Controle biológico e simbiótico de insetos, pragas e doenças por micro-organismos endofíticos

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Climatologia e MeteorologiaClimatologia e MeteorologiaControle biológico e simbiótico de insetos, pragas e doenças por micro-organismos endofíticos
Curso: Engenharia Ambiental e Sanitária
São Luís
2024
INTRODUÇÃO
Micro-organismos endofíticos são aqueles que colonizam o interior das plantas, sendo encontrados em órgãos e tecidos vegetais sadios como folhas, ramos e raízes, sem produzir estruturas externas visíveis (HALLMANN et al., 1997). Essa comunidade endofítica é constituída principalmente por fungos e bactérias, e ao contrário dos micro-organismos fitopatogênicos, não causa prejuízos à planta hospedeira. Mendes e Azevedo (2007) propuseram a redefinição do termo micro-organismo endofítico, considerando a definição anterior, e, adicionalmente, dividindo os endófitos em dois tipos: Tipo I, os que não produzem estruturas externas à planta; e Tipo II, os que produzem estruturas externas à planta. 
Dessa forma, são incluídos, por definição, os fungos micorrízicos, bactérias simbióticas nodulantes no Tipo II e excluídos os microorganismos epifíticos e patogênicos. Aproximadamente 300.000 espécies vegetais existem no planeta Terra e cada planta, individualmente, é hospedeira de um ou mais endófitos. Entretanto, apenas uma pequena parcela dessas plantas tem sido estudada com relação à sua microbiota endofítica. Consequentemente, a oportunidade de encontrar um novo e benéfico micro-organismo endofítico entre a diversidade de plantas existentes nos diferentes ecossistemas terrestres é considerável. Com o acúmulo de informações a respeito da interação planta-endófitos, tem sido dada uma atenção especial ao estudo de microorganismos endofíticos como agentes de controle biológico de inúmeros insetospragas e doenças (AZEVEDO et al., 2000).
DESENVOLVIMENTO
A colonização sistêmica das plantas pelos endófitos também pode alterar as condições fisiológicas e morfológicas do hospedeiro. Além disso, o estudo de substâncias produzidas pelos micro-organismos endofíticos e seu potencial de antagonismo são importantes não somente para o entendimento de papel ecológico e de relações interespecíficas, mas também para viabilizar a aplicação desses organismos no controle biológico de fitopatógenos ou mesmo o isolamento de compostos de importância agrícola e biotecnológica (LACAVA; AZEVEDO, 2013). O controle biológico de insetos-pragas e doenças de culturas agrícolas de interesse pode ser realizado de forma indireta. Nesta estratégia, o endófito não atua diretamente sobre o patógeno ou inseto, mas induz uma resposta na planta que leva a uma resistência sistêmica. 
Estudos têm mostrado que a aplicação de rizobactérias em sementes ou na raiz pode induzir resistência a múltiplos patógenos dos tecidos foliares como vírus, fungos e bactérias. Em tomate, a aplicação da rizobactéria promotora de crescimento Pseudomonas sp. (linhagem PsJN) induziu resistência sistêmica a Verticillium dahliae. Os resultados desses estudos indicaram que a colonização endofítica da planta pela rizobactéria foi necessária para a indução de resposta contra o fitopatógeno (SHARMA et al., 1998). A indução da resistência sistêmica está associada a alterações bioquímicas e estruturais na planta hospedeira. Estas alterações podem afetar adversamente o estabelecimento, crescimento e o desenvolvimento do fitopatógeno (SHARMA et al., 1998). Estudos pioneiros nos anos 80 do século passado mostraram que a presença de fungos endofíticos podia reduzir o ataque de insetos à planta hospedeira. Posteriormente, verificou-se que esta redução da herbivoria no hospedeiro ocorria pela produção de compostos que reduzem a atratividade da planta, aumento da susceptibilidade do inseto a doenças ou inibindo o seu desenvolvimento. Estes estudos foram realizados principalmente em gramíneas dos gêneros Lolium e Festuca em associação com o fungo Neotyphodium. Este fungo endofítico apresenta a capacidade de diminuir a incidência de insetos de diferentes ordens como afídios, coleópteros, hemípteros e lepidópteros (AZEVEDO et al., 2000). Inúmeros fungos endofíticos produzem alcaloides quando em associação com o hospedeiro. Estes alcaloides podem apresentar atividade inseticida e nematicida, protegendo a planta desses herbívoros. Em alguns casos o controle de pragas por fungos endofíticos é indireto, pois o metabólito produzido pelo fungo retarda o desenvolvimento da larva, e esse aumento do tempo de desenvolvimento leva o inseto à morte. Assim, a morte da larva ocorre, como observado em carvalho, quando o inseto é eliminado juntamente com as folhas velhas do hospedeiro. É importante salientar também que fatores ambientais podem estar envolvidos, pois foi verificado que em baixos níveis de nutrientes para a planta, o endófito Neothyphodium coenophialum torna o hospedeiro resistente a larvas de Spodoptera frugiperda. Entretanto, quando o nível de nutriente é elevado não foi verificada significativa redução da herbivoria. Esses resultados mostram que a interação entre esse endófito e a planta é dependente das condições ambientais, podendo ser benéfica ou simplesmente neutra para a planta hospedeira. Nesse exemplo, a planta mantém o endófito para que potencialmente, no futuro, ela tenha maior capacidade de evitar a herbivoria comparada com outras plantas desprovidas do endófito.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A interação entre esses organismos é tão complexa que em alguns casos, um inseto pode reconhecer a região da planta infectada pelo endófito, evitando essa região e os efeitos do micro-organismo endofítico. Há também casos em que o endófito atua sobre outro fungo aumentando ou reduzindo a capacidade infectiva do mesmo sobre o inseto. Dessa forma, a utilização prática destes microorganismos endofíticos no controle biológico de insetos-pragas e fitopatógenos depende de inúmeros fatores relacionados à interação planta-patógenos-endófitos, pois, a competição existente entre os micro-organismos nesse habitat pode reduzir a eficiência do controle, inviabilizando a sua utilização. Na maioria dos casos, o controle biológico que ocorre naturalmente é devido a uma mistura de microorganismos antagônicos, sendo, portanto, muito importante avaliar a interação de diferentes micro-organismos para o controle de fitopatógenos.
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