Parcial Micología II

hongos fitopatogenos, metabólicos secundarios, micorrizas y líquenes

¿Qué son los hongos fitopatógenos?

Son microorganismos que causan enfermedades a las plantas.

Poseen mecanismos exitosos de diseminación, variabilidad genética y amplia gama de hospedantes.

¿Cuál es la relevancia de los hongos fitopatógenos?

Su relevancia varía según las prioridades científicas y económicas de una región geográfica. Algunos representan altos riesgos para la seguridad alimentaria.

¿Cuáles son las condiciones ambientales óptimas para la mayoría de las especies de hongos fitopatógenos?

La mayoría de las especies son mesófilas 20-30 °C), se desarrollan mejor en pH entre 4-7 y en presencia de humedades relativas por encima del 60%. Los hongos fitopatógenos han sido amenazas devastadoras a lo largo de la historia de la agricultura.

¿Cómo se atribuían las enfermedades de las plantas en la antigüedad?

En la antigüedad, las enfermedades de las plantas se atribuían a los dioses.

¿Quién realizó la primera contribución científica relevante al conocimiento de las enfermedades fúngicas de las plantas y qué describió?

Teofrasto, estudiante de Aristóteles, realiza la primera contribución científica relevante al conocimiento de las enfermedades fúngicas de las plantas. En sus estudios botánicos, describió la aparición de enfermedades de roya en diferentes especies hospedadoras.

¿En qué filos se encuentran principalmente las especies de hongos fitopatógenos?

Las especies de hongos fitopatógenos se encuentran principalmente en los filos Ascomycota y Basidiomycota. Esto debido a que tienen una alta diversidad, estrategias sofisticadas de infección(haustorios y apresorios), y una gran capacidad de adaptación evolutiva.

Menciona algunas clases de ascomicetos que incluyen patógenos vegetales.

Entre los ascomicetos, los patógenos vegetales se encuentran en varias clases, como los Dothideomycetes (p. ej., Cladosporium spp.), Sordariomycetes (e.g., Magnaporthe spp.), o Leotiomycetes (e.g., Botrytis spp.).

¿Qué dos grupos grandes de patógenos vegetales representan los basidiomicetos?

Los basidiomicetos están representados por los dos grupos más grandes de patógenos vegetales: las royas (Pucciniomycetes) y los tizones (repartidas entre el subfilo de Ustilaginomycotina).

¿Cómo se clasifican los hongos patógenos de plantas según su estilo de vida patogénico?

Los hongos patógenos de plantas se dividen tradicionalmente en tres grupos principales: biótrofos, necrótrofos y hemibiótrofos.

Describe las características de los hongos biótrofos.

Los biótrofos forman interacciones íntimas con las plantas. Persisten y utilizan tejidos vivos. Pueden ser obligados o no obligados.

Menciona ejemplos de hongos biótrofos.

Ejemplos de hongos biótrofos son los oídios (Ascomycota), royas (Basidiomycota) y carbones (Basidiomycota, Ustilaginales).

¿Qué tipo de daño causan los hongos foliares?

Los hongos foliares atacan las hojas, pueden afectar al tallo, los brotes, las ramillas jóvenes o las flores.

¿Qué condiciones favorecen el ataque del oídio?

El oídio puede atacar a cualquier planta, sobre todo si se encuentra en condiciones de humedad alta, escasa aireación y sombreo.

Describe los síntomas del oídio.

Los síntomas del oídio son manchas más o menos circulares, pulverulentas y blanquecinas. Cuando la enfermedad va progresando, pueden extenderse a tallos, ramas o frutos. Este polvillo causa una deformación en las hojas y brotes e impide la floración. Los frutos infectados se agrietan al no poder crecer normalmente.

Menciona algunos géneros de hongos relacionados con las royas.

Algunos géneros de hongos relacionados con las royas son Rosphaera spp. y Puccinia spp..

Describe los síntomas de la roya del café causada por Hemileia vastatrix.

Los síntomas de la roya del café son pústulas ovaladas o en forma de anillo de color naranja, amarillo o rojizo en las hojas.

¿Qué son los haustorios y cuál es su función?

Los haustorios son estructuras de infección únicas de los biótrofos que sirven como mediadores de la adquisición de nutrientes. Se forman detrás de la pared celular de la planta, pero no rompen la membrana celular. Despliegan una gama de transportadores para impulsar los nutrientes desde las células huésped infectadas hacia el haustorio. Al mismo tiempo, también secretan efectores que suprimen la defensa del huésped y mantienen vivas las células invadidas.

¿Qué adaptaciones genómicas presentan los biótrofos obligados?

Los análisis genómicos indican una pérdida de genes en vías metabólicas clave, como genes en las vías de asimilación de nitrógeno y azufre. Los genomas de los oídios, las royas y los biótrofos no obligados como Ustilago maydis tienen números reducidos de genes que codifican enzimas hidrolíticas activas de carbohidratos.

¿Qué significa que un biótrofo sea no obligado?

Los biótrofos no obligados pueden sobrevivir y vivir sin el huésped.

Menciona ejemplos de biótrofos no obligados.

Ejemplos de biótrofos no obligados son los carbones (Basidiomycota, Ustilaginales) y ciertas especies de Claviceps (Ascomycota).

Describe brevemente el proceso de infección de Claviceps purpurea.

La infección de Claviceps purpurea es iniciada por ascosporas transportadas por el viento que germinan en las superficies de los pistilos de las flores de gramíneas en la antesis. Tras la penetración a través de los pelos estigmáticos, el hongo alcanza y coloniza el tejido ovárico. Se desarrolla un estroma micelial en el ovario y produce masas de conidiosporas. Aproximadamente 2 semanas después de la infección, se forman esclerocios.

¿Cuál es el mecanismo de infección de Ustilago maydis?

Ustilago maydis entra en los primordios de todos los órganos aéreos de la planta de maíz, donde induce localmente la formación de tumores, en los que se desarrollan las esporas fúngicas.

¿Cómo se definen los hongos necrótrofos?

Los patógenos necrótrofos se alimentan de tejido muerto. Atacan y matan plantas sanas, a diferencia de los patógenos necrótrofos secundarios.

¿Cuál es la estrategia básica de la necrotrofia?

El concepto básico de necrotrofia se define como el modo de infección en el que el patógeno mata el tejido antes de la colonización.

Describe las fases de la infección necrotrófica.

La infección necrotrófica tiene dos fases: una fase inicial donde el patógeno debe subvertir la defensa de la planta y generar una zona de tejido muerto, y una fase de propagación caracterizada por la expansión de la necrosis alrededor de la zona inicial.

¿Qué mecanismos de virulencia utilizan los necrótrofos?

Los necrótrofos utilizan una serie de moléculas específicas (efectores) y mecanismos para hacer frente y manipular la defensa del huésped. También apuntan a las vías de muerte celular del huésped.

¿Qué son las toxinas específicas del huésped (HST) y en qué tipo de necrótrofos son importantes?

Las HST son factores de patogenicidad esenciales en necrótrofos de rango de huésped estrecho.

Menciona ejemplos de toxinas generales producidas por necrótrofos.

Ejemplos de toxinas generales producidas por necrótrofos son el botridial (producido por Botrytis cinerea) y el ácido oxálico.

¿Qué son las CWDEs y cuál es su función en los hongos patógenos?

Las CWDEs son enzimas degradadoras de la pared celular (xiloglucanasas, poligalacturonasas, glucanasas, celulasas y pectinasas) secretadas por los hongos patógenos. Son necesarias para la degradación de los principales polisacáridos estructurales de la pared celular de las plantas. Algunas CWDEs también pueden actuar como factores de virulencia y ser detectadas como PAMPs.

Describe brevemente la reacción de defensa de Arabidopsis contra patógenos biótrofos.

La reacción de defensa de Arabidopsis contra patógenos biótrofos incluye el reconocimiento gen por gen, la activación de la defensa y la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), y la activación de la respuesta hipersensible (HR), asociada con la vía de señalización dependiente del ácido salicílico (SA).

¿Qué mecanismos de defensa se activan principalmente contra patógenos necrótrofos?

La defensa contra los patógenos necrótrofos está mediada principalmente por la defensa controlada por JA y ET, así como por la producción de fitoalexinas como la camalexina.

¿Cómo se definen los patógenos hemibiótrofos?

Los patógenos hemibiótrofos son aquellas especies que combinan estilos de vida biótrofos y necrótrofos. Tienen una fase biotrófica de longitud variable antes de cambiar a necrotrofia.

¿Qué se necesita durante la fase biotrófica de los hongos hemibiótrofos para suprimir la defensa de la planta?

Durante la fase biotrófica, los hongos hemibiótrofos secretan efectores para suprimir la defensa de la planta.

Describe brevemente la fase biotrófica de Magnaporthe oryzae.

En la fase biotrófica de M. oryzae, la clavija de penetración del apresorio se diferencia en hifas invasivas primarias delgadas que crecen en el lumen celular invaginando la membrana plasmática del huésped. Estas hifas primarias se diferencian en hifas invasivas bulbosas selladas en un compartimento de membrana extra

¿Cómo ocurre la transición a la necrotrofia en Magnaporthe oryzae?

En un momento específico, las hifas invasivas de M. oryzae se mueven a células adyacentes y repiten los pasos de invaginación y proliferación. Mientras tanto, las hifas en la célula original cambian a un comportamiento necrotrófico y matan instantáneamente la célula huésped.

Describe los dos tipos de proceso de infección observados en Colletotrichum spp.

El Tipo 1 se asemeja a las fases biotróficas del tizón del arroz y los oídios, con una hifa primaria invaginando la membrana celular. El Tipo 2 se asemeja a la fase biotrófica de las royas, donde las hifas primarias invaden el mesófilo y forman contacto íntimo con las células del mesófilo.

¿Cuál es la función principal de los efectores de hongos biótrofos?

Principalmente, los efectores son necesarios durante la penetración para inhibir las respuestas de defensa de las plantas y/o mantener vivo al huésped debido al estilo de vida de los patógenos biótrofos.

Menciona ejemplos de efectores en Ustilago maydis y su función.

El efector Pep1 suprime la actividad de la peroxidasa de maíz POX12, involucrada en la generación de ROS. El efector secretado Pit2 puede inhibir la actividad de las cisteín proteasas del maíz.

Describe la función de los efectores Avr4 y Ecp6 de Cladosporium fulvum.

Avr4 es una proteína de unión a quitina que protege la pared celular fúngica contra las quitinasas de las plantas. Ecp6 también se une a la quitina, secuestrando fragmentos para prevenir la elicitación de defensas inducidas por quitina.

¿Qué diferencia en los efectores se observa entre las fases biótrofica y necrotrófica de los hongos hemibiótrofos?

Los hongos hemibiótrofos requieren efectores para suprimir el sistema inmune de la planta durante su etapa biótrofica y un conjunto diferente de efectores para matar las células de las plantas en la etapa necrotrófica.

Menciona ejemplos de efectores de Magnaporthe oryzae y su función.

Slp1 contiene dominios LysM y compite con CEBiP por la unión a oligosacáridos de quitina, interfiriendo con la inmunidad desencadenada por quitina. **AvrPiz

¿Cuál es el objetivo final de los patógenos asesinos en relación con las células huésped?

El objetivo final de los patógenos asesinos es la conversión de tejido vivo en materia orgánica muerta, y por lo tanto están programados para matar eficientemente las células huésped.

¿Qué hacen los patógenos no asesinos para mantener vivo a su huésped?

Los patógenos no asesinos tienen como objetivo mantener vivo a su huésped, y por lo tanto están programados para evitar que las células huésped mueran. Están armados con efectores que suprimen la muerte celular programada.

¿Cómo varía el rango de huésped en los hongos patógenos?

El rango de huéspedes varía considerablemente, desde especies específicas de un solo huésped hasta patógenos de amplio rango de huéspedes capaces de causar diferentes tipos de enfermedades en el mismo huésped o en numerosos huéspedes.

¿Qué puede limitar el rango de huéspedes en parásitos obligados?

En el caso de parásitos obligados, es suficiente que la planta inicie la respuesta hipersensible para eliminar al patógeno.

Describe brevemente la simulación de infección y defensa entre un hongo necrotrófico y una planta de tomate.

El hongo (Phytophthora infestans) dispersa esporas sobre las hojas y frutos del tomate, causando manchas oscuras y pudrición. La planta de tomate activa defensas como la producción de fitoalexinas y el engrosamiento de las paredes celulares. Las estrategias agrícolas incluyen rotación de cultivos, uso de variedades resistentes, manejo del riego y aplicación de fungicidas.

Menciona un ejemplo de hongo biotrófico que ataca el café en Guatemala.

Un ejemplo de hongo biotrófico que ataca los cultivos de café en Guatemala es Hemileia vastatrix.

Menciona un ejemplo de hongo necrotrófico que ataca el banano en Guatemala.

Un ejemplo de hongo necrotrófico que ataca los cultivos de banano en Guatemala es Fusarium oxysporum.

Menciona un ejemplo de hongo hemibiótrofo que ataca el frijol.

Un ejemplo de hongo hemibiótrofo que ataca la planta del frijol es Colletotrichum lindemuthianum.

¿Qué es el control biológico de enfermedades en plantas?

El control biológico emerge como una estrategia clave para mitigar las enfermedades de las plantas, ofreciendo una alternativa sostenible a los agroquímicos. Aprovecha los mecanismos biológicos y los antagonistas naturales para reducir el impacto de los patógenos.

Menciona mecanismos directos de acción de los antagonistas en el control biológico.

Los mecanismos directos de acción incluyen antibiosis (producción de metabolitos inhibitorios), micoparasitismo (obtención de nutrientes del hongo huésped) y secreción de enzimas hidrolíticas extracelulares.

Menciona mecanismos indirectos de acción de los antagonistas en el control biológico.

Los mecanismos indirectos incluyen la resistencia inducida en la planta, la estimulación del crecimiento de la planta, la competencia por espacio y nutrientes, y la detoxificación de factores de virulencia.

¿Qué género de hongo se aplica al compostaje como biofungicida y degradador de elementos tóxicos en el suelo?

El género Trichoderma se aplica al compostaje.

Menciona algunas ventajas del uso de hongos antagonistas para el control biológico.

Algunas ventajas son que no se necesita un largo plazo para la cosecha, preserva el medioambiente, no se acumula en la cadena alimenticia y difícilmente desarrolla resistencia.

Menciona algunas desventajas del uso de hongos antagonistas para el control biológico.

Algunas desventajas son la variabilidad genética del agente, la necesidad de experimentación larga (laboratorio, invernadero, campo) y que los resultados pueden ser afectados por el suelo, clima y otros microorganismos.

¿Qué son los hongos entomopatógenos (EPF)?

Un hongo entomopatógeno (EPF) es un microorganismo con la capacidad de infectar, parasitar y matar plagas de artrópodos.

¿En qué filos se encuentran los hongos entomopatógenos?

Se encuentran en los filos Oomycetes, Microsporidia, Chytridiomycota, Entomophtoromycota, Basidiomycota y Ascomycota.

¿Qué géneros de hongos entomopatógenos se utilizan como biopesticidas?

Los géneros que se utilizan como biopesticidas son Beauveria, Paecilomyces, Metarhizium, Lecanicillium e Isaria.

¿Cómo infectan los hongos entomopatógenos a los insectos?

Los hongos entomopatógenos penetran directamente el tegumento externo del cuerpo de un insecto para infectarlo. El proceso comienza con la fijación de esporas al exoesqueleto, seguido de la penetración de la cutícula, el desarrollo de hifas en la cavidad corporal y finalmente la muerte del insecto.

¿Cómo actúan las nanopartículas de plata producidas por Trichoderma harzianum contra Aedes aegypti?

Las nanopartículas de plata producidas por Trichoderma harzianum mostraron las tasas de mortalidad más altas (100%) contra el tercer y cuarto estadio larvario, así como para la pupa de Aedes aegypti.

¿Qué es la micosíntesis de nanopartículas?

La micosíntesis es la creación de nanopartículas utilizando hongos.

Menciona algunas ventajas de las nanopartículas biosintetizadas para el control de plagas.

Algunas ventajas son la sostenibilidad ambiental (no dejan residuos tóxicos), alta eficacia a bajas concentraciones y múltiples mecanismos de acción, lo que reduce el riesgo de resistencia.

¿Cuál es el principio de exposición ALARA promovido por la OMS con respecto a las micotoxinas?

La exposición a micotoxinas debe mantenerse "tan baja como sea razonablemente posible" (As Low As Reasonably Achievable) para proteger la salud.

¿Cuáles son los principales metabolitos secundarios fúngicos y a qué cuatro familias pertenecen principalmente?

Los principales metabolitos secundarios fúngicos presentan una enorme diversidad química y pertenecen principalmente a cuatro familias: terpenoides, policétidos, péptidos no ribosómicos o combinaciones de estos últimos.

¿Cuáles son las funciones ecológicas de los metabolitos secundarios fúngicos?

Sus funciones están asociadas a una mayor adaptación de los hongos productores en su entorno, permitiéndoles competir con otros microorganismos o interactuar con plantas hospedantes.

Menciona algunas aplicaciones beneficiosas de los metabolitos secundarios fúngicos.

Muchos tienen aplicaciones beneficiosas como antibióticos o medicamentos.

¿Qué factores ambientales impactan significativamente en la producción de metabolitos secundarios y micotoxinas?

La temperatura, humedad, pH y disponibilidad de nutrientes impactan significativamente en su producción.

¿Cómo influyen las interacciones microbianas en la producción de metabolitos secundarios fúngicos?

Las interacciones con otros microorganismos presentes en el mismo hábitat influyen en la producción de metabolitos secundarios. Algunos compiten con los productores o pueden inhibir su crecimiento y actividad metabólica.

¿Cuáles son algunas funciones de los metabolitos secundarios fúngicos, además de la defensa y la competencia?

Otras funciones incluyen la protección UV (melanina), la simbiosis (facilitando interacciones con plantas), la regulación del crecimiento del propio hongo y la adaptación ambiental.

Menciona algunas áreas de aplicación de los metabolitos secundarios fúngicos.

Se utilizan en aplicaciones farmacéuticas (reguladores del colesterol, inmunosupresores, antitumorales), en la industria alimentaria (compuestos aromáticos, pigmentos, antioxidantes) y en biotecnología y biocontrol (antibióticos, biosurfactantes, agentes de biocontrol).

¿Qué son las micotoxinas?

Las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por hongos que provocan una respuesta tóxica cuando se introducen en bajas concentraciones a vertebrados superiores y otros animales por una vía natural. Son productos naturales producidos por hongos.

¿En qué dos grupos se han dividido tradicionalmente los hongos toxigénicos que contaminan los granos agrícolas?

Se han dividido en hongos "de campo" (por ejemplo, Cladosporium, Fusarium, Alternaria spp.) y hongos "de almacenamiento" (por ejemplo, Aspergillus, Penicillium spp.).

¿Cuáles son algunos efectos de las enfermedades causadas por micotoxinas (micotoxicosis)?

Los efectos pueden ser agudos o crónicos, incluyendo toxicidad teratogénica, carcinogénica, estrogénica e inmunosupresiva.

Menciona las cinco micotoxinas principales importantes para la salud pública.

Las cinco micotoxinas principales son aflatoxinas, tricotecenos, fumonisinas, ocratoxinas y zearalenona.

¿Qué género fúngico produce aflatoxinas?

El género fúngico Aspergillus produce aflatoxinas.

¿Qué alimentos se ven comúnmente afectados por aflatoxinas?

Los alimentos comúnmente afectados por aflatoxinas son maíz, cacahuetes, frutos secos y especias.

¿Qué género fúngico produce fumonisinas?

El género fúngico Fusarium produce fumonisinas.

¿Qué alimentos se ven comúnmente afectados por fumonisinas?

Los alimentos comúnmente afectados por fumonisinas son principalmente el maíz.

¿Qué factores agroclimáticos pueden favorecer la proliferación de hongos toxigénicos y la producción de micotoxinas en el campo?

Las variaciones de temperatura y humedad, especialmente durante períodos críticos del cultivo, pueden favorecer la proliferación de hongos toxigénicos.

¿Qué micotoxina es conocida por su estructura similar a los estrógenos y qué alimentos contamina principalmente?

La zearalenona tiene una estructura similar a los estrógenos y contamina principalmente cereales como maíz, trigo, cebada y avena.

¿Qué efectos estrogénicos causa la zearalenona en mamíferos?

Causa alteraciones reproductivas significativas, particularmente en cerdos y otros animales de granja.

¿Qué efecto tóxico causan las fumonisinas en équidos?

Las fumonisinas causan leucoencefalomalacia, una enfermedad neurológica fatal caracterizada por lesiones necróticas en la materia blanca cerebral.

¿Qué efecto tóxico causan las fumonisinas en cerdos?

En cerdos, las fumonisinas provocan edema pulmonar con acumulación de líquido en la cavidad torácica.

¿Cuál es el mecanismo de acción de las fumonisinas a nivel celular?

Actúan inhibiendo la enzima ceramida sintasa, alterando el metabolismo de esfingolípidos y provocando acumulación de esfinganina, lo que desencadena apoptosis celular y estrés oxidativo.

¿Qué géneros fúngicos son principales productores de micotoxinas post

cosecha?

¿Cuál es el principal órgano diana de las ocratoxinas y qué efectos pueden causar?

El riñón es el principal órgano diana de las ocratoxinas. Su acumulación provoca necrosis tubular, fibrosis intersticial y eventualmente insuficiencia renal crónica.

¿Cómo afectan las ocratoxinas al sistema inmunitario?

Alteran la función inmunitaria mediante la inhibición de la producción de linfocitos y la alteración de la respuesta inflamatoria, lo que aumenta la susceptibilidad a infecciones.

¿Qué género de hongos produce aflatoxinas?

Los hongos del género Aspergillus, particularmente las subespecies flavus y parasiticus, producen aflatoxinas.

¿Cuál de los cuatro tipos de aflatoxinas es la más común y tóxica?

AFB1 (aflatoxina B1) es la más común y tóxica.

¿Qué problema de salud en niños se ha asociado con la exposición crónica a aflatoxinas?

Se ha asociado con retardo en el crecimiento infantil.

¿Qué puede causar la exposición a altas concentraciones de micotoxinas?

La exposición a altas concentraciones de micotoxinas puede causar intoxicaciones agudas.

¿Qué tipo de cáncer se ha correlacionado con el consumo de alimentos contaminados con aflatoxinas?

Existe una correlación establecida entre el consumo de alimentos contaminados con aflatoxinas y el desarrollo de carcinoma hepatocelular.

¿Cuál es el mecanismo principal por el cual los tricotecenos afectan a humanos y animales?

Los tricotecenos provocan efectos patofisiológicos al interferir con la síntesis de proteínas.

Menciona algunos efectos de las micotoxinas en el sistema digestivo.

Algunos efectos son vómitos, diarrea, rechazo del alimento, úlceras y hemorragias.

Menciona algunos efectos de las micotoxinas en el sistema nervioso.

Algunos efectos son neurotoxicidad, temblores, incoordinación y parálisis.

¿Qué organismo internacional es el encargado de evaluar los riesgos sanitarios de las micotoxinas?

El Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios es el organismo encargado.

¿Qué tipo de métodos se consideran el estándar de oro para la detección y cuantificación precisa de micotoxinas en alimentos y piensos?

Los métodos cromatográficos, como la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada a detectores de masas (LC

Menciona algunas estrategias para el control de micotoxinas en el campo.

Algunas estrategias incluyen la implementación de buenas prácticas agrícolas, selección de variedades resistentes, rotación de cultivos y uso apropiado de fungicidas. El control biológico mediante microorganismos competidores también puede reducir la colonización por hongos toxigénicos.

¿Qué es una micorriza?

Son asociaciones simbióticas mutuamente beneficiosas entre las raíces de las plantas y los hongos del suelo.

¿Quién acuñó el término "micorriza" y en qué año?

El término “micorriza” fue acuñado por Frank, patólogo forestal alemán, en 1877.