ufrrj_Aula_Resistencia de Plantas a Doencas

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Aula de Resistência de 
Plantas a Doenças
UFRRJ IB DENF
Fitopatologia Especial – IB 238
Prof.Luís Azevedo
RESISTÊNCIA DE PLANTAS A 
DOENÇAS 
CONTROLE GENÉTICO DE 
DOENÇAS DE PLANTAS
FITOPATOLOGIA ESPECIAL – IB 238
UFRRJ IB DEPTO DE ENTOMOLOGIA E FITOPATOLOGIA
Prof.Dr.Luís Azevedo
30.09.2009
MEDIDAS DE CONTROLE 
BASEADAS NA IMUNIZAÇÃO
MEDIDA DE 
CONTROLE
DOENÇA PATÓGENO EFICÁCIA
Uso de cultivares imunes, 
resistentes ou tolerantes
Sigatoka negra
Ferrugem da 
soja
M.Fijienis
P.pachyrhizi
Muito Boa
Muito Boa
Uso de fungicidas 
sistêmicos
Requeima P.infestans Muito Boa
Uso de pré-imunização 
ou proteção cruzada com 
estirpes fracas de virus 
(Limão Galego)
Tristeza dos 
citros
CTV Excelente
Resistência Genética
• Avanços mais significativos de 
tecnologia na agricultura
• Método de controle preferido
• Mais barato e de fácil utilização
• Doenças onde se usa a 
resistência:ferrugens,carvões de 
cereais,carvão da cana de 
açúcar,murchas vasculares,doenças em 
hortaliças.
Programa de Obtenção de 
Cultivares Resistentes
• 1- Identificar fontes de resistência 
(identificar germoplasma que possua os 
genes em cultivares procurados)
• 2- Incorporar estes genes em cultivares 
comerciais por métodos de melhoramento
• 3- Planejar a melhor estratégia para que a 
resistência seja durável face a natureza 
dinâmica das populações patogênicas
Fontes de Resistência
• 1-Procurar os genes de resistência em material 
vegetal 
• - linhagens ou cultivares comerciais
• - bancos de germoplasma 
(Embrapa,Universidades,Cia de Melhoramento)
• - germoplasma selvagem (não cultivado)
• - bancos de genes (futuro da humanidade)
• - Exemplos: batata híbridos de Solanum 
demissum X Solanum tuberosum P.infestans
• RV a B.lactuae para Lactuca sativa de Lactuca 
serreola (selvagem)
CLASSIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA
1- NÚMERO DE GENES 
ENVOLVIDOS
- MONOGÊNICA (1 PAR GENE)
- OLIGOGÊNICA (5 PARES)
- POLIGÊNICA (DEZENA DE PARES)
2- EFETIVIDADE CONTRA RAÇAS DO PATÓGENO 
(VANDERPLANK,1963)
- RESISTÊNCIA VERTICAL (RAÇAS-ESPECÍFICAS)
- RESISTÊNCIA HORIZONTAL (RAÇAS-NÃO-ESPECÍFICAS)
Resistência Vertical (Resistência 
Qualitativa – Monogênica)
• Diferença entre plantas suscetíveis é 
de fácil visualização
• Não existe reações intermediárias
• Resistência do tudo ou nada
• Utilizada com sucesso em programas 
de melhoramento
• Exemplos de Patossistemas com RV
Patossistemas com RV
• Repolho – F.oxysporum f.sp.conglutians
• 1930 – 1985 – raça 2 quebrou a RV
• Alface – Bremia lactuae (13 genes DM –
RV)
• Tomate – F.oxysporum f.sp.lycopersici (3 
raças no BR,gene 1 confere resistência a 
raça 1.
RESISTÊNCIA DE CULTIVARES 
DE TOMATE AS PRINCIPAIS 
DOENÇAS
CULTIVAR RESISTÊNCIA HÁBITO DE 
CRESCIMENTO
ITAPITÃ F1,F2,V,N,ToMV,TSWV DETERMINADO
MARANGATU F1,F2,V,ToMV,TSWV INDERTEMINADO
MATUETÊ F1,F2,V,N,ToMV I
POSSANGA F1,F2,V,ToMV,N,Ty I
ALAMBRA F 1 F1,F2,V,ToMV,N I
BONA FI F1,F2,V,ToMV,N I
LILIANE F1,F2,V,ToMV,N I
ALBORAN FI RZ F1,F2,V,ToMV,Cf I
APLAUSO F1,F2,V,ToMV,N I
ASTOMA F1,F2,V,ToMV, I
CAZADOR F1,F2,V,ToMV,N I
ARGOS F1,F2,V,ToMV,C I
Tabela 1. Cultivares e / ou híbridos do grupo Saladinha
CULTIVAR RESISTÊNCIA HÁBITO DE 
CRESCIMENTO
DIVA F1,F2,V,N,ToMV,Sm I
FACUNDO F1,F2,V,ToMV,Sm,TSWV I
ROCIO F1,F2,V,Sm,N,ToMV I
THOMAS F1,F2,V,Sm,N,ToMV I
TYRADE F1,F2,V,Sm,ToMV,N,Ty I
INFINITY (Ty) F2,V,ToMV,Ty I
CARMEM F1,F2,V,ToMV I
DIANA F1,F2,V,N,ToMV, I
MONALISA F1,F2,V,ToMV I
RAISA N F1,F2,V,ToMV,N I
REBECA F1,F2,V,ToMV I
SALADINHA F1,F2,V,N D
Tabela 1. Cultivares e / ou híbridos do grupo Saladinha
Raças Fisiológicas de Patógenos
• Raças são população de indivíduos com 
características morfológicas 
semelhantes,embora com fisiologia distinta e 
que diferem quanto a virulência.
• O conhecimento e o estudo das raças é 
importante no melhoramento de plantas visando 
resistência a doenças.
• Quando uma cultivar resistente passa a ser 
suscetível,algo aconteceu não com a 
cultivar;porém com o patógeno (aparecimento 
de uma raça nova)
Denominação das Raças 
Fisiológicas
• Por letras gregas : raça alfa,raça beta,delta e 
gama Ex: C.lindemuthianum
• Por números arábicos: raça1,raça2,raça3 Ex: 
Magnaphorte grisea
• Por algarismo romanos: raça I,raça II,III e IV.Ex: 
Hemileia vastatrix
• Com base na resistência do 
hospedeiro:genótipo R1 suscetível à raça (1); 
genótipo R1R2 suscetível à raça (1,2)
• Ex: P.infestans
Raças Fisiológicas
Trigo x Puccinia graminis f. sp. tritici
Susc. Resis. Resis. Resis. Resis.
Susc. Susc. Resis. Resis. Resis.
Susc. Susc. Susc. Resis. Resis.
Raça  Raça  Raça  Raça 
Isolados
1 2 3 4 5
Isolado
Varied.
A
B
C
REAÇÃO À NOVA RAÇA DE P. pachyrhizi (2003) DE CULTIVARES DE SOJA 
RESISTENTES EM 2002 
REAÇÃO
CULTIVAR
2002 2003 
BRS 134 2,0 (1,0) 5,0
BRSMS – BACURI 2,0 5,0
CS 201 (ESPLENDOR) 2,0 5,0
FT – 2 2,0 (1,0) 5,0 
FT – 17 2,0 -
FT – 2001 2,0 – 4,0 -
IAC PL-1 3,0 – 5,0 (1,0) 5,0
KI-S 601 3,0 (1,0) -
OCEPAR 7 (BRILHANTE) 3,0 – 4,0 (2,0) -
Resistência Horizontal 
(Quantitativa – Poligênica) 
• Presença de variação contínua nos 
graus de resistência
• Extrema suscetibilidade até extrema 
resistência
• Característica métrica é também 
chamada de resistência quantitativa
• Difícil de se incorporar nos programas 
de melhoramento
Tipos de Resistência
a) RESISTÊNCIA VERTICAL ( RESISTÊNCIA RAÇA – ESPECÍFICA)
- É determinada por um ou pouco genes.
- É controlada monogenicamente, é utilizada para raças específicas dos 
patógenos e, na maioria da vezes, tem curta duração no controle eficiente das 
doenças devido ao fato de ser quebrada pelo aparecimento de novas raças do 
patógeno.
b)RESISTÊNCIA HORIZONTAL (RESISTÊNCIA RAÇA – NÃO ESPECÍFICA)
- É poligênica, tipo de resistência controlada por muito genes, cuja atuação 
individual é de baixa eficiência.Vanderplank(1963) classificou este tipo de 
resistência como resistência horizontal ou de campo.
- Parece ser herdada de forma semelhante aos caracteres quantitativos, como 
produtividade, qualidade,precocidade etc.
- Uma das vantagens do uso da resistência horizontal é a sua estabilidade e 
durabilidade.Entretanto, sua natureza complexa a torna difícil de ser explorada 
nos programas de melhoramento.
Classificação da Resistência
• Resistência Vertical (raças do patógeno)
• Resistência Horizontal (raças do 
patógeno)
• Resistência Monogênica (um par de gene)
• Resistência Poligênica (dezenas de 
pares)
• Resistência Oligogênica (cinco pares)
Classificação da Resistência
• Resistência de Campo (res. no campo)
• Resistência de Planta Adulta (estádio 
fenológico)
• Resistência Durável (efetiva por vários 
anos)
• Resistência Parcial (quantificada)
• Imunidade (sem infecção)
Tolerância
• Capacidade inerente ou adquirida de uma planta 
em suportar o ataque do patógeno sem que 
hajam danos significativos em sua produção
• Planta tolerante não previne ou restringe o 
desenvolvimento do patógeno
• Produtividade de uma planta tolerante infectada é 
comparável aquela de uma planta sadia
• Controle monogênico,oligogênico e poligênicoda 
tolerância em vários patossistemas
Identificação da Resistência 
Vertical e Horizontal
Resistência Horizontal
Tabela 1-Ausência de interação diferencial:podem existir diferenças estatísticas 
significativas entre isolados e cultivares,mas não uma interação diferencial 
entre isolados e cultivares
Isolados Cultivares
A B C
1 3 4 5
2 2 3 4
3 1 2 3
Resistência do hospedeiro :
TIPO HORIZONTAL e ISOLADOS DIFEREM QUANTO A AGRESSIVIDADE
Resistência Vertical
Tabela 1-Presença de interação diferencial:podem ou não existir diferenças estatísticas 
significativas entre isolados e cultivares,mas sempre há uma interação diferencial 
significativa entre isolados e cultivares
Isolados Cultivares
D E F
4 5 1 1
5 1 5 1
6 1 1 5
Resistência do hospedeiro :
TIPO VERTICAL e ISOLADOS DIFEREM QUANTO A VIRULÊNCIA(raças)
Resistência Parcial
• É um tipo da resistência horizontal,que pode ser 
quantificada.
• As cultivares comerciais com este tipo de 
resistência apresentam parâmetros ou 
componentes que podem ser 
quantificados:período latente maior,menor 
número de pústulas,produção menor de 
esporos,severidade menor e taxa de infecção 
aparente menor.
• Veja o exemplo a seguir: cv de soja com níveis 
de severidade diferente.
Genótipo
Severidade de 
P. pachyrhizi(1) 
Caiapônia 9,17 abcde
Elite 9,17 abcde
IAC 23 9,08 abcdef
Monsoy 
8222
9,04 abcdef
Conquista 9,04 abcdef
Msoy 9001 9,02 abcdef
Mineiros 8,98 abcdef
Msoy 8200 8,98 abcdef
Sambaíba 8,96 abcdef
Nambu 8,94 abcdef
Liderança 8,91 abcdef
Luziânia 8,75 abcdef
Tabarana 8,75 abcdef
Genótipo Severidade de 
P. pachyrhizi(1)
Uirapuru 8,70 abcdef
IAC 24 8,65 abcdef
DM 339 8,65 abcdef
IAC 17 8,34 abcdef
Splendor 8,32 abcdef
Riqueza 8,17 bcdef
Linhagem 16 8,13 bcdef
Coodetec 208 8,00 cdef
Dedini 7,88 def
Monsoy 8211 7,76 ef
Fortuna 7,75 ef
Emgopa 313 7,48 f
Quadro 4.Severidade((% ) de área foliar infectada) da ferrugem asiática em 
50 genótipos de soja em casa de vegetação (ex. de resistência parcial)
Características Genéticas e 
Agronômicas da RV e RH
• - Controle Genético
• Resistência Vertical é do tipo monogênica
• Resistência Horizontal é do tipo poligênica
• Sorgo X Periconia circinata (monogênica e 
horizontal)
• Cevada X Puccinia hordei (poligênica e 
apresenta interações diferenciais com 
raças do patógeno)
Características Genéticas e 
Agronômicas da RV e RH
• DURABILIDADE
• -Resistência Vertical Monogênica(vencida)
• Capacidade microevolutiva do patógeno
• Exemplos:
• Transitoriedade dos genes Dm de alface a 
B.lactuae
• Dos genes R de resistência a Phytophthora
Características Genéticas e 
Agronômicas da RV e RH
• DURABILIDADE
• -Resistência Horizontal Poligênica 
• Além da Capacidade microevolutiva do 
patógeno
• Exemplos:
• Cultivar Proctor de cevada resistente a 
Ustilago nuda (polinização ocorre 
inflorescência envolta pela bainha)
Efeitos da Resistência Vertical 
na Epidemia 
S
e
v
e
ri
d
a
d
e
 d
a
 D
o
e
n
ç
a
 %
20
40
60
80
100
Ferrugem da Soja – Fundação MT
EFEITO DA RV SOBRE O DESENVOLVIMENTO DA EPIDEMIA
Tempo (dias)10 20 30 5040
suscetível
resistente
Efeitos da Resistência Horizontal 
na Epidemia 
S
e
v
e
ri
d
a
d
e
 d
a
 D
o
e
n
ç
a
 %
20
40
60
80
100
Ferrugem da Soja – Fundação MT
EFEITO DA RH SOBRE O DESENVOLVIMENTO DA EPIDEMIA
Tempo (dias)10 20 30 5040
A
B
C
Figura 1: Efeito da resistência vertical e da resistência parcial: Curvas de progresso da
brusone nas panículas das cultivares de arroz de ciclo médio.
Fonte: PRABHU, 1987.
Figura 2: Efeito da resistência vertical e da resistência parcial: curvas de progresso da 
brusone nas panículas das cultivares de arroz de ciclo precoce.
Fonte: PRABHU,1987.
Cultivares Ciclo Doenças
Brusone Mancha
parda
Escaldadura Queima das
glumelas
IAC 25
IAC 165
IAC 47
Guarani
C. América
Araguaia
Cuiabana
Rio
Paranaíba
Cabaçu
Precoce
Precoce
Precoce
Precoce
Precoce
Médio
Médio
Médio
Médio
S*
S
S
MR
MR
R
MR
MR
MR
MR
MR
MR
S
S
S
AS
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
AS
S
S
AS= Altamente Suscetível
S= Suscetível
MR= Moderadamente Resistente
R= Resistente
Fonte: AZEVEDO,1993
Reação de Resistência das Cultivares de Arroz de Terras Altas a Doenças
Tabela 1- Níveis de resistência de cultivares de batata a requeima 
(P.infestans),Maria da Fé,2008.
CULTIVAR NÍVEL DE RESISTÊNCIA
Ágata S ( mais plantada no BR)
Almera S
Aracy MR
Aracy Ruiva MR
Asterix S
Atlantic S (batata para chip)
Baraka MS
Baronesa MS
BRS Ana MS
BRS Elisa MS
Caesar MS
Canelle S
R = RES.
MR = MOD.RES
S = SUSC.Fonte: Duarte et al,2008
Tabela 1- Níveis de resistência de cultivares de batata a requeima 
(P.infestans),Maria da Fé,2008
CULTIVAR NÍVEL DE RESISTÊNCIA
Catucha MS
Chipie S
Colorado MR
Cupido S
Éden S
Elodie S
Emeraude MS
Eole S
Florice MS
Fontane S
Melody MS
Monalisa MS
Controle pela Resistência 
Genética
• Cultivares de soja resistentes a ferrugem:
• TMG 801 TMG 803 (desenvolvidas após 
sete anos de pesquisa pela Fundação MT 
e Triângulo Melhoramento Genético
• Possuem alto nível de resistência parcial
• Safra de 2009-10 serão cultivadas 
200.000 sacas para venda ao produtor
• É a doença mais destrutiva da bananeira
• Supera a Sigatoka Amarela:
- Agente etiológico é mais agressivo
- Maior gama de variedades suscetíveis
• Elevação dos custos de produção:
- 40 pulverização/ano
- Custos de 4 a 5 vezes maior - Sigatoka amarela
• Perdas: Podem chegar a 100%
SIGATOKA NEGRA
• Medidas de exclusão
• Onde a doença não ocorre - Legislação
CONTROLE
2. Controle integrado
• Onde ocorre a doença: - Controle Cultural 
- Variedades resistentes 
- Controle Químico 
CONTROLE DA DRENAGEM DO SOLO
CONTROLE CULTURAL
SOMBREAMENTO
Cercosporina Luz Doença
ADUBAÇÃO EQUILIBRADA
ELIMINAÇÃO DE FOLHAS DOENTES
COMBATE ÀS PLANTAS DANINHAS
ESPAÇAMENTO ENTRE PLANTAS
CONTROLE QUÍMICO
- Óleo mineral
- Óleo mineral+ fungicidas+água
- Fungicidas de contato:
- Fungicidas sistêmicos:
Controle genético
1.PACOVAN KEN
6. FHIA 18 
3. PRATA ZULU
11. FIGO
7. FHIA-01
8. BRS PRATA CAPRICHA
10. PELIPITA
9. BRS PRATA GARANTIDA
12. OURO
13. FHIA-20
15. PV 42142
14. FHIA-21
5. CAIPIRA
4. FHIA-02 AM
2. THAP MAEO
VARIEDADES RESISTENTES: Mysore (AAB) e Figo (ABB)
Análise Genética da Patogenicidade
• Habilidade em causar doença – controle genético
• Estudo da genética de patogenicidade
• Cruzamentos controlados só são possíveis em 
número limitados de espécies
• Ausência da fase sexuada(ciclo sexual)
• Dificuldade de se cultivar certos patógenos em 
meios artificiais
• Cruzamentos de isolados patogênicos com não 
patogênicos e posterior análise fenotípica da 
progênie (Melampsora lini e Magnaporthe grisea)
Teoria Gene-a-Gene de Flor
• H.H.Flor – 1942 Patossitema Linho –
Melampsora lini
• Relação um-a-um entre genes de ataque e 
defesa no patógeno e no hospedeiro
• Hipótese gene-a-gene ou hipótese Flor
• Herança de resistência e virulência no 
patossistema Linho – M.lini
• Coexistência de plantas hospedeiras e seus 
patógenos lado a lado na natureza,indicam que 
os dois evoluíram conjuntamente.
Teoria Gene-a-Gene de Flor
• H.H.Flor – 1942 Patossitema Linho –
Melampsora lini
• Mudanças na virulência dos patógenos parecem 
ser continuadamente balanceadas por 
mudanças na resistência do hospedeiro e vice 
versa.
• Um dinâmico equilíbrio entre resistência e 
virulência é mantido,sendo que hospedeiro e 
patógeno sobrevivem por considerável período 
de tempo.
Teoria Gene-a-Gene de Flor
• A evolução conjunta da virulência e da 
resistência pode ser explicada pela teoria 
gene-a-gene,de acordo com a qual :
“ para cada gene que condiciona uma reação 
de resistência no hospedeiro,existe um 
gene complementar no patógeno que 
condiciona a virulência e vice-versa “
Teoria Gene-a-Gene de Flor
• Patossitema Linho – Melampsoralini
• Ferrugem autóica e macrocíclica
• Isolados de M.lini variam em virulência em 
cultivares de linho(raças fisiológicas)
• Número de genes de virulência e de 
resistência que controlam reações 
diferenciais
Teoria Gene-a-Gene de Flor
Cultivares Raça 22 Raça 24
Bombay Avirulenta Virulenta
Ottawa Virulenta Avirulenta
DIFERENÇA ENTRE AS RAÇAS 22 E 24 QUANTO A VIRULÊNCIA EM BOMBAY
É CONTROLADA POR UM ÚNICO GENE
Teoria Gene-a-Gene de Flor
- Mais de 100 indivíduos F2, resultantes deste 
cruzamento foram testados quanto a virulência em Bombay
- Proporção muito próxima de 1(virulento) para 3 (avirulento)
- Proporção esperada no caso de segregação
de um único gene de avirulência (Leis de Mendel)
- Uma outra centena de indivíduos foi testada em Ottawa 
com resultados semelhantes
Métodos Convencionais de Melhoramento 
para Resistência a Doenças
• Não diferem dos outros métodos 
utilizados em programas de 
melhoramento
• Tipo de reprodução do hospedeiro 
(autógama ou alógama)
• Natureza genética da resistência 
(monogênica ou poligênica)
Seleção de Resistência Monogênica
• Distribuição descontínua no fenótipo da 
população
• Facilmente se distingue indivíduos 
resistentes de suscetíveis
• É o tipo de resistência preferida dos 
melhoristas
• Identificação e transferência de um gene de 
resistência de uma fonte de resistência
• Cultivar suscetível com ótimas 
características agronômicas de mercado
• Método de seleção: Retrocruzamento
Seleção de Resistência Poligênica
• Distribuição contínua no fenótipo da população
• Não se distingue facilmente indivíduos 
resistentes de suscetíveis
• Não é o tipo de resistência preferida dos 
melhoristas
• Identificação e transferência de genes de 
resistência de uma fonte de resistência
• Cultivar suscetível com ótimas características 
agronômicas de mercado
• Resistência Parcial é o método preferido
O Efeito Vertifolia
• Refere-se a erosão (perda) da resistência 
horizontal poligênica no processo de 
seleção de resistência vertical,devido a 
um estreitamento da base genética do 
material vegetal durante o melhoramento.
• Erosão da RH na cultivar de batata 
Vertifolia que contém os genes R 3 e R 4 
de resistência a P.infestans
Controle por métodos culturais
- ROTAÇÃO DE CULTURAS
- USO DE ESPAÇAMENTOS ADEQUADOS
- DIMINUIÇÃO DO NÚMERO DE PLANTAS
- ESCOLHA DO LOCAL E ÉPOCA DE PLANTIO
- ADUBAÇÃO EQUILIBRADA
- PLANTIO DE CULTIVARES PRECOCES