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Un estudio reciente aceptado para su publicación en la revista Materiales Hoy: Procedimientos proporciona una descripción general de los beneficios de aplicar la nanotecnología para el manejo de las enfermedades virales de las plantas ay los efectos perjudiciales de la nanotecnología en el ecosistema.
![Nanotecnología: Agricultura](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_39407_16577214095175538.jpg)
Estudio: Papel de la Nanotecnología en el Tratamiento de Enfermedades Virales de las Plantas. Crédito: OlgaSolo/Shutterstock.com
Las enfermedades virales de las plantas causan daños económicos masivos y amenazan la sostenibilidad de la agricultura. La nanotecnología es una técnica agronómica emergente para controlar las enfermedades virales de las plantas, ya que las nanopartículas se pueden usar en los sistemas de control de plagas como nanoinsecticidas, agentes de administración de fármacos o portadores de pesticidas existentes.
Las nanopartículas también pueden mejorar la tolerancia a las enfermedades de las plantas al activar los sistemas de defensa de las plantas. Sin embargo, las consecuencias adversas y a largo plazo de la exposición a las nanopartículas en las plantas, los microorganismos del suelo, los seres humanos y el medio ambiente han generado varias preocupaciones y han limitado la aplicación práctica de la nanotecnología en la agricultura.
Enfermedades virales de las plantas: ¿por qué son peligrosas?
Varias enfermedades agudas de las plantas son causadas por virus de plantas. Estas enfermedades son difíciles de controlar y pueden ser incurables. Se estima que los virus son responsables del 50 % de las enfermedades de las plantas y del 20 % de la reducción general del rendimiento. Las enfermedades virales de las plantas también son responsables del daño generalizado de los cultivos y representan una amenaza para la seguridad alimentaria mundial.
El control de las enfermedades víricas de las plantas es necesario para satisfacer las necesidades alimentarias de origen vegetal de la creciente población humana. Las enfermedades virales de plantas se transmiten de plantas contaminadas a plantas normales por propagación vegetativa y portadores bióticos como nematodos, hongos e insectos.
Métodos tradicionales de tratamiento de enfermedades virales en plantas.
Las infecciones por virus de plantas se tratan tradicionalmente con medicamentos antivirales como benzamida, tiloforina B y ribósido. La quimioterapia puede prevenir la formación de nuevas partículas virales, pero es ineficaz contra las proteínas virales previamente formadas.
Las técnicas como la secuenciación de próxima generación (NGS) también se pueden utilizar para monitorear, caracterizar y diagnosticar enfermedades virales. Sin embargo, debido al aumento de la tasa de mutación, las aplicaciones prácticas de estos enfoques están muy limitadas.
Por lo tanto, se necesitan técnicas eficaces y novedosas para regular los patógenos bióticos dañinos y limitar la propagación de infecciones virales en las plantas.
Manejo de virus vegetales con nanotecnología
La nanotecnología ofrece una plataforma novedosa para producir productos químicos antipatógenos al convertir sustancias metálicas, no metálicas y biológicas en sus nanoformas. Estas nanopartículas se pueden usar para administrar medicamentos, diagnosticar y tratar una variedad de enfermedades virales de las plantas.
La nanotecnología ofrece nanopartículas de varias formas y tamaños (1–100 nm) con una alta relación área superficial/volumen y propiedades físicas y químicas únicas que previenen el desarrollo de agentes infecciosos.
Los procesos físicos, biológicos (síntesis verde) y químicos se pueden utilizar para producir nanomateriales. Se prefieren las técnicas biológicas debido a su enfoque ecológico y rentable. Además, los procesos químicos y físicos son costosos y liberan ciertas sustancias tóxicas al medio ambiente, lo que limita su uso generalizado.
Las nanopartículas pueden aliviar los síntomas de las enfermedades virales de las plantas al evitar la entrada del virus en las células huésped, reducir la replicación del ADN viral y provocar sistemas de defensa de la planta contra varios virus.
Las nanopartículas ingresan a la planta a través de los orificios de los estomas y llegan a las células vegetales a través de la membrana plasmática. Se absorben y transmiten rápidamente a través de las hojas de las plantas, activando el sistema de defensa de las plantas y reduciendo la gravedad de las enfermedades virales de las plantas.
Efectos nocivos de las nanopartículas en las plantas
La exposición constante a los nanomateriales puede tener consecuencias catastróficas para el ecosistema. Las nanopartículas pueden afectar el desarrollo de las plantas en múltiples etapas, incluida la germinación de las semillas, la viabilidad de las plantas, el desarrollo de las raíces, la fotosíntesis y el crecimiento de las plántulas.
La acumulación de nanopartículas en el suelo puede alterar la microbiota del suelo y afectar la tasa de germinación, la madurez y el proceso reproductivo de la planta.
Las nanopartículas de plata y óxido de zinc influyen, por ejemplo, en la composición de fijadores de nitrógeno, solubilizadores de fosfato, actinobacterias, proteobacterias y agentes formadores de biopelículas en el suelo. Estas son bacterias importantes que promueven el crecimiento de las plantas y una concentración reducida en el suelo es perjudicial para el desarrollo de las plantas.
Conclusión y perspectiva de futuro
Las enfermedades virales de las plantas se han convertido en un desafío importante para garantizar la seguridad alimentaria mundial. Como resultado, se han realizado extensos estudios para comprender las causas y el tratamiento de estas infecciones virales de las plantas.
La nanotecnología es reconocida como una técnica eficaz para reducir las enfermedades relacionadas con virus en las plantas. Sin embargo, es necesario desarrollar enfoques fiables y seguros antes de utilizar nanopartículas para combatir las enfermedades virales de las plantas.
Por lo tanto, los estudios futuros deben centrarse en las posibles aplicaciones agrícolas de las nanopartículas y, al mismo tiempo, limitar sus impactos negativos en el medio ambiente y la salud humana.
Relación
Rajani. et al. (2022). Papel de la nanotecnología en el tratamiento de enfermedades virales de las plantas. Materiales Hoy: Procedimientos. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.06.355
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