Nemin señala nematodos a hongos predaceos
Los investigadores identificaron el nemin hace décadas como la señal química que hace que ciertos hongos construyan trampas para capturar nematodos.El hallazgo de 1959 explicó cómo estos hongos se desplazan de alimentarse de materia degradante a predadores activos cuando los nematodos aparecen en el suelo.
Los hongos predácticos, también llamados hongos de captura de nematodos, viven en el suelo en todo el mundo. Incluyen especies en los géneros como Arthrobotrys y Dactylella. Sin nematodos cercanos, crecen como moluscos ordinarios. Cuando llega la pista, producen estructuras especializadas que encajan y matan a los gusanos.
Descubrimiento de la sustancia morfológica
David Pramer y N. R. Stoll reportaron el trabajo en Ciencia. Trabajaron con el nematodo Neoaplectana glaseri cultivado en la cultura sin gusanos. Los filtros de esas culturas contenían un principio activo que causó que los conoides de Arthrobotrys formaran loopes atrapantes. Nombraron el principio nemin.
La sustancia actúa en concentraciones bajas. desencadena un cambio de desarrollo en el hongo en lugar de servir como nutriente. Trabajo posterior confirmó que varias especies de nematodos liberan factores similares, aunque la identidad química exacta permaneció elusiva en estudios tempranos.
Los biólogos del suelo más tarde notaron que la literatura más antigua trataba al nemino como un inductor específico pero misterioso.Vistas modernas lo describen como uno o más compuestos secretados por los nematodos que alertan a los hongos de posibles presas.
Cómo funciona la formación de trampas
El proceso comienza cuando las excreciones de los nematodos alcanzan la hypha fungal. Dentro de horas el hongo altera su patrón de crecimiento. Produce nodos adhesivos, anillos constrictores o redes tridimensionales dependiendo de la especie.
Las trampas adhesivas se adhieren a la cuticula del nematodo en contacto. Las trampas de anillo se cierran rápidamente cuando entra un gusano, a menudo dentro de una décima parte de un segundo. Las redes consisten en hyphae curvado recubierto con adhesivo. Una vez capturado, el nematodo lucha pero el hongo penetra en su cuerpo con pegatinas de infección y digiere el contenido.
Diferentes hongos favorecen diferentes dispositivos. Arthrobotrys oligospora comúnmente forma redes. Otras especies dependen de anillos o botones. La elección de la estructura influye en la eficiencia de captura contra tamaños y comportamientos de nematodos particulares.
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- Nódulos adhesivos: pequeñas proyecciones que adhieren los nematodos que pasan.
- Anillos constrictores: tres células que se hinchan y se aprietan alrededor del gusano.
- Redes adhesivas: loopes ramificados que entanglen múltiples presas.
El papel de los ecosistemas del suelo
Los nematodos se mueven a través de los poros del suelo en busca de raíces de plantas o materia orgánica. Muchas especies dañan los cultivos al alimentarse de las raíces. Otros reciclan nutrientes al consumir bacterias y hongos.
La presencia de nemina da a los hongos una ventaja en los parches ricos en nematodos. Las trampas se forman sólo cuando es necesario, conservando energía cuando la presa está ausente.Esta estrategia inducible aparece en los hongos en suelos templados y tropicales.
Las observaciones de campo muestran una mayor densidad de trampa cerca de las raíces de las plantas donde se congregan los nematodos.La interacción forma parte de la red de alimentos del suelo que influye en la salud de las plantas y el ciclo de nutrientes.
Aplicaciones agrícolas
Los nematodos parásitos de las plantas causan miles de millones de pérdidas de cultivos cada año.Los nematodos químicos se enfrentan a restricciones debido a preocupaciones medioambientales y de salud.Los investigadores han examinado los hongos que atrapan a los nematodos como agentes vivos de biocontrol.
Las formulaciones que contienen Arthrobotrys o especies similares se han probado en tomates, plátanos y otros cultivos. El éxito varía con las condiciones del suelo, la temperatura y las especies de nematodos.
Un enfoque mezcla los esporos de hongos con materia orgánica que sostiene tanto las poblaciones de hongos como de nematodos lo suficiente para que se formen las trampas; otro utiliza bacterias que estimulan la actividad de los hongos, como se demuestra en estudios de interacciones bacteriano-fúngico-nematodo.
Las bacterias pueden movilizar hongos que atrapan nematodos para matar a los nematodosDescribe cómo ciertas bacterias del suelo aumentan la formación de trampas de hongos y la mortalidad de los nematodos.
Comprensión y direcciones de investigación actuales
Los extractos originales de nemina provenían de culturas específicas de nematodos. Encuestas posteriores encontraron inducir actividad en muchos nematodos libres y parásitos de plantas. Algunos hongos responden a múltiples señales, mientras que otros muestran una especificidad más estrecha.
Los estudios genéticos han identificado genes involucrados en el desarrollo de la trampa. Factores ambientales como los niveles de nutrientes y el pH también modulan la respuesta.
El interés sigue siendo alto porque estos hongos ofrecen una opción autosuficiente en la gestión integrada de plagas. persisten en el suelo y responden a la presa sin aplicaciones repetidas en algunos sistemas.
Biología del suelo y antagonistas de los nematodosresume décadas de trabajo en la inducción de trampas y el rendimiento de campo.
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Consideraciones prácticas para el uso
Los agricultores o investigadores que consideran estos hongos necesitan cultivos viables y métodos de entrega adecuados. Las esporas o el micelio aplicados al suelo o a las semillas deben sobrevivir hasta que aparezcan los nematodos.
Los resultados dependen de la combinación del hongo con los nematodos locales y el clima. Algunas cepas funcionan mejor en suelos arenosos, otras en barro.
Las combinaciones con otros controles biológicos o reducidas tasas químicas muestran promesa en ensayos. Ningún método único elimina todos los daños de nematodos, sin embargo, estos hongos añaden una herramienta útil cuando se integran correctamente.