Las plantas son capaces de activar defensas en respuesta al ataque de herbívoros. Estas defensas pueden ser directas o indirectas, y pueden aprovecharse para su integración en programas de gestión sostenible de plagas y enfermedades. En estudios realizados por el IVIA, se ha demostrado que la exposición de plantas de tomate, pimiento y cítricos a varios volátiles inducucidos por herbivoría (HIPV’s) aumentan la sobreexpresión de genes defensivos en comparación con plantas no expuestas. De estos volátiles, se ha seleccionado el (Z)-3-hexenil propanoato [(Z)-3-HP] por su capacidad para activar diversas rutas defensivas en los tres cultivos. Además, se ha confirmado que la exposición a (Z)-3-HP aumenta la producción de compuestos derivados de ácidos grasos y la acumulación de compuestos de defensa específicos. Para su aplicación práctica, y en colaboración con el grupo del CEQA de la UPV, se diseñaron difusores poliméricos de liberación controlada que son capaces de emitir (Z)-3-HP a tasas constantes durante períodos prolongados y que ya han sido probados en condiciones de campo en los tres cultivos mencionados. Los resultados obtenidos sugieren que el uso de HIPV’s puede ser una estrategia prometedora para la gestión sostenible de plagas y enfermedades en agricultura.
En respuesta al ataque de herbívoros, las plantas activan defensas inducidas que pueden ser directas o indirectas. Las defensas directas se caracterizan por cambios en la idoneidad de la planta como hospedera, lo que se logra al afectar la supervivencia y el éxito reproductivo del herbívoro. Estos cambios pueden conseguirse a través de diversas formas, como la alteración de la superficie de la planta, la producción de inhibidores de proteinasas y/o la síntesis de metabolitos especializados, como terpenoides, fenoles y alcaloides. Las plantas producen este tipo de compuestos como mecanismos de disuasión y/o toxicidad, que inhibe directamente la normal alimentación de los herbívoros. En contraste, las defensas indirectas intervienen en las interacciones entre los herbívoros y otros organismos, como los enemigos naturales, para mejorar así su eficacia defensiva. Las defensas indirectas pueden mediarse por volátiles de plantas inducidos por herbívoros, conocidos como HIPV’s (Herbivore Induced Plant Volatiles), que atraen específicamente a los enemigos naturales, o por ofrecer recursos alimentarios a los enemigos naturales, como la producción de néctar extrafloral. Además, las plantas también poseen mecanismos de comunicación entre ellas que les permiten advertirse mutuamente de posibles daños. En el caso de ataques de herbívoros, la comunicación entre plantas se lleva a cabo gracias a la producción de HIPV’s. La emisión de estos volátiles se activa inmediatamente cuando una planta es atacada, lo que provoca que la planta atacada emita estos volátiles. Las plantas sanas que reciben estos volátiles los detectan como señales de alerta y activan su sistema de defensa para minimizar el daño potencial. Las plantas receptoras pueden responder con una amplia gama de respuestas defensivas, como la producción de proteasas inhibidoras (IP), la emisión de compuestos volátiles, la producción de alcaloides, la formación de tricomas y la secreción de néctar extrafloral.
