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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS Apostila de Fitopatologia Geral Prof. Dr. Alison Talis Martins Lima Matheus Zumpano Carvalho – Graduando em Agronomia Celular: (34) 9 9258-0163. E-mail: matheuszc@hotmail.com Uberlândia - MG 2018 mailto:matheuszc@hotmail.com 2 Parte Teórica 3 História da Fitopatologia A fitopatologia teve seu surgimento por volta de 150 a 200 anos atrás, brevemente posterior à microbiologia, sendo considerada, portanto, uma ciência nova. Apesar de estarem estreitamente ligadas, a fitopatologia, em latim, quer dizer: “ciência que estuda as doenças de plantas” (phyton = planta; pathos = doença; logos = estudo), e estas estão divididas em dois grupos de doenças: as doenças bióticas e as doenças abióticas. As doenças bióticas são aquelas que são causadas por algum patógeno, como fungos, bactérias, vírus, nematoides ou até mesmo, outra plantas. Já as doenças abióticas são aquelas que não apresentam a presença de um patógeno, ou seja, são causadas por condições adversas, tais como: temperaturas altas ou baixas, falta ou excesso de água para a planta, umidade, geadas, deficiências de minerais no solo, entre outras. Mas o que são doenças? “Doenças em plantas consiste de uma série de processos fisiológicos nocivos causados pela irritação contínua de um agente causal primário.” (Whetzel, 1935) “Qualquer mau funcionamento de tecidos do hospedeiro causada pela irritação contínua por um agente patogênico ou fator ambiental e que resulta no desenvolvimento de sintomas.” (Agrios – 2005) A fitopatologia foi dividida em alguns períodos, desde a sua descoberta até os dias atuais, onde estes foram baseados no enfoque dado aos estudos e observações sobre doenças de plantas. Estes períodos são: Período Místico Período da Predisposição Período Etiológico Período Ecológico Período Atual Período Místico O Período Místico foi o período inicial da fitopatologia e contemplou desde a mais remota antiguidade até o início do século XIX, e sofreu bastante influência da Teoria da Geração Espontânea. Consistiu na ausência da explicação racional, ou seja, todas as doenças que haviam na época, por não terem uma explicação acerca de seu surgimento, atribuíam-na a algo sobrenatural, fazendo sua descrição com base na sintomatologia das plantas doentes. No entanto, grandes passos começaram a ser dados já neste período, pois alguns micologistas iniciaram uma associação simples entre plantas doentes e fungos. Ou seja, começaram 4 a perceber que onde havia fungo, havia planta doente, porém diziam que o fungo era uma consequência destas doenças e não causa. Alguns micologistas importantes neste período, que disseram o contrário, acreditando que o fungo era a causa da doença, foram: Período da Predisposição Após ficar evidente a associação entre fungos e plantas, e alguns atores já começarem acreditar na ideia de que o fungo era o causador de determinadas doenças em determinadas culturas, iniciou-se o Período da Predisposição, que durou desde o início do século XIX até 1853. Neste período, Isaac-Benédict Prevost, em 1807, publicou uma tese de doutorado para comprovar que o carvão do trigo era causado a partir de um fungo (descoberta do agente etiológico), no entanto, o fato não foi aceito por todos da época que ainda acreditavam no fato do fungo ser uma consequência das doenças e não uma causa. Devido a essa crença de que o fungo era uma consequência das doenças e não uma causa, um fatídico episódio ocorreu na Irlanda, entre os anos de 1845 e 1846, que ficou conhecido como Fome na Irlanda. Nesta época, a batata, cuja origem é dos Andes, foi levada para a Europa e acabou se tornando base da alimentação europeia, fazendo com que ela fosse largamente produzida e consumida. No entanto, nesta época, junto com uma temperatura abaixo do normal e com a umidade relativa do ar acima da média, uma doença atingiu a batata (disseminação foi influenciada pelas condições climáticas adversas), porém, ainda, não havia Tillet (1714-1791), que atribuiu ser um fungo a causa da cárie do trigo. Trigo saudável (esquerda), cárie do trigo (direita) Giovanni Tozzetti (1767), que dizia que as ferrugens e os carvões no trigo eram causadas devido a fungos que cresciam embaixo da epiderme das plantas. Giovanni Targioni Tozzetti (1712-1783), médico e naturalista italiano Monumentos, nos dias atuais, na Irlanda, que faz referência ao episódio da fome, ocorrido em 1845 e 1846 5 conhecimento sobre ela, o que fez com que diversos campos de produção de batata fossem afetados, reduzindo drasticamente a produção deste tubérculo (que era o principal alimento da época), causando a morte de dois milhões de pessoas e a migração de um milhão para os Estados Unidos. No entanto, anos depois, foi comprovado que esta doença era causada por um fungo. Em 1853, pode-se dizer que realmente foi dado início à fitopatologia. Anton de Bary fez uma experiência pegando dois conjuntos de tubérculos de batata sadios e plantou em dois locais diferentes, sendo um em um local que nunca havia tido a doença e outro conjunto plantado em área que já tinha histórico da doença. Assim, o resultado foi que a doença apareceu somente nos tubérculos plantados na área com histórico de doença, possibilitando De Bary comprovar que as doenças eram causadas pelo fungo que ali estavam. A doença que atingiu a batata, ficou conhecida como Requeima da Batata, e é causada por um fungo, atualmente conhecido por Phytophthora infestans. Através disso, foi dado início ao Período Etiológico. Período Etiológico O Período Etiológico, em outras palavras, o período de estudo das causas, começou a partir dos trabalhos de Anton de Bary, e foi o período de descrição da maior parte das doenças importantes atuais, e três pesquisadores desempenharam papéis importantes. Como no Período da Predisposição tinha bastante influência da Teoria da Geração Espontânea, este período começou colocando fim a esta teoria, a partir de Louis Pasteur. Em 1886, Adolf Mayer deu início a descoberta do caráter infeccioso das viroses, com o seguinte experimento: ele pegou uma planta doente, macerou ela, pegou um pedaço do resultado desse maceramento e “esfregou” em uma planta sadia, onde 15 dias depois foi observada o mesmo sintoma na folha que era sadia, dessa forma, ele concluiu que a doença era transmissível, mas não podia concluir ainda qual era o agente causador (vírus, bactéria, fungo, etc). No entanto, em 1898, Martinus Beijerinck, repetiu o experimento feito por Adolf Mayer, só que dessa vez, passando o fluido contagioso por um filtro poroso, onde para a surpresa de Beijerinck, o fluido contagioso passou pelo filtro, possibilitando ele concluir que o agente causador não era uma bactéria, ocasionando assim a descoberta do vírus – contagium vivum fluidum. Requeima da batata, causada pelo fungo Phytophthora infestans Adolf Mayer (1843 – 1942) Martinus Beijerinck (1851 – 1931) 6 Período Ecológico No período ecológico, datado do início do século XX até o ano de 1960, começou a se estabelecer uma relação entre o ambiente e as doenças que haviam, a entender mais sobre a resistência e a predisposição das plantas aos patógenos, sobre a variabilidade genética dos fitopatógenos, e também, houve o surgimento de vários fungicidas. Pesquisadores daquela época, chegaram à conclusão de que havia a necessidade de alguns fatores envolvidos para que umadoença surgisse, ou seja, concluíram que para o surgimento de uma doença, era necessário a presença de três fatores: a planta, o patógeno, e uma condição ambiental favorável. Assim, permitiu que o estudo sobre a resistência das plantas, também avançasse, chegando a conclusão de que o uso de variedades resistentes é o método ideal de imunidade da planta, facilitando o controle das doenças, e de que plantas que crescem fora do seu “ambiente ideal” (em condições adversas), ficam mais suscetíveis a doenças. Período Atual O período atual, como o próprio nome já diz, compreende aos dias atuais, no qual é feito duas abordagens principais, uma mais fisiológica da doença, ou seja, há um estudo sobre as relações curiosidades Alexis Millardet (1838 – 1902) Em 1882, foi descoberto o primeiro fungicida para controle de doenças de plantas causadas por fungos. Foi descoberto por Alexis Millardet enquanto ele passava por uma vinícola e reparou que o produtor daquela área tinha jogado um produto nas bordaduras para que todos que ali passassem achassem que as uvas estavam com defeitos e parassem de rouba-las. Consequentemente, Millardet observou que naquela área não havia doenças como no meio da vinícola, descobrindo assim, o primeiro fungicida. O primeiro fungicida foi chamado de Cauda Bordalesa, é composto de cal hidratado e sulfato de cobre, e é utilizado, com eficiência, até os dias atuais. PLANTA PATÓGENO CONDIÇÃO AMBIENTAL FAVORÁVEL 7 fisiológicas da planta, e um estudo maior da dinâmica entre planta-patógeno, e outra, uma abordagem epidemiológica das doenças de plantas. Um dos principais pesquisadores deste período é chamado James E. Vanderplank, no qual iniciou uma linha de estudo sobre a fitopatologia molecular, permitindo que os estudos da relação planta-patógeno, hoje, seja feito a nível molecular, como por exemplo, atualmente, podemos estudar a sequência de genomas de patógenos a fim de analisar o DNA dele e descobrir quais doenças ele pode vir acometer nas plantas. Doenças de Plantas e Seus Agentes Etiológicos Para dar início ao estudo das doenças de plantas e aos seus agentes etiológicos, é necessário saber a diferença entre dois conceitos bastante utilizados na fitopatologia: Tipos Tipos de Doenças Existem dois grupos de doenças: Doença não infecciosa ou abiótica: o agente causal é um fator inanimado, geralmente condições adversas do ambiente, como por exemplo: altas temperaturas, falta de água, excesso de água, falta da luz, excesso ou falta de nitrogênio no solo, etc. Não estudaremos na fitopatologia! Doença infecciosa ou bióticas: neste caso, temos patogenicidade com envolvimento de parasitismo, onde temos dois tipos de agentes fitopatogênicos: os microrganismos, que são os fungos verdadeiros, os cromistas, bactérias, fitoplasmas, vírus, viróides e protozoários; e os organismos completos, que são os nematoides e as plantas parasitas. Fungos Verdadeiros Os fungos verdadeiros, pertencentes ao Reino Fungi, são organismos multicelulares, são eucariotos, possuem paredes celulares compostas de quitina, e são parasitas extracelulares. Ou seja, são organismos compostos por mais de uma célula, com todo seu material genético englobado por Doença ≠ Injúria Doença Interferência nos processos fisiológicos da planta Prejudicial à planta Processo contínuo Injúria Ação momentânea, passageira e transitória Fator físico ou químico 8 uma membrana, e são parasitas que não precisam entrar na célula para causar a doença, fazendo isso por meio de uma “esponja” que fica do lado de fora da célula, sugando os nutrientes da célula hospedeira. A maioria dos fungos causadores de doenças em plantas são exemplares de fungos verdadeiros. Chromistas Os fungos chromistas, pertencentes ao Reino Chromista, possuem bastante semelhança com os fungos verdadeiros, se diferenciando pela parede celular. Os fungos chromistas são organismos multicelulares, eucariotos, também são parasitas extracelulares, e possuem paredes celulares, no entanto, estas, compostas por celulose. Um exemplo de um fungo chromista, de importância, é o Phytophthora infestans, responsável pela requeima da batata, e pela requeima do tomateiro. Bactérias Já as bactérias, são agentes etiológicos que se diferem bastante dos fungos. São organismos unicelulares, procariotos, apresentam paredes celulares compostas por peptidioglicano, porém, também são parasitas extracelulares. Um exemplo de bactéria causadora de doença, de importância agronômica, é a Ralstonia solanacearum, conhecida por ser extremamente devastadora e praticamente impossível de ser erradicada, afetando principalmente as solanáceas. Espiroplasmas e Fitoplasmas Os espiroplasmas e os fitoplasmas, também são organismos unicelulares e procariotos, se diferenciando das bactérias por não possuírem paredes celulares, e por serem parasitas intracelulares, crescendo e se multiplicando dentro da célula do hospedeiro. Vírus Os vírus, no entanto, não são constituídos de células, ou sejam, apresentam seu genoma de DNA ou RNA, envolvidos por uma capa proteica, e sendo parasitas intracelulares. Uma curiosidade a respeito dos vírus, é que a nomenclatura dos vírus é em inglês e composto por 3 nomes, diferente da nomenclatura de outros agentes etiológicos, que são compostos por 2 nomes. Ambos são em inglês, e escritos em itálico. Viróides Os viróides, também parasitas intracelulares, são organismos mais simples que os vírus (agentes subvirais – abaixo dos vírus), pois possuem genomas de DNA ou RNA, que não são envoltos por uma capa proteica (não possui) como os vírus. São “circulares” e compostos por, mais ou menos, 250 nucleotídeos. 9 Fitomonas As fitomonas, são tripanossomos flagelados, multicelulares, eucariotos, parasitas extracelulares (não precisam entrar na célula para infectar o hospedeiro). São considerados um “tipo de protozoário”. Nematoides Os nematoides, já estudados na disciplina Nematologia Agrícola, são organismos multicelulares, eucariotos, e são parasitas extracelulares. Estão presentes no solo, e geralmente, são bastante agressivos. Um exemplo de nematoide, bastante estudado, é a Heterodera glycines, considerado o nematoide da soja. Plantas Superiores Dentre estes estão: folhas, flores, frutos, e sementes. São multicelulares, eucariotos e parasitas extracelulares. Obs.: os organismos de importância para a fitopatologia, serão abordados novamente, de maneira mais detalhada e explicativa, a seguir. Fungos Fitopatogênicos Os fungos, como já ditos anteriormente, são organismos eucarióticos, aclorofilados, filamentosos, multicelulares, e normalmente, se reproduzem por meio de esporos. Os fungos patogênicos apresentam diversas importâncias para a vida terrestre como um todo, como: Atividade saprofítica Associação simbiótica – micorrizas – associações simbióticas entre fungos e plantas, aumentando a superfície de absorção das raízes, beneficiando-as Alimentação humana Produção de antibióticos – penicilina, ciclosporina (utilizado em pós transplantes para que não haja rejeição do órgão transplantado) Doenças em homens e animais Micotoxinas – toxinas produzidas por fungos, por exemplo: aflotoxina Patógenos de plantas Devido ao fato de serem diversificados evolutivamente, possuem representantes em três reinos diferentes, como: o Reino Fungi, no qual estão os fungos verdadeiros; o Reino Protozoa, que estão os protozoários; e o Reino Chromista, que incluem os oomicetos, entre outros. 10 Em geral, os fungos são responsáveis por causar cerca de 80% das doenças em plantas, em sua maioria, os representantes do Reino Fungi. Por isso, na disciplina de Fitopatologia, iremosestudar apenas alguns fungos, sendo eles: Oomycotas, dentro do Reino Chromista; e Zygomycotas, Ascomycotas, Basidiomycotas, dentro do Reino Fungi. No entanto, para que se torne compreensível a matéria, necessitaremos de aprender, previamente, alguns conceitos importantes: Talo fúngico: corpo dos fungos o Hifas somáticas = reprodutivas o Micélio = conjunto de hifas o Hifas = conjunto de células o Septo = ligação entre as células o Poros = permite a passagem do núcleo de uma célula a outra Classificação das hifas quanto a septação o Apocítica = septos separam os núcleos, que se comunicam pelos poros o Cenocítica = não possui septos e os núcleos são distribuídos desorganizadamente ao longo das hifas Representação esquemática das hifas e o nome das partes que as compões. À esquerda, a hifa septada ou apocítica, e à direita, a hifa asseptada ou cenocítica. 11 Chromista – Oomycota Os oomicetos, pertencentes ao filo Oomycota, do Reino Chromista, são os únicos fungos que possuem esporos para locomoção, ou seja, eles produzem zoósporos, que possuem dois flagelos, sendo um ornamentado voltado para trás, que se assemelha a uma espinha de peixe, e um liso, em formato de chicote, voltado para frente. Os zoósporos são estruturas formadas a partir da diferenciação do conteúdo do esporângio, sendo que, cada esporângio possui a capacidade de formar de 8 a 10 zoósporos. Estes possuem hifas cenocíticas, ou seja, sem septos. E além dessa estrutura, possuem estruturas assexuais e sexuais. As estruturas assexuais dos oomicetos são os esporangióforos, que possuem a função de sustentação dos esporângios, os esporângios, com a função de se diferenciar e dar origem ao zoósporo, e o zoósporo, com a função de motilidade. Já as estruturas sexuais dos oomicetos são um pouco mais completa, sendo composta por dois gametângios, um masculino chamado de anterídio, e um feminino chamado de oogônio. O gametângio masculino possui gametas masculinos, conhecidos por núcleo, e o gametângio feminino possui gametas femininos conhecidos por oosfera, que após a fecundação do anterídio sobre o oogônio, é formado do oósporo. O oósporo é o único esporo capaz de gerar variabilidade, e ainda, devido ao fato do fungo precisar de um hospedeiro para não morrer, o oósporo tem uma camada de proteção para que possa sobreviver na ausência de um hospedeiro, ou seja, ele possui uma estrutura de sobrevivência (parede celular espessa). Representação de um zoósporo (esporo assexual) e seus flagelos Estruturas assexuais dos oomicetos Oósporo (esporo sexual) 12 Principais diferenças entre os Fungos Verdadeiros e os Oomicetos Fungos Verdadeiros Como sabemos, os fungos verdadeiros, possuem parede celular composta por quitina, possuindo hifas apocíticas, em sua maioria, e seus esporos são imóveis. Além disso, como um todo, pertencentes do Reino Fungi, se dividem em três filos como já citados, são eles: Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota. Maioria das doenças em plantas Fungos Fungos verdadeiros Ascomycota e Basidiomycota Zygomycota Para os estudos da fitopatologia, este filo é o que menos apresenta importância dentro do Reino Fungi, e sua principal classe fitopatogênica é chamada de zygomycetes. Possuem a maioria das espécies saprófitas (que permanecem vivo, mesmo sem parasitar tecidos vivos, como por exemplo, ligados à matéria orgânica do solo), e são patógenos fracos que necessitam de se aproveitar de ferimentos para conseguir infectar a planta. São também, micorrízicos, parasitas de insetos, e são usados em fermentações. Como apresentado na Tabela 1, a maioria das hifas nos fungos verdadeiros são do tipo apocítica, porém, apresentando algumas exceções. E são nos zygomycetes que estão estas exceções, pois possuem hifas do tipo cenocítica (asseptada), podendo apresentar, também, alguns septos. Possuem, também, dois tipos de estruturas, as sexuais e as assexuais. Quanto as estruturas assexuais, possui os esporos que são chamados de esporangiósporos, além de estrutura como os esporangióforos, e os esporângios. Quanto as estruturas sexuais, temos os esporos, chamados de zigósporos, além de estruturas como o gametângio masculino, e o gametângio feminino. 13 Alguns exemplos deste filo são, o Rhizopus stolonifer, que causa doença no morango, e o Mucor sp., que causa doença no pêssego, sendo ambas as doenças pós colheita. Ascomycota Já os Ascomycotas são fungos superiores, com suas paredes celulares formadas por quitinas, possuindo, também, estruturas especializadas chamadas de ascocarpos. Todos os representantes possuem hifas apocíticas (septadas), e seus esporos são imóveis. Como visto em aula prática, os ascomicetos possuem ciclo de vida com duas fases, sendo a fase sexuada ou perfeita, e a fase assexuada ou imperfeita. Rhizopus stolonifer, e suas estruturas sexuais À cima: Mucor sp.; À baixo: Rhizopus sp. Fase sexuada: ascos e ascósporos (esporos) Fase assexuada: conidióforos (sustentação) – geralmente 8 ascósporos por asco e conídios (esporos) Representação da fase sexuada dos Ascomycotas Representação da fase assexuada dos Ascomycotas 14 Os ascocarpos são corpos de frutificação, responsável pela reprodução do fungo, por meio de células reprodutoras especiais, na qual, dentro destas estruturas temos os ascos, e dentro dos ascos, os ascósporos. Peritécio: formado de pêra, e presença de ostíolo (local onde os ascósporos saem quando atingem a maturação. Apotécio: formado de taça, e “fica livre” para a saída dos ascos Cleistotécio: totalmente fechada e redonda Ascostroma: possui uma abertura Ascos nus: somente o asco e os ascósporos Fungos Mitospóricos Os fungos mitospóricos são aqueles que realizam mitose, que possuem paredes celulares constituídas por quitina, hifas apocíticas, e esporos imóveis, como todo fungo verdadeiro. No entanto, estes não realizam reprodução sexuada, apenas assexuada, porém, podem não realizar, também, reprodução assexuada, pois podem possuir micélio estéril (“Mycelia sterilia”), fazendo com que não seja produzido nenhum tipo de esporos. As principais estruturas dos fungos mitospóricos são, os escleródios que consiste em um “amontoado de hifas”, os conidióforos e conídios. Há diversos tipos de organização e agrupamento de conidióforos: Esporodóquio: macroconídios, agrupamento pela base, e um exemplo é o Fuzarium solani Sinêmio: unidos pela grande parte de sua extensão Acérvulo: corpo de frutificação subepidermal ou subcuticular Tipos de ascocarpos (corpos de frutificação) 15 Picnídio: corpo de frutificação em formato de frascos (a diferença entre peritécio e picnídio, é que dentro do peritécio estão ascos e ascósporos, e dentro do picnídio, estão conídios e conidióforos) Soltos ou livres Basidiomycotas Os Basidiomycotas é considerado um dos filos mais importantes e relevantes dos fungos, na fitopatologia, pois além de ser um dos mais completos, são responsáveis por doenças importantes, agronomicamente, como as ferrugens e os carvões. Eles também apresentam corpos de frutificação, conhecidos por basidiocarpo, e seus esporos são de origem sexuada e é designado como basidiósporo. Alguns exemplos deste filo são, a Athelia rolfsii, na forma sexuada de basidiósporo, a Puccinia recondita, causadora da ferrugem da folha do trigo, na forma assexuada de uredósporo, e a Puccinia graminis f. sp. tritici., causador da ferrugem do colmo do trigo, na forma assexuada de teliósporo (estrutura de resistência). Os fungos formadores de basidiocarpos são os pertencentesa classe basidiomycetes, como por exemplo, o Moniliophthora perniciosa, causador da vassoura da bruxa no cacau. E o fungos não formadores de basidiocarpos são os pertencentes a classe teliomycetes, causadores das ferrugens, e da classe ustomycetes, causadores dos carvões. Ciclo das Relações Patógeno – Hospedeiro (Introdução, sobrevivência, disseminação) Fases do Ciclo de Vida de Fitopatogênicos Os fitopatogênicos apresentam duas fases a respeito ao ciclo de vida, são elas: Patogênese: na qual, parte do ciclo de vida de um organismo é no tecido vivo da planta, durante o qual ele vive parasiticamente. Tipos de organização e agrupamentos de conidióforos 16 Saprogênese: na qual, parte do ciclo de vida de um organismo durante o qual ele está associado a tecidos mortos – restos de culturas ou outros substratos. No entanto, alguns patógenos possuem apenas a fase de patogênese, como por exemplo: o vírus, o nematoide, alguns fungos; já outros podem possuir as duas fases, como por exemplo: o fungo das solanáceas. No entanto, não existe patógeno que possui apenas a fase de saprogênese. Dessa forma, quando o patógeno possui apenas a fase de patogênese, ele é chamado por patógeno obrigatório, mas caso apresente as duas fases, é chamado por patógeno não obrigatório. Parasitismo: parasitas obrigatórios Os parasitas obrigatórios são muito difíceis de controlar, pois quando não existe hospedeiros para que eles parasitem, utilizam de esporos de resistência, como o teliósporo, que permite-o sobreviver na ausência de um hospedeiro. No entanto, quando infectam algum hospedeiro, não o matam rapidamente (parasitismo freado). Os parasitas obrigatórios crescem e se multiplicam somente em tecidos vivos, como por exemplo, os vírus, os nematoides e alguns fungos como os causadores de ferrugens e oídios. Parasitismo: parasitas não obrigatórios Os parasitas não obrigatórios podem crescer e se multiplicar na ausência de hospedeiro vivo, como a maioria dos fungos e bactérias. Possuem o ciclo de vida dividido em duas fases, a de patogênese e saprogênese. Ou seja, quando ele for parasita facultativo, ele passará maior parte da sua vida na fase de saprogênese, e quando ele for saprófita facultativo, ele passará maior parte da sua vida na fase de patogênese. Saprogênese; Patogênese PARASITA FACULTATIVO Patogênese Saprogênese SAPRÓFITA FACULTATIVO 17 Ciclo das relações patógeno – hospedeiro: O ciclo das relações entre o patógeno e o hospedeiro é definido como um conjunto de eventos sucessivos que ocorrem ao longo do desenvolvimento de doenças infecciosas. Conceitos importantes Inóculo: toda estrutura do patógeno, seja ela vegetativa ou reprodutiva, que seja capaz de causar infecção ao hospedeiro Fonte de inóculo: local onde o patógeno é produzido, antes da disseminação Inóculo primário: inóculo responsável pelo ciclo primário da doença Inóculo secundário: inóculo responsável pelo início do ciclo secundário da doença Ciclo das Relações Patógeno – Hospedeiro 18 Etapas das Relações Patógeno – Hospedeiro Estas etapas são importantes quando o patógeno se encontra em situações adversas, onde precisam utilizar de algumas estratégias de sobrevivências, tais como: estruturas especializadas de resistências, como teliósporo, clamidósporo, escleródio, oósporo, e corpos de frutificação; atividade saprofítica; planta hospedeira; e vetores. Estruturas especializadas de resistência Como citados acima, as estruturas especializadas de resistência são: teliósporo, clamidósporo, escleródio, oósporo, e corpos de frutificação. Estas são produzidas por fungos verdadeiros e oomicetos. Os escleródios são agregados compactos de hifas somáticas, podendo formar massas arredondadas ou de formato irregular, apresentando uma longevidade variável. Alguns exemplos de escleródios são: Sclerotium, Macrophomina, Rhizoctonia, e outros. Os clamidósporos são esporos constituídos por uma única célula com citoplasma condensado, ou seja, há um acúmulo de reserva nutritiva, e uma espessa parede celular. Possuem a capacidade de ficarem dormentes por um longo período, quando há a ausência de um hospedeiro. Os oósporos são esporos de origem sexuada produzidos por oomicetos, e são capazes de sobreviver sob condições ambientais adversas. Alguns exemplos de oósporos são: Pythium, Phytophthora, Plasmopara (Plasmopara vitícula, que é o patógeno do míldio da videira – relacionado com a origem do primeiro fungicida). Os teliósporos são esporos de resistência produzidos por fungos causadores de ferrugens e carvões, e que são capazes de sobreviver sob condições de baixa umidade, possuindo alta longevidade no solo. Um exemplo de teliósporo é a Puccinia sp. Os corpos de frutificação são estruturas associadas à reprodução que, em alguns casos, promovem a sobrevivência sob condições ambientais adversas, como por exemplo, a Venturia inaequalis. Estrutura de um clamidósporo Estrutura de um teliósporo 19 Atividade saprofítica A atividade saprofítica é típico de parasitas facultativos e a sobrevivência por este método ocorre com o metabolismo ativo pela colonização de restos culturais e matéria orgânica do solo. Alguns exemplos que realizam a atividade saprofítica são: Pythium, Phytophthora, Fusarium, que causam podridões de raízes; Fusarium, Verticilium, Ralstonia, que causam murchas vasculares; e Alternaria, e Xanthomonas, que causam manchas foliares. Planta Hospedeira Esta estratégia é utilizada quando o patógeno fica ligado a uma planta hospedeira, podendo ser de duas formas: ligado a um Hospedeiro Doente, ou a Sementes. Em hospedeiros doentes, podem ficar ligados parasitas obrigatórios, que apresentam ampla gama de hospedeiros, como fungos, causadores de ferrugens, oídios e míldios, por exemplo; fitoplasmas; espiroplasmas; vírus e viróides. Ou podem ficar ligados, também, parasitas não obrigatórios, como por exemplo, Xanthomonas axonopodis pv. citri. Quanto às sementes, podem abrigar patógenos em seu interior ou em sua superfície. Vetores Os fungos (não é bem um fungo verdadeiro, mas sim, um protozoário que produz esporos), e insetos podem ser vetores de vírus. Ou seja, na ausência da planta hospedeira podem reter os patógenos em seu organismo, contribuindo para a sobrevivência deles. Fases do Ciclo das Relações Patógeno – Hospedeiro Disseminação A disseminação é o processo que envolve a liberação da fonte do inóculo, a dispersão e a deposição do patógeno sobre alguma superfície, sendo responsável pelo aumento da área geográfica atingida pelo patógeno. A liberação do patógeno consiste na remoção do patógeno do local no qual ele foi produzida, podendo ser de forma ativa ou passiva. Já a dispersão é o movimento ou transporte do patógeno, desde a liberação até a sua deposição, sendo feito, através do ar, da água ou do homem. E por fim, a deposição é quando ocorre o assentamento do patógeno em uma determinada superfície. Assim, encerrando a fase de disseminação e dando início à fase de infecção. 20 Infecção A fase de infecção se inicia com a pré-penetração e termina com o estabelecimento das relações parasíticas estáveis entre o patógeno e o hospedeiro. Os parasitas se movem por quimiotactismo, que consiste em um movimento direcionado do patógeno em relação ao hospedeiro, por um gradiente de concentração, sendo sempre do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. Um exemplo de pré-penetração seria a atração de zoósporos de Phytophthora cinnamoni para as raízes de variedades de amoras. Muitos parasitas utilizam do tigmotropismo, que consiste em um crescimento direcionado do patógeno no hospedeiro orientado pela topografia da superfície. As etapas destecrescimento, são: a adesão do esporo na superfície do hospedeiro, que consiste no processo ativo de secreção de fluidos; a germinação do esporo, através da formação do tubo germinativo com migração do citoplasma; e na formação do apressório (dilatação do alongamento do tubo germinativo), que ocorre após o reconhecimento do sítio de infecção, se conectando ao peg. As vias de penetração para que ocorra a infecção, podem ser de forma direta, através de ferimentos no hospedeiro, ou através de aberturas naturais, como por exemplo, a germinação de uredósporo de um fungo causador de ferrugem e penetração no estômato. Colonização e Reprodução A colonização consiste na expressão da fase parasítica do agente patogênico representada pela retirada de nutrientes do hospedeiro. Dessa forma, os patógenos podem ser classificados segundo as relações nutricionais que estabelecem com o hospedeiro, podendo ser biotróficos, hemibiotróficos e necrotróficos. Os biotróficos, que são praticamente sinônimos de parasitas obrigatórios, como fungos causadores de ferrugens, carvões, oídios, e míldios, como vírus e viróides, e nematoides, crescem e se multiplicam unicamente a partir de células vivas do hospedeiro. A maioria dos fungos biotróficos produzem estruturas especializadas para retirada de nutrientes de seus hospedeiros. Os hemibiotróficos são patógenos que iniciam o parasitismo por células vivas, no entanto, após a morte das células vegetais, devido ao parasitismo, os patógenos podem crescer, desenvolver e esporular nos tecidos do hospedeiro. Alguns exemplos são os fungos causadores de manchas foliares, como Cercospora, Septoris, e outros, e fungos causadores de murchas vasculares, como Fusarium e Verticilium. Já os necrotróficos são patógenos que iniciam o parasitismo matando as células do hospedeiro e em seguida utilizando o tecido morto como fonte de nutrientes. Alguns exemplos são: Sclerotinia sclerotiorum, causador do mofo branco; Bipolaris maydis, causador da queima das folhas do milho; e Pectobacterium carotovorum, causador de podridões moles. Estrutura de um teliósporo 21 Ainda, na fase de colonização, existem alguns tipos de colonização, podendo ser localizada ou sistêmica. O tipo de colonização localizada ocorre quando o patógeno coloniza os tecidos do hospedeiro ao redor do ponto de penetração, como ocorre com o a pinta preta do tomateiro, causada por Alternaria solani, e com a requeima da batateira, causada por Phytophthora infestans. Já no tipo de colonização sistêmica ocorre quando o patógeno distribui-se sistemicamente, via sistema vascular, por toda a planta, como por exemplo, no mal do panamá, na bananeira, causada por Fusarium oxysporum f. sp. cubense, e na murcha do algodoeiro, causada por Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum. A colonização sistêmica por vírus, como no mosaico do fumo (Tobacco mosaic virus), pode ser de dois tipos: por movimento célula-a-célula, percorrendo curtas distâncias, ocorrendo via plasmodesmas das células do parênquima foliar e simultaneamente à replicação viral; e por movimento sistêmico, percorrendo longas distância, ocorrendo a distribuição dos vírus na planta através do floema. Alguns conceitos importantes relacionados à colonização: o Período de incubação: é o intervalo de tempo decorrido entre a inoculação e o aparecimento de sintomas. o Período latente: é o intervalo de tempo decorrido entre a inoculação e o aparecimento dos sinais. No geral, o período latente é mais longo que o período de incubação, ou seja, geralmente, os sintomas aparecem antes dos sinais. Logo, quando o período latente for mais curto, há mais chances de ter ciclos secundários na doença, e quando o período latente for mais longo, há menos chances de ter ciclos secundários, sendo monocíclico. Um exemplo é a Phytophthora infestans que possui o período latente muito curto, infectando a planta mais rapidamente. Reprodução de Fitopatógenos Para a última fase do ciclo de relações patógeno – hospedeiro, estudaremos os patógenos de forma separada. 22 Introdução à Virologia Vegetal A virologia, teve seus primeiros registros, através do Tulip breaking virus, que era um vírus que atacavam as tulipas, tornando elas “coloridas” (as famosas tulipas variegadas) e mais bonitas, fazendo com que as pessoas da época trocassem diversos bens próprios, em único botão de tulipa. Como já citado no início da apostila, teve sua origem através de três pesquisadores bastante importantes, são eles: Adolf Mayer, Dimitri Ivanovski, e Martinus Beijerinck. Através de Adolf Mayer, na Holanda, em 1886, iniciou os primeiros passos para a descoberta dos mesmos. Isso aconteceu através de um experimento, no qual Mayer injetou um extrato foliar de plantas doentes que apresentavam sintomas, em plantas sadias, onde dias após, pode observar os mesmos sintomas nessas plantas que eram sadias, concluindo então, que a doença era transmissível, porém, sem identificar qual o vetor. Após ele, veio Dimitri Ivanovski, que repetiu o experimento de Adolf. No entanto, ele passou o extrato de planta infectado através de um filtro poroso que possuía a capacidade de reter bactérias, porém, após isso, o extrato de planta continuava infeccioso. Infelizmente Dimitri não conseguiu ser subjetivo da maneira ideal, e ao invés de concluir que poderia ser um outro tipo de patógeno, ele acabou concluindo que os filtros apresentavam defeitos, invalidando assim seu experimento. Por fim, Martinus Beijerinck (“considerado o pai da virologia”), repetiu os experimentos de Ivanovski e concluiu que se tratava de um novo agente patogênico, designando-o como “vírus” (termo latino correspondente a “veneno”). Além disso, concluiu também que o agente não deveria ser um microrganismo difusível no ágar (contagium vivum fluidum). Atualmente, alguns exemplos de viroses importantes são: o mosaico da cana-de-açúcar, causado pelo Sugarcane mosaic virus (SCMV); a tristeza do citros, causado pelo Citrus tristeza virus (CTV), que causa necrose do floema, e consequentemente, a necrose da planta e sua morte; a mancha anelar do mamoeiro, causado pelo Papaya ringspot virus (PRSV); e o mosaico dourado do feijoeiro, causado pelo Bean golden mosaic virus (BGMV), que é uma doença limitante de produção na cultura do feijoeiro, ou seja, caso haja a doença, não há produção. Tulipas variegadas, causada por Tulip breaking virus Mosaico da cana-de-açúcar, causado por Sugarcane mosaic virus 23 Características gerais dos vírus Os vírus são parasitas obrigatórios, e utilizam toda a maquinaria celular para poder produzir novas partículas virais, apresentando atividade somente no interior das células hospedeiras. Suas partículas virais são submicroscópicas, sendo possível sua visualização apenas aos microscópios eletrônicos, e são compostas por: ácido nucleico (DNA ou RNA), proteína, lipídios e Tristeza do citros, causado por Citrus tristeza virus Mancha anelar do mamoeiro, causada por Papaya ringspot virus Mosaico dourado do feijoeiro, causado por Bean golden mosaic virus 24 glicoproteínas. No entanto, a maioria dos vírus possuem sua composição somente de ácidos nucleicos e proteína, mas alguns apresentam todas. Os tipos de ácidos nucleicos podem ser divididos em DNA, podendo ser de fita simples ou de fita dupla, e em RNA, podendo também ser de fita simples ou dupla. Já o número de segmentos genômicos podem ser divididos em não-segmentados e segmentados. Morfologia das partículas virais Quanto a morfologia das partículas virais, os vírus podem assumir mais de uma forma. São elas: Alongado rígido: o Aproximadamente 300 nm x 18 nm o Possui 2100 unidades da proteína capsidial, que juntas formam a capa proteica que reveste o genoma do vírus o Exemplo:Tobacco mosaic virus (TMV) Alongado flexuoso: o Aproximadamente 730 nm x 11nm o Possui 2200 unidades da proteína capsidial o Exemplo: Potato virus Y (PVY) Isométrico ou icosaédrico: o Aproximadamente 29 nm de diâmetro o Possui 180 subunidades proteicas o A maioria dos vírus possui morfologia icosaédrica o Formato: se assemelha a uma “esfera com 20 lados”, ou seja, não é uma esfera perfeita pois possui lados, no entanto, se aproxima de uma o Exemplo: Cucumber mosaic virus (CMV) Tobacco mosaic virus (TMV), apresentando o formato alongado rígido Potato virus Y (PVY), apresentando o formato alongado flexuoso Cucumber mosaic virus (CMV), apresentando o formato isométrico (icosaédrico) 25 Baciliforme o Aproximadamente 250 nm x 95 nm o Possui uma membrana lipoproteica com glicoproteínas o O genoma viral é recoberto por uma matriz (como se fosse uma bala de revolver recoberta por uma linha) o Exemplo: Sonchus yellow net virus (SYNV) Diagnose das viroses vegetais A diagnose das viroses é essencial para que sejam feitas recomendações efetivas de controles, assim como em todas doenças, causadas por qualquer patógeno. No entanto, para que seja feito um controle efetivo, é necessário o diagnóstico de forma mais rápida, para que esta afete menos a produção, e de modo que gere um menor custo para o produtor. Porém, os sinais dos fitovírus são visíveis apenas ao microscópio eletrônico, o que acaba dificultando esta diagnose. Devido a isso, possui-se três métodos para a diagnose: os biológicos, os sorológicos, e os moleculares. Representação do formato baciliforme em vírus curiosidades Os vírus, como estamos acostumados a ver, conhecidos como vírus complexos, existem sim. No entanto, esse tipo de vírus é incapaz, até os dias atuais, de infectar e de causar alguma doença em planta. 26 Métodos biológicos Os métodos biológicos baseiam-se nas propriedades biológicas dos vírus, sendo elas a capacidade de visualização em microscopia de luz e microscopia eletrônica, e a gama de hospedeiro que eles possuem. Quanto a microscopia de luz e eletrônica, faz-se a observação direta de partículas virais e inclusões citoplasmáticas. Estas, que consistem em acúmulos de proteínas ou de partículas virais na célula infectada, podendo ser visíveis ao microscópio de luz após coloração para proteínas. As inclusões citoplasmáticas induzidas por potyvirus, por exemplo, possuem o formato de cata-vento. Quanto a gama de hospedeiro, faz-se a inoculação do vírus em uma série de espécies e variedades de plantas com posterior observação e relato de sintomas. Logo, apresentam resultados altamente precisos, uma execução simples e de baixo custo, no entanto, os vírus necessitam ser transmitidos via extrato vegetal tamponado. Métodos sorológicos Os métodos sorológicos possuem como principal base, as imunoglobulinas, que são proteínas de defesas que se ligam ao corpo estranho. Podendo ser, estas, de alguns tipos: A, D, E, M, e G. Para diagnóstico, os anticorpos são produzidos injetando-se o imunógeno na corrente sanguínea de animais, e removendo os glóbulos vermelhos, sobrando um líquido denominado soro, ou antissoro. Ou seja, os anticorpos são produzidos após a injeção do fitovírus, ou de suas partes, purificado em animais homeotermos. Os testes baseiam-se na detecção da proteína capsidial, e é muito utilizado no diagnóstico das viroses vegetais. Um exemplo de teste sorológico é o Teste ELISA (Enzyme – Linked Imonosorbent Assay), existindo o ELISA direto e indireto. 27 O Teste ELISA, foi desenvolvido para análises clínicas, baseado em reações enzimáticas que ampliam as reações sorológicas. Consiste em um teste com alta sensibilidade, baixo consumo de antissoro, e ainda, permite a quantificação dos resultados. Métodos moleculares Os métodos moleculares baseiam-se em uma reação em cadeia de polimerase (Polymerase Chain Reaction, PCR), desenvolvida por Kary Mullis, e consiste na amplificação geométrica de uma sequência de DNA delimitado por dois primers. Transmissão e Relacionamentos Vírus - Vetor A transmissão de doenças causadas por vírus podem se dar de algumas formas diversas, sendo elas: por sementes e pólen, por material propagativo, por plantas parasitas, mas principalmente, por vetores. Estes, serão abordados de forma mais complexa e separadas a seguir: 28 Sementes e Pólen A transmissão de doenças por sementes são uma exceção, pois poucos dos vírus são transmitidos dessa forma, devido a barreiras físicas que existem entre as sementes e outros tecidos, fazendo com que o patógeno existente nos tecidos da planta doente, não consiga atravessar estas barreiras e infectar as sementes. Quando possível, este conseguirá infectar a semente e transmitir via ela, no entanto, alguns vírus podem ser transmitidos por sementes de uma dada espécie hospedeira, mas não de outra. Ou seja, se o vírus, por exemplo, for capaz de infectar 10 espécies de plantas, não necessariamente ele será transmissível, via semente, nessas 10 espécies. Material Propagativo As culturas propagadas vegetativamente, como as fruteiras, a batata, morango, e o alho, quando infectadas, e propagadas, dão origem a novas plantas infectadas. Consistem em infecções latentes, as quais são difíceis de distinguir as plantas sadias de infectadas. E ainda, apresentam degenerescência clonal e limpeza clonal. Plantas parasitas Um exemplo de plantas parasitas que transmitem vírus é a Cuscuta spp., que não possuem folhas e portanto, não sintetizam clorofila. São parasitas de outros vegetais, extraindo os nutrientes através dos haustórios e podem parasitar mais de uma planta simultaneamente. Consiste em uma “fonte” para a transmissão de vírus, formando tipo uma ponte entre duas plantas, na qual o vírus sai da planta infectada, passa pela parasita, e chega na planta sadia, contaminando-a. Vetores A maioria das viroses são transmitidas pelos vírus, e principalmente por insetos, como pulgões, besouros, cigarrinhas, moscas-brancas, trípes, e cochonilha. No entanto, também podem ser transmitidas por fungos, por ácaros e por nematoides. Infecção por Soybean mosaic virus (SMV) em sementes de soja Cuscuta spp. 29 Aspectos importantes relacionados à transmissão por insetos: Tipos de Relacionamento Vírus - Vetor Os tipos de relacionamento entre o vírus e o vetor é definido com base na rota que o vírus persegue no interior do corpo do inseto – vetor, podendo ser: não circulativo, circulativo não – propagativo, e circulativo – propagativo. Não circulativo No não circulativo o vírus é adquirido durante as picadas de prova que o inseto realiza, ficando restrito ao seu aparelho bucal, apresentando um período de aquisição de alguns segundos a poucos minutos e não havendo período latente. A transmissão é feita para plantas que o inseto não coloniza. Picada de Prova – mesófilo vs picadas de alimentação – floema Picada de prova: consiste no inseto “experimentar” a folha, rapidamente com uma picada. No entanto, nesta, o inseto irá absorver o vírus, se tornando virulento. Período de aquisição: tempo que o inseto leva para adquirir o vírus ao se alimentar na planta infectada, sendo assim chamado, após a aquisição do vírus, de virulento. Período latente: espaço de tempo entre a aquisição e a capacidade de transmitir o vírus Período de Inoculação: tempo que o inseto virulífero leva para transmitir o vírus ao se alimentar na planta. Período de retenção: tempo durante o qual o vetor permanece virulífero, sem voltar a se alimentar em plantas infectadas. Cucumber mosaic virus (CMV),causada pela transmissão do vírus por Aphis gossypii ou Myzus persicae 30 Circulativo não – propagativo No circulativo não – propagativo o vírus ultrapassa o aparelho bucal do inseto, atingindo a hemolinfa e penetrando nas glândulas salivares do mesmo. Logo, o período de aquisição é de algumas horas, o latente de minutos a horas e a transmissão ocorre durante picadas de alimentação do inseto, consistindo em um período de retenção de alguns dias. Circulativo – propagativo No circulativo – propagativo, o vírus circula e se replica no corpo do inseto – vetor, consistindo em um período de aquisição de horas a vários dias, o latente de dias, e o período de retenção é o resto da vida do inseto. Inseto Besouros Os besouros vetores de vírus, geralmente são das famílias: Chrysomelidae, Coccinelidae, Curculionidae, Meloidea, e Miridae; e dos gêneros: Comovirus, Bromovirus, Tymovirus, Sobemovirus, e Machlomovirus. Nos besouros, o vírus atinge a hemolinfa e persiste por vários dias. Após se alimentar em planta infectada, o inseto regurgita o material em uma outra planta. Ou seja, não infecta o besouro, caracterizando assim uma transmissão do tipo circulativo não – propagativo. Lettuce necrotic stunt virus (LNSV), transmitido por Hyperomyzus lactucae 31 Moscas – brancas As moscas – brancas, pertencentes a superfamília Aleyrodidae, compõe um complexo críptico de espécies, como por exemplo, a Bemisia tabaci (a qual se acreditava ser uma espécie única, no entanto, atualmente, sabe-se que Bemisia tabaci trata-se de um grupo que incluem-se diversos tipos de moscas – brancas). São consideradas pragas em diversas culturas de importância econômica, e possuem aparelho bucal do tipo sugador, sendo os vetores de vírus das famílias Geminiviridae e Closteroviridae. São caracterizadas por transmissão do tipo circulativo não – propagativo. Trípes As trípes são da ordem Thysanoptera, e são consideradas pragas em diversas culturas. As principais famílias são Thrips e Frankliniella, e os vetores de vírus são pertencentes ao gênero Tospovírus. Planta de tomate infectada por Tomato spotted wilt virus (TSWV), causada por Frankliniella occidentalis Frankliniella occidentalis O tomate infectada por Tomato spotted wilt virus (TSWV), causada por Frankliniella occidentalis 32 Cochonilhas As cochonilhas, integrantes da família Coccioides, possuem os vetores de vírus nos gêneros Closterovirus e Badnavirus. A principal virose que as cochonilhas transmitem é a Cacao swollen shoot virus (CSSV). Fungos Um número reduzido de vírus de plantas são transmitidos por fungos, que na verdade, são protozoários que produzem zoósporos, e não fungos verdadeiros. As classes vetores de fungos são a Plasmodiophoromycetes e Chytridiomycetes, e os principais gêneros são: Polymyka, Olpidium, e Spongospora. As principais doenças, as quais, os fungos são vetores são: Beet necrotic yellow vetin virus (BNYVV), Potato mop top virus (PMTV), Tobacco necrosis virus (TNV), e Lettuce big vetin virus (LBVV). Ácaros Ácaros da família Eriophyidae, fazem a transmissão de vírus da família Potyviridae. Ácaros da família Tenuipalpidae, fazem a transmissão de vírus da família Rhabidoviridae. Wheat streak mosaic virus (WSMV), transmitido por Eriophyes tulipae. Eriophyes tulipae. Coffee ringspot virus (CRV), transmitido por Brevipalpus phoenicis. Brevipalpus phoenicis. 33 Nematoide Os nematoides, pertencentes a ordem Dorylaimida, e aos gêneros Xiphinema, Longidorus, Paralongidorus, Trichodorus, e Paratrichodorus, são ectoparasitas migradores, e a transmissão, por estes, ocorre quando o nematoide virulífero introduz o estilete na raíz de uma planta e secreta pequena quantidade de saliva. Logo, o nematoide perde a capacidade de transmitir o vírus após a ecdise. Controle das Viroses Vegetais O controle das viroses, tem seu princípio baseado, principalmente, na prevenção. Ou seja, o controle pode ser feito através de: elementos de fontes de inóculos, que são plantas que crescem dentro ou perto da lavoura; no escape ou fuga do vetor; no controle químico de vetores; na resistência natural e transgênicas; e também, na proteção cruzada. Todos estes métodos serão abordados a seguir: Eliminação das fontes de inóculo Este método de controle consiste em culturas comerciais ou plantas daninhas de hospedeiros que serão implantadas dentro ou perto da lavoura, e que são viáveis no controle de vírus com gama de hospedeiros reduzida. Fazem-se a indexação de sementes, e são eficazes, por exemplo, no controle do mosaico da alface por meio de sementes certificadas. Por exemplo, nos Estados Unidos utilizam uma proporção de 0/30 000, ou seja, não se pode ter nenhuma semente contaminada a cada 30 000 sementes analisadas, se não, já invalidaria o lote. Na Holanda por exemplo, por ter menor presença do vetor para transmissão do vírus, devido ao frio constante do país, utiliza-se uma proporção de 0/2000. Além disso, pode-se fazer o Roguing também, que consiste na “coleta de retirada” de plantas contaminadas de dentro da lavoura, não permitindo com que a doença se dissemine. Algumas culturas de meristemas associado a termoterapia são: alho, tubérculos de batata, mudas de morangueiro e bananeira. Escape ou fuga do inseto – vetor Este método consiste no plantio em regiões ou épocas desfavoráveis ao inseto – vetor, como por exemplo: tubérculos – semente de batateira, e material propagativo de morango – regiões de climas mais frios. Esta técnica, pode ser usada, também, em associação ao Roguing, tornando-as mais eficazes. 34 Controle químico do vetor Este método, para os vetores do tipo não circulativo, é ineficiente, pois pode levar a um aumento na incidência da doença. Porém, só é recomendável quando a população do inseto – vetor é excessivamente alta ou a transmissão ocorre dentro do campo de cultivo. Já para os vetores do tipo circulativo, é mais eficiente, pois pode reduzir a incidência da doença, exceto nos casos onde há migração de insetos a longa distância. Resistência natural A utilização de variedades resistentes é a medida de controle ideal. Alguns exemplos de viroses controladas por resistência natural são: LMV, TMV, SMV, PVY, BCMV, CTV. Proteção cruzada Neste método, a resistência é adquirida por uma planta após a infecção por uma estirpe atenuada do vírus, envolvendo a ativação de mecanismos de defesa da planta. No entanto, é aplicável quando as estirpes atenuadas estão disponíveis e a inoculação artificial é viável. Um exemplo a ser citado é a Tristeza dos citros, no estado de São Paulo, que mais de 8 milhões de plantas inoculadas com estirpe foram atenuadas do vírus. Resistência transgênica O resultado das observações da proteção cruzada e progressos nas técnicas de transferência de genes, proporcionou a geração de plantas resistentes em curto espaço de tempo. No entanto, acarretou em perda das características agronômicas durante o melhoramento convencional. A primeira planta transgênica comercial resistente a vírus foi a abobrinha cv. Freedom 2, resistentes a CMV, WMV, e ZYMV. Já o mamoeiro transgênico expressa a proteína capsidial do Papaya ringspot virus. Fotografia aérea de plantação de mamão no Havaí, com o meio da lavoura com mamão transgênico, e na bordadura, sem, contaminada por Papaya ringspot virus (PRV). 35 Epidemiologia (Quantificação de doenças de plantas) Por que quantificamos doenças de plantas? O objetivo de quantificar as doençascausadas no campo, é principalmente, para que possamos estimar os danos provocados pela doença, e dessa forma, caracterizar a resistência varietal, determinar a eficiência de um fungicida, verificar se dada condição ambiental favorece uma doença, e construir curvas de progresso de doenças. Parâmetros Os dois parâmetros medidos e utilizados para representar a intensidade da doença são a incidência e a severidade. Incidência (I) A incidência representa a porcentagem de plantas doentes ou partes de plantas doentes (folhas, grãos, etc) em uma amostra da população. 𝐼(%) = ( 𝑥 𝑛 ) × 100 𝐼(%) = 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑ê𝑛𝑐𝑖𝑎, 𝑒𝑚 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒𝑚 𝑥 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑑𝑜𝑒𝑛ç𝑎𝑠 𝑛 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑠 A incidência é o parâmetro de maior simplicidade, precisão e facilidade de obtenção. É utilizado na quantificação de doenças sistêmicas ou que levam a planta à morte, e de doenças nas quais uma simples mancha deprecia o produto. Folha de tabaco com mosaico Mamão com antracnose 36 Severidade: A severidade representa a proporção da área ou do volume de tecidos cobertos por sintomas. 𝑆(%) = ( 𝐴𝐷 𝐴𝑇 ) × 100 𝑆(%) = 𝑠𝑒𝑣𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒, 𝑒𝑚 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒𝑚 𝐴𝐷 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑜𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐴𝑇 = á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 O parâmetro severidade é utilizado na quantificação de doenças foliares, tais como ferrugens, oídios, míldios e manchas foliares. Ou seja, doenças que quanto maior a área afetada, maiores são as perdas. Exemplo: Avaliação de resistência de 2 genótipos de cafeeiro à ferrugem Severidade: Nota-se que, nenhum dos genótipos são totalmente resistentes à doença, porém, o genótipo A mostrou maior resistência em relação ao genótipo B, devido à severidade. Chaves descritivas: As chaves descritivas são escalas arbitrárias com certo número (nota) de graus para quantificar doenças. 37 Escalas diagramáticas: As escalas diagramáticas consistem em representações ilustradas de uma série de plantas ou partes de plantas com sintomas em diferentes níveis de severidade. Assim, se torna a principal ferramenta de avaliação da severidade para muitas doenças. Epidemiologia (Modelos de epidemia e curvas de progresso de doença) Epidemiologia “A ciência da doença em populações.” (Van der Plank, 1963) “O estudo de populações de patógenos em populações de hospedeiros e da doença resultante desta interação, sob a influência do ambiente e a interferência humana.” (Kranz, 1974) Monociclo O monociclo se completa dentro do lapso de tempo de um único ciclo de infecção, caracterizando assim, as doenças monocíclicas, consideradas, quando plantas infectadas no início do seu ciclo não servem de fonte de inóculo para infecções futuras dentro da mesma safra. Exemplo de doenças monocíclicas são: tombamentos, podridões radiculares, murchas vasculares, e carvões. Policiclo O policiclo caracteriza-se pela ocorrência de diversos ciclos de infecção durante um único ciclo Sérgio A. Moraes (IAC,1999) 38 de cultivo de hospedeiro, caracterizando as doenças policíclicas, consideradas, quando plantas infectadas no início do seu ciclo servem de fonte de inóculo para infecções futuras dentro da mesma safra. Curvas de Progresso Para que possamos entender um pouco melhor sobre as curvas de progresso, fazemos uma comparação bastante simples das doenças com os juros praticados por bancos. Ou seja, comparamos os ciclos das doenças com juros simples e compostos, pois eles possuem o mesmo “mecanismo” de multiplicação. Quando um crescimento de capital é aplicado em um banco, a juros simples, o capital que rende, ou seja, os juros não mudam. Logo, a equação para juro simples: 𝑦𝑡 = 𝑦0 + 𝑦0 × 𝑟 × 𝑡 𝑦𝑡 = 𝑐𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑝ó𝑠 𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡 𝑦0 = 𝑐𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑟 = 𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑡 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑎çã𝑜 39 Suponha: 𝑦0 = 𝑅$100,00, aplicado na forma de juros simples, com 𝑟 = 10% Já quando um crescimento de capital é aplicado em um banco, a juros compostos, os juros rendem juros. Logo, a equação para juros compostos: 𝑦𝑡 = 𝑦0 × 𝑒 𝑟𝑡 𝑦𝑡 = 𝑐𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑝ó𝑠 𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡 𝑦0 = 𝑐𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑟 = 𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑡 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑎çã𝑜 Suponha: 𝑦0 = 𝑅$100,00, aplicado na forma de juros compostos, com 𝑟 = 10% Doenças de Juros Compostos As doenças de “juros compostos” são as doenças onde os juros geram juros, ou seja, inóculos geram inóculos. 1 lesão origina 10 lesões, assim: 10 100 100 1000 1000 10 000 40 Esta cinética de crescimento é expressa, matematicamente, através da equação diferencial: 𝑑𝑥 𝑑𝑡 = 𝑟𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑡⁄ = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝑑𝑜𝑒𝑛ç𝑎 𝑥 = 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑒𝑛ç𝑎 𝑟 = 𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑐çã𝑜 A integração da equação anterior, resulta em: 𝑥 = 𝑥0 × 𝑒 𝑟𝑡 𝑥0 = 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑒𝑛ç𝑎 𝑛𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡0 Considerando a equação: 𝑥 = 𝑥0 × 𝑒 𝑟𝑡, temos: No modelo exponencial, com o passar do tempo, a quantidade de doença tende ao infinito. No entanto, na prática, é um pouco diferente, pois na cultura, não tende ao infinito, devido às limitações que a planta possui, como a folha, por exemplo. Considerando a limitação de tecido sadio, ao longo do tempo, temos: 𝑑𝑥 𝑑𝑡⁄ = 𝑟𝑥(1 − 𝑥) ln [𝑥 (1 − 𝑥)⁄ ] = ln [ 𝑥0 (1 − 𝑥0) ⁄ ] + 𝑟𝑡 𝑟 = (1 𝑡⁄ ) {ln [ 𝑥 (1 − 𝑥)⁄ ] − {ln [ 𝑥0 (1 − 𝑥)⁄ ]}} Tempo P ro d u çã o d e d o en ça ( x) Curva exponencial Taxa aparente de infecção 41 Curva Logística: considerando a equação: ln [𝑥 (1 − 𝑥)⁄ ] = ln [ 𝑥0 (1 − 𝑥0) ⁄ ] + 𝑟𝑡 Portanto, conclui-se que o modelo logístico representa bem as doenças policíclicas. Doenças de Juros Simples As doenças de “juros simples” são aquelas, as quais a velocidade com que a doença aumenta é proporcional ao inóculo pré existente, ou seja, o inóculo não gera inóculo em uma mesma safra. Esta cinética de crescimento é expressa matematicamente através da equação: 𝑑𝑥 𝑑𝑡 = 𝑄𝑅 𝑄 = 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑖𝑛ó𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑝𝑟é 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑅 = 𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑐çã𝑜 𝑄𝑅 = 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎 𝑜 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑐çõ𝑒𝑠 𝑏𝑒𝑚 − 𝑠𝑢𝑐𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 A integração da equação anterior, resulta em: 𝑥 = 𝑥0 + 𝑄𝑅𝑡 Tempo P ro d u çã o d e d o en ça ( x) ( % ) 0 50 100 0 Tempo x 42 1 2 3 4 No modelo linear, a quantidade de doença cresce continuamente e representa as doenças monocíclicas. Considerando a limitação de tecidos sadios, ao longo do tempo, temos: 𝑑𝑥 𝑑𝑡⁄ = 𝑄𝑅(1 − 𝑥) ln [1 (1 − 𝑥)⁄ ] = ln [ 1 (1 − 𝑥0) ⁄ ] + 𝑄𝑅𝑡 𝑄𝑅 = (1 𝑡⁄ ) {ln [ 1 (1 − 𝑥)⁄ ] − {ln [ 1 (1 − 𝑥0) ⁄ ]}} Curva monomolecular: Portanto, conclui-se que o modelo monomolecular representa bem as doenças monocíclicas. Epidemiologia e Controle de Doenças Tempo P ro d u çã o d e d o en ça ( x) 1,0 Tempo Lo gi to ( x) 0 1-2: redução de inóculoinicial (𝑥0) 3-4: redução da taxa de infeção (𝑟) 43 𝑥0 𝑟 𝑡 Princípios Gerais de Controle de Doenças de Plantas Controle de Doenças O controle de doenças é o objetivo prática mais importante do ponto de vista fitopatológico. “Prevenção dos prejuízos de uma doença.” (Whetzel et al. 1925) “Aceito como válido, para fins práticos, somente quando lucrativo.” (Whetzel, 1929) “Redução na incidência ou severidade.” (National Research Council, 1968) As estratégias para reduzir os danos causados por doenças de plantas, são basicamente: Evasão ou Escape O controle por evasão ou escape tem o objetivo de evitar condições favoráveis ao patógeno e/ou desfavoráveis ao hospedeiro. Além disso, deve ser a primeira opção de controle de doenças na ausência de variedades resistentes. Exclusão O controle por exclusão consiste na prevenção da entrada de um patógeno em local ainda não infestado. 44 Erradicação O controle por erradicação consiste na eliminação de uma área já infestada, se tornando, tecnicamente possível, somente quando o patógeno apresenta uma gama de hospedeiro restrita, uma baixa capacidade de disseminação, ou quando a presença do patógeno se restringe a uma pequena área. Regulação O controle por regulação consiste na manipulação dos fatores ambientais no sentido de desfavorecer o surgimento de doenças. A eficiência desse método depende do grau de influência do fator ambiental no desenvolvimento da doença, e dependendo do fator ambiental é aplicável somente em pequena escala. Proteção O controle por proteção consiste na prevenção do contato direto do patógeno com o hospedeiro, podendo ser feito através de fungicidas e antibióticos que realiza o controle direto dos fitopatógenos, ou através de inseticidas e acaricidas, que faz o controle dos vetores. Este princípio de controle é o que mais onera os custos de produção de uma lavoura. 45 Imunização O controle por imunização consiste na utilização de plantas resistentes, sendo a medida ideal de para fazer o controle de doenças de plantas, podendo ser feito de forma química ou biológica. Terapia O controle por terapia consiste na recuperação da saúde mediante eliminação do patógeno infectante ou proporcionando condições para a recuperação do hospedeiro. Controle Físico O controle físico consiste na utilização de agentes físicos com o objetivo de reduzir o inóculo ou o desenvolvimento das doenças Dessa forma, pode ser utilizado o tratamento térmico (em órgãos de propagação, frutas e legumes, produtos armazenados, solo), eliminação seletiva de frequência, radiação, e barreiras físicas. Material Propagativo Em relação aos materiais propagativos, procura-se a obtenção de materiais livres de patógenos, e na eliminação dos patógenos dos tecidos do hospedeiro (sementes, mudas, toletes, estacas, e tubérculos). Frutas e Legumes Nestes, são feitos o controle de doenças pós-colheita, através de ar quente, e da imersão dos mesmos em água quente. 46 Refrigeração de produtos armazenados Nestes, são feitos o controle de doenças pós-colheita em frutos, tubérculos e sementes. É feito o controle de esporos fúngicos na superfície e infecções latentes. No entanto, é um método que se deve ter cuidado, pois alguns frutos apresentam sensibilidade a baixas temperaturas. Solos A solarização é um processo térmico que ocorre em solos úmidos cobertos por filmes plásticos quando expostos a radiação. Esta técnica possui vantagens por não serem poluentes, por serem eficientes contra vários patógenos, por ter poucos efeitos sobre microrganismos benéficos, e enalta o efeito “vácuo biológico”. As desvantagens, é por ter alto custo, por poder apresentar uma inviabilidade da área durante o tratamento e por levar um tempo de ao menos um mês. 47 Parte Prática 48 Introdução e Conceitos Sintomatologia Estudos dos sintomas e sinais associados à doenças Sintomas morfológicos: É uma alteração visível na forma de anatomia dos órgãos da planta, podendo ser necróticos ou plásticos. Os necróticos consistem na morte das células, tecidos e órgãos, e os sintomas plásticos consistem em alterações visíveis na forma ou no conteúdo dos tecidos doentes. Sintomas que antecedem a necrose: Caso a irritação seja contínua, antes de apresentar os sintomas de necrose, as plantas geralmente apresentarão sintomas de amarelecimento, encharcamento e murcha. O amarelecimento é um sintoma comum, quando ainda, a planta não está morta, mas provavelmente vai morrer, e acontece devido à destruição da clorofila ou do cloroplasto. Já o encharcamento, deixa a planta levemente inchada e amarela, como no míldio da videira, causada por Plasmopara viticola, por exemplo, e ocorre devido a liberação de água das células para o espaço intracelulares. E a murcha, consiste em um estádio flácido das folhas ou brotas, devido à falta de água, podendo ser causada por patógenos mesmo em solos que contenham água disponível (como se entupissem os vasos que absorvem a água), como o fungo Fusarium spp. no tomateiro, por exemplo, como também pela bactéria Ralstonia solanacearum, nas solanáceas. Sintomas Necróticos As plantas, quando começam apresentar morte celular, podem apresentar diversos tipos de sintomas necróticos, como cancro, crestamento, damping-off, estrias, manchas, morte das ponteiras, mumificação, podridão, pústula e seca. Sintoma ≠ Sinal Sintoma É uma expressão visual Geralmente se repetem em várias doenças Sinal É a estrutura e presença do patógeno 49 O cancro, consiste em lesões necróticas em tecidos corticais de caules, raízes e tubérculos, eventualmente em folhas e frutos, como por exemplo, no citros, causada por Xanthomonas axonopodis pv. citri. O crestamento, ou requeima, aparece quando acontece uma necrose repentina em órgãos aéreos da planta, deixando o local atacado com um aspecto de queimada. Como por exemplo, a requeima da batateira e do tomateiro, causado por Phytophthora infestans. O damping-off é o sintoma de tombamento de plântulas em razão da podridão dos tecidos, principalmente, da base do caulículo. Um patógeno que quando ataca a planta, provoca o aparecimento desde sintoma é o Pythium spp. As estrias, ou listras, consiste em uma lesão alongada e estreita, que se dá de forma paralela à nervura das folhas de gramíneas. Pode ser causada no milho, pelo Maize strake virus, e na cana- de-açúcar, pela Pseudomonas rubrilineans. As manchas se dão devido a morte dos tecidos foliares que se tornam secos e pálidos, e podem ser facilmente confundido com cancro, no entanto, o cancro costuma apresentar uma lesão mais profunda. Alguns exemplos são a Cercospora, e a Septoria glycines na soja, e a Pyricularia grisea, no arroz. A morte das ponteiras, como o próprio nome diz, consiste na morte progressiva das ponteiras e ramos jovens de árvores. Um exemplo a ser citado, pode ser a morte descendente da mangueira, causada por Lasiodiplodia theobromae, que se inicia na ponta dos galhos e vai na direção do caule. A mumificação é a perda rápida de água dos tecidos de frutos, e como consequência, gerando um enrugamento e escurecimento. Um exemplo é a podridão parda do pessegueiro, causada por Monilinia fructicola. A podridão se dá quando o tecido necrosado encontra-se em fase de desintegração, como ocorre, por exemplo, no tomate pela infecção de Sclerotium, e no morangueiro pela infecção de Rhizopus A pústula, é uma pequena mancha necrótica com elevação da epidermeque se rompe por força da produção e exposição de esporos ao fungo. "Vulção": alta produção de esporos, que consequentemente, rompe a epiderme e a cutícula, e há o extravasamento, e o que se vê de fora são os sinais (esporos) alaranjados. Ou seja, o processo de formação é o sintoma, e o laranja é o sinal. Como exemplo, temos o trigo quando infectado por Puccinia graminis, e na soja, quando infectado por Phakopsora pachyrhizi. A seca consiste no secamento e morte de órgãos das plantas, diferenciando de crestamento por se processar mais lentamente, como por exemplo, quando a planta é infectado por Ceratocystis sp. Sintomas Plásticos Os sintomas plásticos são aqueles que aparecem quando não envolvem a morte celular da planta, como clorose, enfezamento, mosaico, bronzeamento, encarquilhamento, epinastia, galha, e superbrotamento. 50 A clorose consiste no esmaecimento do verde em órgãos clorofilados, podendo ser causada, por exemplo, pela bactéria Xylella fastidiose, no citros. O enfezamento, ou nanismo, é uma redução no tamanho da planta, podendo ser na planta toda, ou de seus órgãos. Pode ser causada, por exemplo, por Spiroplasma kunkelli, no milho. O mosaico, são sintomas aéreos cloróticos intercalados por áreas sadias, que apresentam um verde normal, nos órgãos clorofilados. São causados por vírus, como por exemplo, o Tabacco mosaic virus (TMV). O bronzeamento consiste na mudança de cor da epiderme, na qual desenvolve uma coloração bronzeada, apresentando uma cor de cobre ou escurecida. Um exemplo, é a videira, quando atacada por Grapevine leafroll-associated virus (GLAV). O encarquilhamento, ou encrespamento, é uma hiperplasia e/ou hipertrofia exagerada das células, localizados em apenas uma parte do tecido. Um exemplo é o pessegueiro, quando infectado por Taphrina deformans. A epinastia consiste na curvatura para baixo da folha, podendo ser parte ela, ou de ramo. Um exemplo é quando a planta de tomate é infectada por Begamovírus. A galha, é o desenvolvimento anormal de tecidos e plantas, sendo resultante da hipertrofia e/ou hiperplasia de suas células. Um causador desse sintoma é a Agrobacterium tumefaciens. O superbrotamento é a ramificação excessiva do caule, ramos ou brotações florais, podendo citar como exemplo, uma doença conhecida como vassoura de bruxa do cacaueiro, causada por Moniliophthora perniciosa. "Os sintomas muitas vezes podem mentir, no entanto, os sinais nunca mentem. " Postulados de Koch e isolamento de fitopatógenos Teste de Patogenicidade A patogenicidade é a capacidade que o organismo, associado ao hospedeiro, tem de causar uma doença, ou seja, é o estabelecimento de uma relação causal entre uma doença e um organismo. Logo, a presença de esporos sobre uma lesão não é garantia de que o fungo que produz tais esporos seja o agente causal da doença, pois ele pode "estar no lugar errado, na hora errada". Postulados de Koch Heinrich Hermann Robert Koch, foi um médico e bacteriologista alemão, que demonstrou que a antraz, uma doença que afetam os animais, é causada por uma bactéria, conhecida por Bacillus anthracis. Mostrou também que a tuberculose e a cólera são causadas por bactérias distintas. Dessa forma, Koch concluiu que: cada doença é causada por um patógeno específico. 51 Koch percebeu também, que fungos e bactérias isoladas provenientes de humanos mortos ou doentes eram posteriormente consideradas como saprófitas, ou seja, coexistiam com os verdadeiros agentes causais. Assim, ele elaborou um conjunto com 4 procedimentos ou critérios que precisavam ser feitos antes de um microrganismo isolado ser considerado o agente causal da doença. Estes procedimentos foram adaptados à fitopatologia e são usados até os dias atuais. 4 Procedimentos de Koch 1. Associação: fazer uma associação constante do organismo com a doença; 2. Isolamento: isolar os organismos dos tecidos afetados e estudá-los em uma cultura pura; 3. Inoculação: inocular o organismo obtido através do estudo em cultura pura em um hospedeiro suscetível e sadio; 4. Reisolamento: reisolar o organismo a partir do hospedeiro suscetível doente inoculado e realizar uma comparação da cultura pura obtida com a cultura pura original. Tombamentos Podridões de Raízes e Colo Introdução Como o próprio nome já diz, estas doenças resultam na podridão de tecidos, podendo ser sementes, base do caulículo, quando em plântulas, hastes, colo, quando em plantas, e raízes. Algumas doenças importantes dentro desse grupo, e que serão estudadas com mais detalhes posteriormente, são: Podridão de raízes, causada por Fusarium solani; Podridão do colo, causada por Sclerotium rolfsii; Podridão branca, causada por Sclerotium cepivorum; e ainda, uma das doenças mais importantes atualmente, que é o Mofo Branco, causado por Sclerotinia sclerotiorum. Sintomatologia Em plântulas, correspondente à fase inicial do desenvolvimento da planta (apesar de ainda não ser considerado uma planta), as lesões resultam no enfraquecimento da região em que foi afetada. Nas raízes, ocorre o escurecimento das raízes mais novas, e posteriormente, o escurecimento das raízes mais velhas. No colo das plantas, ocorrem lesões deprimidas, e há, também, a presença de sinais. Podem ser observadas também, no campo, reboleiras, que consiste em uma área unificada afetada, ou também, podem ser observadas nas linhas de plantios. Em geral, comprometem a absorção de água e nutrientes pela planta, devido à decomposição das raízes, podendo, até, levar a planta a morte. 52 Há também, a presença de sintomas reflexos, como murcha de folhas e ramos, amarelecimento das folhas, deficiência mineral, queda prematura de órgãos, e até mesmo, a morte. Ou seja, os sintomas reflexos são uma consequência dos sintomas iniciais, como por exemplo, devido ao patógeno ter atacado a raiz da planta, levará a um apodrecimento das raízes, evitando a absorção de água e nutrientes, e gerando uma deficiência mineral e/ou amarelecimento das folhas. Etiologia As causas e origens estão ligadas a presença de patógenos agressivos habitantes do solo, que por sua vez, possuem baixa especificidade em relação ao hospedeiro, ou seja, o mesmo patógeno pode atacar diversas espécies diferentes de hospedeiros. Os patógenos mais comuns, que habitam o solo, e que podem levar a planta a morte devido sua agressividade, são: Pythium spp., Phytophthora spp., Rhizoctonia solani, Fusarium solani, Sclerotium rolfsii, Sclerotium cepivorum, e Sclerotinia sclerotiorum (este, que pode infectar mais de 1600 espécies diferentes de plantas). Pythium spp. O Pythium spp. são um patógeno habitante do solo, que conseguem sobreviver sem a presença do hospedeiro. Estes, apresentam estruturas assexuadas, como micélio, esporangióforos, esporângio e zoósporos, na qual, seu esporângio tem a capacidade de infectar uma planta sem a necessidade da formação de zoósporos, que só vão ser originado, caso a temperatura esteja em torno de 15ºC, pois acima disso, o esporângio atua como se fosse um único esporo, se movendo através das chuvas, e contaminando plantas. As estruturas sexuadas dos Pythium spp. consiste em um oósporo formado após a fertilização do oogônio pelo anterídio, formando uma estrutura de resistência com a parede espessa. Sintomas causados na planta por Pythium spp., e sua respectiva estrutura 53 Rhizoctonia solani O patógeno Rhizoctonia solani é responsável por causar uma doença conhecida por Rizoctoniose. Este é um fungo verdadeiro, e é composto por hifas apocíticas, no entanto, não produzem esporos assexuados, e raramente produzem esporos sexuados. Esse fungo produz uma estrutura de defesa conhecida por escleródio (não são esporos), e que podem viver
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