16.2E: Endófitos y Plantas

Un endófito es un endosimbionte, a menudo una bacteria u hongo, que vive dentro de una planta durante al menos parte de su vida sin causar enfermedad aparente.

Objetivos de aprendizaje

• Evaluar los endófitos como patógenos de plantas

Puntos Clave

• Los endófitos son ubicuos y se han encontrado en todas las especies de plantas estudiadas hasta la fecha.
• Los endófitos fúngicos transmitidos verticalmente son asexuales y se transmiten a través de hifas fúngicas que penetran en las semillas del huésped (por ejemplo, Neotyphodium).
• Se ha demostrado que la amplia gama de compuestos producidos por los endófitos combate patógenos e incluso cánceres en animales, incluidos los humanos.

Términos Clave

• endófito: Cualquier organismo que viva dentro de otra planta.

Un endófito es un endosimbionte, a menudo una bacteria u hongo, que vive dentro de una planta durante al menos parte de su vida sin causar 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 estas relaciones endófito/planta no se comprenden bien. Muchos forrajes y céspedes de importancia económica (por ejemplo, Festuca spp., Lolium spp.) portan endófitos fúngicos (Neotyphodium spp.) que pueden mejorar la capacidad de estos pastos para tolerar tensiones abióticas como la sequía, así como mejorar su resistencia a herbívoros de insectos y mamíferos.

Figura: Nódulos radiculares en una leguminosa: Nódulos de raíz de soya, cada uno conteniendo miles de millones de bacterias Bradyrhizobium.

Los endófitos pueden transmitirse verticalmente (directamente de padre a descendencia) u horizontalmente (de individuo a individuo no relacionado). Los endófitos fúngicos transmitidos verticalmente son asexuales y se transmiten a través de hifas fúngicas que penetran en las semillas del huésped (por ejemplo, Neotyphodium). Dado que su aptitud reproductiva está íntimamente ligada a la de su planta hospedadora, estos hongos suelen ser mutualistas. Por el contrario, los endófitos fúngicos transmitidos horizontalmente son sexuales y se transmiten a través de esporas que pueden propagarse por vectores de viento y/o insectos. Dado que se propagan de manera similar a los patógenos, los endófitos de transmisión horizontal suelen estar estrechamente relacionados con los hongos patógenos, aunque ellos mismos no son patógenos.

Los endófitos pueden beneficiar a las plantas hospedadoras al evitar que organismos patógenos las colonicen. La colonización extensa del tejido vegetal por endófitos crea un “efecto barrera”, donde los endófitos locales superan a la competencia y evitan que los organismos patógenos se afiancen. Los endófitos también pueden producir sustancias químicas que inhiben el crecimiento de competidores, incluyendo organismos patógenos. Algunos endófitos bacterianos han demostrado aumentar el crecimiento de las plantas. La presencia de endófitos fúngicos puede provocar mayores tasas de pérdida de agua en las hojas. Sin embargo, ciertos endófitos fúngicos ayudan a las plantas a sobrevivir a la sequía y El uso vegetal de hongos endófitos en defensa es un fenómeno muy común, involucrando principalmente a los hongos micorrízicos arbusculares.

Se ha demostrado que la amplia gama de compuestos producidos por los endófitos combate patógenos e incluso cánceres en animales, incluidos los humanos. Un endófito notable con beneficios medicinales para los humanos fue descubierto por Gary Strobel: Pestalotiopsis microspora, un hongo endófito de Taxus wallachiana (Tejo del Himalaya), se encontró que producía taxol. Los endófitos también están siendo investigados por su papel en la agricultura y la producción de biocombustibles. La inoculación de plantas de cultivo con ciertos endófitos puede proporcionar mayor resistencia a enfermedades o parásitos, mientras que otras pueden poseer procesos metabólicos que convierten la celulosa y otras fuentes de carbono en hidrocarburos “micodiesel” y derivados de hidrocarburos. Piriformospora indica es un interesante hongo endófito del orden Sebacinales, el hongo es capaz de colonizar raíces y formar una relación simbiótica con todas las plantas posibles en la tierra. También se ha demostrado que P. indica incrementa tanto el rendimiento de los cultivos como la defensa vegetal de una variedad de cultivos (cebada, tomate, maíz, etc.) frente a patógenos radiculares.

Se especula que puede haber muchos miles de endófitos útiles para la humanidad. Sin embargo, dado que hay pocos científicos trabajando en este campo, y dado que los bosques y áreas de biodiversidad se están destruyendo rápidamente, muchos endófitos útiles para curar enfermedades podrían perderse permanentemente para uso medicinal antes de ser descubiertos. Se están investigando los efectos del cambio climático en los endófitos. Los estudios de plantas cultivadas en diferentes climas o a niveles incrementados de dióxido de carbono tienen diferentes distribuciones de especies endófitas.