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CICLO DAS RELAÇÕES PATÓGENO-HOSPEDEIRO Prof. Cleilson Uchôa Engº Agrº, D. Sc. em Fitopatologia 1 INTRODUÇÃO → CONCEITO: “FASES ou EVENTOS SUCESSIVOS que conduzem à OCORRÊNCIA DA DOENÇA, ou fazem parte do seu desenvolvimento, constitui um ciclo no qual cada fase apresenta características próprias e tem função definida” 2 Doença: ocorrência e intensidade 1. Como surge uma doença? 2. Onde está o inóculo? De onde vem? 3. Como é transportado? 4. Como encontra o hospedeiro? 5. Como penetram o hospedeiro? 6. Como invadem e extraem nutrientes do hospedeiro? 7. Como as doenças crescem? 8. Por que causam danos e perdas à agricultura? 9. Após a colheita para onde vão os patógenos? 10. Por quanto tempo e onde sobrevivem ? 3 O desenvolvimento do patógeno compreende pelas fases: ATIVAS são patogênese e saprogênese. INATIVA é chamada de dormência. CICLO DE VIDA DO PATÓGENO 4 1. Patogênese: é a fase em que o patógeno está associado ao tecido vivo do hospedeiro. Ocorre nos parasitas obrigados e facultativos. Compreende 2. Saprogênese: é a fase em que o patógeno não está associado ao tecido vivo do hospedeiro, ele encontra-se em atividade saprofítica sobre restos de cultura ou sobre a matéria orgânica do solo. Não ocorre nos parasitas obrigados. FASES ATIVAS 5 • Pré-penetração • Penetração • Colonização 3. Dormência: é a fase onde as condições não são favoráveis a atividade do patógeno, achando-se este com metabolismo reduzido. Em tais oportunidades os microrganismos poderão sobreviver na forma de estruturas apropriadas, denominadas estruturas de resistência. São órgãos consistentes e ricos em reservas, tais como: Esclerócios, Peritécios, Clamidósporos e esporos de resistência. FASE INATIVA 6 Ciclo das relações PATÓGENO-HOSPEDEIRO Constituído por cinco prosessos: 1. Sobrevivência 2. Disseminação 3. Infecção 4. Colonização 5. Reprodução 7 Esquema do ciclo das relações patógeno-hospedeiro: 8 CICLO PRIMÁRIO • Tem início a partir de estruturas de sobrevivência do patógeno; • Número reduzido de propágulos; • Pequeno número de plantas afetadas, número de lesões reduzidos; • Introdução do patógeno na cultura. 9 CICLO SECUNDÁRIO • Sucede o ciclo primário e se desenvolve a partir do inóculo por ele produzido; • Numero crescente de propágulos; • Grande número de plantas doentes, números de lesões crescentes; • Disseminação do patógeno e epidemias. 10 Processos e subprocessos do ciclo de relações patógeno-hospedeiro 11 PROCESSO SUBPROCESSOS MECANISMOS Sobrevivência • Estruturas especializadas • Atividades saprofíticas • Plantas hospedeiras • vetores SOBREVIVÊNCIA FASE que garante a perpetuação do patógeno em condições adversas, como ausência de hospedeiros e condições climáticas desfavoráveis. 12 Inóculo estrutura do patógeno potencialmente infectiva. Fonte Ex.: esporos de fungos, células bacterianas, partículas de vírus, estruturas de resistência (solo e/ou palhada); ovos, larvas, cistos e adultos de nematóides. 13 De onde vem ? Onde está ? Fontes de Inóculo Podem ser: a) Estruturas de resistência - esclerócios: Sclerotinia - microesclerócios: Macrophomina - oosporos: Peronospora, Pythium, Phytophthora - clamidosporos: Fusarium - cisto: Heterodera 14 b) Planta doente viva Safra normal, Safrinha, Planta voluntária* Biotróficos - Phakopsora, Peronospora e Vírus Necrotróficos - Colletotrichum, Septoria, Cercospora, Phomopsis, Rhizoctonia, Macrophomina, Fusarium, Sclerotinia, Sclerotium, Pseudomonas *PV = plantio direto X população plantas voluntárias Fontes de Inóculo 15 c) Planta doente senescida • Manchas foliares, Podridões da haste e da raiz • Necrotróficos d) Parte da planta • Semente Colletotrichum, Septoria, Cercospora, Phomopsis, Rhizoctonia, Macrophomina, Fusarium, Sclerotinia, Pseudomonas A semente leva para a lavoura, o resto cultural mantém. Fontes de Inóculo 16 Fontes de Inóculo e) Hospedeiro secundário – kudzu (Poeraria lobata) X ferrugem da soja – Leguminosas: Phakopsora – Oídio: cultivares de feijão e tremoço azul 17 Fontes de Inóculo f) Fase saprofítica do patógeno – Restos culturais (necrotróficos X PD) – Fungos de solo (podridões em raízes) Fungos sem habilidade de competição saprofítica Ex.: Colletrotrichum, Septoria, Phomopsis, Cercospora Fungos com habilidade de competição Ex.: Rhizoctonia, Macrophomina e Fusarium solani Obs.: Difícil controle; vivem indefinidamente no solo. 18 Cancro da haste Fontes de inóculo - Restos culturais Antracnose 19 20 Estruturas especializadas de resistência 21 Atividades saprofíticas Plantas hospedeiras 22 Vetores 23 PROCESSOS SUPROCESSOS MECANISMOS Disseminação Liberação • Ativa (projeção de ascósporos, balistósporos, etc) • Passiva (vento, água, etc) • Ar • água Dispersão • Homem • Insetos Deposição • Sedimentação • Impacto • Turbulência Processos e subprocessos do ciclo de relações patógeno-hospedeiro DISSEMINAÇÃO Transporte ou deslocamento a partir da fonte do inóculo, ao acaso, em todas as direções. • Inoculação • Sítio de infecção tecido suscetível • Subprocessos: liberação, dispersão e deposição; 24 Liberação Remoção do patógeno do local onde onde foi produzido. Importante para esporos de fungos transportados pelo ar. • Ativa - realizada com os próprios recursos do patógeno 25 Liberação • Passiva envolve uma ação mecânica externa – Impacto • Muitos conídios, uredósporos, etc. – Respingos • Gotícula < 20 μm no ar • Colletotrichum spp., bactérias – Vento • Deuteromycontina - oídios 26 Dispersão Ocorre entre a liberação e sua deposição no hospedeiro, o inóculo pode atravessar curtas como longas distâncias. Agentes de dispersão: 1. Ar 27 Dispersão 2. Água • Importante agente de dispersão de propágulos de fungos e bactérias a curtas distâncias; • Quanto maior a intensidade da chuva, maior a dispersão; • Na ausência de vento, a distância máx. percorrida por respingos chega a 1,5 m a partir da fonte; • Dispersão pela irrigação por inundação ou por sulco, ex.: Arroz (Xanthomonas axonopodis pv. oryzae, Rhizoctonia solani). 28 Dispersão 3. Homem • Dissemina todos os tipos de patógenos, de diferentes maneiras, a curta e longa distância; • Tratos culturais – EX.: TMV; • Sementes – EX.: Mosaico do alface (LMV); • Bulbos – EX.: Mosaico em faixas da cebola (OYDV); • Mudas – EX.: mosaico comum da mandioca (CCMV); • Tubérculos – EX.: Enrolamento das folhas da batata (PLRV). 29 Dispersão 4. Insetos • Agentes de disseminação de vírus, bactérias, micoplasmas e nematóides; • EX.: Seca da mangueira – Ceratocystis fimbriata – besouro – Hypocryphalus mangiferae • Insetos vetores de vírus – subordem Homoptera (afídeos e cigarrinhas) responsável por 70% das espécies vetoras 30 Deposição Assentamento do patógeno sobre uma superfície, os esporos são depositados pela ação da gravidade. Mecanismos utilizados: • Sedimentação • Impacto • Turbulência • Deposição pela chuva 31 32 PROCESSOS SUBPROCESSOS MACANISMOS Infecção Pré-penetração Penetração • Aberturas naturais • Ferimentos • Direta Estabelecimento de relações parasitárias Colonização • Intercelular • Intracelular Reprodução • Sexuada • Assexuada Processos e subprocessos do ciclo de relações patógeno-hospedeiro INFECÇÃO Processo que se inicia na pré-penetração e termina no estabelecimento de relações parasitárias estáveis entre patógeno e hospedeiro. • Mecanismos: – Tatismo (movimento direcionado) – Tropismo (crescimento direcionado) • Penetração - Direta, aberturas naturais e ferimentos • Estabelecimento da relações parasitárias estáveis 33 Pré-penetração – Ocorre a partir do início da germinação do esporo até a penetração da hifa infectiva no hospedeiro; – Movimento direcionado do patógeno em relação ao hospedeiro (solo): zoósporos, bactérias, nematóides; – Crescimento do patógeno na superfície do hospedeiro (parte aérea) – fixar, emitir o tubo germinativo. 34 3536 Transferência do protoplasma do esporo do exterior para o interior do hospedeiro. Por estômatos: Pseudomonas Diretamente pela epiderme: Phakopsora Colletotrichum Cercospora Septoria Phomopsis Penetração 37 Uredosporo TG Apressório EpidermeTP Célula mãe de haustório Haustório Phakopsora pachyrhizi38 39 40 Penetração por Aberturas naturais Estômatos Hidatódios Estigmas e Nectários Lenticelas 41 42 43 44 45 Fase que ocorre quando o patógeno passa a se desenvolver e nutrir dentro do hospedeiro, ou seja, invasão e extração de nutrientes do “h”(Parasitismo). => Mecanismos de colonização: enzimas e substratos => Surgimento e desenvolvimento dos sintomas COLONIZAÇÃO 46 Tipos de colonização Colonização biotrófica: Não matam células Ex.: Phakopsora (?), Microsphaera, Peronospora e vírus Colonização necrotrófica: Matam células e tecidos Ex.: Colletotrichum, Cercospora, Septoria, Phomopsis, Macrophomina, Rhizoctonia, Sclerotinia, Pseudomonas Colonização hemibiotrófica: inicia infecção como biotrófico e coloniza o hospedeiro como necrotófico. 47 Formação de novos propágulos do patógeno para iniciação de novos ciclos. E extremamente variável dependendo do patógeno envolvido. A reprodução do patógeno é, concomitantemente, o fim de um ciclo das relações patógeno-hospedeiro e o início do seguinte. Como as doenças crescem? - Em função do número de ciclos secundários; - Incidência em plantas; - Incidência em órgãos; - Número de lesões por órgão; - Expansão da área da lesão. Consequência: Danos e perdas e necessidade de controle REPRODUÇÃO 48 Colonização e Reprodução 49 Princípio: “Numa lavoura procuram não se separar do hospedeiro” – Semente – Restos culturais – Plantas voluntárias (safrinha, ponte-verde) – Hospedeiro secundário Na ausência da planta de soja aonde se encontram ? Como sobrevivem ? De que mecanismos se utilizam ? – Manter a viabilidade sob condições adversas – Desidratação? – Temperatura? SOBREVIVÊNCIA 50 51 Considerações Conhecimento detalhado do ciclo e uso de estratégias de controle; Sobrevivência e controle; Controle racional; Opções de controle diferentes da genética; e Manejo integrado de doenças. 52
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