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Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 27 RAPP – Volume 12, 2004 FUNGICIDAS: MODOS DE AÇÃO E RESISTÊNCIA. PARTE 2: FUNGICIDAS COM MODOS DE AÇÃO ESPECÍFICOS Nafiz Delen e Necip Tosun Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Ege University, Bornova 35100, Izmir, Turkey delen@ziraat.ege.edu.tr - tosun@ziraat.ege.edu.tr Traduzido por: Adriane Xaubet Prestes e Ariano Moraes Prestes SUMMARY This scientific reviews was divided in two chapters with the objective of discussing the mode of action of fungicides and the possibility of developing resistance to pathogens. In the first article (RAPP v.11, 2003.) the fungicides with non-specific modes of action was reviewed. This article’s main topic is to “fungicides with specific modes of action”. In the first published article, before the detailed review on fungicides with non-specific modes of action was made, the fungicides were divided into two groups according to their mode of action. In summary, the first group’s (fungicides with non-specific modes of action) main characteristics can be listed in the following way: 1) all have multi-site effects on the microorganism, 2) all are non-systemic and 3) all lacking or having very little resistance risk. On the other hand, the main characteristics of fungicides with specific modes of action can be summarized in the following way: 1) all have single-site effect on the microorganism, and due to this characteristic, they all have a certain level (low, middle high) of resistance risk. 2) a large body of this group of fungicides is either systemic or translaminar. There is a significant relationship between fungicide mode of action and the chemical resistance they may create in the target microorganisms. Pathogen activity, as evidenced by disease pressure, increases as chemical resistance increases. When farmers encounter greater disease levels, they are likely to resort to using the easiest tool at their disposal: increasing the chemical dose. However, increased doses cause result in dangerous environmental residues and also causes resistance to 28 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 develop in the pathogens more rapidly. The use of IPM necessitates that modes of fungicide action and the resistance risks of fungicides should be taken into consideration for optimal chemical disease management with reduced environmental risks. In this chapter, in order to address the problems summarized above and develop approaches as done with the previous article, fungicide groups will be discussed according to their effective substance and their properties. Later on, each group’s modes of action and pathogen resistance to the fungicides will be reviewed. RESUMO Esta revisão, dividida em dois capítulos, teve como objetivo discutir o modo de ação dos fungicidas e a possibilidade de desenvolvimento de resistência a patógenos. No primeiro artigo publicado foram discutidos os fungicidas não-específicos, dividindo-os em dois grupos de acordo com seus modos de ação. As características principais do primeiro grupo são: 1. todos apresentam efeitos sobre múltiplos sítios do microorganismo; 2. todos são não-sistêmicos; 3. todos apresentam pouco ou nenhum risco de resistência. Por outro lado, as principais características dos fungicidas com modos de ação específicos são: 1. todos apresentam um único efeito sobre o microorganismo e, devido a esta característica, todos apresentam um certo nível de risco de resistência (baixo, médio-alto), 2. uma grande parte deste grupo de fungicidas tem ação sistêmica ou translaminar. Existe uma relação significante entre o modo de ação do fungicida e a resistência química que este pode criar no microorganismo alvo. A atividade do patógeno, como é evidenciada pela pressão da doença, aumenta enquanto a resistência química aumenta. Quando os produtores rurais encontram altos níveis de doenças, geralmente buscam a utilização da ferramenta mais facilmente disponível: aumentar a dose química. Entretanto, doses maiores resultam em resíduos ambientais perigosos e também causam um desenvolvimento de resistência mais rápido nos patógenos. O uso de manejo integrado é necessário para que o modo de ação do fungicida e os riscos de resistência dos sejam levados em consideração para um melhor manejo químico da doença com redução de riscos ao meio ambiente. Neste capítulo, os grupos de fungicidas serão discutidos de acordo com suas substâncias efetivas e suas propriedades. O modo de ação de cada grupo e a resistência dos patógenos aos fungicidas será revisada. Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 29 RAPP – Volume 12, 2004 INTRODUÇÃO Existem vários métodos para o manejo de doenças de plantas e de seus danos. Uma vez que a utilização de produtos químicos é relativamente fácil em comparação a outros métodos e, geralmente, fornece resultados rápidos e efetivos, o método mais comum é o controle químico no qual os pesticidas tem se tornado amplamente usados em todo o mundo. Novos pesticidas são continuamente introduzidos a cada ano e o mercado desses produtos cresce gradualmente. O valor desse mercado era de 300 milhões de dólares em 1950, alcançando 11,6 bilhões em 1980, e 32 bilhões em 1995. Espera-se que este valor alcance 50 bilhões de dólares em 2010. Utilizando valores de 1995, somente os fungicidas possuíam uma fração de 6,5 bilhões de dólares desse mercado (Hopkins, 1996). Enquanto o valor do mercado agroquímico convencional teve uma queda de 7,4 %, de 27,8 bilhões de dólares em 2000 para 25,8 bilhões em 2001, o mercado de fungicidas vale em torno de 6.670 bilhões de dólares (Anônimo, 2003a). Os pesticidas comercializados durante o ano de 2001, apenas no Oeste Europeu, foram comercializados 5.735 bilhões de Euros; destes, 2.108 bilhões de Euros eram fungicidas (Anonymous, 2003b). O aumento na utilização de pesticidas é refletido positivamente tanto no rendimento de grãos por hectare quanto na qualidade de produtos agrícola produzidos em todo o mundo. Apesar destes desenvolvimentos, vários pesticidas são conhecidos como poluentes perigosos e têm levado as pessoas a questionarem seu valor no controle de pragas de uma forma mais cuidadosa. A questão relacionada a ambos, pesticidas em geral e a fungicidas em particular, tem sido o assunto de muitos debates enquanto os problemas ambientais têm aumentado em significância. Conseqüentemente, os fungicidas modernos têm sido desenvolvidos com o objetivo de minimizar o risco toxicológico e obter maior atividade com doses menores. Em conjunção com a redução da toxicidade química, as práticas do Manejo Integrado de Pragas (MIP) têm sido enfatizadas no controle de doenças de plantas (De Waard et al., 1993). O manejo de pragas através da utilização de produtos químicos é muito importante para os produtores. O objetivo deste trabalho, preparado em dois capítulos, é o de discutir o modo de ação dos fungicidas e a possibilidade de desenvolver resistência a patógenos, utilizando artigos previamente publicados e revisões cientificas. No primeiro artigo publicado: “fungicidas com modos de ação não-específicos” os fungicidas foram divididos em dois grupos de acordo com seus modos de ação. Em resumo, as características principais do primeiro grupo (fungicidas com modos de ação não-específicos) podem ser listadas da seguinte forma: 1) todos apresentam efeitos sobre 30 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 múltiplos sítios do microorganismo, 2) todos são não-sistêmicos, 3) todosapresentam pouco ou nenhum risco de resistência. Por outro lado, a principal característica dos fungicidas com modos de ação específicos podem ser resumidos da seguinte forma: 1) todos apresentam um único efeito sobre o microorganismo e, devido a esta característica, todos apresentam um certo nível de risco de resistência (baixo, médio-alto), 2) uma grande parte deste grupo de fungicidas tem ação sistêmica ou translaminar (Dekker, 1982a,b; De Waard et al., 1993). Alguns fungicidas que pertencem ao grupo das estrobilurinas (metoxiacrilatos), possuem uma nova característica, estes são quasisistêmicos, como resultado de uma difusão da fase de vapor (Hauser- Hahn et al., 2002). Existe uma relação significante entre o modo de ação do fungicida e a resistência química que este pode criar no microorganismo alvo. A atividade do patógeno, como é evidenciada pela pressão da doença, aumenta enquanto a resistência química aumenta. Quando os produtores rurais encontram altos níveis de doenças, geralmente buscam a utilização da ferramenta mais facilmente disponível: aumentar a dose química. Entretanto, doses maiores resultam em resíduos ambientais perigosos e também causam um desenvolvimento de resistência mais rápido nos patógenos. O uso do MIP, é necessário paraque os modos de ação do fungicida e que os riscos de resistência dos fungicidas sejam levados em consideração para um melhor manejo químico da doença com redução de riscos ao meio ambiente. Neste capítulo, para adereçar os problemas sumarizados acima e desenvolver formas de ação como no artigo anterior, grupos de fungicidas serão discutidos de acordo com suas substâncias efetivas e suas propriedades. Mais tarde, o modo de ação de cada grupo e a resistência dos patógenos aos fungicidas será revisado. BENZIMIDAZOIS Este grupo consiste de cinco fungicidas de significância para a agricultura: benomil, carbendazim, fuberidazole, thiabendazolee tiofanato- metílico. A classe dos fungicidas benzimidazois, introduzida em 1960, é considerada uma revelação na utilização de fungicidas. É possível excluir o tiofanato-metílico deste grupo, ainda assim, certas propriedades e seu modo de ação permitem que este fungicida seja considerado como parte do grupo (Delp, 1995). Como os benzimidazóis combinam atividades sistêmicas com um surpreendentemente amplo espectro de atividades, pesquisas extensivas têm sido feitas sobre estas substancias químicas, especialmente sobre o benomil, o Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 31 RAPP – Volume 12, 2004 composto mais conhecido deste grupo de fungicidas. Os benzimidazois possuem atividade contra muitos dos Ascomycetos, e sobre alguns Basidiomicetos e Deuteromicetos. Entretanto, não tem atividade contra os Oomicetos (Delp, 1995; Draham Vir, 1976; Köller, 1998). Esta classe de fungicidas é pouco solúvel em água, mesmo assim, sua capacidade de solubilidade aumenta sob condições acidas. O tiofanato- metílico transforma-se em carbendazim, entretanto, esta transformação só ocorre sob condições de pH alcalino. Benomil e carbendazim geralmente são mais solúveis sob condições acidas em comparação com os outros membros deste grupo. Compostos de benzimidazole, exceto o benomil, são estáveis sob condições ácidas-aquosas. Somente o benomil é decomposto ao perder sua estrutura n-butilcarbamoil e se converte em carbendazim, mas esta conversão ocorre sob condições alcalinas de pH. O carbendazim é lentamente hidrolizado em 2-aminobenzimidazole em pH 9. Informações muito limitadas sobre transformações hidrolíticas estão disponíveis sobre outros fungicidas desta classe (Clemons & Sisler, 1969; Fuchs et al., 1972; Roberts & Hutson, 1999). Quando uma solução aquosa de tiofanato-metílico é exposta aos raios UV e raios solares sobre um vidro, em um curto período de tempo esta se converte em carbendazim, depois em metil benzimidazole-2-yl carbamato (MBC). Entretanto, esta transformação não ocorre no escuro (Buchenauer et al., 1973a). Menos de 10 % do carbendazim foi decomposto em guanidina, e carbometoxiguanidine dentro de 40 horas sob o efeito da luz em condições de laboratório como resultado da foto oxidação do anel de benzeno. Entretanto, a mesma degradação não foi observada em folhas de milho com aplicação de carbendazim (Fleeker & Lacy, 1977). Ambos tiofanato-metílico e benomil são hidrolizados no solo. As condições do solo são efetivas tanto para a hidrolise para carbendazim e na hidrolise de carbendazim (Van Wanbeke et al., 1978). O assunto mais discutido sobre a degradação do thiabendazole no solo é a formação do benzimidazole através da degradação da estrutura thiazole de acordo com Zboziek (Roberts & Hutson, 1999). O grupo de fungicidas benzimidazois é sistêmico e acumula-se nas folhas quando aplicado na raiz da planta (Baker et al., 1976; Bem-Aziz, Aharonson, 1974; Buchenauer et al., 1973b; Rouchaud et al., 1974; Saber et al., 1972). O metabólico mais conhecido de benomil e de tiofanato-metílico em plantas é o carbendazim. Além disso, foi registrado que estes fungicidas se degradaram em carbendazim quando aplicados sob condições de armazenamento, e que o carbendazim se decompõe lentamente (Buchenauerm et al., 1973b; Frahm, 1973; Kepczynska, 1978; Kepczynska & Borecka, 1979; Süss & Pritzl, 1977). 32 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 MODO DE AÇÃO Os compostos benzimidazois quebram o agrupamento microtubular através de uma ligação à tubulina e resultam em uma quebra na estrutura celular da fibra fúngica (Davidse, 1982). O modo de ação do benzomidazole foi identificado como uma ligação específica à tubulina fúngica que não está presente em plantas e mamíferos (Köller, 1998). A atração da tubulina fúngica aos compostos benzimidazois é a razão para a sua seleção. A baixa atração da tubulina em plantas e animais é a causa da baixa fitotoxidade dos fungicidas benzimidazois, além de sua baixa toxicidade aos mamíferos (Roberts & Hutson, 1999). Da mesma forma, o nível de sensitividade de isolados de Aspergillus nidulans ao carbendazim é percebido em relação à atração de - tubulina em relação ao carbendazim (Davidse, 1986; Davidse & Flack, 1977). A ligação à beta -tubulina inibe a polimerização dos microtúbulos, que são primariamente responsáveis pela separação física da divisão nuclear. Portanto, os benzimidazois inibem a divisão da célula (Köller, 1998). Neste trabalho com Ustilago maydis e Neurospora crassa, Sisler (1971) afirmou que benomil é efetivo ao se envolver na síntese de DNA ou na divisão celular na fase pré-sintese. Por exemplo, em A. nidulans, 80 M thiabendazole afetou completamente a mitose em meio aquoso, e foi parcialmente efetivo na síntese de DNA e no crescimento do micélio (Davidse & Flach, 1978). Em um trabalho, culturas de U. maydis e S. cerevesiae expostas ao carbendazim cresceram até serem divididas em duas células como controladores e morfologicamente se tornaram controladores. Na fase de divisão em duas células, o crescimento cessou nas células expostas ao carbendazim, os controladores não expostos ao carbendazim continuaram a crescer e formaram as duas novas células. Conseqüentemente, foi descrito que a inibição da mitose foi o modo de ação principal do carbendazim e que a inibição da síntese de DNA foi causada pelo segundo efeito da falha na mitose (Hammerschlag & Sisler, 1973). Embora o principal efeito fungitóxico do benomil e do tiofanato- metílico ocorra ao transformar-se em carbendazim em células fungicas (Fuchs et al., 1972), o thiabendazole é, em si, um inibidor de mitose (Davidse & Flach, 1978). Estes fungicidas intervémno crescimento do tubo germinativo de microorganismos ao afetar a mitose, portanto, inibem o crescimento do fungo (Roberts & Hutson, 1999). RESISTÊNCIA O primeiro relato de resistência aos benzimidazóis foi registrado logo após a introdução do benomil. A resistência se desenvolveu Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 33 RAPP – Volume 12, 2004 crescentemente durante vinte anos, e sinais de alerta para a seleção de populações de patógenos altamente resistentes logo tornou-se uma realidade após os benzimidazois serem utilizados em larga escala. Conseqüentemente, o controle de patógenos previamente controlados por este grupo de fungicidas foi reduzido (Köller, 1991). Fenótipos altamente resistentes se desenvolveram em larga escala sob condições de cultivo e, gradualmente, tornaram-se dominantes, restringindo o valor desta classe de fungicidas. A rápida adaptação de populações resistentes à benzimidazole às condições naturais e a disseminação rápida foram amplamente responsáveis por isso. Esta situação resultou na utilização de fungicidas com diferentes mecanismos de ação (Davidse, 1986; Delp, 1995; Ishii, 1992). Existe um paralelo significante entre estudos sobre mecanismos de resistência contra os fungicidas do grupo benzimidazois e daqueles conduzidos para elucidar os modos de ação. A existência de mutantes A. nidulans com características genéticas resistentes a benzimidazole facilitou estes estudos. Existem três loci relacionados a resistência em A. nidulans: ben A, ben B e ben C (Van Tuyl, 1977). Pesquisadores mostraram que a resistência à carbendazim não esta relacionada ao decréscimo na absorção de fungicidas nem ao aumento na transformação metabólica (Davidse, 1976). Enquanto as mutações em ben A15 controlam a resistência à carbendazim e thiabendazole, a mutação ben A16 manipula a sensitividade extrema em relação a carbendazim e a resistência a thiabendazole. Embora a afinidade de carbendazim em relação a tubulina A15 seja baixa, sua afinidade em relação a ben A16 é mais alta do que a tubulina tipo-silvestre (Davidse e Flach, 1977; Van Tyul et al., 1974). A afinidade de tubulina mutante em relação a cada um dos benzimidazóis é variante. A afinidade da ligação ao thiabendazole do tubulina mutante é mais baixa do que a de tubulina tipo-silvestre, enquanto que a afinidade a ligação com carbendazim é mais alta em comparação com o tubulina tipo-silvestre (Davidse & Flach, 1978). Em um estudo com A. nidulans, a mudança na afinidade do tubulina foi determinada com relação a mudança na primeira estrutura de beta-tubulina (Sheir-Neiss et al., 1978). A resistência ao benzimidazole é controlada por um único gene e subseqüentemente, a difusão de genótipos resistentes em populações de campo tem uma freqüência interrompida. Altos níveis de resistência podem ser adquiridos através de mutações de um único passo e a efetividade do fungicida pode variar significativamente sob a pressão da seleção do fungicida (Köller, 1991). A resistência a benzimidazois em fungos patogênicos de plantas depende da mutação de um único gen de cromossomo maior. Estas mutações podem mostrar certas variações. Por exemplo, mutações alelicas em genes simples de cromossomos em Venturia nashicola constituem suas resistências médias e baixas do mesmo lócus. Isto indica que a resistência em diferentes níveis pode ser controlada por um dos múltiplos 34 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 alelos (Ishii et al., 1984). Geralmente existe uma resistência cruzada positiva entre os fungicidas do grupo benzimidazois. Entretanto, como mencionado acima, a mutação ben A16 pode causar uma resistência cruzada negativa entre carbendazim e thiabendazole ao controlar a alta sensibilidade ao carbendazim e a resistência a thiabendazole. Espécies resistentes a benomil geralmente são observadas como resistentes a thiabendazole. Mesmo assim, certas espécies resistentes a thiabendazole tornaram-se mais sensíveis a benomil em comparação com tipos silvestres (Van Tyul, 1977). Um relacionamento altamente significante foi detectado entre compostos herbicidas N-fenilcarbamato e N-fenilformamidoxime, e os fungicidas do grupo dos benzimidazois. Leroux & Gredt (1982), os primeiros a registrar este fenômeno, demonstraram que benzomidazóis têm uma resistência cruzada negativa com barbam e chloropham, ambos herbicidas N- fenilcarbamato. Isolados de patógenos como B. cinerea e Penicillium expansum que desenvolveram resistência a benzimidazois têm sido observados como altamente sensíveis em relação a N-fenilcarbamato. Em contraste, isolados com alta resistência a N-phanylcarbamato são altamente sensíveis em relação aos benzimidazóis. Em adição a N-(3,5-dichlorofenil) carbamato (=MDCP) e dietofencarb, que são membros N-fenilcarbamato com propriedades não-herbicidas, derivados de N’-metoxiformamidine (=DCPF) e N-(3-chloro-4.5-dipropiniloxifenil)-N’-metoxiformamidine (=CDPF) foram sintetizados no Japão e os estudos foram conduzidos com estes. Cada um destes compostos possuía mais efeitos anti-fungicos em relação a fenótipos resistentes aos benzimidazoles do que tipos-silvestres (Davidse & Ishii, 1995; Ishii, 1992; Köller, 1998). O sitio alvo de N-fenilcarbamato e N-fenilformamidoxime em células fúngicas é tubulin. Entretanto, Fujimura et al. – citado por Ishii (1992), percebeu que somente o ácido glutâmico se converte em glycina nas 198 posições na tubulina de mutantes resistentes à benzimidazóis. Os autores sugerem que este aminoácido é o ponto de ligação para ambos fungicidas. Com esta mudança no local da ligação, o ácido glutâmico e a glycina criam uma mudança na ligação tubulina de carbendazim e dietofencarb. A resistência a N-fenilcarbamato e N-fenilformimadoxine é controlada por um único gene (Ishii & Van Rak, 1988). Logo após a relação de resistência cruzada negativa com compostos de benzimidazóis ser detectada, derivados de N-fenilcarbamatos, especialmente o diethofencarb, foram testados primeiramente em espécies com B. cinerea, que adquiriu resistência a benzimidazois em condições de laboratório e de campo (Delen e Özbek, 1992; Elad et al., 1988; Enisz & Kredics, 1988; Ishii et al., 1992; Kato et al., 1984; Josepovits et al., 1992; Shabi et al., 1987). Entretanto, isolados sensíveis a benzimidazois de média resistência foram afetados por N- Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 35 RAPP – Volume 12, 2004 fenilcarbamatos em menos extensão do que isolados altamente resistentes (Ishii & Van Raak, 1988; Ishii et al., 1992; Kato et al., 1984; Suzuki et al., 1984). Por outro lado, logo após ditiofencarb ser derivado de N- fenilcarbamatos e ser introduzido no campo, ambos benzimidazois e diethofencarb, fenótipos incomuns de B. cinerea, foram isolados em áreas onde o fungicida foi amplamente utilizado (Elad et al., 1992; Katan et al., 1989; Leroux & Moncomble, 1994). Yarden & Katan (1994) estudando fenótipos de B. cinerea com vários graus de sensibilidade observaram que o ácido glutâmico tipo silvestre “codom 198” se converteu em ”alanine codom” com alta resistência a benomil e fenótipos sensíveis a dietofencarb, ou em “lisine codon” fenótipo altamente resistente a benomil e a dietofencarb. CARBOXAMIDAS O salicilanide descrito por Farguer e colaboradores na década de 30 é o primeiro fungicida do grupo de carboximida e não apresenta atividade sistêmica (White & Georgopoulos, 1992). Carboxin e oxycarboxin foram os primeiros fungicidas sistêmicos deste grupo, introduzidos em 1966 (Kulka & Von Schmeling, 1995). Atualmente, o grupo carboxamidas possui oito fungicidascom atividade sistêmica: carboxin, oxicarboxin, flutolanil, mepronil, fenfuram, trifluzamida, benodanil e metasulfoxan. Entre estes, carboxin, oxicarboxin, flutolanil e mepronil são análogos, similares uns aos outros. Todos os fungicidas desta classe são conhecidos como carboxanilidas e suas estruturas foram constituídas pela ligação do acido de carboxilico com uma anilina por uma ligação de amido. A ligação de amido, em sua estrutura, é quimicamente muito estável e, ao mesmo tempo, resistente a atividade amidase (Köller, 1998; Roberts & Hutson, 1999). Carboxin é altamente resistente a hidrólise. Entretanto, o enxofre em sua estrutura rapidamente oxida e converte sulfoxido e sulfona. A forma oxidada de carboxin é o oxicarboxin, também um fungicida comercial. Carboxin se oxida rapidamente em sulfoxido no solo e nas plantas, mesmo assim, sua oxidação em sulfona é bastante lenta (Roberts & Hutson, 1999). Estes fungicidas também podem ser degradados no solo devido ação de algas, protozoários e bactérias (Balasubramanya & Patil, 1980). De acordo com Briggs et al. – citados por Roberts & Hutson (1999), o metabólito principal de carboxin em plântulas de cevada em desenvolvimento é o derivado 4-hidroxilfenil. Mais três derivados de dihidroxi ocorrem como metabólitos deste composto em plantas. Enquanto oxicarboxin, o produto da oxidação do carboxin, 36 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 demonstra atividades um tanto baixas contra carvão em comparação ao carboxin, este demonstra alta atividade contra ferrugens. Somente alguns dos vários constituintes do anel de fenil de carboxamidas demonstram atividade fungicida significante. Os derivados 3’-metil e 3’-metoxi de carboxin são tão ativos quanto carboxin (Kulka & Von Schmeling, 1995). Flutolanil, outro fungicida deste grupo, é um análogo que recebeu o grupo 2-trifluorometil ao invés do grupo 2-metil como o mepronil. Ambos compostos são sistêmicos, mas diferem em suas estruturas. Ao inibir a oxidação, flutolanil é hidrolizado com mais estabilidade (Roberts & Hutson, 1999). A disponibilidade comercial atual de certas carboxamidas como o benodanil, mepronil, fenfuran e metsulfovax é restrita. Estes químicos são altamente específicos para Basidiomicetos (Köller, 1998). Além disso, carboxin e oxicarboxin quando aplicados em sementes ou plantas, previnem doenças e aceleram o crescimento da planta (Kulka & Van Schmeling, 1995). MODO DE AÇÃO O modo de ação da carboxamida se dá através da inibição da respiração (Mathre, 1970; Ragsdale & Sisler, 1970). Carboxin bloqueia a oxidação da glucose em Rhizoctonia solani, entretanto, a oxidação do acetato, pruvato e succinato são mais sensíveis ao carboxin do que a oxidação da glucose (Ragsdale & Sisler, 1970). De estudos sobre teliosporos em U. nuda e micélio de R. solani, Mathre (1970) concluiu que o carboxin formou um composto com o citrato, o malato e o fumarato em pequenas taxas, mas foi combinado com o succinato em altas proporções. Esta descoberta revelou que fungicidas do grupo carboxamide podem afetar o metabolismo de succinato. Outra observação indica que o carboxin afeta a respiração e o sistema de transferência de elétrons na mitocôndria (Georgopoulos & Sisler, 1970). Além disso, o carboxin afeta o sistema redutase succinato-ubiquinona (complexo succinato de-hidrogenase) também conhecido como Complexo II na cadeia de transferência de elétrons da mitocôndria (Mathre, 1971). Este resultado foi verificado em estudos genéticos com A. nidulans e U. maydis e U. hordei. Estes estudos mostraram um declínio na oxidoredutase de succinato- ubiquinona ou na sensibilidade da atividade de succinato em mutantes resistentes a carboxin A. nidulans, U. maydis e U. hordei, a estabilidade em atividades no Complexo II, como também suas propriedades enzimáticas (Bem-Yaphet et al., 1975; Geogopoulos & Ziogas, 1977; Geogopoulos et al., 1975; White et al., 1978). Enquanto que a oxidação do succinato na mitocôndria de U. maydis é sensível ao carboxin, a oxidação de NADH não foi inibida mesmo Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 37 RAPP – Volume 12, 2004 em concentração de 150M. Entretanto, também deve-se enfatizar que as atividades de carboxamides não estão restritas a mitocôndria fúngica. A sensibilidade a carboxin foi percebida no complexo mitocondrial II em fígados de ratos e plantas mais altas, mas em níveis menores do que em fungos sensíveis (Mathre, 1971). As concentrações de carboxamide necessárias para a inibição de metade da atividade enzimática geralmente é variável. Atividades de oxidase de succinato em plantas altas são relativamente tolerantes para este grupo de fungicidas. Um requerimento primário na inibição de patógenos de fungos é através de atividades sistêmicas com baixa toxidade concorrente aos patógenos da planta (Schewe & Lyr, 1995). Em basidiomicetos, as carboxamidas são mais efetivas e até estabelecem um efeito seletivo. Esta situação é atribuída a opinião de que esta classe de fungos pode ter um modo de ação molecular para a carboxina (Roberts & Hutson, 1999; White et al., 1978). Entretanto, a atividade da carboxina contra alguns não-basidiomicetos foi registrada. Presume-se que este seja o resultado da restrição do crescimento do fungo por fatores permeáveis da célula e pelo complexo succinato hidrogenado ao invés de afinidade a carboxamide (Edgington & Borron, 1976; White & Georgopoulos, 1992). RESISTÊNCIA Fungos mutantes com menor resistência a carboxamide podem ser gerados facilmente sob condições de laboratório. Problemas de resistência no campo foram encontradas em ferrugem do crisântemo (Puccinia horiana), ferrugem do cravo (Uromycenes caryophylinus) e carvão de cevada (U. nuda) (White & Geogopoulos, 1992). Carboxamidas são inibidores específicos e seus modos de ação inibem a oxidação mitocondrial do succinato como parte da cadeia respiratória de elétrons. O sistema enzimático afetado é a oxidação do succinato-ubiquinona, também conhecido como complexo mitocondrial II. As carboxamidas ligam-se a uma das sub-unidades do complexo II e atrapalham a tranferência de elétrons para ubiquinona. Demonstrou-se recentemente que a troca de um aminoácido na proteína da carboxamida alvo é responsável pela resistência de U. maydis (Broomfield & Hargreaves, 1992). Embora esta classe de fungicidas possua um grau mais alto de especificidade fúngica, ela não apresenta o risco de resistência (Köller, 1998). A primeira prova da resistência pratica de U. nuda a estes fungicidas somente foi registrada após 20 anos de uso contínuo (Köller, 1991) e ainda não causou grande preocupação (Köller, 1998). A lenta emergência da resistência à dicarbaximida é parcialmente 38 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 explicada pelo tempo de geração lento, inerente à biologia de Ustilago spp. Entretanto, ferrugens controladas com carboxin desenvolvem resistência rapidamente (Köller, 1991). A falta de maior extensão de problemas com resistência à ferrugens provavelmente deve-se ao uso muito limitado destes fungicidas no controle dessas doenças. Também deve-se mencionar que a resistência não se tornou um problema como no controle de Rhizoctonia spp. com flutolanil (Köller, 1998). De acordo com os resultados que Gunatilleke e colaboradores obtiveram com A. niger, a resistência de A. niger ao carboxin foi revelada pela mutação em pelo menos um dos três genes (Georgopoulos, 1995). Em relação ao uso da fonte de carbono, três tipos de mutantes foram identificados com diferentes graus de resistência a fungicidas. A baixa resistênciade U. maydis ao carboxin é causada pela mutação de formigas, identificada pela sua falta de sensibilidade respiratória em relação a cianide (Ziogas & Gerogopoulos, 1984). Resistência média ou alta origina-se de duas mutações alélicas no “oxr-1-locus” (Geogopoulos & Ziogas, 1977). Os genes resistentes a carboxin em A. nidulans e U. maydis também podem afetar a sensibilidade em relação a outras carboximidas (White et al., 1978). Diferentes relações de resistência cruzada com U. nuda foram observados (Leroux & Berthier, 1988). Alelos resistentes surgem como semidominantes através do efeito de relações interalélicas, uma vez que diplóide heterozigoto ou células dicarióticas contém succinato mitocondrial sensível e resistente ao complexo dehidrogenase (Georgopoulos et al., 1975). HIDROXIPIRIMIDINAS Hidroxipirimidinas foram introduzidas em 1968 e incluem três substancias estruturalmente relacionadas: bupirimate, dimetirimol e etirimol. Todos os três ainda estão sob uso limitado como produtos comerciais, e cada um é altamente específico em relação a oídios mas falha em atividade contra outros patógenos (Köller, 1998; Roberts & Hutson, 1999). Esta alta especificidade combinada com movimentos sistêmicos livres faz do etirimol uma ferramenta versátil para o controle do oídio da cevada. O tratamento de semente de cevada com o fungicida controlou o oídio por 6-10 semanas em plântulas de cevada em desenvolvimento. Entretanto, em trigo o controle do oídio foi menor e o etirimol tornou-se menos importante, pois outros fungicidas para cereais, introduzidos na década de 70, controlaram o oídio nas duas culturas. Enquanto, enquanto o dimetirimol continua com uso limitado como fungicida para o oídio em cucurbitaceas, o bupirimate ainda é utilizado contra oídio em algumas culturas perenes como em maçãs (Köller, 1998). Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 39 RAPP – Volume 12, 2004 Informações muito limitadas estão disponíveis sobre a decomposição e metabolização das hidroxipirimidinas (Roberts & Hutson, 1999). A absorção desta classe de fungicidas pelas plantas através da raiz está relacionada aos conteúdos orgânicos e acídicos do solo. Uma vez absorvidos pelas partículas do solo, são lentamente liberados na humidade do solo; por esse motivo devem ser aplicados continuamente para serem melhor absorvidos pela planta. Como o etirimol é rapidamente absorvido em gramíneas, não é utilizado neste tipo de solo (Collier et al., 1979; Graham- Bryce & Coutts, 1971). Em gramíneas, as hidroxipirimidinas são transferidas pelo fluxo de transpiração acumulando-se nas folhas. Seu movimento é limitado em plantas lenhosas (Shepard, 1973). Após pulverização foliares em maçãs a diferentes intervalos de tempo a acumulação principal de bupirimato foi superfícial. A mistura de componentes polares produzidos pela degradação deste é primariamente a etilguanina (Roberts & Hutson, 1999). Na superfície da folha, o bupiramato é rapidamente hidrolizado em etirimol sob condições ácidas (Hollomon & Schimidt, 1995). O dimetirimol rapidamente decompõe-se em vários metabólicos em folhas de abóbora. Ele possui uma meia-vida de um dia. E a N-Dimetilação é o tratamento metabólico primário, e forma 5-butil-2-metilamino-6- metilpirimidina-4ol e 5-butil-2-amino-6-metilpirimidina-4-ol. Sua degradação em abóboras é relativamente baixa. Possui meia-vida de sete dias (Roberts & Hutson, 1999). O metabolismo do etirimol em folhas de cevada é um tanto complexo. É possível recuperar-se 50 % do etirimol três dias após sua absorção pela raiz. O metabolismo do etirimol é similar em cevada e trigo. Nenhum resíduo pôde ser detectado nos grãos (Roberts & Hutson, 1999). MODO DE AÇÃO O modo de ação de hidroxipirimidina foi parcialmente esclarecido (Köller, 1998). Como já é conhecido, este grupo de fungicidas é específico para oídios, e o oídio, penetra na planta através de suas cutículas. O poder físico do apressorio, combinado com a dissolução das cutículas através da secreção de enzimas hidrolíticas como a esterase permitem a penetração. A fase básica é o período de formação do apressorio. O desenvolvimento desta fase é inibido pelos fungicidas hidroxipirimidinas. Formações bioquímicas críticas ocorrem pouco antes do apressorio ser observado. Normalmente, o apressorio forma-se dentro das primeiras desesseis horas após a inoculação; entretanto, certas atividades bioquímicas críticas começam mais cedo. O etirimol inibe a formação do apressorio quando aplicado nas primeiras oito horas após a inoculação (Hollomon, 1977, 1984, 1992; Hollomon & Schimidt, 1995). O fungicida pode penetrar no fungo (Erysiphe graminis) no qual os 40 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 apressorios se iniciam logo após a germinação do esporo, através da troca de cátions com a planta. Embora este fungicida também possa inibir outras fases após a formação do oídio, a inibição das próximas fases tem uma significância prática limitada (Hollomon & Schimidt, 1995). Uma vez ocorrida a penetração e a formação do haustorio, a efetividade da hidroxipiridina no controle da doença é baixa, no entanto, reduz sua esporulação. Na prática, a significância deste efeito no desenvolvimento de doenças em relação ao desempenho do fungicida em fases posteriores não é completamente compreendida (Hollomon, 1992). Certos análogos de purina, como o isopentenil adenina, kinetina e 6-metil purina, inibem o desenvolvimento do apressorios do oídio em cevada, e compartilham uma resistência cruzada com oídios resistentes a etirimol (Hollomon, 1979). Outros estudos indicaram que a germinação do conídio de E. graminis está relacionada com a adenina e a adenosina, mesmo assim, os nucleotídeos de inosina e adenosina são inibidos pela presença de etirimol, e a síntese de ácido nucléico cessa (Hollomon & Chamberlain, 1981). Os nucleotídeos de inosina e adenosina são bloqueados pelas hidroxipiridinas durante a infecção primaria. Estudos enzimáticos conduzidos com conídios de oídio em cevada demonstraram que estes são efetivos somente contra a adenosina deaminase. A enzima adenosina deaminase funciona como um catalisador na conversão de adenosina em inosina como resultado da deaminação hidrolítica. Vários fungos possuem adenosina deaminase. Entretanto, a enzima do oídio só é sensível ao etirimol (Hollomon & Schimidt, 1995). O dezoito análogo de etirimol que inibiram fracamente a enzima adenosina deaminase tinha fraca atividade fungicida (Hollomon, 1992). O impacto da inibição da enzima adenosina deaminase sobre desenvolvimento do fungo permanece muito inexplorado. E. graminis aparece como purina auxotrofica e purina já existem em conídios, exceto durante a nutrição. A absorção contínua de purinas do hospedeiro é necessária para o desenvolvimento da doença, e a ausência deste processo previne a infecção. A enzima adenosina deaminase desenvolve uma ligação entre o metabolismo de purina do hospedeiro e o patógeno do oídio (Butters et al., 1985). Adenosina deaminase é uma entre várias enzimas que controlam os níveis que formam o metabolismo C-1 relacionado a várias atividades enzimáticas. Em conseqüência, a carga de energia aumenta com a decomposição de AMP e muitas das enzimas necessárias para a ativação dos metabolismos de conídios germinados são estimuladas (Hollomon & Schimidt, 1995). Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 41 RAPP – Volume 12, 2004 RESISTÊNCIA O uso freqüente de dimetirimol contra o agente causal do oídio do pepino Sphaerotheca fuliginea, foi observado no noroeste da Europa. Essefato relaciona-se com o fracasso no controle de doenças devido a mudanças graduais nos fatores de sensibilidade do oídio em relação aos fungicidas (Bent et al., 1971; Brent, 1995; Köller, 1991), resultando na retirada de recomendação do dimetirimol (Hollomon & Schimidt, 1995; Köller, 1998). Apesar do aumento em sensibilidade, as tentativas em utilizar o dimetirimol novamente poderiam ser parcialmente bem sucedidas devido ao possível isolamento de um variante resistente em plantações de pepinos infectados (Schepers, 1984). Entretanto, o mesmo problema não foi observado com o oídio de pepinos produzidos sob condições abertas de cultivo, mesmo se hidroxipirimidinas ainda estiverem sendo usadas. Uma redução gradual na sensibilidade do oídio da cevada em relação ao etirimol foi observada 3-4 anos desde a primeira vez em que foi utilizado (Brent, 1982). Portanto, para diminuir a freqüência de derivados resistentes, aplicações em sementes ficaram restritas à cevada cultivada no verão. Variantes resistentes são 100 vezes menos sensíveis a hidroxipirimidinas do que tipos-silvestres (Hollomon, 1975). Apesar da resistência cruzada entre todos as hidroxipirimidinas, a resistência ao bupirimato não tem sido um problema (Hollomon, 1992). A resistência a estes fungicidas é estável e, certamente, controlada por mais de dois genes (Hollomon, 1981). Entretanto, segundo Brown e colaboradores – citado por Hollomon & Schimidt (1995), a resistência ao etirimol é controlada por um único gene Eth1. Apesar destes estudos, o mecanismo bioquímico de resistência a hidroxipirimidina ainda não foi completamente elucidado (Köller, 1998). Não foi detectada nenhuma relação entre a detoxificação dos fungicidas em metabólicos não-fungicidas e a sensibilidade (Hollomon, 1992). Da mesma forma, nenhuma mudança cinética foi observada na enzima adenosina deaminase, que é o local alvo de hidroxipirimidinas (Hollomon, 1979). Uma resistência cruzada negativa pode existir entre o etirimol e o triadimenol e outros fungicidas inibidores da 14-demetilase (Butters et al., 1984). Hau & Pons (1996) descreveram esta situação em condições de campo. A mesma relação foi observada entre o etirimol e o flutriafol ou triadimenol e similares, o aumento nos isolados resistentes a etirimol no oídio da cevada foi inibido (Stott et al., 1990). 42 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS E DICARBOXIMIDAS Os hidrocarbonetos aromáticos são um grupo relativamente velho e heterogêneo de fungicidas. Embora estes tenham sido utilizados durante um longo período de tempo, atualmente são pouco importantes. Esta classe foi substituída por substancias químicas mais novas e eficazes com amplo espectro de atividade e melhores propriedades físicas (Lyr, 1995). Entretanto, seu custo baixo de síntese, sua baixa toxicidade em mamíferos, e sua especificidade aumentam o valor deste grupo de fungicidas (Leroux et al., 1977). Os fungicidas que pertencem à este grupo variam de acordo com as opiniões de diferentes autores. De acordo com Robertson & Hutson (1999), hexaclorobenzeno está incluído neste grupo juntamente com difenil, 2- fenilfenol (2-hydroxidifenil) e o quintozene (pentacloronitrobenzeno=PCNB). Lyr (1995b), inclui nesse mesmo grupo hexaclorobenzeno; quintozene, tetracloronitrobenzeno (tectacene); 1, 2, 4-tricloro-3,5-dinitrobenzeno (olpisan); 1,3,5-tricloro-2,4,6-trinitrobenzeno (phomasan); 2,4-dicloro-3- metoxi-fenol (DCMP); cloroneb; difenil; 0-fenilfenol-3-metoxi-fenol (DCMP); dichloran; cloroneb; difenil; 0-fenilfenol; etridiazole e tolcofós-metílico. Embora possam ser classificados dentro do mesmo grupo, estes fungicidas têm usos diferentes. Dicloran é recomendado para o controle prévio ou posterior de patógenos como Botrytis, Monilinia e Sclerotinia; quintosene e etridiazole são usados como tratamento de sementes e do solo; enquanto que tolcofós-metílico, a adição mais recente do grupo, é utilizada para o manejo de várias doenças de Rhizoctonia spp. (Köller, 1998). As dicarboximidas são uma classe muito mais recente de fungicidas em comparação com os hidrocarbonetos aromáticos. Este grupo, inclui o iprodione, o vinclozolin, o procimidone e o clozolinato, todos comercializados atualmente (Köller, 1998; Roberts & Hutson, 1999). As dicarboximidas são efetivas contra os gêneros Botrytis, Sclerotinia, Monilinia, Alternaria, Sclerotium e Phoma. Atividades adicionais contra Helminthosporium, Rhizoctonia e Corticium foram também percebidas (Pommer & Lorenz, 1995). Este grupo é recomendado para o controle de Botrytis, Sclerotinia e Monilinia em videira, em frutos, hortaliças e plantas ornamentais (Entwistle & Munasinghe, 1980 a,b; 1981; Lartaud et al., 1977; Leroux, 1995; Roberts & Hutson, 1999). O fungicida iprodione também possui alta atividade contra R. solani e Alternaria sp. (Datnoff et al., 1997). Os componentes cíclicos de amido nos dicarboximidas são as oxazolidine- diones (vinclozolin e clozolinato), succinimide (procinidone) ou hidantoinos Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 43 RAPP – Volume 12, 2004 (iprodione). Estas diferenças estruturais são fatores que afetam o espectro de ação destes fungicidas (Pommer & Lorenz, 1995). As dicarboximidas não são sistêmicos no seu modo de (Köller, 1998). Roberts & Hutson (1999) identificaram o chlozolinate e procimidone como sistêmicos, e o iprodione e a vinclozolina como não-sistêmicos. Osório et al. (1994) descreveram iprodione com um certo grau de sistemicidade. De acordo com estudos relizados com tomates de estufa, o iprodione teve a maior permanência nas plantas entre os quatro fungicidas deste grupo testados (Cabras et al., 1985). O procimidone teve uma decomposição mais lenta no solo sendo no entanto, o fungicida mais persistente (Flory et al., 1982). Entretanto, estudos realizados na Itália e na Espanha com solo de estufa com alta alcalinidade e baixo carbono orgânico mostraram que o procimidone não é estável sob condições aquosas alcalinas e foi hidrolisado em pH alto. Procimidone tem uma meia-vida de 5-6 dias sob estas condições e pode não ter sido absorvido pelos lençóis de água subterrâneos devido a sua baixa permeabilidade (Lopez-Capel et al., 2002). Clozolinato é o dicarboximida que se decompõe mais rapidamente no solo, não podendo ser detectado após uma semana em solo de campo e após um mês em solo de estufa (Flory et al., 1982). Pommer & Lorenz (1995) descobriram que a efetividade das dicarboximidas na flora microbial do solo e na atividade microbial é bastante limitada. O grupo 3,5-dichlorofenil destes fungicidas é o elemento estrutural que protege as dicarboximidas em altos graus (Köller, 1992). MODO DE AÇÃO Embora suas estruturas sejam diferentes, os hidrocarbonetos aromáticos são agrupados devido a seus modos de ação similares (Köller, 1998; Lyr, 1995). Da mesma forma, hidrocarbonetos aromáticos e dicarboximidas compartilham o mesmo modo de ação apesar de suas diferenças estruturais (Köller, 1992; 1998; Pommer & Lorenz, 1995). As dicarboximidas inibem a germinação de esporos e o crescimento do seu micélio. Embora a germinação seja menos sensível do que o crescimento do micélio em testes in vitro, o desenvolvimento completo do tubo germinativo é necessário para a infecção (Köller, 1998; Pappas & Fisher, 1979). Em culturas aquosas, as dicarboximidas causam inchaço no tubo germinativo de B. cinerea, e rachaduras no tubo germinativo podem ser observadas quando certas doses desta classe de fungicidas são aplicadas (Hisada & Kawase, 1977). Rachaduras em pontas de hifas e ramificaçõesanormais em doses sub-letais são similares às induzidas por hidrocarbonetos aromáticos (Edlich & Lyr, 1995). Embora os efeitos bioquímicos de muitos fungicidas modernos já foram determinados, o modo de ação das dicarboximidas ainda é incerto e 44 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 permanece sob discussão (Köller, 1998). Como foi afirmado acima, hidrocarbonetos aromáticos e dicarboximidas compartilham similaridades significantes na morfologia de sua atividade contra fungos sensíveis. Mais significativamente, populações resistentes possuem resistência cruzada a hidrocarbonetos aromáticos e às dicarboximidas (Georgopoulos et al., 1979; Gullino et al., 1984). Embora existam exceções, as similaridades entre os dois grupos indica que estas duas classes de fungicidas compartilham o mesmo modo de ação (Beever & Byrde, 1982). Dicarboximidas são menos efetivos contra certos processos celulares como divisão celular, biossintese de RNA e DNA, proteínas, síntese da parede celular e metabolismo de lipídios (Buchenauer, 1976; Fritz et al., 1977; Georgopoulos et al., 1979; Pappas & Fisher, 1979). Entretanto, estudos morfológicos revelaram o colapso repentino e a divisão de hifas de fungos após o tratamento. Estas atividades severas aparecem como resultado do complexo modo de ação em diferentes eventos metabólicos e partes celulares. Diferenças estruturais, particularmente no mitocôndrio e retículo endoplastico, foram registradas para os hidrocarbonetos aromáticos e para as dicarboximidas (Edlich & Lyr, 1995; Lyr, 1995). Varias enzimas flavin, dependentes de NADPH foram inibidas in vitro em Mucor mucedo pelas dicarboximidas. Esta inibição foi considerada como responsável pela origem do oxigênio ativo (Köller, 1998). Em isolados de B. cinerea e M. mucedo tratados com hidrocarbonetos aromáticos e dicarboximidas, mostraram uma boa correlação entre o nível de peroxidação intercelular de lipídios e a dose de fungicida usada (Edlich & Lyr, 1995). De acordo, a peroxidação de lipídios se relaciona ao modo de ação de hidrocarbonetos aromáticos e das dicarboximidas. A peroxidação de lipídios é iniciada na membrana interior da parede com ácidos graxos saturados. Proxidação de lipídios adicionais não são um efeito comum de fungicidas, mas é um modo de ação especifico para hidrocarbonetos aromáticos e dicarboximidas. Nenhum dos outros inibidores anti-fungicos como aldimorfo, tridemorfo, diclofluanid e metalaxil tem atividade contra a peroxidação de lipídios em doses altas suficientes para inibir o crescimento do fungo (Edlich e Lyr, 1992; 1995). Compostos dicarboximidas não tem atividade significativa contra os metabólicos principais dos fungos. Entretanto, sua atividade em relação a citocromo c redutase NADPH-resistente é aparente. Esta enzima é ligada à membrana em B. cinerea e M. mucedo. Hidrocarbonetos aromáticos e dicarboximidas como o cloroneb, o etridiazole, o PCNB, o iprodione, o procimidone e a vinclosolina inibem a redução de citrocrome c enzimático. Redutases de citocromo c NAPH-dependente são conhecidas como enzimas de degradação citrocromo P-450 e tem papeis adicionais importantes como a degradação de compostos nitro orgânicos e metabolismo dos xenobioticos Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 45 RAPP – Volume 12, 2004 (Harada & Omura, 1980; Miwa et al., 1982; Winston & Cederbaum, 1983). O papel desta enzima em B. cinerea ainda não foi completamente elucidado, mas as atividades químicas das dicarboximidas que afetam o crescimento do micélio são considerados como mecanismos fungicidas definitivos (Edlich & Lyr, 1992; Sisler, 1988). Estudos com enzimas constituídos de flavinas revelaram que os hidrocarbonetos aromáticos e as dicarboximidas podem afetar outros membros desta classe de enzimas, para os quais este efeito é especifico (Edlich & Lyr, 1992). RESISTÊNCIA É relativamente fácil produzir isolados resistentes a dicarboximidas sob condições de laboratório sem mutagênicos (Lorenz & Eichhorn, 1978; Hisada et al., 1979), em uma freqüência entre 1x10 -6 -1x10 -8 . Este valor pode subir para 1x10 -6 -1x10 -7 em fungos como B. cinerea, que pode adquirir resistência rapidamente (Beever & Byrde, 1982). Fungicidas dicarboximidas tem resistência cruzada. Apesar da diferença em suas estruturas, hidrocarbonetos aromáticos e dicarboximidas também tem resistência cruzada (Georgopoulos et al., 1979; Gullino et al., 1984; Maraite et al., 1980; Pommer & Lorenz, 1982). Em contraste com os resultados de laboratório, a resistência a dicarboximidas aparece lentamente sob condições de estufa ou de campo. Não foi possível obter isolados resistentes de B. cinerea em um vinhedo onde carboximidas foram utilizadas cinco vezes anualmente entre 1973-1978 (Spengler et al., 1979). Raças resistentes foram obtidos após dois anos de teste em campo onde a vinclozolina e o iprodione foram aplicados onze vezes em altas doses (5-1000 ppm) por estação (Lorez & Eichhorn, 1978). Em outra tentativa, procimidone ou benomil foi aplicado 19 vezes durante três anos para cultura de rosas artificialmente inoculadas com B. cinerea em estufa. Embora isolados de B. cinerea resistentes a carbendazim tenham sido obtidos em altas densidades após apenas 3 aplicações de benomil, cultivares resistentes ao procimidone não puderam ser isolados (Hisada et al., 1979). Isolados de Botrytis resistentes a dicarboximidas foram descobertos em 1978 na região de Mosel (Holz, 1979), mas vários relatórios foram publicados desde então (Pommer & Lorenz, 1982). Isolados resistentes de B. cinerea foram obtidos em estufas com hortaliças na Turquia, logo após as dicarboximida serem registradas e estes isolados cresceram em número durante os anos seguintes (Delen et al., 1984; 1985a). Estudos conduzidos em vinhedo da Nova Zelândia em 1986, examinaram-se as mudanças na freqüência da sensibilidade de B. cinerea a dicarboximidas. A freqüência de resistência pré-estação nos vinhedos variou entre 0-97 %. Este valor foi menor nos vinhedos que não utilizaram as dicarboximidas. Nos vinhedos onde 46 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 as carboximidas foram utilizadas, a freqüência de resistência tendeu a aumentar quando a freqüência de resistência pré-estação foi baixa, e teve tendências em diminuir quando a freqüência de resistência foi alta (Beever et al., 1991). Isolados resistentes podem ser transferidos de um ano para o outro através dos restos das plantas (Yunis e Elad, 1989). Resistência ao iprodione em raças de Alternaria alternata em cerejas estocadas também foi registrada. Isolados de A. alternata resistentes a iprodione são tolerantes a cDNA e a resistência ao iprodione é permanente (McPhee, 1980). Existe uma diferença entre isolados laboratoriais resistentes de B. cinerea e isolados de campo. Na variação tipo-silvestre, glicerol é acumulado sob o stress osmótico, provavelmente para equilibrar a alta osmolaridade externa. Enquanto a acumulação de glicerol é estimulada pelo iprodione, esta não é encontrada em raças altamente resistentes (i.e., raças resistentes de laboratório), é observada sob altas doses de iprodione em raças de resistência média (i.e., raças resistentes de campo). Um relação foi detectada entre o nível de resistência e o estímulo da síntese de glicerol pelo fungicida. O gene Bc OS1p foi reconhecido como o responsável pelos fenótipos de isolados de campo resistentes em B. cinerea (Oshima et. al., 2002). Embora a resistência às dicarboximidas em raças de B. cinerea podem crescer em um ambiente com altas doses (300 g/ml) e podem sertransferidos para começar a esporulação (Katan, 1981), relata existir uma relação adversa entre resistência às dicarboximidas e a capacidade adaptativa de raças resistentes na natureza (Katan, 1982; Meunier et al., 1985; Maraite et al., 1980; Takeuchi & Nagai, 1982). Raças de Botrytis cinerea que adquiriram resistência às dicarboximidas também foram sensíveis a alta pressão osmótica (Meunier et al., 1985). Atualmente existe um declínio nos efeitos dos fungicidas dicarboximidas em comparação com o passado (O’Neill & Mc Quilken, 2000), embora estas condições forneceram a este grupo de fungicidas com uma maior performance de campo em certas regiões (Jackson & O’Neill, 2000) ao inibirem o rápido aumento de isolados altamente resistentes na natureza (Beever et al., 1991; Gaunt et al., 1994). Apenas um dos 79 isolados de Botryosphaeria dothidea que causaram doenças em pistáche na Califórnia tinham baixa resistência a iprodione. Entretanto, isolados sensíveis tornaram-se resistentes a este fungicida in vitro. Mais significativamente, isolados com aumento em resistência in vitro tornaram-se altamente virulentos em pistachios. A sensibilidade destes isolados resistentes diminuiu em folhas de pistachio que não foram tratadas com fungicidas. Isolados com maior resistência ao iprodione também são resistentes a outras dicarboximidas (Ma et ala., 2001). Em estudos genéticos, o gene Daf 1 e alelos deste gene, Daf 1 LR e Daf 1 HR, foram os responsáveis pela resistência à dicarboximida em B. Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 47 RAPP – Volume 12, 2004 cinérea. Daf 1 LR é relacionado com baixa resistência e Daf 1 HR está relacionado com baixa sensibilidade à pressão osmótica e alta resistência. Em um estudo com nove isolados em nove países diferentes, o alelo de alta resistência Daf 1 LR foi detectado em 40 isolados e o alelo de alta sensibilidade a pressão osmótica e alta resistência Daf 1 HR foi detectado em 15 isolados (Faretta & Pollastro, 1993a). FENILAMIDAS Este grupo inclui fungicidas efetivos contra os Peronosporales (Fuller & Gisi, 1985; Köller, 1998; Roberts & Hutson, 1999). É classificado em três sub-grupos: a) acylalanines como o metalaxil, o furalaxil e o benalaxil; b) butrolactons como o ofurace e o ciprofuram; c) oxazolidinones como o oxadixil. O grupo fenilamidas estruturalmente lembram os herbicidas cloroacetanilide (Davidse, 1995) e agem sistemicamente (Gupta et al., 1985; Köller, 1998; Zaki et al., 1995). Sua propriedade sistêmica e sua alta atividade contra Peronosporales são as razões para seu amplo uso (Davidse, 1995; Köller, 1998). Benalxil, furalaxil e matalaxil são compostos altamente estáveis, portanto, muito úteis para aplicações no solo (Roberts & Hutson, 1999). O furalaxil é utilizado apenas como fungicida de solo (Nuninger et al., 1996). Entretanto, estes fungicidas se biodegradam rapidamente através da hidrolise, ligação de amido, alquil hidroxilação e aril e N-dealcalização (Roberts & Hutson, 1999). A atividade de metalaxil no solo esta relacionada com a capacidade de absorção do solo e de seus componentes orgânicos. Um aumento na precipitação faz com que o metalaxil seja lavado do solo em grande extenção. Enquanto o metalaxil é estável em água natural ou esterilizada em pH 3, 5 e 7; é rapidamente degradado no pH 10. O fungicida também é estável em solo esterilizado, mas é degradado em solo não esterilizado e sua meia-vida é de aproximadamente 3-8 semanas (Sharom & Edgington, 1982). A adição de restos orgânicos ao solo aumenta a aderencia dos pesticidas no solo. Isto é proximamente relacionado com as características da substancia orgânica e da estrutura do solo (Cox et al., 2002). Benalaxyl também é resistente à hidrolise e à radiação solar. O fungicida possui evaporação fraca na água e em solo úmido (Zagni et al., 1983). Informações muito limitadas estão disponíveis sobre os fungicidas ofurace e oxadixil. Estes dois fungicidas geralmente podem ser biodegradados e metabolizados rapidamente. Este fato está relacionado com a estrutura do fungicida, que inclui um sistema de cadeia heterociclica, sendo por isso, rapidamente hidrolizados. Outra característica do ofurace é a sua ligação-declorinação 48 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 glutationa formando metabólicos que consistem de vários enxofres (Roberts & Hutson, 1999). Como mencionado anteriormente, as fenilamidas são fungicidas de ação sistêmica. Eles inibem as doenças sistêmicas quando aplicados às sementes. Portanto, uma boa opção química contra membros da ordem Peronosporales (Melero-Vera et al., 1982; Odvody & Fredriksen, 1984; Schwinn & Staub, 1995). Observou-se que quando metalaxil é aplicado em sementes de milho, não produz efeito fitotóxico durante 14 meses de armazenamento e seu alto efeito sobre o mildio do milho continuou no final desse período (Chang, 1980). O fungicida é facilmente absorvido pelas raízes da planta e transferido para as partes verdes. A transferência ocorre via corrente de transpiração. A transferência basipetal é limitada (Staub et al., 1978). Embora seja fracamente transferido para batata tubérculos, controla doenças foliares. Uma pequena quantidade de metalaxil transferido para os tubérculos é suficiente para inibir a putrefação causada por P. infestans (Bruin et al., 1982). A aplicação foliar de metalaxil contra o oídio do tabaco resultou em acumulação foliar nas folhas em comparação com aplicações no solo (Businelli et al., 1984). Metalaxil também pode ser transportado através da fase de vapor (Schwinn & Staub, 1995). Somente um dos dois isômeros das fenilamidas é biologicamente ativo. O isômero ativo puro metalaxil M foi introduzido recentemente como um produto comercial (Nuningen et al., 1996). MODO DE AÇÃO Metalaxil é o fungicida mais estudado desta classe em termos de seu modo de ação. Estudos mostraram que a incorporação de uridine no RNA é altamente sensível ao metalaxil (Davidse et al., 1981a, 1983; Fisher & Hayes, 1982). Em estudo conduzido com Phytophthora capsisi, metalaxil, com doses sub-letais diminuiu o crescimento do micélio e aumentou os conteúdos de DNA e RNA no micélio. Entretanto, quando os valores de DNA e RNA foram proporcionados para o peso sêco do micélio, os conteúdos de DNA e RNA diminuíram significativamente quando comparados com as testemunhas (Cogne et al., 1983). Precursores em DNA, proteínas e lipidios não foram afetados em grande extensão. O metalaxil não afeta a respiração nem a incorporação da uridine e a conversão em UTP. A inibição da síntese de RNA é responsável por este efeito. Uma inibição total na participação de urina não foi encontrada mesmo em uma concentração que inibe totalmente o crescimento, indicando que a síntese do RNA celular foi parcialmente sensível ao metalaxil (Davidse, 1995). O metalaxil diminui a incorporação da uridina e da timidina no RNA e no DNA em quantidades sub-letais. Nem a inibição da formação do Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 49 RAPP – Volume 12, 2004 nucleotídeo ou o bloqueio do “DNA template” pelo metalaxil não foi registrado. A ausência de metabólitos relacionados com o metalaxil nos locais de nutrição e nos fungos, sugere que o fungicida ainda não passou por uma mudança sendo, possivelmente, uma estrutura tóxica primária. Oitenta por cento dos fungicidas foram retirados pela lavagem do micélio aplicado com metalaxil, mesmo assim, todos os fungicidas recuperados foram estritamente proibidos (Fisher & Hayes, 1984). Um estudo conduzido para avaliar a atividade do furalaxil, do metalaxil e doofurace contra Phylium ultimum, Phytophthora nicotianae e P. palmivora demonstrou que a formação do esporangio é mais afetada por fungicidas do que o crescimento do micélio, embora a atividade direta contra o crescimento de esporângio e dos zoosporos não foram observados. Enquanto os fungicidas não inibem a respiração e a síntese da membrana celular, a permeabilidade da membrana também não foi afetada pelos fungicidas. Embora tenham trocado guias de lipídios, esta atividade foi presumida como secundariamente importante. Como o metalaxil acima, o furalaxil e o ofurace inibem a síntese do acido nucleico e todos os três fungicidas inibiram a síntese de proteínas afetando a formação do RNA e diminuindo a divisão de células. É possível que as atividades primarias do furalaxil, do metalaxil e do ofurace estejam relacionadas com a interrupção da biosintese de RNA e, portanto, com a inibição da mitose (Fisher & Hayes, 1982). As fenilamidas afetam mais a síntese do RNA do que a do DNA (Fisher & Hayes, 1982). Embora fungicidas como os benzimidazóis (Hammerschlag & Sisler, 1973) e as dicarboximidas (Fritz et al., 1977) também afetam os ácidos nucléicos dos fungos, o DNA permanece como o local mais sensível. Dados obtidos até agora indicam a possibilidade da inibição da enzima de polimerase do RNA por este grupo de fungicidas (Fisher & Hayes, 1982). Outros estudos demonstraram que o modo de ação de Fenilamidas afetam a sintese robosomal do RNA ao inibir a enzima de polimerase do RNA. Nenhuma explicação para a alta especificidade de Oomycete foi postulada (Köller, 1998). RESISTÊNCIA Em 1980, logo após a introdução do metalaxil como o primeiro fungicida fenilamida, foi observado em Israel e na Grécia que Pseudoperonospora cebensis e P. infestans eram sensíveis ao fungicida (Malathrakis, 1980; Pappas, 1980; Staub & Sozzi, 1981). Em 1981, os isolados resistentes se espalharam pela Europa (Davidse et al., 1981b; Pappas, 1982; Staub & Sozzi, 1981). Maiores investigações verificaram que tendência de declínio na sensibilidade ao metalaxil em certos isolados de Plasmopara 50 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 helianthi obtidos em girassóis (Delen et al., 1985b; Melero-Vera et al., 1982). Genótipos resistentes a fenilamida são virtualmente imunes a este grupo de fungicidas; eles não são controlados por qualquer dose prática. O rápido desenvolvimento da resitência combinado com a mutação do sítio-alvo responsável pela ligação do inibidor abolido, foi similar ao caso dos benzimidazoles (Köller, 1991). Mecanismos de resistência à Phytophthora sp. ao metalaxil foram estudados por vários pesquisadores. Davidse (1981), demonstrou que isolados de Phytophthora megasperma f.sp. medicaginis adquiriram resistência a nitroguanidina, ao metalaxil e depois ao metalaxil em raças de P. infestans obtidadas em plantações de batatas (Davidse et al., 1981b); e Fisher & Hayes (1984) trabalharam com várias raças de Phytophthora spp. Estes estudos revelaram que uridina no RNA de raças resistentes perderam completamente sua sensibilidade em relação ao metalaxil mesmo em doses que inibiram completamente os isolados sensíveis. Da mesma forma, a atividade endógena da polimerase nuclear do RNA em raças resistentes é relativamente menos sensível ao metalaxil do que as raças sensíveis. Como mencionado acima, a mudança que ocorreu no sitio alvo das raças é responsável pela resistência (Davidse, 1981b; Davidse et al., 1983; Fisher & Hayes, 1984). Apesar destas descobertas, o mecanismo de resistência ao metalaxil permanece parcialmente obscuro (Fisher & Hayes, 1984). Embora um declínio na adaptação dos isolados resistentes ao metalaxil na natureza em comparação com o tipo-silvestre tenha sido registrado (Staub, 1994), isolados resistentes crescem in vitro tão bem quanto os sensíveis (Bruin, 1981) e são bastante estáveis (Bruin et al., 1982; Davidse, 1981). Estudos de manejo de resistência a fenilamida têm ganhado importância e dependem da aplicaão de misturas de fenilamidas primariamente com o etilenobisditiocarbamato mancozeb (Dowley, 1994; Köller, 1991). Mesmo assim, tais misturas perdem seu valor terapêutico sob altos níveis de resistência a patógenos, porque o mancozeb é insificiente para o controle efetivo de doenças. Outro método de manejo de resistência foi a utilização de oxadixil em uma mistura tripla com mancozeb e cimoxanil. Esta mistura tem sido utilizada para o controle de isolados resistentes a fenilamida (Grobsky & Gisi, 1987). Até então, o controle de doenças causadas por Oomicetos do solo não foram afetadas pela resistência à fenilamidas (Köller, 1998). INIBIDORES DA BIOSÍNTESE DE ESTEROL Dodemorfo, um derivado de morfolina, foi o primeiro membro dos Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 51 RAPP – Volume 12, 2004 fungicidas que inibem a biosíntese do ergosterol, introduzido em 1967. Na mesma época, vários derivados de imidazole e pirimidinas foram patenteados em muitos países. Um derivado de piperazina foi patenteado em 1968, e o derivado de pyrimidene, butiobate, foi introduzido em 1970 (Kuck et al., 1995). Fungicidas que previnem a biosíntese do esterol foram analisados dentro de uma gama de diferentes grupos por diferentes autores (Kapteyn, 1993). Eles foram classificados em dois grupos denominados de azoles e seus análogos em morfolinas (Roberts & Hutson, 1999), enquanto Köller (1998) os classificou como inibidores da dimetilação do esterol e de morfolinas. Fungicidas que previnem biosíntese de esterol são classificados de várias maneiras e os imidazoles e os triazoles são os membros mais significativos, pois possuem um espectro maior de atividade. Estes dois grupos incluem fungicidas utilizados na agricultura além de substancias altamente efetivas utilizadas na medicina e na medicina veterinária (Kapteyn, 1993; Scheingflug & Kuck, 1987; Schwinn, 1983). Piparazinas, pirimidinas, piridinas e morfolinas são menores (Kapteyn, 1993; Köller, 1998). Inibidores de biosintese de esterol incluem muitos fungicidas que são efetivos em amplo espectro no controle de doenças de plantas, como ferrugens, os oídios e os carvões causados por Ascomicetos, Deuteromicetos e Basidiomicetos. Entretanto, estes químicos são inativos contra Oomicetos. Como todos são sistêmicos, eles tem vantagens significantes e podem ser transportados para partes novas de plantas em crescimento, que ainda não foram tratadas (Köller, 1998; Roberts & Hutson, 1999; Schwinn, 1983). Os inibidores de biosíntese do ergosterol e fungicidas que estão incluídos são sumarizados abaixo (Delp, 1988; Köller, 1998; Kuck et al., 1995; Schwinn, 1983). Piperazinas (triforine); Piridinas (butiobate, pirifenox); Pirimidinas(triarimol, nuarimol, fenarimol) ; Imidazoles (imazalil, prochloraz, triflumizole); Triazoles (triadimefon, triadimenol, bitertanol, propicanazole, diclobutrazole; flusilazole, flutriafol, penconazole, diniconazole, hexaconazole, miclobutanil, ciproconazole, tebuconazole); Morfolinas ( tridemorfo, dodemorfo, fenpropimorfo, fenpropidine) . Outro grupo de inibidores da biosíntese do esterol foi introduzido recentemente, os triazolintionas, que inclui o proticonazole, fungicida de amplo espectro (Mauler-Machnik et al., 2002). Existem diferenças estruturais entre fungicidas que previnem a biosíntese do esterol, mas estes, compartilham uma propriedade na presença de triazole, imidazole ou anel morfolina. Fungicidas como a piperazina, a piridina, o imidazole e triazoles inibem a biosíntese do esterol e possuem estabilidade terminal e hidrolizada, com fracaspropriedades básicas. Apesar 52 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 de sua baixa solubilidade em água, eles são altamente solúveis em solventes orgânicos e, geralmente, tem baixa pressão de vapor (Roberts & Hutson, 1999). A baixa pressão de vapor é suficiente para permitir que o imazalil iniba muitos patógenos em plantas (Van Gestel et al., 1981). Outros grupos que possuem substitutos do fenil tem atividades biológicas mais duráveis ou mais fortes. Enquanto os compostos de morfolina são bastante estáveis contra a decomposição hidrolítica, eles são sensiveis a decomposição fotolítica e o metabolismo no solo, nas plantas ou em animais (Roberts & Hutson, 1999). MODO DE AÇÃO Como o nome indica, o modo de ação dos fungicidas inibidores de biosíntese do esterol está na biosíntese do esterol do fungo. Ergoesterol é o esterol predominante em uma vasta maioria de Ascomicetos, Basidiomicetos e Deuteromicetos, embora não seja o esterol predominante nas ferrugens e nos oídios. Estes fungos contém outro esterol o C14-desmetil. Os oomicetos são incapazes de sintetizar esteróis ou não o requerem para o crescimento vegetal, portanto, são insensíveis a estes fungicidas esteróis são parte de processos vitais como funções de membranas, regulação de atividades estruturais ou síntese de hormônios esteroide em fungos (Burden et al., 1989; Köller, 1992). Todos esteróis são sintetizados através do ácido acético, ácido mevalonico e esqualeno. O primeiro produto na cadeia de transformação é o lanosterol, que se transforma em ergosterol de duas formas diferentes em leveduras e em fungos filamentosos. Inicialmente, o grupo metil entra na posição C-24 de lanosterol formando 24-metildihidrolinasterol (eburicol) em filamentos de fungos. Posteriormente, o grupo metil é removido da posição C- 14. Esta reação é citocromo P450-dependente. A enzima relacionada com esta reação é citrocromo P450-ligação de esterol 14-demetilase (citocromo P45014DM). O produto revelado como resultado da dimetilação é o 4,4-dimetil- ergosta-8, 14, 24 (28)-trienol. Após 14, 15-dupla ligação serem degradados, dois grupos metil na posição C-14 são removidos e finalmente o ergosta-8, 24 (28)-dienol (fecosterol) é formado. Esta trajetória é diferente em fungos e leveduras, no qual 8, 9-dupla ligação de fecosterol são izomerizedos para 7, 8- double bond. Em conseqüência, ergosterol é sintetizado pela introdução de 5, 6-dupla ligação e 22, 23-dupla ligação e a degradação de 24, 28-dupla ligação (Kapteyn, 1993; Köller, 1992; Siegel, 1981). A biosíntese de ergosterol é inibida em várias fases através de substancias químicas que previnem a biosíntese do esterol. Certos inibidores da biosíntese do esterol são utilizados na medicina humana e veterinária. Se seu uso na agricultura for levado em consideração, as pirimidinas, as piridinas, os imidazoles e os triazoles são fungicidas que compartilham o Fungicidas: modos de ação e resistência. Parte 2. – 53 RAPP – Volume 12, 2004 mesmo modo de ação. São conhecidos como os membros mais importantes dos fungicidas que previnem a biosíntentese do esterol e são conhecidos como inibidores de dimetilação. O ergosterol é normalmente sintetizado a partir dos precursores 24-metilenodihidrolanosterol. No primeiro passo da biosíntese, o grupo metil é removido da posição –14, e a demetilase responsável por esta conversão foi identificada como um citocromo específico sistema P450. Todos os inibidores da biosíntese do esterol (IBEs) contém um nitrogênio no anel aromático, a dimetilação específica do esterol na posição –14 é inibida pela ligação deste nitrogênio com um átomo de ferro porfirina essencial ao citocromo P450. Este nitrogênio essencial em fungicidas IBEs se liga ao sitio da enzima ativa, normalmente ocupado pelo precursor metilizado do esterol. Na presença de IBEs , os precursores do esterol com grupos metil na posição –14 se acumulam e perturbam as funções normais da membrana (Buchenauer, 1977; Fuchs & De Waard, 1982; 1998; Siegel, 1981). Embora esta classe de fungicidas tenha baixa atividade contra a germinação de esporos, tem alta atividade contra a extenção do tubo germinativo (Fuchs & De Waard, 1982). As morfolinas inibem a biosíntese de esterol dos fungos, no entanto seu modo de ação é diferente dos IBEs Embora sejam dependentes do inibidor em diferentes graus, a biosíntese do ergosterol é afetada em duas etapas diferentes. A primeira etapa da inibição é imediatamente adjacente ao sitio alvo do IBES. A dimetilação de lanosterol leva a uma ligação dupla na posição –14, que depois é reduzida por um esterol 14-redutase. Esta redutase é inibida pelas morfolinas. A Segunda etapa, a enzima alvo inibida por morfolinas é a isomerase C-8 esterol, envolvido no reagrupamento de uma ligação dupla nas ultimas etapas da biosíntese do esterol (Köller, 1998). Os fungicidas que previnem a biosíntese do esterol também são efetivos em eventos bioquímicos das plantas. Inibidores da biosíntese do esterol tem atividades que previnem o crescimento em mono e dicotiledoneas (Shive & Sisler, 1976; Sisler et al., 1984). Esta propriedade é útil como inibidores de crescimento, como o paclobutrazol, em lavouras (Hedden & Graebe, 1985; McDaniel, 1983). Vários fungicidas destes grupos, excluindo morfolinas, tem efeitos colaterais na síntese de esteróis da planta e de ácido giberélico (Benveniste & Rahier, 1992; Sisler et al., 1984). RESISTÊNCIA Patógenos podem adquirir resistência rapidamente em condições de laboratório contra fungicidas que inibem a biosíntese do esterol (Fuchs & De Waard, 1982). Entretanto, a resistência destes fungicidas in vivo apareceu em oídio muito tempo depois de sua introdução e ocorrem lentamente (De Waard et al., 1986; Ohtsuka et al., 1991; Schepers, 1985). Schepers (1985), registrou uma relação entre o nível de resistência de raças de oídio em pepeinos e a 54 – Nafiz Delen e Necip Tosun RAPP – Volume 12, 2004 freqüência de aplicação de fungicidas. Mais tarde, raças de S. fuliginea com alta resistência foram isoladas em países do Mediterrâneo (Huggenberger et al., 1984). Em 1980, triadimefon foi o primeiro fungicida IBEs registrado na Turquia, posteriormente, outros fungicidas IBEs foram registrados. De acordo com estudo conduzido de 1991 a 1993, enquanto muitos isolados de A. solani em tomate eram sensíveis ao flusilazole, os valores ED50 de certos isolados coletados no ano de 1993 tinham sensibilidade que variava de 10 g/ml a 30 g/ml (Delen et al., 1994). A freqüencia de resistência dos isolados aos IBE em Podoshaera xanthii, agente causal do oídio em abóboras, subiu de 3% em 1993 até 80 % em 1996 em Nova Yorque (McGrath & Shishkoff, 2001). Vários genes com efeitos aditivos controlam a resistência aos IBEs. O número destes genes é presumido como finito (Knauf-Beiter et al., 1995). Sendo este fato verdadeiro, todos os genótipos de uma população patogênica conteriam todos os possíveis genes de resistência aos IBEs. Atualmente, vários IBEs estão sendo utilizados com sucesso, provavelmente devido aos bons efeitos das doses usadas (Köller et al., 1997). A resistência aos benzimidazóis se desenvolveu rapidamente em muitos casos, enquanto que a resistência a IBEs se desenvolveram lenta e gradualmente. A diferença entre IBEs e os benzimidazóis está relacionada com a diferença da resposta de populações patogênicas à pressão de seleção de cada classe de fungicidas e, finalmente, aos mecanismos moleculares de resistência que funcionam em populações de fungos (Köller, 1998). Mecanismos de resistência e genética relevantes à fenótipos resistentes a IBEs obtidos
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