Arbuscular Mycorrhizal Symbiosis: Plant Friend or Foe in the Fight Against Viruses?
Resumo
As raízes das plantas estabelecem interações com vários microrganismos benéficos do solo, incluindo os fungos micorrízicos arbusculares (FMA). Além de promover a nutrição e o crescimento das plantas, a colonização por FMA pode preparar a defesa sistêmica das plantas e aumentar a tolerância a uma ampla gama de estresses ambientais e patógenos abaixo do solo. Um efeito protetor do FMA contra patógenos acima do solo também foi descrito em diferentes espécies de plantas, mas parece depender em grande parte do tipo de agressor. Os vírus são patógenos biotróficos obrigatórios capazes de infectar um grande número de espécies de plantas, causando perdas maciças na produção agrícola em todo o mundo. Apesar de sua importância econômica, as informações sobre o efeito da simbiose MA na infecção viral são limitadas e não conclusivas. No entanto, várias evidências experimentais, obtidas em condições controladas, mostram que a colonização por FMA pode aumentar a infecção viral, afetando a suscetibilidade, a sintomatologia e a replicação viral, possivelmente relacionadas ao melhor status nutricional e à indução tardia de proteínas relacionadas à patogênese nas plantas micorrízicas. Nesta revisão, apresentamos uma visão geral do impacto da colonização do FMA na infecção de plantas por vírus patogênicos e resumimos o conhecimento atual dos mecanismos subjacentes. Para os casos em que a colonização por FMA aumenta a suscetibilidade das plantas a vírus, propomos o termo “suscetibilidade induzida por micorriza” (SIM).
Abstract
Plant roots establish interactions with several beneficial soil microorganisms including arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). In addition to promoting plant nutrition and growth, AMF colonization can prime systemic plant defense and enhance tolerance to a wide range of environmental stresses and below-ground pathogens. A protective effect of the AMF against above-ground pathogens has also been described in different plant species, but it seems to largely rely on the type of attacker. Viruses are obligate biotrophic pathogens able to infect a large number of plant species, causing massive losses in crop yield worldwide. Despite their economic importance, information on the effect of the AM symbiosis on viral infection is limited and not conclusive. However, several experimental evidences, obtained under controlled conditions, show that AMF colonization may enhance viral infection, affecting susceptibility, symptomatology and viral replication, possibly related to the improved nutritional status and to the delayed induction of pathogenesis-related proteins in the mycorrhizal plants. In this review, we give an overview of the impact of the AMF colonization on plant infection by pathogenic viruses and summarize the current knowledge of the underlying mechanisms. For the cases where AMF colonization increases the susceptibility of plants to viruses, the term “mycorrhiza-induced susceptibility” (MIS) is proposed.
L. Miozzi
A. M. Vaira
M. Catoni
V. Fiorilli
G. P. Accotto
L. Lanfranco
2019 - Frontiers in Microbiology
