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* Diagnose de doenças * DIAGNOSE DE DOENÇAS Máxima eficiência nos intentos de controle exigem o um conhecimento prévio: 1. Diagnóstico correto da causa; 2. informações sobre a epidemiologia da doença; 3. do ambiente na interação causa x efeitos; * Como diagnosticar a presença da enfermidade biótica A associação constante de um determinado fator com um determinado sintoma é a primeira evidência do seu envolvimento no processo doença Considerações: 1. Presença sintomas ou sinais; 2. sintomas sutis ou sem aparência ; 3. sintomas na forma de declínio de produção ( Ex. PVX; BYDV); (aspecto oculto evidencia-se comparando com plantas normais); 4. Causas múltiplas (agentes simultâneos ou sucessivos = diagnóstico complexo: separação das causas). * Enfermidade = biótica ou abiótica ? Importante: Conhecer as características da cultivar; Variações dentro da espécie. Em condições naturais : plantas sadias é raro: assim “ sadia” é relativo e refere-se a outras danificadas. * A diagnose doenças fúngicas: Sintomas (diagnose indireta) = sem a reprodução experimental da doença. A exatidão do diagnóstico demanda muita experiência. Sinais (diagnose direta) = preparações microscópicas (raspagem e corte) Ideal = uso simultâneo dos dois tipos de diagnose. Algumas doenças = sintomas típicos: ex * Foto: Nanismo amarelo da soja Heterodera glycines * Alguns sintomas são característicos - ex.: pústulas, galhas, ... . Figura Phakopsora pachyrhizi: pústulas a. fechadas; b. abertas ; c. esporulantes * Figura : a . Agrobacterium rhizogenes. b. Colletotrichum graminicola * Figura: Mildio sorgo Sclerospora sorghi * Figura Escaldadura do arroz – Gerlachia oryzae * Figura: Mancha angular do feijão Pheocercospora griseola (Isariopsis griseola) * Figura: Antracnose feijão – Colletotrichum lindemuthianum * sintomas leves: virus X - mosaico Infecções múltiplas separá-las Muitos agentes podem induzir os mesmos sintomas * Ambiente no processo doença Ambiente: patógeno – hospedeiro e a interação entre ambos; Ambiente: incidência e gravidade doenças abióticas em função da severidade e o tempo de exposição. * Em primeira instância o diagnóstico de um mal se baseia nos sintomas e/ ou sinais da enfermidade. Enfermidades não descritas ou desconhecidas: é necessário a reprodução experimental da mesma. Folha feijão com sintomas de Phakopsora pachyrhizi * Alguns fatores auxiliares úteis no diagnóstico 1. Doenças já assinaladas sobre aquele hospedeiro; 2. Distribuição da doença na área onde ocorre a enfermidade a ser diagnosticada; 3. Incidência e distribuição da doença: plantas hospedeiras, modo de distribuição das plantas doentes, dispersão, fonte de inóculo, modo de transmissão, fatores ambientais favoráveis, etc. 4. Sintomas da enfermidade; especialmente algum detalhe que possa auxiliar o diagnóstico; * 5. Características dos patógenos que possam ser úteis na identificação dos mesmos. (bibliografia especializada, índice de doenças, acesso a lugares e autoridades sobre taxonomia de patógenos CMI, Inglaterra; Cenargen, Brasília, etc.) Visitas a campo podem facilitar o trabalho de diagnose: distribuição da doença no campo = pistas úteis com respeito a possíveis causas. Distribuição ao azar no campo; Prevalece nos bordos ou existem de restrição na dispersão dentro das fileiras; A enfermidade encontra-se nas áreas baixas ou mal drenadas da lavoura; Há sinal de dispersão localizada ao redor de um centro de infecção. * Enfermidades abióticas ou fisiológicas Ausência de patógeno e/ou transmissão a partir de planta doente = doença abiótica Diagnóstico positivo= prover experimentalmente a doença, produzindo–a sob condições conhecidas ou eliminação da mesma quando se corrige a eficiência do elemento químico * Doenças abióticas: Suspeita de problemas de nutrição: ✓Buscar provas adicionais: análise química de tecidos; ✓Cuidar para que o diagnóstico se baseie em fatos e não em conjunturas; ✓Muito diagnósticos são resultado de aplicar o procedimento “culpa por associação”= atribuição a um organismo qualquer que isolou do tecido doente. * Doenças abióticas: distribuição mais uniforme na área Figura: A fitoxidez indireta; B. raízes com sintomas de fitotoxidez e C. fitotoxidez direta de ferro. * Doenças abióticas: distribuição mais uniforme na área Figura; Sintomas de deficiência de manganês. Iguaçu MS * Doenças abióticas Figura; Tomate com sintomas de podridão apical (def. de Ca) * Figura; Caquizeiro com sintomas de fitotoxidade de glifosato * Doenças bióticas ✓Alguns sintomas são característicos * Doenças bióticas * Doenças bióticas * * * Doenças bióticas sintomas drásticos: carvão,galhas * Doenças bióticas sintomas leves: VMDF, BYDV * Doenças bióticas Infecções múltiplas= separá-las * Doenças bióticas: Etapas principais: Coleta de material: representativo (todas as fases da doença; quantidade; acondicionamento; transporte; Anaminésia; Consulta bibliográfica: doenças assinaladas no referido hospedeiro e a distribuição geográfica do patógeno: (literatura); fatores que afetam a doença: foco primário do dano e sintomatologia total * Doenças bióticas: Etapas principais: sintomas: microscópicos e histológicos: dessecação dos tecidos (lentes e microscópio estereoscópico (aumentos até 100X) auxiliam na visualização e remoção de estruturas do patógeno. examinar a planta por inteiro: danos nas raízes manifestam-se nas partes superiores da planta; tecidos enfermos: observação cuidadosa em busca de sinais: preparações microscópicas: se for o caso; guardar amostra em geladeira para eventuais novos exames. * Enfermidades não descritas ou desconhecidas requerem a reprodução experimental das mesmas (Postulados de Koch ou provas de patogenicidade) 1. Observação da associação constante da doença e determinado organismo; 2. Isolamento do organismo “in vitro”e respectiva identificação; 3. Inoculação do organismo isolado no hospedeiro sadio, com a subseqüente reprodução dos sintomas 4. Re-isolamento “in vitro” do organismo e identificação do organismo anteriormente isolado e inoculado. * ROTEIRO PARA DIAGNOSE DE ROTINA DE DOENÇAS CAUSADAS POR FUNGOS Diagnóstico a campo é feito apenas para doenças com sintomas inconfundíveis e que os sinais a distingam de outras da planta hospedeira. I. Exame de sinais/ sintomas macroscópicos utilização de lupas = visualização de sinais. II. Exame microscópico dos tecidos afetados antes de qualquer intento de cultivar ou isolar um possível agente biótico de enfermidade, proceder: * Doenças fúngicas Observação do material doente sob microscópio estereoscópico - Fazer preparações microscópicas se merecer o caso,(sinais):(lâminas) de raspagem e de corte; * Manchas foliares sem sinais → Indução da esporulação (câmara úmida e incubação), e posteriormente (lâminas) de raspagem e de corte. * Preparações microscópicas de RASPAGEM: aplicações * Preparações microscópicas de CORTE: aplicações * Preparações microscópicas de CORTE: aplicações * III. Isolamento em meio de cultura: - meios:comuns (naturais/artificiais) - seletivos - plantas iscas; Figura: Fluxograma do procedimento de isolamento pela técnica de plantio de tecidos * DIAGNOSE DE DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS Exame de sintomas causados na planta hospedeira: (Consulte bibliografia) Alguns sintomas: folhas com halo encharcado, tubérculos com pús bacteriano, murcha, cancros e galhas. *II. Exame do fluxo bacteriano a) total ausência de fluxo bacteriano em qualquer tipo de lesão: não é doença bacteriana b) presença de fluxo bacteriano em água: doença bacteriana * Bacterioses III. Isolamento em meio de cultura. Etapas: a) escolha da melhor lesão para o isolamento; b) lavagem e desinfestação superficial dos tecidos; c) extração das células bacterianas dos tecidos; d) diluição em série (estrias) do extrato bacteriano sobre o meio de cultura em placas de Petri (Kado 523, YDC, usualmente); c) incubar a 25 - 28 C0 durante 2 a 4 dias. Bactérias fastidiosas exigem meios de culturas mais elaborados e maior período de incubação. * Bacterioses IV. Obtenção de cultura pura examinar as colônias que se desenvolveram isoladamente sem se misturar; repicar àquelas com as características culturais indicadas para a espécie (para placa ou tubo de ensaio com meio inclinado). prováveis fitopatogênicas em culturas puras e testar a patogenicidade. materiais muito contaminados recomenda-se o emprego de iscas e/ou meios seletivos * Bacterioses V Teste de fitopatogenicidade a) reação rápida de hipersensibilidade em folhas, café, pimentão, etc. * b) podridão mole em batata, pimentão ou no material susceptível; c) inoculação em folha ou fruto destacado (de planta hospedeira susceptível); d) inoculação em planta susceptível (escolher o método que faculte obter o resultado em menor tempo) * Bacterioses VI. Proceder os testes de identificação ao nível de gênero e espécie. morfologia da colônia; testes bioquímicos; serológicos; patogenicidade; testes moleculares. * Diagnose de doenças causadas por Vírus I. Exame de sintomas causados na planta hospedeira; Figuras: sintomas de VMDF e VMCF * II. Exame de inclusões celulares; III. Inoculação em plantas indicadoras: inoculação mecânica; vetores; enxertia; * Viroses: indexação * Viroses ToMV em tomate e ToMV em fumo IV. Observação e confrontação dos sintomas nas plantas indicadoras (Consulta bibliográfica). * Viroses V. Sorologia Elisa; difusão em ágar; precipitação em latex sensibilizado; imunofluorescência; DIBA, etc. VI. Testes moleculares * ANTÍGENO = qualquer substância capaz de induzir uma resposta de imunidade quando injetado em um animal de sangue quente IMUNOGÊNICOS = substâncias capazes de induzir uma resposta imunogênica: não pode ser comum ao animal peso molecular elevado 104 estrutura molecular definida ANTICORPO = proteínas pertencentes ao grupo das imunoglobulinas produzidas nos linfócitos e que se aderem especificamente aos antígenos homólogos SOROLOGIA - terminologia básica * PRODUÇÃO DE ANTISSORO POLICLONAL Escolha do animal - Coelho, fácil manejo, sangria 30 – 50 mL sangue Ratos, camundongos Imunização impírica dosagem do antígeno 10 mg adjuvante de Freud incompleto óleo mineral + emulsificante (9:1) completo + Mycobacterium tuberculosis (morta) rotas de injeção: subcutânea, intramuscular, etc. injeção de reforço Sangria e estocagem do antisoro veia marginal da orelha repouso ambiental por algumas horas 4º C por 4 – 6 horas retira-se o coágulo 10.000 rpm/10 min armazenar a (- 20º C) amostras de 1 ml * Dupla difusão (Ouchterlony) * Latex sensibilizado Diagrama da aglutinação em latex: 1- Reação entre latex sensibilizado com anticorpo e antígeno na amostra 2 - Latex sensibilizado com antígeno e anticorpo na amostra * Elisa (enzyme linked immunosorbent assay) Fig.1 Cobertura das cavidades com antígeno e bloqueio dos espaços livres com tampão Fig.2 Adição de antissoro, os anticorpos unem-se aos antígenos específicos. Os anticorpos que não reconhecem seu antígeno ficam Fig 3 .Anticorpos não específicos não se unem e são lavados Fig 4 Adição de um anticorpo secundário marcado com enzima Ex. fostatase alcalina ou peroxidase , une-se ao anticorpo ligado ao antígeno Fig. 6 O enzima corta o substrato e produz reação de cor na solução do mesmo Fig 5 Anticorpos marcados não ligados são eliminados na lavagem. Adição do substrato ex. d nitrofenilfosfato * Elisa tipo sanduiche (1) cavidade coberta com anticorpo de captura; (2) adição da amostra e união de qualquer antígeno com anticorpo; (3) adição de anticorpo específico e ligamento ao antígeno; (4) adição de anticorpo secundário com enzima que liga-se ao anticorpo específico; (5) adição de substrato e reação de cor Elisa Enzyme linked assay) * . PCR (Reação de Polimerase em Cadeia) Processo de replicação de múltiplas cópias de DNA in vitro a partir do conhecimento prévio de uma seqüência alvo nucleotídeos (A;C;G;T) * Aplicaçoes da PCR Técnica extremamente sensível (capaz de detectar uma única mol de DNA em uma amostra) Ferramenta – revolução na biologia molecular Ampla aplicabilidade em diversas áreas científicas: detecção de baixos níveis de infecção; detecção de doenças genéticas; detecção de organismos: latentes, de crescimento lento ou não cultiváveis. * * 2.2 Etapas da Reação de Polimerase em cadeia (PCR) * 2.3 Natureza exponencial do PCR Visualização da amplificação do DNA dá-se em géis submetido a eletroforese * Componentes básicos para a reação: solução tampão (Tris HCl pH 8.8 20 mM ; Mg Cl2 (1 – 4 mM); dNTPs (100 µM); Taq (1 u); primers com 20 – 25 pb (100 ng); DNA molde e água 2. 4 detalhes das principais etapas da PCR * DNA dupla fita * DESNATURAÇÃO (94 - 960C): ruptura das pontes de H ocasionando abertura da dupla fita (separação das fitas) 2. 4 detalhes das principais etapas da PCR * 2. 4 detalhes das principais etapas da PCR ANELAMENTO (350C – 650C) = pareamento dos primers (encaixe ou polimerização) dos iniciadores nas seqüências complementares vicinais à região alvo de amplificação * 2. 4 detalhes das principais etapas da PCR EXTENSÃO: (720 C) a enzima Taq Polimerase posiciona-se nos inicadores (primers) e inicia a duplicação da fita recrutando os nucleotídeos. * Extensão: recrutamento de nucleotídeos complementares à fita molde realizado pela DNA Polimerase * Desnaturação * Anelamento * anelamento * Extensão 720 C * PCR (Reação de Polimerase em Cadeia - visão geral * Método analítico de separação de biomoléculas em géis com campo elétrico em função da: carga elétrica da molécula peso molecular estrutura tridimencional Principais géis gel de poliacrilamida gel de agarose (0,5 – 3,0%) Agarose em solução aguosa fria forma gel (pontes de H e cadeias polissacarídicas de agarobiose Tamanho dos poros varia com a concentração; ex 1% separa fragmentos com diferença de 80 pb 2.5 Eletroforese * DNA = carga elétrica negativa = migração no gel em direção ao polo positivo até atingir o ponto isoelétrico Procedimento 1- Preparar uma solução 0,8% de agarose em TAE (diluído 50x); 2- Aquecer até a total dissolução da agarose; 3- Verter numa placa, formando uma camada de 1cm; adicionar o pente; * 4 – levar o gel à cuba cobrir com tampão TAE 50X; 5- aplicar as amostras (4 -10 µL + 2 µL bromofenol = frente de corrida); * 6 – Submeter o gel a corrente elétrica até o corante de corrida atingir o fronte do gel; 7 -Corar o gel com brometo etídio sol 5µg m L-1 durante 45 min; * 7 -Corar o gel com brometo etídio sol 5µg m L-1 durante 45 min; 8- Fotodocumentar * RT PCR * * * PCR mulplex * DIAGNOSEDE DOENÇAS CAUSADAS POR NEMATÓIDES I. Exame de sintomas causados na planta hospedeira (Consulta bibliográfica). Presença de galhas (extrair algumas fêmeas e fazer cortes perineais); II. Extração de nematóides de diferentes partes das plantas e da rizosfera ex.: podridão (amarela na base do bulbo) Dytilenchus dipsaci; muitas vezes os nematóides atuam como vetores e/ou abrem ferimentos a outros patógenos. * Método do Funil de Bearmann para extração de nematóides de solo ou de tecido vegetal (caules, raízes etc...) * A técnica do peneiramento mais funil de Baermann também é simples e prática e elimina o solo, já que antes é feito o peneiramento. Técnica do peneiramento mais funil de Baermann * Método da flutuação centrífuga em solução de sacarose (JENKINS, 1964) * PROBLEMAS NUTRICIONAIS Podem ocorrer por excesso ou carência; I. Exame de sintomas (provisoriamente) II. Análise de tecidos/solo III. Eliminação e/ou exposição ao fator As doenças abióticas ou fisiológicas geralmente não se transmitem aos descendentes (plantas). * *
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