aula - 13 - Epidemiologia e Fisiologia do Parasitismo

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Epidemiologia e Fisiologia do 
Parasitismo
Epidemiologia
Epidemiologia
Exemplos de Epidemias 
• Requeima da batatinha - (Phytophthora infestans ) 1845 – Europa, principalmente 
Irlanda e Inglaterra – desequilíbrio econ./social – causando a morte de 2 milhões de 
pessoas e a emigração de 1.0.0.
• Míldio da videira - (Plasmopara viticola ) introd. Europa através de mudas 
importadas da América - graves conseq. aos países vitivinicultores, sobretudo a 
França.
• Ferrugem do cafeeiro - (Hemileia vastatrix) - 1869 (Sri Lanka) – 200 mil ha. área 
cultivada provocou queda da produção de 50 mil t para zero e a falência do Banco do 
Oriente; Substituído pelo cultivo do chá.
• Gomose da cana - (Xanthomonas vascularum )-1860 - 80 completa destruição de 
canaviais existentes -L e NE Brasil, afetando drasticamente a economia.
• Tristeza dos Citros - 1940 (80% das plantas - C. sinensis x C. aurantium resistentes à 
gomose, suscetíveis ao vírus, devido à rapidez de disseminação e morte das plantas –
ocasionaram eliminação de 9 milhões de árvores e todos os pomares;
DEFINIÇÕES
ESQUARTEJANDO A DEFINIÇÃO
SIMPLIFICANDO
Mais conceitos
• epidemia poliética
– caracteriza aquelas epidemias que necessitam de 
anos para mostrar significativo aumento na 
intensidade da doença. 
• pandemia 
– caracteriza aquelas epidemias que ocupam uma 
área extremamente grande, de tamanho quase 
continental.
Fatores para manifestação de 
epidemias
• Hospedeiro
• Abióticos 
• Patógeno
Fatores para manifestação de epidemias
HOSPEDEIRO
Fatores para manifestação de epidemias
• Hospedeiro
• Níveis de resistência e suscetibilidade genética 
• Alta densidade de hospedeiros suscetíveis
• Plantas geneticamente uniformes
– Ex: Puccinia graminis tritici - ferrugem do trigo - uso de uma 
única cultivar irá favorecer uma epidemia, 
• Predisposição do hospedeiro
– Ex: Idade da planta - Pythium x plantula– tecidos jovens.
• Deficiência nutricional
• Presença de hospedeiros intermediários
Fatores para manifestação de epidemias
• Hospedeiro
RESISTENTE
PATÓGENO
Fatores para manifestação de epidemias
• Patógeno
– Patogenicidade 
• Agressividade e Virulência.
– Potencial de inóculo
• Alta capacidade de reprodução (quantidade de inóculo);
• N° de propágulos viáveis (eficiência no poder germinativo);
• Eficiência de disseminação;
• Período de latência - (quanto > latência, < n° ciclos).
– Capacidade de sobrevivência
• estruturas de resistência.
– Períodos 
• Incubação: deposição até aparecimento dos sintomas.
• Latência: deposição até esporulação. 
• Infeccioso: esporulação até a morte da lesão (epidemias)
As fases do ciclo da doença 
Disseminação
Reprodução
Colonização
Infecção
Sobrevivência
i
m
u
ni
z
a
ç
ã
o
Ciclo 
secundário
Ciclo primário
erradicação
proteção
exclusão
terapia
Fase crítica x
Variáveis de interesse: 
Teliósporo (Puccinia 
sp.) com tubo 
germinativo e 
apressórios
Esporo da 
ferrugem 
aderido a uma 
folha
???
Fase crítica /
Fase de maior
interesse: 
INFECÇÃO 
Urediniósporo (Hemileia vastatrix) 
produzindo estruturas de 
infecção, tubo germinativo 
ramificado e apressórios, 2 
horas após inoculação.
Urediniósporo formando 
apressório sobre o poro 
estomático
ABIÓTICOS
Fatores para manifestação de epidemias
• Abióticos
– Fertilidade do solo: excessos e deficiência.
– Temperatura: - condições extremas – calor ou frio afetam 
a planta e/ou o patógeno.
– Umidade: chuva, orvalho, irrigação (excesso ou escassez)
– pH do solo: Tomateiro - Fusarium ( solo ácido), Verticillium
(alcalino).
– Vento: ferimentos, seca superfície planta, disseminação;
– Luz: interfere com fotossíntese / reservas nutricionais 
– Interferência humana – seleção de plantas e material de 
propagação, densidade e época de plantio, resistência 
varietal, etc.
O conhecimento das relações entre 
tempo/clima x Doenças 
Permitem:
Aplicação racional de defensivos (somente 
quando necessário), baseado em informações 
agrometeorológicas.
Redução da contaminação do ambiente e de 
trabalhadores rurais.
Redução de resíduos químicos nos alimentos;
Redução do custo de produção.
Em geral: INFECÇÃO = f (Temp e DPM)
Climas tropicais: INFECÇÃO = f (Chuva)
Objetivos da epidemiologia
• avaliar os prejuízos absolutos e relativos causados pelas doenças
Exemplo 1: Epidemiologia de Mycosphaerella em 
eucalípto
Avaliar
Exemplo 2: Epidemiologia da ferrugem asiática 
(Phakopsora pakirizi) da soja
Phakopsora pakirizi
Epidemia X ciclo do patógeno 
Doença Policíclica
Avaliação de doenças
Escalas diagramáticas para avaliação de doenças
ESCALA DIAGRAMÁTICA 
(FERRUGEM)
Nota 2
(< 3%)
Nota 1
(0%)
Nota 3
(3 a 6%)
Cunha, (2001).
ESCALA DIAGRAMÁTICA
(Hemileia vastatrix)
Nota 6
(25 a 50%)
Nota 4
(6 a 12%)
Nota 5
(12 a 25%)
Cunha, (2001).
ESCALA DIAGRAMÁTICA 
(Cercospora coffeicola)
Nota 5
(12 a 25%)
Nota 4
(6 a 12%)
Nota 3
(3 a 6%)
Nota 2
(0 a 3%)
Nota 1
(0%)
Oliveira, (2001).
ESCALA DIAGRAMÁTICA
(Cercospora coffeicola)
Nota 1
(0%)
Nota 2
(1 a 25%)
Nota 3
(26 a 50%)
Nota 5
(51 a 100%)
Boldini, (2001).
Taxa de progresso de 
doenças
Curvas de progresso de doenças
Padrões de distribuição do patógeno
Padrões de distribuição do patógeno
1º - condições experimentais
2º - Patógenos veiculados pelo ar (ferrugem)
3º - Patógenos veiculados pela chuva (patógenos de solo)
Padrões de distribuição do patógeno
Informações ambientais
Variáveis Meteorológicas de Maior 
Interesse 
Temperatura
Duração do período de molhamento (DPM)
Chuva
Objetivos
Formas de medida
Tratamento / interpretação de dados
Aplicação
Temperatura e Molhamento (DPM) 
Medidas:
A temperatura é facilmente medida, considerando-se a 
temperatura do ar, no abrigo meteorológico, como 
representativa da temperatura da folha.
A DPM é mais difícil de ser determinada:
A medida da DPM é feita através de
Instrumentos (princípios mecânicos) - Aspergígrafo
ou Sensores (princípios eletrônicos) – Sensor de placa
Temperatura e Molhamento (DPM) 
Medidas:
Sensores não são normalmente 
utilizados em estações 
meteorológicas, 
convencional ou automática 
– difícil de se obter essa 
informação.
Solução: Estimativa – opção mais viável
Temperatura e Molhamento (DPM) 
Métodos de estimativa de DPM...
- Diversos métodos: balanço de energia, regressão múltipla com 
temperatura, vento e UR%, entre outros.
- Orvalho é a fonte mais comum de molhamento. Depende do saldo 
de radiação, temperatura, UR% e vento.
- Chuva é outra fonte importante para DPM.
- Essas duas variáveis apresentam relação direta com a UR% do ar
O mais simples, e não 
menos preciso
DPM = NHUR ≥ 90%
Termohigrografo
(R$500,00 a R$1500,00)
Estimativa da DPM DPM = NHUR ≥ 90%
Noite 1 Noite 2 Noite 3 Noite 4 Noite 5
2 horas 4,5 horas 14 horas 11,5 horas 6 horas
Interação - Efeito combinado 
Temperatura e Molhamento 
DPM = Fator limitante
Ocorre ou não ocorre
Temperatura = Fator moderador / intensificador
Com que velocidade ocorre
Exemplo 1:
Mal das Folhas da Seringueira (Microcyclus ulei):
- T = 24ºC, DPM = 6h para ocorrer infecção
- T = 20ºC, DPM > 8h para ocorrer infecção
- T = 16ºC, DPM = ?? Não ocorre infecção
Interação - Efeito combinadoTemperatura e Molhamento 
Exemplo 2:
A máxima severidade de Ramulose do Algodoeiro (Colletotrichum 
gossypii var. cephalosporioides):
- T = 15ºC, não ocorre
- T = 20ºC, ocorre com 50 horas de DPM
- T = 25ºC, ocorre com 30 horas de DPM
- T = 30ºC, ocorre com 20 horas de DPM
- T = 40ºC, não ocorre
Efeito - Chuva
Climas tropicais: Porquê da importância da chuva.
Fator 1: Tempo quente e úmido
Temperatura constante (varia pouco)
 DPM = f ( chuva)
Fator 2: Dispersão de inóculo
Dissolução de matriz gelatinosa, liberação de esporos
Respingos – disseminação para plantas e tecidos adjacentes
Logo: INFECÇÃO = f ( chuva)
Efeito - Chuva
Exemplo 1: Mancha de 
Alternária, Girassol
Exemplo 2: Ramulose, Algodoeiro
Influência de Práticas Agrícolas no 
Microclima e na Ocorrência de 
Doenças
Irrigação
Densidade de Plantio
Cultivo protegido (estufas)
Cobertura Morta
Quebra – Vento
Sombreamento
Influência de Práticas Agrícolas no 
Microclima e na Ocorrência de Doenças
Irrigação – Sistema x microclima
Fator Sulco Inundação Gotejo Aspersão
Porcentagem do 
solo umedecido
20 90 30 100
Aumento da DPM 
em folhas e 
frutos
Não Não Não Sim
Diminuição da
 temperatura das 
plantas
Não Não Não Sim
Efeito sobre os 
fungicidas
Não Não Não Lavagem
Influência de Práticas Agrícolas no 
Microclima e na Ocorrência de Doenças
Densidade de Plantio X DPM
Influência de Práticas Agrícolas no 
Microclima e na Ocorrência de Doenças
Cultivo Protegido
Cobertura morta sobre o solo
Reduz a retenção de calor pelo solo, aumenta o 
resfriamento noturno e, consequentemente, a DPM.
Influência de Práticas Agrícolas no 
Microclima e na Ocorrência de Doenças
Quebra-vento
Sombreamento
Área sombreada: balanço de radiação e temperatura
Avanços epidemiológicos
Sistemas de alerta
Sistemas de alerta - Estações de Aviso Fitossanitário
Sistema de previsão da ocorrência de doenças baseado 
no princípio de que os sintomas da doença que a planta 
apresenta são resultado do processo de INFECÇÃO que 
ocorreu em um período anterior.
Germinação Penetração Lesões
Colonização
Período de infecção
condicionado pela
T e pela DPM
Sintoma
Visível
Período Latente:
varia de 7 a 14 dias
TºC
TºC de 20º x DPM de 7 horas = INFECÇÃO LEVE
TºC de 25º x DPM de 12 horas = INFECÇÃO FORTE
20ºC
DPM = 17h
Fazer a soma de 7 dias
3+1+0+0+0+1+3 = 8
Sistemas de alerta
Sistemas de alerta
Sistemas de alerta
Sistemas de alerta
Sistemas de alerta
Análises de imagens de vídeo por computador
• A geração e análise de imagens de cores e
formas diferentes, com determinação de sua
área e perímetro,
• Consiste em:
– obtenção da imagem de uma amostra com câmera de
vídeo,
– transferência desta imagem para microcomputador
através de um conversor
– análise da imagem gerada com avaliação das áreas
sadia e doente.
A = reboleira característica, 
B = aquisição das medidas utilizando espectrorradiômetro portátil (Modelo 
SE590).
Utilização de medidas de espectrorradiometria, em uma área infestada por 
Heterodera glycines, plantada com soja, 112 dias após o plantio. 
Sensoriamento remoto 
• Conjunto de técnicas capazes de propiciar informações de
um objeto sem que haja contato físico com este objeto.
– As propriedades radiantes de tecido de plantas sadias diferem
daquelas de tecidos de plantas doentes.
– tecidos infectados apresentam menor reflectância na região do
infravermelho (comprimento de onda maior que 0,7 µm)
• Técnicas disponíveis
– fotografia áerea
• filmes coloridos infravermelhos (cuidado com fatores abióticos)
– radiômetros
• medir a reflectância das folhagens.
Fisiologia do parasitismo
 Estima-se que, de aproximadamente 100.000 espécies de fungos,
apenas 10% são capazes de colonizar tecidos vegetais.
 Uma fração ainda menor é representada por espécies capazes de
causar doenças.
 Assim sendo, resistência é a regra na maioria das interações
planta-patógeno.
 Nesse contexto, o reconhecimento do microrganismo pela planta é
fundamental para o desencadeamento de respostas celulares que
abortarão o processo de infecção e/ou colonização.
 Sem o reconhecimento, o microrganismo pode invadir a planta e
causar doenças (Knogge, 1996; Leite et al., 1997).
INTRODUÇÃO
Interação patógeno-planta
Ataque do patógeno
Reconhecimento patógeno-hospedeiro
PERCEPÇÃO
TRANSDUÇÃ
O
TRADUÇÃ
O
TRANSCRIÇÃO
INTERAÇÃO PLANTA-PATÓGENO
 Interações compatíveis = doença 
 Interações incompatíveis = resistência
Resistência de não-hospedeiro
Compatibilidade básica (interação toxina-
receptor)
Interação gene-a-gene (genes dominantes R e 
Avr)
NÍVEIS DE ESPECIFICIDADE DA INTERAÇÃO:
1)Ausência de sítios sensíveis a toxinas.
2)Ausência de substâncias essenciais para o patógeno
infectar e sobreviver. Ex.: fatores nutricionais.
3)Presença de substâncias tóxicas ao patógeno na 
planta. Ex.: saponinas
RESISTÊNCIA DE NÃO-HOSPEDEIRO
Toxinas
T
COMPATIBILIDADE BÁSICA
(Interação Toxina x Receptor)
INTERAÇÃO GENE-A-GENE
(Interação AVR x R)
Defesa da planta
Indução de resistência de plantas
Nome Químico: [sulfo-metil-ester do ácido benzo (1,2,3) 
thiadiazole -7- carbotiótico] (Grupo químico:BTH)
Nome comum: Acibenzolar – S - metil
Não foi irritante a coelhos (pele e olhos);
Não carcinogênico e mutagênico;
Baixa toxicidade aguda a ratos;
Estrutura Química:
Características do Bion®
Signal
Recognition
Benzoic acid
Peroxidases, 
Polyphenol oxidases, 
Phytoalexins, 
PR Proteins
H2O2
BA2H
•SAR requer um período de tempo entre a exposição ao agente 
indutor e a resposta da planta;
•Seu efeito pode durar alguns dias (ativação temporária:R:R:R?);
•É de amplo espectro e inespecífica;
•Entretanto, é uma resistência parcial;
• Alta estabilidade (baixa pressão de seleção sobre o patógeno);
•SAR deve ser vista como uma ferramenta adicional no manejo 
integrado de doenças.
Entrevista no Jô - Fitopatologista
Trabalho em equipe
SEMINÁRIOS