La planta también puede sintetizar callosidades en la membrana entre la pared celular y la zona adyacente al patógeno. Esto se denomina papilas y puede ralentizar o detener el desarrollo de los patógenos (Figura 4). El éxito de las modificaciones inducidas depende, en gran medida, de la velocidad a la que se activen.
Tejidos y modificaciones
Las células solitarias pueden llevar a cabo grandes hazañas en la defensa de las plantas, utilizando las características de las células individuales; sin embargo, una red de células cooperativas puede construir estructuras más grandes y señalarse unas a otras cuándo es necesario llevar a cabo una acción coordinada a mayor escala. El objetivo de los tejidos modificados es hacer que la superficie de la planta sea inhóspita para el crecimiento de patógenos epifitos. La cutícula cerosa de muchas hojas de las plantas repele el agua, reduciendo la posibilidad de que la humedad se acumule y persista en las hojas, donde puede proporcionar un entorno favorable para la germinación de esporas de hongos. Las células de protección, que permiten el intercambio de gases en las superficies de las plantas, se cierran cuando hay presencia de MAMP. Los tricomas son pelos que se encuentran en las plantas y que les proporcionan una barrera física y química. ̀ Los tricomas glandulares segregan aceites repelentes.
Defensa química
Las sustancias químicas que intervienen en la defensa se denominan metabolitos secundarios, porque no son necesarias para la funcionalidad cotidiana de la planta. Se suelen clasificar como fitoalexinas o fitoanticipinas. Las fitoalexinas se sintetizan en respuesta al ataque de patógenos y las fitoanticipinas son inhibidores preformados (Freeman y Beattie, 2008). Hay muchos compuestos que pueden utilizarse en un mecanismo preformado o inducido para la defensa de las plantas.
Terpenoides
Los terpenoides, o terpenos, son la clase más amplia de metabolitos secundarios. Los diferentes tipos de terpenoides se definen por el número de unidades de isopreno que contienen. El isopreno es un gas volátil que emiten las plantas durante la fotosíntesis. Las plantas que producen isopreno son más aptas para soportar el estrés térmico rápido y son más tolerantes a sus propias especies reactivas de oxígeno que producen (Gould, 2004). Una pequeña alteración en el número de unidades de isopreno y su estructura puede dar lugar a una gran variación en los compuestos de defensa.
Los monoterpenoides son compuestos muy volátiles que pueden tener cierta actividad antibacteriana y antifúngica. Muchas personas están familiarizadas con los aceites esenciales y las especias, que se componen de monoterpenoides. Los triterpenoides tienen una estructura similar a la de las hormonas y los esteroles. Cuando se acumulan muchos triterpenoides, se crean saponinas, que son increíblemente importantes en la defensa de las plantas. Las saponinas son triterpenoides glicosilados, que crean una sustancia parecida al jabón que interrumpe las membranas de los patógenos invasores.
Un estudio realizado sobre la avena demostró que los mutantes deficientes en saponinas de avenacina eran susceptibles a la invasión de patógenos via Gaeumannomyces graminis var. tritici (Papadopoulou et al., 1999). Este patógeno provoca la enfermedad del «mal del pie» en el trigo y la cebada, pero la avena suele ser resistente a él.
Los fenólicos son otra gran clase de metabolitos secundarios que intervienen en la defensa de las plantas contra los patógenos. Se encuentran en muchos tejidos diferentes en toda la planta y desempeñan un papel clave en la defensa de la planta. Los flavonoides son una gran subclase de fenólicos que pueden dividirse, a su vez, en subgrupos según su estructura.
Las antocianinas son los compuestos responsables de los colores brillantes de los tejidos vegetales y proporcionan un enfoque de defensa multifacético. Ayudan a la planta a protegerse de los daños causados por los rayos ultravioleta, eliminando los radicales libres, como el oxígeno reactivo (Gould, 2004).
Las fitoalexinas son isoflavonoides con propiedades antibióticas y antifúngicas. Suelen ser específicos de un patógeno y alteran su metabolismo o su estructura celular.
Los taninos son una clase de moléculas polifenólicas con una amplia gama de funciones bioquímicas, incluida la protección contra los patógenos. Los taninos se almacenan en las vacuolas y se liberan cuando las células se dañan para proteger la planta. Los taninos se encuentran habitualmente en los tejidos de las raíces para proteger a las plantas de los patógenos del suelo.
Las furanocumarinas son una clase de compuestos protectores comunes en las plantas de cítricos para defenderse de patógenos e insectos herbívoros. Las furanocumarinas son activadas por la luz ultravioleta y tienen el potencial de ser altamente tóxicas. Se integran en el ADN, lo que puede causar una rápida muerte celular.