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______________________________ Laboratório de Fitopatologia (aula 5) 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO DEPARTAMENTO DE PRODUÇÃO VEGETAL FITOPATOLOGIA BÁSICA (DPV 05382) LABORATÓRIO DE FITOPATOLOGIA (aula 5) Prof. Celson Rodrigues ISOLAMENTO DE BACTÉRIAS FITOPATOGÊNICAS 1. INTRODUÇÃO Na grande maioria das vezes, para que se possa identificar com segurança o agente etiológico de uma enfermidade, faz-se necessário dispor desse organismo sob forma de cultura pura em meio artificial de cultivo. Somente após isso, estudos poderão serem feitos sobre sua patogenicidade, anatomia, fisiologia, ecologia, etc., facilitando identificação e caracterização O isolamento de bactérias fitopatogênicas demanda especiais cuidados da assepsia, pois o número de operações envolvidas é grande e bactérias saprófitas acham-se quase sempre presentes, associadas ao tecido enfermo, principalmente nas lesões mais velhas. Outro aspecto a considerar é a importância de se praticarem as operações que envolvem o isolamento de modo a dominar com eficiência todos os passos. Somente a execução das operações por repetidas vezes levam à familiaridade e à possibilidade de sucesso. De um órgão vegetal infectado, deve-se tentar o isolamento a partir dos bordos da lesão, onde a chance é menor de existirem microrganismos saprófitas e oportunistas e onde espera-se estar a fitobactéria fisiologicamente mais ativa. A metodologia padrão de isolamento, uma operação essencialmente realizada com absoluta assepsia, pressupõe que no interior do tecido existem somente as fitobactérias e que no exterior estariam também saprófitas, tanto fungos como bactérias. Casos de duas ou mais fitobactérias infectando o mesmo tecido não são comuns, assim como não o são fitobactérias e saprófitas vivendo lado a lado, no mesmo nicho ecológico, a não ser nos estágios finais da infecção quando o tecido entra em colapso e organismos secundários não patogênicos começam a se desenvolver. 2. MEIO DE CULTURA RECOMENDADOS PARA O ISOLAMENTO DE BACTÉRIAS Em princípio, a maioria dos meios de cultura rotineiramente empregados num laboratório de Fitopatologia presta-se ao isolamento, desde que o pH esteja em torno de 7,0, contenham uma fonte orgânica de carbono, não contenham antibióticos e que em sua composição figurem ingredientes mínimos para suportar o crescimento de um procariota quimioeterotrófico. Contudo, existem meios tradicionalmente utilizados para o cultivo de fitobactérias e que proporcionam melhores condições nutricionais e, conseqüentemente, crescimento mais rápido. Esses meios devem ter seu pH ajustado para 7,0 a 7,2 e, em seguida devem ser autoclavados por 20 minutos a 121°C. Caso se queira prevenir o crescimento de fungos saprófitas, pode-se adicionar, como inibidor de microrganismos eucariotas, o anti-fúngico cicloheximida a 50 ppm (concentração ______________________________ Laboratório de Fitopatologia (aula 5) 2 final no meio). Deve-se preparar uma solução estoque de cicloheximida, esterilizá-la por filtração e mantê-la em geladeira, ao abrigo da luz. Sua incorporação ao meio fundente deve ocorrer imediatamente antes do preparo das placas. Para isto o meio de cultura, após fundido por fervura em banho-maria ou em forno de microondas, deve ter sua temperatura mantida em torno de 48-50°C. Se mais frio, pode sol idificar-se no momento de ser vertido. Se mais quente, pode ocasionar condensação de vapor d’água na tampa da placa, o que dificulta a visualização da superfície do meio. Um modo empírico de se verificar se a temperatura está ideal é colocar o recipiente contendo o meio fundido em contato direto com a pálpebra ocular ou com a face inferior do antebraço - se o calor estiver suportável, pode-se verter o meio. Um dos meios mais utilizados para isolamentos de rotina de bactérias fitopatogênicas é o “meio 523” (Kado & Heskett, 1970), cuja composição é a que se segue: • Sacarose (10,0 g) • Caseína ácida hidrolisada (8,0 g) • Extrato de levedura (4,0 g) • K2HPO4 (anidro) (2,0 g) • MgSO4.7H2O (0,3 g) • Agar (15,0 g) • Água destilada (1000 mL) O meio de cultura BDA (batata-dextrose-ágar), preparado em aula prática anterior, também é um meio de cultura considerado padrão para o isolamento de bactérias e fungos fitopatogênicos em laboratórios de Fitopatologia e será o meio utilizado na presente aula. 3. ISOLAMENTO DIRETO A PARTIR DE ÓRGÃOS VEGETAIS VOLUMOSOS Tentativas de isolamento direto de bactérias fitopatogênicas, por prospecção de tecidos mais internos do órgão, dispensando-se a fase de esterilização superficial do fragmento de tecido infectado, podem culminar em sucesso, com grande economia de tempo e material. Esse tipo de isolamento direto é aplicável para órgãos vegetais volumosos como porções relativamente espessas de caules, tubérculos, rizomas, bulbos, frutos e, eventualmente, sementes não muito pequenas. Bactérias que tipicamente colonizam o sistema vascular de caules, como Ralstonia solanacearum em tomate ou batata, são também isolados com sucesso por esse método. Pelas características peculiares da metodologia a ser executada, toda ênfase deve ser dada à esterilização superficial do órgão e, ou, fragmento de órgão, antes de ter início à operação de isolamento. 3.1. Obtenção e maceração dos fragmentos do tecido vegetal doente a) O órgão vegetal deve ser exaustivamente lavado com água e detergente, devidamente enxaguado e, em seguida, secado com papel toalha ou similar. A seguir, deve ser mergulhado em álcool absoluto e flambado duas a três vezes. b) Com escalpelo flambado, faz-se uma incisão não profunda no órgão. Essa incisão servirá como uma cunha ou linha de fraqueza a ser usada para cindir o órgão no plano desejado. Feita a incisão, parte-se o órgão, expondo seu interior. c) De um local longe da periferia e também do local onde a incisão foi feita, que não foi tocado e que apresente sintomas ou alterações de cor, rigidez e ou consistência, retiram- ______________________________ Laboratório de Fitopatologia (aula 5) 3 se com escalpelo flambado e resfriado, pequenos fragmentos de tecido putativamente infectado que são assepticamente macerados em uma gota de água estéril. d) Observa-se que nesse caso, as operações de desinfecção superficial e lavagem em água estéril dos fragmentos são dispensadas. 3.2. Semeio do macerado pelo método de estrias ou riscas a) Com alça de repicagem flambada, retirar uma gota da suspensão e depositar o excesso em uma pequena área, próxima aos bordos da placa. b) Sem flambar a alça, traçar três a 4 riscas paralelas espaçadas de 0,5 cm, sendo a primeira distanciada do local onde foi feito o depósito de, aproximadamente, 1 cm. Essas riscas não devem ultrapassar o meio da placa. c) Flambar a alça. Depois de fria, fazer outras três a quatro riscas paralelas, em ângulo reto com as primeiras, partindo da primeira risca da primeira série. d) Observando os mesmos princípios, traçar outras 3 - 4 riscas paralelas em ângulo reto com as da segunda série. e) Repetir a operação, traçando riscas paralelas em ângulo reto com as da terceira série. f) Etiquetar as placas, invertê-las e incubá-las a 25-30°C. g) Cerca de 24 a 48 horas após o semeio, repicar colônias bem isoladas para os tubos de cultura com o meio inclinado. Colônias que surgem com 24 horas ou menos são, geralmente, de bactérias saprófitas. h) Cuidados especiais devem ser tomados para não se ferir a superfície do meio quando as riscas ou estrias são feitas. 4. ISOLAMENTO INDIRETO A PARTIR DE TECIDOS INFECTADOS (PADRÃO) 4.1. Corte, tratamento dos fragmentos vegetais doentes a) Lavar e enxugar cuidadosamente o órgão vegetal de onde se tencionarealizar o isolamento. Se se tratar de caule, fruto ou outro órgão volumoso, mergulhá-lo em álcool absoluto e flambá-lo. Repitir a operação por 1 ou 2 vezes. b) Com escalpelo ou lâmina de barbear, remover parte do tecido afetado (preferencialmente dos bordos das lesões mais recentes), de modo a obter pequenos fragmentos, não maiores que 0,5cm x 0,5 cm. c) Expor os fragmentos de tecido enfermo a álcool a 70% (20 - 30 segundos). d) Com pinça flambada, transferir os fragmentos para solução a 2% de NaClO por 1 a 5 minutos. O tempo de desinfecção varia de acordo com a consistência e espessura do material. e) A lavagem com água destilada esterilizada dos fragmentos por, pelo menos, três vezes se faz necessária, para retirar o excesso de desinfectante. ______________________________ Laboratório de Fitopatologia (aula 5) 4 f) Por meio de pipeta, depositar, no fundo de uma placa de Petri estéril, uma gota grande de água destilada esterilizada. Transferir, para essa gota, 3 a 4 fragmentos já esterilizados. g) Com pinça, estilete ou escalpelo flambados, macerar os fragmentos de tecido dentro da gota, de modo a obter a suspensão. Deixar em repouso por 20 a 30 minutos para que haja a difusão das bactérias do interior do tecido enfermo para o seio da gota. 4.2. Semeio do macerado pelo método de estrias ou riscas (descrito anteriormente no item 3.2.) 4.3. Semeio pelo método de diluição em placas a) Com uma pipeta estéril, depositar uma gota de água destilada esterilizada no centro de três placas de Petri, numerando-as de 1 a 3. b) Transferir, com alça de repicagem uma gota da suspensão bacteriana obtida do macerado, para a gota de água estéril da placa nº 1. Misturar bem com a alça e transferir uma gota dessa nova suspensão para a gota da placa nº 2. Repetir a operação para a placa nº 3 e, assim sucessivamente, caso se deseje maior diluição. c) Fundir o meio de cultura. Deixá-lo esfriar até 48 – 50°C. Verter o meio nas placas e, em seguida, com o fundo da placa tocando o tampo da superfície de trabalho, fazer movimentos suaves, rotatórios, de modo que a suspensão de bactérias se distribua bem no meio e a ele se incorpore. d) Etiquetar e incubar conforme descrito anteriormente. 4.4. Semeio pela utilização de espátula ou alça de Drigalsky a) Proceder à diluição do macerado em solução salina (NaCl a 0,85%) estéril ou em PBS (solução salina em tampão de fosfato 0,1 M, pH = 7,0) também estéril. b) Para isso, preparar tubos com 2 mL do diluente e esterilizá-los em autoclave. Com pipeta esterilizada, transferir 0,5 mL da suspensão para o 1º.tubo e agitar. Retirar 0,5 ml desse tubo e transferir para o segundo. Proceder assim sucessivamente (diluição 1:5). Pode-se optar por diluições maiores, se necessário. c) Com outra pipeta estéril, começando da maior diluição para as menores, retirar 0,1 ml e depositar na superfície do meio em placa de Petri (pelo menos 1 placa para cada diluição). d) Com espátula de Drigalsky flambada em álcool várias vezes e resfriada, espalhar a suspensão bacteriana sobre a superfície do meio, sem feri-lo. e) Incubar conforme indicado, após etiquetar ou identificar as placas. Procurar por colônias individualizadas em placas correspondentes às diluições maiores. 5. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA ______________________________ Laboratório de Fitopatologia (aula 5) 5 AGRIOS, G.N. Introduction. In: AGRIOS, G.N. Plant pathology. 5 ed. San Diego: Elsevier Academic Press, 2005. ALFENAS, A.C.; MAFIA, R.G. (edt). Métodos em fitopatologia. Viçosa: Ed. UFV, 2007. FERREIRA, L.P.; SALGADO, C.L. Bactérias. In: BERGAMIN FILHO, A.; KIMATI, H.; AMORIM, L. (Eds.). Manual de fitopatologia: princípios e conceitos. 3. ed. São Paulo: Agronômica Ceres, 1995. v.1, p.97-131. ROMEIRO, R.S. Fundamentos de bacteriologia de plantas. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 1996. 50p. ROMEIRO, R.S. Bactérias fitopatogênicas. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 1995. 283p.
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