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10/12/2013 1 Disciplina: Fitopatologia Geral Vírus Fitopatogênicos Vírus Fitopatogênicos • Agrios (2005): • Um vírus é uma nucleoproteína que se multiplica em células vivas e tem a habilidade de causar doença. • Matthews (1992): • É um conjunto formado por uma ou mais moléculas de ácido nucléico, normalmente envolto por uma capa protetora de proteína que é capaz de mediar sua própria replicação somente no interior das células hospedeiras apropriadas. Histórico da virologia vegetal Primeiras menções: Século XVII Holanda- tulipas variegadas causadas por vírus; Hoje: tulipas variegação genética Virologia Vegetal como Ciência: pouco mais de cem anos; 1886- Adolf Mayer, Holanda: Primeiro relato de doença causada por vírus em plantas: Mosaico do Fumo; VÍRUS : origem do latim e significa veneno ou peçonha; Histórico da virologia vegetal 1892, Dmitri Iwanowski, um botânico russo em São Petersburgo demonstrou que o extrato de plantas doentes permanecia infeccioso após passagem em filtros de porcelana (retém bactérias) mosaico do tabaco era transmitido por um agente filtrável (TMV) Histórico 1864-1920 Filtração de extrato de plantas contaminadas com a doença do mosaico do tabaco utilizando filtros bacteriológicos, onde os vírus passam junto com o filtrado. 10/12/2013 2 Histórico da virologia vegetal Características Vírus de Plantas • Vírus não tem a organização complexa das células e são estruturalmente muito simples • Parasitas obrigatórios intracelulares • Presença de um só tipo de ácido nucléico, RNA ou DNA • Replicação em células vivas do hospedeiro por meio da utilização dos ribossomos e aminoácidos da célula hospedeira para a síntese de suas próprias proteínas • Não crescem em meios de cultura artificiais • Não podem ser observados em microscópio ótico, sendo observado desta forma somente ao microscópio eletrônico de transmissão -Aumento de 5 mil a 500 mil vezes; - Não utiliza luz, mas, feixes de elétrons; • Genoma: conjunto de informações genéticas de um vírus, codificado pelo ácido nucléico. • Capsídeo: capa protéica que envolve o genoma viral, formada por subunidades de proteína. • Capsômero: subunidades do capsídeo. • Nucleocapsídeo: conjunto formado pelo genoma mais capsídeo. • Envelope: membrana que envolve o nucleocapsídeo em alguns tipos de vírus. • Vírion: estrutura viral completa. Componentes estruturais dos Vírus de Plantas Componentes estruturais dos Vírus de Plantas capsídeo capsômeros ácido nucléico 10/12/2013 3 Vírus poliédricos CONSTITUIÇÃO DOS VÍRUS: Ácidos Nucléicos, Proteínas •ÁCIDOS NUCLÉICOS (RNA ou DNA): Principal constituinte. Material genético de todos os seres vivos, inclusive Vírus. •CAPA PROTÉICA também chamada de CAPSÍDEO Que envolve e protege o ácido nucléico - PARTÍCULA VIRAL •Ácido nucléico : carrega as informações genéticas •Capa protéica: envolve e protege o ácido nucléico, transporte do vírus, patogenicidade, Funções dos Componentes da partícula viral RNA Citosina – Guanina Adenina – Uracila -Tobacco mosaic virus (TMV) DNA Citosina – Guanina Adenina – Timina Cowpea golden mosaic virus (CGMV) 10/12/2013 4 - Alongada flexuosa Lettuce mosaic virus (LMV) 730x11nm - Alongada rígida Tobacco mosaic virus (TMV) 300x18nm MORFOLOGIA E ESTRUTURA DA PARTÍCULA: Cucumber mosaic virus (CMV) 29 nm -Icosaédrico ou isométrico Bean golden mosaic virus (BGMV) 24x48 nm – Baciliforme -Lettuce necrotic yellows virus (LNYV) 230x70 nm - Pleomórfico – Tomato spotted wilt virus (TSWV) 90x70 nm Vírus que infectam plantas http://www1.plala.or.jp/yossie/ikimono/tmv.jpg 10/12/2013 5 Nomenclatura e Ortografia • ICTV (International Comittee on Taxonomy of Viruses) : • Inglês com o nome do hospedeiro, sintoma típico, localidade onde o vírus foi isolado a primeira vez e o termo virus • Gênero: • Tobamovirus (Tobacco mosaic virus) • Espécies: • Tobacco mosaic virus (TMV) • Mosaico do fumo • Papaya ring spot virus (PRSV) • Mancha anelar do mamoeiro •Gênero: • Tobamovirus (Tobacco mosaic virus) •Espécies: •Tobacco mosaic virus (TMV): nome do vírus •Mosaico do fumo: nome da doença Nomenclatura e Ortografia Tabela 1. Exemplos de vírus de plantas com a respectiva nomenclatura em português e inglês, gênero a que pertence e doença causada Sintomatologia • Podem causar dois tipos de sintomas ou infecção: LOCALIZADA E SISTÊMICA • Sintomas localizados: São lesões cloróticas e necróticas nos pontos de penetração; • Sintomas sistêmicos: Afetam a planta em vários aspectos de sua morfologia e fisiologia; • Ex. mosaico, mosqueado, distorção foliar, mancha anelar, amarelecimento, superbrotamento e nanismo – como conseqüência destes sintomas ocorre a queda de produção. Sintomatologia Sintomas Morfológicos: Desvios de cor: diminuição na concentração de metabólitos essenciais da célula Deformações e Necroses Amarelecimento, Bronzeamento, Clorose de nervuras, Clorose, Mosaico, Variegação nas pétalas, Lesões cloróticas, Mancha café, Redução do crescimento (nanismo), Bolhas (bolhosidade), Canelura, Enação, Enrolamento, Epinastia, Lesão local necrótica, Necroses Beet western yellows virus (BWYV) - escarola Tomato spotted wilt virus (TSWV) – Vira-cabeça Tomate http://www.forestryimages.org/images/768x512/5077041.jpg 10/12/2013 6 Cauliflower mosaic virus (CaMV) –couve-flor /necrose de nervuras Cucumber mosaic virus (CMV)- salsa/clorose Bean common mosaic virus (BCMV)- feijão Watermellon mosaic virus (WMV) - abóbora Doenças causadas por vírus • Squash mosaic virus (SqMV) Doenças causadas por vírus • Papaya ringspot virus (PRSV) http://vegetablemdonline.ppath.cornell.edu/Images/Cucurbits/Cuc_Viruses/WMV1.jpg 10/12/2013 7 Doenças causadas por vírus • Watermelon mosaic virus (WMV) Doenças causadas por vírus • Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) Doenças causadas por vírus • Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) 10/12/2013 8 Doenças causadas por vírus • Papaya ringspot virus (PRSV) Doenças causadas por vírus • Watermelon mosaic virus (WMV) Doenças causadas por vírus • Watermelon mosaic virus (WMV) Doenças causadas por vírus • Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) ZYMV-Abobrinha PRSV-Abobrinha Maize dwarf mosaic virus – mosaico anão do milho PRSV-Mamoeiro 10/12/2013 9 Variegação Glifosate Genético Fitotoxidade Sintomas que se confundem com os causados por vírus Virose e Deficiência N CTV-Citrus INSV-Cinerária Bean yellow mosaic virus-Tulipa Tospovirus- azaléia INSV-Impatiens spp CEVd-Citrus Pea enation mosaic virus (PEMV) Enação http://www.apsnet.org/online/view.asp?ID=121 http://www.apsnet.org/online/view.asp?ID=121 10/12/2013 10 PLRV-Batata ToMV-Nicothiana glutinosa Ciclo do Patógeno Sobrevivência - Restos de culturas - Hospedeiras intermediárias - Inseto vetor - Sementes -Transmissão Mecânica -Sementes e pólen -Material Vegetativo -Utensílios e ferramentas contaminados -Tratos culturais -Nematóides -Fungos -Plantas parasitas -Insetos Vetores Disseminação/Transmissão Transmissão mecânica • Vírus de plantas não têm a habilidade de penetrar a cutícula, epiderme ou a parede celular da planta. • Para transmissão experimental, são frequentemente transferidos por métodos mecânicos 10/12/2013 11 Insetos Denominações: Inseto Virulífero: inseto que adquiriu o vírus e é capaz de transmiti-lo; Período de Aquisição: tempo necessário para o inseto adquirir o vírus; Período Latente ou de incubação: período após a aquisição necessário para que o inseto se torne capaz de transmitir o vírus; Período de Retenção: tempo que o inseto é capaz de transmiti-lo; Tipos de Relacionamento Vírus-Vetor • Transmissão não-circulativa • Transmissão Circulativa • Transmissão Circulativa Propagativa TRANSMISSÃO NÃO-CIRCULATIVA/NÃO PERSISTENTE • Presente na maioria dos vírus que são transmitidos por afídeos • Vírus que são transmitidos dessa forma infectam ascélulas da epiderme da planta hospedeira • É caracterizada pela aquisição do vírus ocorrer em curtos períodos de tempo (segundos a minutos)/ • PICADA DE PROVA Myzus persicae / Cucumber mosaic virus (CMV)-Abóbora não circulativa Myzus persicae / Cowpea severe mosaic virus (CPSMV)-Abóbora não circulativa • Vírus semipersistentes formam uma associação com a parede do intestino anterior do afídeo. • A aquisição desses vírus requer a alimentação no floema, resultando em maiores períodos de aquisição do que os vírus transmitidos de modo não-persistente. • A transmissão necessita de minutos e a retenção do vírus tipicamente permanece durante horas • A retenção do vírus não permanece através das ecdises do desenvolvimento do afídeo • Uma vez que a parede do intestino anterior é separada do restante do citoesqueleto cuticular. TRANSMISSÃO SEMIPERSISTENTE 10/12/2013 12 • Todos os vírus transmitidos deste modo devem ser adquiridos do floema de uma planta infectada e depositados no floema de uma planta sadia. • Aproximadamente 20 minutos são necessários para os afídeos estabelecerem uma amostragem no floema.O período de aquisição e retenção requer horas a dias • Não-propagativa: os insetos podem permanecer virulíferos por semanas • EX: Bean golden mosaic virus (BGMV)/ mosca branca TRANSMISSÃO PERSISTENTE, CIRCULATIVA E NÃO PROPAGATIVA Bemisia tabaci Bean golden mosaic virus (BGMV)-Feijão Circulativa não-propagativa • Esse tipo de transmissão tem muito em comum com a transmissão persistente, circulativa não propagativa • Vírus são limitados ao floema • A transmissão é dependente da amostragem do floema e da passagem do vírus para a hemolinfa. • Após entrar na hemolinfa, vírus infecta e se replica no afídeo • O vírus também pode passar através dos ovários para a progênie TRANSMISSÃO PERSISTENTE, CIRCULATIVA E PROPAGATIVA Frankliniella schultzei Tomato spotted wilt virus (TSWV) Vira cabeça-Tomate Circulativa propagativa Outros agentes de transmissão: - Fungos: - Polymyxa, - Olpidium e - Spongospora - Nematóides: - Xiphinema, Longidorus, Paralongidorus, Trichodorus e Paratrichodorus 10/12/2013 13 -Cuscuta spp -Corda de viola INFECÇÃO • Penetração na célula hospedeira • Ferimentos • Vetores(Insetos, nematóides) • Liberação do ácido nucleico • Síntese das proteínas virais • Replicação do ácido nucléico • Encapsidamento Movimento e distribuição do vírus na planta • Movimento a curtas distâncias (célula-a-célula) – Modificações dos plasmodesmos: Poros que permitem a conexão entre as células; – Formação de túbulos: Formados pelas proteínas de movimento por meio de modificações dos plasmodesmos; • Movimento a longas distâncias (floema) – Transporte passivo acompanhando o fluxo de fotoassimilados; CONTROLE DE FITOVÍRUS •Deve ser PREVENTIVO •ESTRATÉGIAS: -Eliminação de fontes de inóculo •Plantas daninhas •Remoção de restos culturais •Produção de material propagativo livre de vírus •Roguing 10/12/2013 14 Escape ou fuga do inseto vetor •Plantio em regiões ou épocas desfavoráveis ao inseto vetor Controle químico do inseto vetor •Pode ou não levar a resultados satisfatórios •Deve se conhecer o relacionamento vírus-vetor - Natural: forma preferível de controle; - Preimunização: estirpe fraca de um determinado vírus protege a planta de um outro vírus patogênico; -Ex: PRSV-Abobrinha CTV-Citrus - Resistência transgênica:Transferência do gene de uma determinada espécie viral para plantas atacadas por esta espécie; -Ex:gene da proteína capsidial do TMV em plantas de Fumo Resistência •Referências bibliográficas: •AGRIOS, G.N. Plant Pathology, Academic Press, 4 ed. San Diego, 1997. • BOUKEMA , I. W. Resistance to TMV in Capsicum chacoense Hunz. Is governed by na allele of the L-locus. Capsicum Newsletter, n.3, p.47-47, 1984. • HADIDI, A., KHETARPAL, R.K.,KOGANEZAWA, H. Plant Virus Disease Control. APS Press, Minnesota, 1998. •HULL, R. Matthews’Plant Virology.Academic Press, 4 ed. San Diego, 2002. •NAGATA, A.K.I., et al., Princípios e técnicas de diagnose aplicados em fitovirologia. Sociedade Brasileira de Fitopatologia, Brasília, 2001, 186p. •NG, J.C.K., PERRY, K.L. Transmission of plant viruses by aphid vectors. Molecular Plant Pathology. N.5, p.505-11, 2004. •van REGENMORTEL, M. H. V. et al., Virus taxonomy: seventh report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. San Diego: Academic Press, 2000. 1162p.
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