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FITOPATOLOGIA – RESUMO Doença: mau funcionamento de células e tecidos do hospedeiro que resulta da sua contínua irritação por um agente patogênico ou fator ambiental e que conduz ao desenvolvimento de sintomas e que podem resultar em dano parcial ou morte da planta ou de suas partes. Doença biótica: fungos, oomicetos, bactérias, fitoplasmas, espiroplasmas, nematoides, vírus, viroides e protozoários. Doenças abióticas: fatores desfavoráveis do ambiente (temperatura, umidade, luz). Sintomas: qualquer manifestação a um agente nocivo. Ex: murcha bacteriana. Sinais: estruturas do patógeno exteriorizada. Ex: carvão da cana. Quadro sintomatológico: sequência completa ou o conjunto de sintomas determinados por uma doença. Diagnose: Identificação de uma doença e do seu agente causal, com base nos sintomas e sinais. Importância das doenças de plantas: Limitam a produção, afetam a qualidade e aumentam o custo produtivo. · Princípios gerais/Princípios de Whetzel: Evasão: Prevenção da doença pela fuga em relação ao patógeno e/ou condições ambientais. · Escolha da área geográfica; · Escolha do local e data de plantio; · Modificação de práticas culturais; · Variedades precoces. Ex: Controle “roguing” para mosaico do mamoeiro Regulação: Alteração do ambiente visando desfavorecer a doença · Adequação das condições de solo; · Controle de temperatura e umidade; · Equilíbrio da nutrição mineral; · Manejo de doenças vegetais Ex: Hérnia das crucíferas favorecidas por pH baixo. Controle: calagem Exclusão: prevenir a entrada do patógeno em uma área livre · Emprego de sementes e mudas sadias; · Eliminação de vetores; · Inspeção e certificação · Quarentena. Eficiência depende: capacidade de disseminação do patógeno e da distância da fonte de inóculo. Regionais: trânsito de plantas (cancro entre estados) e Internacionais: impedir entrada material vegetal no país. Ex: Fogo bacteriano das rosáceas · Impedir a introdução de mudas, porta-enxertos ou estacas de culturas hospedeiras da bactéria de regiões onde a doença ocorre; · Favorecer a importação de mudas de países onde a praga não ocorre ou é restrita; · Proibir a importação de frutos, sementes ou pólen de pomares infectados; · Estabelecer um programa de treinamentos para os extensionistas e técnicos que atuam no setor para viabilizar o diagnóstico precoce da doença. Erradicação: Eliminação do patógeno impedindo seu estabelecimento. · Eliminação de plantas sintomáticas; · Sementes e mudas sadias; · Rotação de Cultura; · Uso de plantas armadilhas; · Consórcios Eficiência depende: Baixa capacidade de disseminação e gama restrita de hospedeiro Proteção: colocar obstáculo entre planta e patógeno tentando evitar contato · Pulverização de partes aéreas; · Tratamento de sementes; caldas bordalesa, sulfocálcica, extratos e óleos vegetais e produtos biológicos devem ser desenvolvidos e testados. Agricultura orgânica: aplicação de algum produto no manejo de pragas e doenças é a última ferramenta a ser utilizada. Os produtos utilizados precisam estar na lista positiva do MAPA e preferência àqueles que o agricultor possa produzir na própria área de cultivo Disponibilidade de agentes de controle biológico e de feromônio e de inimigos naturais. Imunização: Desenvolvimento de plantas resistentes ou imunes · Imunização genética: variedades imunes ou resistentes (melhoramento genético) · Imunização biológica: inoculação de uma estirpe fraca protegendo a planta contra as estirpes fortes. Terapia: Recuperação da saúde da planta pela eliminação do patógeno ou propiciando condições favoráveis para a reação do patógeno. Pouco utilizada devido a limitações técnico-econômicas. · Cirurgia de lesões em troncos de árvores. Ex: gomose do citros; · Tratamento térmico de toletes da cana-de-açúcar e sementes de hortaliças. Em podas e cirurgias de plantas perenes, terapia se confunde com erradicação, envolve além da cura, eliminação do inóculo do campo. · Métodos de Controle · Genético: emprego de variedade resistentes em largas áreas e de baixo impacto ambiental. · Químico: Grupos de Fungicidas x Princípios gerais de controle · Fungicidas erradicantes ou de contato Erradicação · Fungicidas protetores ou residuais Proteção · Fungicidas sistêmicos ou curativos/imunizantes Imunização e terapia Modo de ação: erradicante, protetora, sistêmica e curativa · Cultural: emprego de práticas culturais para minimizar efeitos da doença. Atuam no hospedeiro e no patógeno com objetivo de favorecer o hospedeiro e criar condições desfavoráveis ao patógeno. Manter o equilíbrio do ambiente. · Rotação de cultura; · Sementes, mudas e órgãos de propagação sadios; · Roguing; · Uso de plantas repelentes; · Nutrição da planta; · Barreira física; · Densidade de plantio. · Físico: Uso de fatores físicos para o controle de doenças Temperatura baixa: visa reduzir o desenvolvimento do patógeno e senescência do hospedeiro. Ex: refrigeração de produtos armazenados. Temperatura alta: redução do inóculo inicial do patógeno. Ex: Tratamento térmico de frutas, legumes, órgãos de propagação e solo. · Uso de coberturas plásticas; dificulta a locomoção dos insetos vetores para a plantação. · Uso de armadilhas plásticas, fitas adesivas, armadilhas luminosas; · Uso de quebra ventos; · Uso de cobertura morta; · Solarização. · Biológico: controle patógenos através da ação de microrganismos antagonistas Principais interações antagônicas: antibiose, competição, parasitismo, indução de resistência e premunização. - Forma de ação do agente de controle biológico: No sítio infecção: sobre o patógeno (hiperparasitismo); No hospedeiro: aumento resistência (Imunização); No solo/hospedeiro: sobre patógeno (antagonismo). Ingredientes ativos biológicos registrados no MAPA: Aspergillus flavus, Bacillus thuringiensis, Trichoderma harzianum, Cotesia flavipes, Metarhizium anisopliae e Trichogramma. - Produtos biológicos: aqueles cujo princípio ativo é um organismo vivo (insetos, fungos, bactérias, nematoides ou vírus) ou produtos como os semioquímicos (feromônios). - Benefícios: Alguns isolados de Trichoderma promovem o crescimento da planta: estimular o maior enraizamento; · Redução do uso de agroquímicos sintéticos aumento dos processos biológicos na área (ocorrência natural de fungos ou atração de predadores e parasitoides); · Alternativa promissora para o manejo de pragas em sistemas agrícolas sustentáveis processo natural de regulação do número de inimigos naturais/agentes de controle biológico; · Utilizado no cultivo de qualquer fruta ou hortaliça. - Dificuldades: Planejamento e gerenciamento intensivos. · Mais tempo, mais controle, mais paciência, mais educação e treinamento; · Grande entendimento da biologia da praga e a de seus inimigos; · Muitos inimigos naturais de pragas são sensíveis a agroquímicos; · Os resultados não são tão rápidos como aqueles do uso de agroquímicos. Rotulagem: - Os defensivos de controle biológico não precisarão mais usar a caveira que identifica substâncias perigosas. A decisão faz parte de programa de incentivo ao uso desses produtos. · “Alternativo”: uso de produtos naturais com atividade antimicrobiana direta ou com atividade indutora de resistência. · Extratos vegetais, óleos essenciais, preparações homeopáticas; · Pequenos produtores e produtores orgânicos e/ou naturais. Manejo integrado de doenças (MID): utilização de todas as técnicas disponíveis dentro de um programa unificado, de tal modo a manter a população de organismos nocivos abaixo do limiar de dano econômico e a minimizar os efeitos colaterais deletérios ao meio ambiente. CLASSIFICAÇÃO DE DOENÇAS Classificação baseada no agente causal: Fungos, bactérias, vírus, etc. Classificação de McNew: Baseada nos processos fisiológicos do hospedeiro que são interferidos pelas doenças. Permite estabelecer relações entre os grupos: -Tipo de parasitismo, sintomas mais típicos, patógenos típicos e medidas de controle. · Processos fisiológicos do hospedeiro · Utilização de reservas nutricionais: Podridões de órgãos de reserva (Grupo I) Sintomas: Podridõesmoles ou secas; Sinais frequentemente presentes Patógenos: Necrotróficos penetram por ferimentos e são de baixa especificidade; Manejo: Evitar ferimentos, armazenamento em baixas temperaturas e umidade e manejo preventivo. Resistência varietal é inviável (baixa especificidade) · Formação de tecidos jovens: Danos em plântulas (Grupo II); Patógenos: Necrotróficos favorecidos por alta umidade, penetração direta e de baixa especificidade; sobrevivem no solo (Clamidósporos, escleródios) · Absorção de água: Podridões de raízes e colo (Grupo III); Patógenos: Necrotróficos favorecidos por alta umidade, penetração direta, mais específicos que grupo II; sobrevivem no solo (Clamidósporos, escleródios) Manejos II e III: Evitar a entrada do patógeno, escolha de locais isentos, tratamento do solo em pequenas áreas (solarização), sementes sadias, irrigação controlada. · Transporte de água: Murchas vasculares (Grupo IV); Patógenos: Fusarium oxysporum, Verticillium, Ralstonia solanacearum(bactéria) que colonizam o xilema, penetração direta pelas raízes e são específicos (ao hospedeiro e ao tecido); Manejos: evitar entrada do patógeno, locais isentos, rotação de culturas e resistência genética. · Fotossíntese: Manchas foliares (Grupo V); Manchas foliares - Patógenos: vários gêneros e espécies (fungos/bactérias, necrotróficos/hemibiotróficos) de especificidade alta; Míldios - Patógenos: Chromistas, Plasmopara, Sclerospora, Bremiae Peronospora, Biotróficos, esporângios e zoósporos de especificidade alta; Oídios - Patógenos: Ascomicetos, Oidium, Biotrófico de especificidade alta; Ferrugens - Patógenos: Basidiomicetos, Puccinia, Phakopsora, Hemileia, Uromyces, Biotróficos de especificidade alta. Manejos: Variedades resistentes e controle químico. · Utilização dos produtos da fotossíntese: Viroses, galhas e carvões (Grupo VI). Carvões - Patógenos: Basidiomicetos, Sporisorium scitaminea(Ustilago scitaminea), Ustilago maydis, Biotróficos de especificidade alta; Galhas - Patógenos: Agrobacterium tumefasciens, nematoides Meloidogyne, Biotróficos de especificidade alta; Viroses – Patógenos: vírus, biotróficos de especificidade alta. PROCARIOTOS FITOPATOGÊNICOS Bactérias: unicelulares com parede celular, desprovidos de organelas protegidas por membrana. · Material genético constituído por um cromossomo; alguns possuem plasmídeo (moléculas circulares duplas de DNA capazes de se reproduzir independentemente do DNA cromossômico). · Muitas possuem flagelo e secretam polissacarídeos que estão envolvidos no processo da doença. · Reprodução: fissão binária. · A maioria são bastonetes, gram negativas e possuem flagelos; · Gêneros: Agrobacterium, Erwinia, Pseudomas, Acidovorax, Xanthomonas; · Gram positivas: Bacillus, Clostridium, Clavibacter, Leifsonia. · Molitcuttes: unicelulares, sem parede celular, desprovidos de organelas protegidas por membrana; · Pleomórficos i.e. sem forma definida; · Fastidioso; não crescem em meio de cultura ou necessitam de meio complexo; · Reprodução: fissão binária; · Fitoplasmas e espiroplasmas. · Ciclo das relações patógeno-hospedeiro · Formas de sobrevivência - Estruturas de resistência: esporos (Bacillus e Streptomices). Fitoplasmas e espiroplasmas não formam estruturas de resistência. - Plantas hospedeiras - Atividade saprofítica no solo: Colonizam restos de cultura e/ou conseguem sobreviver com a utilização de nutrientes da solução do solo. Ex: podridão de órgãos de reserva - Vetor: Dalbulus maidis (cigarrinha), Diaphorina citri (psilideo). Disseminação: insetos, animais, irrigação, maquinário, equipamentos, etc. Por vetores: Habitantes do xilema - Xylella fastidiosa: cigarrinhas, transmissão persistente; - Habitantes do floema - fitoplasmas e espiroplasmas: cigarrinhas, transmissão persistente propagativa; Candidatus Liberbacter: psilídeo, transmissão persistente propagativa. Infecção: Penetração: estômato, ferimentos, hidatódios, nectário floral. CICLO DAS RELAÇÕES PATÓGENO-HOSPEDEIRO: NEMATOIDES Mecanismos de Sobrevivência: fisiológicos: Anidrobiose; estado de suspensão ou redução da atividade metabólica, decorrente da ausência ou diminuição de água ambiente. Estruturas especializadas: Cistos, enovelamento de nematoides e massa de ovos. Outras formas: plantas tigueras, plantas daninhas, restos culturais infectados, mudas infectadas, insetos vetores e sementes. Liberação Passiva: Água, ar, homem (transporte de material propagativo; preparo do solo, tratos culturais), insetos. Ex: vento - cistos e ovos de Heterodera glycines. Dispersão – Ativa: Ex: Juvenis e adultos vermiformes. Passiva: Ex: Transporte de material propagativo (Meloidogyne incognita em batata). Infecção: Pré-penetração, penetração e estabelecimento de relações parasitárias estáveis. CICLO DAS RELAÇÕES PATÓGENO-HOSPEDEIRO: VÍRUS E VIROIDES - Características dos vírus: agentes infecciosos, submicroscópicos, parasitas obrigatórios, inertes fora das células, imóveis Partícula viral: ácido nucléico (RNA ou DNA, fita simples ou dupla), capa proteica, envelope lipoproteico (alguns), replicação na hospedeira. - Simetria helicoidal (alongados rígidos e flexuosos), icosaedral (vírus arredondados ou isométricos) e baciliformes. Sobrevivência: Fonte de inóculo: Plantas cultivadas · Plantas espontâneas · Sementes · Material de propagação vegetativa · Vetores · Ferramentas de corte, mão, roupa, solo, água Disseminação: · Sementes · Pólen · Propagação vegetativa e enxertia · Experimentalmente e tratos culturais · Vetores bióticos Não-persistente Semi-persistente Persistente Circulativa Propagativa Tempo de aquisição Segundos Minutos Min/horas Min/horas Tempo de transmissão Segundos Minutos Min/horas Min/horas Latência Não Não Horas/dias Horas/dias Multiplicação do vetor Não Não Não Sim Retenção pelo vetor Min/horas Horas/dias Dias/semanas Toda vida Especificidade Baixa Média Alta Alta Multiplicação: Infecção e replicação: Sequência geral replicação (ssRNA+) Vírus no interior da célula hospedeira (ação mecânica ou vetor) Liberação ácido nucléico (RNA) da capa (desencapsidação) Tradução dá origem RNA polimerase e outras proteínas RNA polimerase transcreve a fita + em diversas fitas complementares (senso –) Fitas de senso (-) são usadas na síntese de novas fitas senso + (RNA viral) Acoplamento dos componentes (novas partículas virais) · Movimento e distribuição na planta - Invasão sistêmica: curta distância (célula a célula): movimento lento, passagem para as células vizinhas através dos plasmodesmas. Longas distâncias: tecido vascular (floema), rápido, movimentos com produtos da fotossíntese, transição dreno-fonte. Ponto de infecção ⇒ raízes ⇒ folhas jovens ⇒ planta toda - Sintomas causados por vírus: Infecção latente (sem exteriorização); Sintomas locais: ao redor do ponto de infecção (hipersensibilidade); - Sintomas sistêmicos - Principais sintomas sistêmicos induzidos pelas plantas: Murchas (raro em infecções viróticas), necrose, clareamento das nervuras (processo inicial de invasão), mosaico, anéis. Infecção por vírus pode ainda alterar a morfologia da planta inteira resultando em: enfezamento ou nanismo, endurecimento e/ou de formação em frutos. Viroides: Molécula de RNA circular, fita simples, sem capa proteica, encontrado somente em plantas, menor agente infeccioso capaz de causar doença, transmissão mecânica, polén e semente. DOENÇAS ABIÓTICAS Alterações em um ou mais fatores que podem afetar as plantas em qualquer estádio de desenvolvimento. · Fatores ambientais · Temperatura: ótima: de 15ºC a 30ºC - Temperaturas altas: queimaduras de sol Sintomas em frutos: descoloração, áreas com aparência de encharcamento, bolhas ou desidratação do tecido (áreas deprimidas no fruto). - Baixas temperaturas: Morte de partes das plantas (tecidos meristemáticos) ou da planta inteira. Danos em folhas, flores e frutos. - Mecanismo de ação: formação de gelo entre e dentro das células. Cristais de gelo promovem a ruptura da membrana plasmática e consequente morte da célula. · Umidade: problemasde umidade no solo são responsáveis pelos maiores danos no desenvolvimento e produção de plantas. - Déficit hídrico: áreas extensas ou localizada. Sintomas: plantas subdesenvolvidas, folhas amareladas, reduzidas em número e tamanho. Folhas podem secar e cair. Flores e frutos param desenvolvimento murcham e caem. - Baixa umidade relativa do ar: raramente causa dano, exceto quando associada a altas temperaturas e ventos fortes; perda excessiva de água. Sintomas: queimadura ou murcha. - Excesso de umidade: ocorre com menos frequência, mas provocam danos rápidos. Sintomas: amarelecimento, murcha e morte da planta. Falta de oxigenação das raízes provoca murcha do topo da planta –pode ser confundida com murcha bacteriana. · Luz: Pouca luz: retarda formação de clorofila. Sintoma: estiolamento da planta, folha verde pálido e queda prematura de folhas - Excesso de luz: raramente causa dano à planta. · Nutrientes: Quantidades menores do que a exigida, causam vários tipos de sintomas dependendo da função do nutriente na planta. · pH do solo · Fatores químicos · Poluentes do ar: Ozônio (O3): entra pelo estômato das plantas, causando mosqueado, pontuações e clorose. - Dióxido de enxofre (SO2): chuva ácida, clorose. - Cloro (Cl2): Cloreto de hidrogênio (HCl); - Etileno (CH2CH2); - Poeira de estradas, fabricas de cimento, queima de carvão afeta todas as plantas pois se acumulam na superfície. Sintomas: clorose e subdesenvolvimento. · Defensivos agrícolas: - Inseticidas e fungicidas: clorose, necrose e morte da folha inteira ou partes (onde ocorreu maior concentração do princípio ativo). - Herbicidas: amarelecimento, má formação foliar, folhas secam e caem. Desenvolvimento afetado, morte da planta. Pode ocorrer avermelhamento intenso das margens das folhas. Injúria: fatores ambientais que afetam momentaneamente. Ex: descarga elétrica, chuvas de pedras, choque térmico, vendaval. CLASSIFICAÇÃO DE DOENÇAS · Postulados de Koch (1881): sequência de procedimentos utilizada para se estabelecer a relação casual entre um microrganismo e uma doença. 1. O microrganismo deve estar associado com a doença em todas as plantas sintomáticas associação constante patógeno-hospedeiro 2. O microrganismo deve ser isolado da planta doente e cultivado em cultura pura isolamento/cultivo 3. O microrganismo em cultura pura deve ser inoculado sobre plantas sadias (mesma espécie ou variedade na qual a doença apareceu) e produzir a mesma doença nas plantas inoculadas inoculação 4. O microrganismo deve ser isolado em cultura pura novamente e suas características devem ser exatamente como as observadas em 2 reisolamento Quando a doença ainda não foi descrita (doença nova), ou mesmo quando já está descrita, mas a diagnose por sintomas e sinais é duvidosa, devemos lear em consideração os postulados de Koch. Outros métodos de diagnose utilizados quando sintomas e sinais não são suficientes - ELISA (Enzime-Linked ImmunoSorbet Assay) – detecta uma proteína exclusiva do patógeno nos tecidos doentes. - PCR (Polymerase Chain Reaction) – detecta o DNA ou RNA do patógeno nos tecidos doentes - Microscopia eletrônica - Parasita não obrigatório (necrotrófico): organismos que possuem uma fase parasita e outra saprofítica. Não dependem exclusivamente do hospedeiro podem ser isolados facilmente. - Parasita obrigatório (biotróficos): organismos que dependem de seu hospedeiro durante todo o seu ciclo da vida. Retiram nutrientes somente de células vivas do hospedeiro não podem ser isolados (necessitam ser transferidos diretamente para plantas sadias). SINTOMAS, SINAIS E DIAGNOSE Sintomas: manifestações das reações da planta a um agente nocivo. Ex: manchas necróticas. Sinais: estruturas do patógeno presentes nas plantas doentes. Ex: esporos. · Classificação dos sintomas - Quanto as alterações produzidas na planta: Sintomas necróticos: morte de células/tecidos Sintomas plásticos: alteração na forma, super ou subdesenvolvimento, excesso ou fata de alguma substância. - Quanto a localização do patógeno: Sintomas primários: patógeno presente na área. Sintomas secundários: patógeno distante da área de sintoma. AMOSTRAGEM E COLETA DE AMOSTRAS PARA ANÁLISE NEMATOLÓGICA · Características gerais dos nematoides · Vermes cilíndricos; · Animais multicelulares mais abundantes; · Ocupam diferentes nichos ecológicos; · Ocupam os mais variados hábitats. · Hábito alimentar: bacteriófagos, predadores, onívoros, micófagos e fitoparasitas; - Amostragem tem dois objetivos principais: Pesquisa e consultoria. A amostragem é a base da correta análise nematológica. Amostragem: dentro e fora das reboleiras. - Plano de amostragem: Ao acaso: Qualquer ponto da área tem a mesma probabilidade de ser coletada. Sistemática: As subamostras são retiradas em intervalos iguais e fixos. Esquema de amostragem mais usual: em zigue-zague e em estratos recomendável georreferenciar com GPS os pontos referentes às subamostras - Registro de todas as informações necessárias: tipo de solo, relevo, altitude, topografia, histórico, cultura/variedade, estádio de desenvolvimento/idade, tamanho da área, localização geográfica. - Coleta Solo: Profundidade: 0-20cm/ 20-40cm - Amostrar - Plantas anuais: época de florescimento e antes do plantio. Plantas perenes: bem desenvolvidas no campo. - Identificação das espécies/gêneros: Identificação morfológica 1. Extração dos nematoides do solo e das raízes e montagem de lâminas; 2. Observação de características morfológicas ao microscópio; Os níveis populacionais encontrados refletem somente o que a amostragem e a extração foram capazes de detectar, e além disso, como os nematoides possuem distribuição agregada em algumas áreas as perdas podem ser maiores que em outras. A época de amostragem influencia a medida de controle empregada, assim: Amostragem antes do plantio: uso de cutivares resistentes; controle químico, controle biológico, tratamento de sementes. Época de florescimento: principalmente sucessão/rotação de culturas.
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