problemática. Debido a esto, se ha utilizado como huésped experimental y para el mantenimiento de colecciones de fitoplasmas con fines de investigación.(Hodgetts, Crossley, & Dickinson, 2013)

Los fitoplasmas son procariotas de la clase Mollicutes que de acuerdo a diversas fuentes infectan a más de 700 especies de plantas en todo el mundo. Este tipo de patógeno es transmitido mediante organismos como el saltamontes y psílidos que se alimentan del floema de las plantas. Sin embargo, a pesar de la gran problemática que estos microorganismos presentan, hoy en dia no han podido ser cultivado in vitro, por lo tanto, los métodos moleculares son el mejor enfoque para su detección, identificación y clasificación. Según la similitud de secuencia de nucleótidos del gen 16S rRNA, los fitoplasmas se clasifican como especies "Candidatus"(Barbosa, Eckstein, Filho, Bedendo, & Kitajima, 2012).

Los síntomas causados por fitoplasmas en las plantas infectadas pueden incluir, entre otros; virescencia (el desarrollo anormal de enverdecimiento en el tejido floral), filodia (desarrollo de partes florales en estructuras similares a hojas), esterilidad, alargamiento y malformaciones de flores, coloración amarillenta y vertical de las hojas.(Hodgetts et al., 2013)

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Principales síntomas causados por fitoplasmas en Catharanthus roseus

Actualmente, ante esta problemática diversas investigaciones se han realizado en búsqueda de la erradicación de estos microorganismos. Por ejemplo, Curcovic et.al. tenía el objetivo de examinar la posible actividad post-infecciosa del ácido β-aminobutírico (BABA) el cual es un aminoácido el cual presenta actividad contra nematodos, hongos, bacterias y el virus del mosaico del tabaco. Para este estudio se buscaba por primera vez analizar el efecto de este aminoácido contra cepas de fitoplasma AY-A y KVI en brotes de Catharanthus roseus cultivados in vitro. Para esto, los brotes se cultivaron en medio Murashige y Skoog (MS) suplementado con diferentes concentraciones de BABA (10 μM, 100 μM, 1 mM, 10 mM, 100mM), a través de cinco subculturas. La presencia de fitoplasmas se confirmó mediante PCR en los brotes infectados con AY-A y KVI después del primer y quinto subcultivo, lo que demuestra que, en estas condiciones experimentales, BABA no tuvo efecto benefico contra los fitoplasmas. (Ćurković Perica & Šeruga Musić, 2005).

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Marcador M ΦX174 HaeIII digerido;1: planta sana de Catharanthus roseus; 2-6: brotes de C. roseus infectados con fitoplasma tratados con diferentes concentraciones de ácido β-aminobutírico; 8 control

Por otro lado, Sung et.al. propuso el uso de Auxinas como una alternativa para el entendimiento de los síntomas causados por este patógeno. En su experimentación, se demostró el efecto del uso del ácido 1-naftaleneacético (NAA) en las variedades infectadas con fitoplasma (PLY). Como resultado de esto se encontró que el ácido 1-naftaleneacético estimulaba el desarrollo de síntomas en los brotes que habían sido inoculados con el fitoplasma. Sin embargo, a pesar de que NAA promovía el desarrollo de síntomas, se observaron también la presencia de más brotes no sintomáticos los cuales no contenían estos fitopatógenos, lo que sugiere que NAA previene la colonización de estos en brotes no sintomáticos. En conclusión, los investigadores señalan que la auxina tiene dos efectos opuestos en la defensa de C. roseus contra la infección por fitoplasma. La auxina puede suprimir la inducción de los mecanismos de defensa en plantas infectadas con fitoplasma y acelerar como resultado un desarrollo de los síntomas. Por otro lado, la auxina puede retardar la colonización de fitoplasmas en los tejidos remotos. De este modo se sugiere que un posible  pretratamiento de NAA podría ser una manera eficaz para mejorar efectivamente la resistencia de la planta contra el fitoplasma.(Tai, Lin, Sung, & Chen, 2013)

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Además, en un estudio propuesto por Rufo et.al. se evaluaron tres tratamientos experimentales que consistieron en la inoculación con un hongo micorrízico arbuscular, la aplicación de un péptido antimicrobiano sintético o la aplicación de un inductor de resistencia para contrarrestar las enfermedades causadas por 2 variedades de fitoplasmas (rubi y solani). Como resultados se observó que en las plantas de C. roseus, se incrementó la tolerancia y un control efectivo de ambos fitoplasmas por parte de las micorrizas, ya que los patógenos no se detectaron por PCR en tiempo real en el 60% de las plantas inoculadas con los fitoplasmas, mientras que los patógenos estaban presentes en todas las plantas no micorrícicas.

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