USA
February 13, 2014
Close-up of tomato leaves sprayed with the salicylic acid pretreatment. Photo by Peggy Greb.
For thousands of years, humankind has extracted salicylic acid from willow tree bark to alleviate minor pain, fever, and inflammation. Today, it's used in acne medication and wart removers, among other cosmetic products.
Now, findings by U.S. Department of Agriculture (USDA) scientists suggest salicylic acid may also offer "relief" to crop plants by priming their defenses against a microbial menace known as potato purple top phytoplasma, a bacterium that has no cell walls. Outbreaks of the bacterium in the fertile Columbia Basin region of the Pacific Northwest in 2002 and subsequent years inflicted severe potato yield and quality losses.
Carefully timed insecticide applications can deter beet leafhoppers from transmitting the phytoplasma while feeding. But once infected, the plant cannot be cured, according to Yan Zhao, a molecular biologist at the Molecular Plant Pathology Laboratory, operated in Beltsville, Md., by USDA's Agricultural Research Service (ARS).
In studies there, Zhao and his colleagues have collected evidence that pre-treating tomato plants—a relative of potato—with salicylic acid can prevent phytoplasma infections from occurring or at least diminish their severity.
For their research, published in the July 2012 Annals of Applied Biology, the team used an experimental group of potted tomato seedlings and a second group of the plants, called the control group, for comparison. The experimental group received two salicylic acid treatments—the first via a spray solution four weeks after the seedlings had been planted, and the second via a root drench two days before phytoplasma-infected scions were grafted onto the plants' stems to induce disease. The control group wasn't treated.
The team visually checked for disease symptoms and analyzed leaf samples for the phytoplasma's unique DNA fingerprint, which turned up in 94 percent of samples from untreated plants and 47 percent of treated ones. Significantly, the remaining 53 percent of treated plants were symptom- and pathogen-free 40 days after exposure to the infected scions.
Researchers credit salicylic acid with triggering systemic acquired resistance, a kind of general readiness state that primes plant defenses against pending microbial or insect attack.
Read more about this research in the February 2014 issue of Agricultural Research magazine.
ARS is USDA's chief intramural scientific research agency.
Estimulando las defensas naturales de plantas con una sustancia semejante a la aspirina
Por miles de años, los seres humanos han extraído el ácido salicílico de la cáscara del sauce para aliviar el dolor menor, la fiebre y la inflamación. Hoy en día este ácido se usa en las medicaciones para tratar la acné o quitar las verrugas, además de usarlo en otros productos cosméticos.
Ahora, hallazgos por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) sugieren que el ácido salicílico también podría ofrecer "alivio" a las plantas de cultivos estimulando sus defensas naturales contra una amenaza microbiana llamada el fitoplasma de la punta morada de la papa. Esta bacteria no tiene ningunas paredes celulares. Brotes de esta bacteria en la región fértil de la Cuenca Columbia del Pacífico Noroeste de EE.UU. en el 2002 y en años subsiguientes causaron pérdidas significativas en la calidad y los rendimientos de las papas.
Aplicaciones cuidadosas de insecticidas pueden impedir la transmisión del fitoplasma por las chicharritas del jitomate cuando ellas se alimentan en las plantas de papa. Pero no hay una cura para una planta infectada, según Yan Zhao, quien es biólogo molecular con el Laboratorio de Patología Molecular de Plantas mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland.
En estudios en Beltsville, Zhao y sus colegas han recopilado pruebas que indican que tratar las plantas de tomate–el cual es un pariente de la papa—con el ácido salicílico puede prevenir infecciones del fitoplasma o por lo menos puede disminuir su severidad.
En sus estudios, con resultados publicados en la revista 'Annals of Applied Biology' (Anales de la Biología Aplicada) en julio del 2012, los investigadores usaron dos grupos de plántulas de tomate en macetas. Un grupo de plantas recibió dos tratamientos con el ácido salicílico—el primero en forma de una solución rociada cuatro semanas después de sembrar las plántulas, y el segundo en forma de una aplicación directa a las raíces dos días antes de injertar alguno material vegetal infectado con el fitoplasma en los tallos de todas las plántulas de tomate para causar la enfermedad. El segundo grupo de plántulas no recibió ningún tratamiento.
Los investigadores inspeccionaron las plántulas para detectar síntomas de enfermedad y analizaron las hojas de las plántulas para buscar la "huella genética" del fitoplasma. El 94 por ciento de las plántulas sin tratamiento contuvieron el ADN del fitoplasma, comparado con el 47 por ciento de las plántulas que sí recibieron el tratamiento. Significativamente, el otro 54 por ciento de las plántulas tratadas no tuvieron ningunos síntomas o patógenos 40 días después de exposición al material vegetal infectado con el fitoplasma.
Los investigadores creen que el ácido salicílico estimuló la resistencia sistémica adquirida, la cual es un estado de preparación general que aumenta a las defensas naturales de plantas contra ataques por insectos o microbios.
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de febrero del 2014.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.
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