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INTRODUÇÃO À VIROLOGIA UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA CAMPUS ROLIM DE MOURA DEPARTAMENTO DE AGRONOMIA Profª.: Dalza Gomes da Silva 1. HISTÓRICO Holanda, séc. XVII Tulipas variegadas (na verdade infectadas por um potyvírus) Preço pago por um único bulbo infectado: 4 toneladas de trigo 8 toneladas de cevada 4 bois gordos 8 porcos gordos 12 ovelhas gordas 2 barris de vinho 4 barris de cerveja 2 barris de manteiga 450 kg de queijo uma cama um armário uma pulseira de prata Tulipas comuns Tulipas variegadas 1. HISTÓRICO Mayer - 1886, Holanda Transmissão do mosaico do fumo por meio de injeção de extrato de planta doente em planta sadia. Comprovação da natureza biótica da doença Propõe que a doença é causada por fungo ou bactéria, mas não consegue isolar o agente etiológico 1. HISTÓRICO Ivanowski - Rússia,1892 Repete o experimento de Mayer, porém filtra o extrato de planta infectada em filtro de porcelana, capaz de reter bactérias. Filtrado transmite a doença. Não confiou nos próprios Resultados. Beijerinck - Holanda, 1898 Repete o experimento de Ivanowski, com os mesmos resultados Propõe que o mosaico do fumo é causado por um agente distinto de fungos e bactérias Contagium vivum fluidum (fluido vivo contagioso) - vírus 1. HISTÓRICO G.A. Kausche - Alemanha, 1939 Desenvolvimento do primeiro microscópio eletrônico de transmissão Primeira eletromicrografia: TMV cilíndrico Frederic Bawden e Willian Pirie - Inglaterra, 1936 Purificação do TMV e determinação de sua constituição química Detecção de nitrogênio, fósforo e carboidrato (ribose): nucleoproteína 1. IMPORTÂNCIA DOS VÍRUS Os vírus são estudados por dois motivos: Causam doenças de grande importância 2. São modelos para estudos de biologia 2. O QUE SÃO VÍRUS? MACROMOLÉCULAS: Ácido nucléico RNA ou DNA Fita simples Fita dupla Capa protéica Envelope (alguns) Replicação no hospedeiro Ácido nucléico Capa protéica O que são VIRÓIDES? RNA, fita simples, circular, sem capa protéica. Capsômero 2. O QUE SÃO VÍRUS? A B Alongados Icosaédricos Alongado rígido Alongado flexuoso Baciliforme Icosaédricos ou isométrico 2. O QUE SÃO VÍRUS? Todos os vírus conhecidos, dentro e fora do reino vegetal, são parasitas intracelulares obrigatórios, incapazes de multiplicar-se fora de uma célula hospedeira. Embora os vírus possam conservar-se viáveis (infectivos) fora da célula hospedeira, em alguns casos por períodos de tempo relativamente longos, somente no interior desta é que são capazes de se replicar. 2. O QUE SÃO VÍRUS? Características que diferenciam os vírus de outros organismos: presença de apenas um tipo de ácido nucléico (DNA ou RNA); uma vez no interior da célula, não existe separação (p.ex., por meio de membranas) entre o vírus e o citoplasma da célula hospedeira; ausência de maquinaria para síntese de proteínas; replicação por meio de síntese dos componentes seguido de montagem das partículas virais. 2. O QUE SÃO VÍRUS? Características que NÃO diferenciam os vírus de outros organismos: tamanho (Poxviridae vs. Chlamydiae); multiplicação apenas no interior da célula hospedeira (Chlamydiae); 3. FORMA E DIMENSÕES DOS VÍRUS? TAMANHO Isométricos: 17 – 300 nm Alongados: 3 – 25 nm X 200 – 2000 nm nm = 1/1.000.000 mm 4,3% 13% 76,6% 3. FORMA E DIMENSÕES DOS VÍRUS? 4,1% 2% Comparação entre tamanhos de agentes causais de doenças de plantas. A B C D E F G A: Cabeça de um nematóide B: Hifa fúngica C: Protozoário D: Bactéria E: Fitoplasmas F: Viróides G: Vírus 4. SINTOMAS MORFOLÓGICOS 4.1 – DESVIOS DE COR Amarelecimento e albinismo: diminuição da clorofila Bronzemento: Aumento de pigmentos (melanina) Clorose: Diminuição da clorofila e outros pigmentos Mosaico: Mistura de áreas verdes e cloróticas Mosqueado: diferentes matizes de verde Variegação: áreas com riscos despigmentados Clorose Mosaico Albinismo 4. SINTOMAS MORFOLÓGICOS 4.2 – DEFORMAÇÕES Nanismo: redução do crescimento Bolhas: tecido abaulado Cordão de sapato: folíolos afilados Enrolamento e epinastia: encurvamento da folha para cima ou para baixo Enrolamento de folhas Cordão de sapato A nomenclatura de fitovírus não segue o esquema binomial latino. De acordo com o Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV): A nomenclatura deve ser feita em inglês, com a espécie recebendo um nome composto (normalmente incluindo o hospedeiro e o sintoma típico) e o termo “vírus”. Tobacco mosaic virus (TMV), Potato virus X (PVX), Human immunodeficiency virus (HIV) 5. COMO SÃO CLASSIFICADOS OS VÍRUS DE PLANTAS? Cultura Sintoma Vírus 6. COMO SE MULTIPLICAM OS VÍRUS? Entrada do vírus na célula do hospedeiro: Ferimentos – expõe o interior da célula permitindo a entrada do vírus. Vetor - deposita o vírus diretamente no interior da célula 7 - MOVIMENTO CÉLULA-A-CELULA DE FITOVÍRUS Disseminação do vírus na planta: Curta distância: movimento célula-a-célula via plasmodesmos. Longa distância: movimento sistêmico via floema 8 - TRANSMISSÃO NATURAL DE VIRUS DE PLANTAS SEMENTES Numero considerável de viroses são transmitidas pelas sementes. Sementes infectadas podem ser importante fontes de inóculo para epidemias. Uso de sementes sadias é uma forma eficiente de se obter plantas livres de vírus. MATERIAL PROPAGATIVO Importante para culturas propagadas vegetativamente Limpeza clonal – cultura de meristema 8 - TRANSMISSÃO NATURAL DE VIRUS DE PLANTAS ÁCAROS Apenas 3 gêneros de ácaros transmite 2 gêneros de vírus O vírus é capaz de se replicar no ácaro Doença de fácil controle: basta controlar o ácaro INSETOS: 90% das virose são transmitidas por insetos. Afídeos (pulgões +/- 80 espécies) – transmitem todos os potyvirus; Cigarrinhas(+/- 35 espécies); Mosca branca (+/- 4 espécies)– transmitem todos os begomovirus; Tripes (+/- 8 espécies); Besouros. Período de aquisição = tempo que o inseto leva para adquirir o vírus ao se alimentar de uma planta infectada. Período Latente – intervalo de tempo entre aquisição e a capacidade de transmissão do vírus para outras plantas. Período de retenção – intervalo de tempo em que vetor pode transmitir o vírus sem voltar a se alimentar de uma planta infectada. 8 - TRANSMISSÃO NATURAL DE VIRUS DE PLANTAS Forma de adquirir o vírus Picada de prova Picada de alimentação Per. de aquisição Período latente Período de retenção Não circulativo Segundos a minutos - Minutos a horas Circ. não-propagativo Algumas horas Minutos a horas Alguns dias Circulativo propagativo Horas a dias Alguns dias Resto da vida Picada de prova Picada de Alimentação 8 - TRANSMISSÃO NATURAL DE VIRUS DE PLANTAS Não-circulativo Circ. não-propagativo Circulativo propagativo 9 - PRINCIPAIS MÉTODOS DE CONTROLE DE FITOVIROSES Eliminar hospedeiros alternativos Lavoura abandonada 9 - PRINCIPAIS MÉTODOS DE CONTROLE DE FITOVIROSES Evitar plantios seqüenciais em áreas contíguas Controle químico de insetos vetores Roguing – eliminação de plantas doentes Imunização com estirpe fraca de vírus MICOPLASMAS E ESPIROPLASMAS Coconut cadang-cadang Coconut cadang-cadang viroid (CCCVd) Sintomatologia: requeima das folhas e morte da planta Ocorrência: Ásia OUTROS AGENTES CAUSADORES DE DOENÇAS DE PLANTAS UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA CAMPUS DE ROLIM DE MOURA DEPARTAMENTO DE AGRONOMIA Profª.: Dalza Gomes da Silva MICOPLASMAS E ESPIROPLASMAS ORGANISMOS Unicelulares Procariotos Sem parede celular Alto grau de pleomorfismo MLO = Mycoplasmalike organism DESCOBERTA Cientistas japoneses (1967) Associação de procariotos sem parede celular às doenças de plantas: Rainha-margarida Amarelecimento Amoreira Nanismo MICOPLASMAS MORFOLOGIA E ESTRUTURA - Procariotos Apresentam uma única membrana ao redor do citoplasma Internamente Grânulos densos Filamentos de DNA ESPIROPLASMAS Organismos com morfologia helicoidal, sem parede celular, com apenas uma membrana unitária envolvendo o citoplasma. São encontrados restritos ao floemade plantas. MICOPLASMAS E ESPIROPLASMAS IDENTIFICAÇÃO Uso de metodologias complexas - Sorologia - Ácido nucléico PCR e RFLP. ELISA Imunoensaio “dot blot” Microscopia de imunoflorescência ou imunoabsorbância). MICOPLASMAS E ESPIROPLASMAS SINTOMAS E PATOGENICIDADE Geralmente associados a doenças conhecidas como “amarelo”. Clorose; Redução de tamanho de folhas e flores; Superbrotamento; Deformação de órgãos florais; Esterilidade de flores; Encurtamento de entre-nós Enfezamento; Necrose de floema; Declínio generalizado. MICOPLASMAS E ESPIROPLASMAS HOSPEDEIROS E TRANSMISSÃO Grande diversidade de plantas e cigarrinhas. EXTERNAMENTE: Superfície de órgãos florais INTERNAMENTE: Habitam o floema São disseminados por insetos sugadores. Amarelo letal Fitoplasma: Phytoplasma palmae (Palm lethal yellowing Phytoplasma) Sintomatologia: Queda de frutos jovens, amarelecimento de folhas, com posterior secamento e queda. Ocorrência: América Central, América do Sul e Ásia. Coqueiro e Palmeira Imperial Amarelo letal do coqueiro PROTOZOÁRIOS HISTÓRICO 1931 – cafeeiro: Necrose do floema Phytomonas leptovarum 1976 – palmáceas - “murcha” – coqueiro Patogênicos a plantas: Filo – Protozoa Gênero – Phytomonas Família – Trypanossomatidae Transmissão: Insetos vetores (percevejos) Mecanicamente Enxertia Sintomatologia: bastante variável Varia de acordo com o hospedeiro e com a localização do protozoário na planta Palmáceas: Murcha, amarelecimento e escurecimento das folhas, podridão do broto apical, necrose das inflorescências e raízes. Morte da planta Murcha das palmáceas Phytomonas sp. Até a próxima aula! RNA Subunidades da proteína capsidial 9 nm 9 nm 9 nm 9 nm A B Subunidades da proteína capsidial
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