Luciana de Omena Gusmão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
Avaliação da Resistência de Genótipos de Fava (Phaseolus lunatus L.) ao Cowpea
aphid-borne mosaic virus (CaBMV)
Luciana de Omena Gusmão
RIO LARGO - ALAGOAS
2010
LUCIANA DE OMENA GUSMÃO
Avaliação da Resistência de Genótipos de Fava (Phaseolus lunatus L.) ao
Cowpea aphid-borne mosaic virus (CaBMV)
Trabalho
de
Conclusão
de
Curso
apresentado ao Centro de Ciências
Agrárias como parte dos requisitos para
obtenção do título de Agrônomo.
Orientador: Gaus Silvestre de Andrade Lima
RIO LARGO - ALAGOAS
2010
ÍNDICE DE FIGURAS
Pág
Figuras
01
Partículas de um potyvirus (PVY) ao microscópio eletrônico.
06
Reproduzido de Brunt et al. (1996). Barra = 100nm
02
Foto de um afídeo extraída da enciclopédia eletrônica, Winkpedia).
08
03
Cultura da fava (Phaseolus lunatus L.) contaminada pelo vírus Cowpea
15
aphid-borne mosaic virus (CABMV). A (mosaico), B (distorção foliar)
e
C
(clorose)
-
infecção
sistêmica.
D
(necrose)
e
E
(hipersensibilidade) - infecção local. F - planta sadia.
i
ÍNDICE DE TABELAS
Tabelas
01
Pág
Procedência dos isolados do Cowpea aphid-borne mosaic virus a
serem utilizados nesse trabalho.
02
Avaliação dos genótipos de fava ao CABMV. Em detalhes as
características dos sintomas.
12
16
ii
Avaliação da Resistência de Genótipos de Fava (Phaseolus lunatus L.) ao Cowpea
aphid-borne mosaic virus (CaBMV)
GUSMÃO L. O. Avaliação da Resistência de Genótipos de Fava (Phaseolus lunatus L.) ao
Cowpea aphid-borne mosaic virus (CaBMV). Orientador: Dr. Gaus Silvestre de Andrade
Lima. Rio Largo-AL, 2010. 24 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Agronomia).
A fava (Phaseolus lunatus L.) é uma importante fonte de proteínas para pequenos
agricultores da região Nordeste do Brasil, onde se destacam os estados do Ceará, da Paraíba
e de Pernambuco como os principais produtores nacionais. Em Alagoas a fava é geralmente
cultivada durante a estação chuvosa em consórcio com o milho. Um dos fatores que pode
limitar a produção de fava é a incidência do mosaico causado pelo Cowpea aphid-born
mosaic virus (CABMV). A utilização de variedades resistentes pode ser uma opção para o
manejo da doença, entretanto nenhuma pesquisa foi conduzida nesse sentido. Diante do
exposto o presente trabalho teve como objetivo avaliar a reação de genótipos de fava ao
CABMV em condições controladas. Foram avaliados 31 genótipos em relação a dois
isolados do CABMV, sendo inoculadas 12 plantas por genótipo por isolado. A avaliação
consistiu no acompanhamento do desenvolvimento dos sintomas durante 30 dias após a
inoculação. Os genótipos suscetíveis exibiram lesões cloróticas nas folhas inoculadas e
mosaico e deformação nas folhas não inoculadas. Alguns genótipos demonstraram
resistência isolado-específica e cinco se destacaram como resistentes a ambos os isolados
do CABMV, sendo essa resistência expressa como lesões necróticas observadas sobre as
folhas inoculadas (reação de hipersensibilidade) e ausência de sintomas nas folhas não
inoculadas.
iii
Ao meus queridos irmãos José Lucas
e Rubiana, pelo incentivo e apoio em
todos os momentos e a todos meus
familiares OFEREÇO.
Aos meus pais José de Gusmão e
Carmem Lucia, que sempre serão os
meus maiores exemplos de vida e ao meu
esposo Eduardo Cabral, por todo amor,
apoio, carinho, dedicação e paciência
DEDICO.
iv
AGRADECIMENTOS
A Deus por está presente em todos os momentos da minha vida, me dando força nas
horas que mais precisei;
Ao meu esposo Eduardo Cabral que sempre esteve ao meu lado em todos os
momentos, me apoiando, incentivando, com toda paciência, amor, carinho e dedicação;
Aos todos meus familiares que sempre me incentivam e me auxiliam nas horas mais
difíceis da minha vida, em especial meus irmãos e meus pais;
Ao Prof. Dr. Gaus Silvestre de Andrade Lima, pela oportunidades, amizade, apoio,
respeito, conhecimento transmitido durante todo esse tempo em que eu participei das
atividades realizadas no Laboratório de Fitopatologia e dedicação na orientação dos
trabalhos acadêmicos.
A Profª.Dra. Iraildes Pereira Assunção, por todo apoio, confiança e ensinamentos,
contribuindo assim da melhor forma, para a minha formação profissional;
A todos os professores do Centro de Ciências Agrárias pelos ensinamentos e
acessibilidade para consultas em toda a minha vida acadêmica
A pesquisadora Marissônia Noronha de Araújo pela oportunidade, confiança e
amizade.
Às professoras Maria de Fátima e Edna Peixoto pela amizade e ensinamentos na
área de pesquisa, ao professor Julio Alves pelo apoio e ajuda.
Aos meus amigos, Edilaine Alves, Cintia Caroline, Liliane Dias, Mariote Neto,
Marcondes Araújo, Igor Tenório, Edypo Jacob, Erika, Georgia, Laís, Leonardo, Joyce,
Frederico Feijó, Wellington, Jaqueline, Sandra e a todos que compõem o Laboratório de
Fitopatologia Molecular, pelo carinho, bons momentos, apoio, amizade e ajuda nos
momentos que precisei.
v
SUMÁRIO
Página
Lista de Figuras...........................................................................................................
I
Lista de Tabelas...........................................................................................................
Ii
Resumo........................................................................................................................
Iii
1. Introdução................................................................................................................
01
2. Revisão de Literatura...............................................................................................
03
2.1 Fava (Phaseolus lunatus L.).............................................................................
03
2.2 Família Potyviridae .........................................................................................
04
2.3 Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV).................................................
07
2.4 Transmissão Natural do CABMV....................................................................
09
2.5 Transmissão Mecânica.....................................................................................
10
2.6 Controle da Doença..........................................................................................
10
3. Material e Métodos............................................................................................
12
3.1 Local de Execução.............................................................................................
12
3.2 Obtenção, caracterização e manutenção dos isolados virais..............................
12
vi
3.3 Avaliação da resistência de genótipos de fava..................................................
4. Resultados e Discussão...........................................................................................
13
14
5. Considerações Finais
17
6 Conclusões...............................................................................................................
18
7. Referências Bibliográficas......................................................................................
19
vii
1. INTRODUÇÃO
O Nordeste brasileiro tem se destacado como um dos maiores produtores de fava
(Phaseolus lunatus) do Brasil, atingindo em 2008 uma área plantada de aproximadamente
40,7 mil hectares e uma produção de 14 mil toneladas. Sendo responsável por
aproximadamente 96% de toda produção nacional, destacando os estados da Paraíba, Ceará
e Pernambuco. Atingindo uma relativa importância sócio-econômica em alguns estados
onde apresenta um grande potencial para fornecer proteína vegetal à população,
funcionando como uma fonte alternativa de alimento e complementando a renda dos
pequenos agricultores, contribuindo economicamente em 2006 com aproximadamente R$
25 milhões (IBGE, 2007).
Tanto pelos expressivos resultados econômicos, quanto pela importância social, na
alimentação e na rentabilidade dos pequenos e médios produtores, ela representa grande
importância no contexto da agricultura familiar. No entanto, a cultura da fava tem merecido
pouca atenção por parte dos órgãos de pesquisa, resultando num limitado conhecimento das
suas potencialidades (AZEVEDO et al., 2003)
O emprego de baixa tecnologia (SANTOS et al., 2002) e a ocorrência de doenças
tem dificultado o cultivo e afetado a qualidade dos grãos dessa cultura e comprometendo a
produção. Entre as doenças estão as viroses, incluindo o mosaico, ocasionado pelo Cowpea
aphid-borne mosaic virus (CABMV). O CABMV é transmitido através das sementes, bem
como por várias espécies de afídeos não-persistentes Brunt et al., (1990). Os sintomas da
doença variam com a estirpe do vírus e com as cultivares, mas são geralmente sob a forma
de verde escuro cheio de lesões cloróticas ou necróticas que se espalham por longo das
nervuras, distorções foliar, bolhas, e nanismo (BOCK; CONTI, 1974).
Entre as medidas mais eficientes de controle do vírus, o controle químico do inseto
vetor (pulgão) é o mais utilizado. Contudo este tipo de controle é dificultado devido a
constante migração de grandes populações do inseto de lavouras mais velhas para as mais
novas, também pela rápida resistência adquirida aos inseticidas e além de elevar
drasticamente os custos de produção (FARIA, et al, 2000).
O uso de variedades resistentes poderá ser efetivo, uma vez que os demais métodos
têm eficiência parcial. Sendo assim, a identificação de fontes de resistência é de grande
1
importância no manejo das viroses de um modo geral. No caso do CABMV já se encontrou
algum nível de resistência ao CABMV em acessos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris)
(FISHER; KYLE), 1996).
A coleção do Setor de Melhoramento Genético do Centro de Ciências Agrárias da
UFAL possui uma coleção de germoplasma com 121 acessos de fava.
Diante do exposto, o presente trabalho objetivou determinar a reação de genótipos de
fava ao CABMV sob condições de inoculações controladas.
2
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Fava (Phaseolus lunatus L.) : Botânica, Distribuição e Importância
Econômica
A família Fabaceae, uma das maiores entre as dicotiledôneas, com 18.000 espécies e
643 gêneros, distribuídas em todo o mundo, estando concentrada nas regiões tropicais e
subtropicais (BROUGHTON et al., 2003). A família apresenta grande importância
econômica por apresentar espécie produtoras cultivadas em larga escala como soja (Glycine
max), ervilha (Pisum sativum), alfafa (Medicago sativa), feijão (Phaseolus vulgaris), entre
outras (MCCLEAN et al., 2005).
A espécie Phaseolus lunatus L., também conhecida como feijão-fava, feijão-lima ou
simplesmente fava, é uma das cinco espécies do gênero Phaseolus explorada
comercialmente no mundo, atingindo relativa importância econômica no continente
africano e em alguns estados brasileiros, por apresentar potencial para fornecer proteína
vegetal à população, funcionando como uma fonte alternativa de alimento em vários
municípios do Nordeste do Brasil (ZIMMERMANN; TEIXEIRA, 1996). É planta de
cultivo anual e possui hábitos de crescimento determinado e indeterminado (VIEIRA,
1992b).
A fava, originária da América Latina, é cultivada na América do Norte, na América
do Sul, na Europa, no leste e oeste da África e no sudeste da Ásia (BAUDOIN, 1988). Nos
Estados Unidos, um dos maiores produtores de fava do mundo, o seu consumo ainda em
estado verde, na forma de conserva (grãos enlatados ou congelados e empacotados) é muito
apreciado, superando o consumo na forma de grãos secos (VIEIRA, 1992).
No Nordeste do Brasil, a fava constitui uma cultura relevante no contexto da
agricultura familiar, sendo cultivada geralmente durante a estação chuvosa em consórcio
com o milho. No ano de 2007, foram produzidas, no Nordeste, 14.925 toneladas de grãos
secos de fava, numa área plantada de 33.851 ha, tendo os estados da Paraíba e Ceará como
os maiores produtores. Em Alagoas, a área cultivada com fava é de 580 ha, com uma
produção de 277 toneladas, sendo os municípios de União dos Palmares e Santana do
Mundaú os que apresentam as maiores produções (IBGE, 2007).
3
Embora sua utilização seja relativamente menor, a fava parece ter uma capacidade
de adaptação mais ampla que o feijão comum (P. vulgaris). Acredita-se que as principais
razões para o cultivo relativamente limitado da fava sejam a tradição do consumo de feijão
comum, o paladar da fava e o seu tempo de cocção mais longo, além da falta de variedades
adaptadas às condições da região (SANTOS, 2002).
A baixa produtividade de fava pode ser atribuída também ao fato de parte da
produção ser oriunda de pequenos produtores em consórcio sem adoção de tecnologia que
vise seu aumento (SANTOS, 2002). Apesar de rústica, perdas de produção consideráveis
são relatadas para a cultura da fava, principalmente devido a estresses bióticos e abióticos,
além da ocorrência de doenças que tem dificultado o cultivo e afetado a qualidade dos
grãos. Entre as doenças mais importantes estão às viroses, principalmente aquelas
ocasionadas por Potyvirus. As plantas infectadas apresentam um intenso mosaico e têm a
produtividade drasticamente reduzida. Lopes et al. (2004) detectou a presença do vírus nos
municípios de Maceió, Rio Largo e São Miguel dos Campos.
Vários são os agentes patogênicos que podem incidir na cultura e provocar perdas
na qualidade e no rendimento, em especial fungos, bactérias, nematóides e vírus (SANTOS
et al, 1999). A agressividade do patógeno, o efeito sinérgico entre patógenos, a
suscetibilidade do cultivar, a idade da planta na época da infecção, além das condições
ambientais e do manejo cultural irão determinar a intensidade da doença e extensão das
perdas (SANTOS et al., 1999).
2.2 Família Potyviridae
Entre os patógenos que podem incidir sobre a cultura está o CABMV, o qual
pertence à família Potyviridae que constitui o maior e, do ponto de vista econômico, o mais
importante grupo de vírus de plantas. De acordo com o último relatório do Comitê
Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV), 20 % dos vírus de plantas pertencem a essa
família (BRUNT et al., 1996). Constitui a maior família de vírus de plantas, é dividida em
seis gêneros (Potyvirus, Rymovirus, Tritimovirus, Bymovirus, Ipomovirus e Macluravirus),
de acordo com o tipo de inseto vetor e número de componentes do genoma (BERGER et
4
al., 2005). Todos os membros da família são transmitidos por vetores e possuem genoma
composto por RNA de fita simples (ssRNA) (HULL, 2002).
Os vírus da família Potyviridae causam distorção de folhas, mosqueado, necrose,
mosaico intenso e redução acentuada no crescimento das plantas, reduzindo em até 80% a
produtividade. Cultivares tolerantes em geral carece de características de mercado, havendo
urgente necessidade de obtenção de variedades comerciáveis com maior resistência
(BARBOSA et al., 2008).
Os potyvirus causam perdas superiores às causadas por todos os outros vírus de
plantas em conjunto. Alguns potyvirus também possuem grande importância econômica,
causando grandes perdas ou exigindo o uso sistemático de medidas de controle, como o
Papaya ringspot vírus (PRSV) em mamoeiro, Bean common mosaic virus (BCMV) e Bean
Common Mosaic Necrosis Virus (BCMNV) em feijoeiro, o Lettuce mosaic virus (LMV)
em alface, e outros (ZERBINI; ZAMBOLIM,1999).
Os potyvírus são cosmopolitas, sendo encontrados em todas as regiões do globo,
infectando mais de 2.000 espécies de plantas em mais de 550 gêneros de 81 famílias
(BRUNT et al., 1996).
Dentre estes, o gênero Potyvirus inclui os vírus transmitidos por afídeos e com um
componente genômico (BERGER et al., 2005.) e parece englobar os vírus mais bem
sucedidos em infectar as plantas (RYBICHI; PIETERSEN, 1999). Possuem partículas
alongadas e filamentosas que variam de 680 a 900nm de comprimento e com largura entre
11 a 15nm (DOUGHERTY; CARRINGTON, 1988; RIECHMANN, et al., 1992). A Figura
1 mostra em detalhes a estrutura viral de um Potyvirus.
5
Figura 1. Partículas de um Potyvirus (PVY) ao microscópio eletrônico. Reproduzido de
Brunt et al. (1996). Barra = 100nm.
Dentre as espécies de ocorrência no Brasil, destaca-se o Cowpea aphid-borne
mosaic virus (CABMV) (MELO; OLIVEIRA, 2008), que infecta várias leguminosas
cultivadas, como caupi, feijoeiro e fava, além de constituir a principal virose do
maracujazeiro (ZERBINI et al., 2008).
O CABMV foi primeiramente relatado na Itália por Lovisolo; Conti (1966). Foi
mais tarde relatado na Nigéria em 1976 (LADIPO, 1976). Desde então tem sido encontrado
em todas as zonas ecológicas na África, Europa (Itália, e provavelmente Romênia), na Ásia
(Índia, Irã, Japão e, provavelmente, China), EUA, (Flórida) e no sudoeste da área do
Pacífico, provocando graves prejuízos em várias culturas (HAMPTON et al., 1997).
Vidano e Conti (1965) foram os primeiros a informar sobre CABMV infectando
caupi (na Itália) e Lovisolo e Conti (1966) descreveu as propriedades do CABMV. Bock e
Conti (1974) revisaram as propriedades de CABMV, onde o vírus foi classificado como um
distinto membro do grupo Potyvirus (HARRISON et al. 1971, FENNER 1976,
MATTHEWS 1979, HOLLING e BRUNT, 1981).
O CABMV tem uma larga gama de hospedeiras (BOCK 1973, EDWARDSON;
CHRISTIE, 1986, CHANG; KUO 1988), tem sido relatado em hospedeiros não naturais e
entre plantas daninhas (KONATE; NEYA 1996). CABMV infecta muitas espécies na
família Fabaceae (Leguminosae) e a maioria das estirpes também infectam membros de
6
Amaranthaceae, Chenopodiaceae, Cucurbitaceae, Labiatae e Solanaceae (LOVISOLO;
CONTI, 1966; BOS, 1970; BOCK, 1973).
O CABMV é um dos principais vírus que infectam caupi com resultados
devastadores,
em
alguns
casos
tem
sido
relatada
perda
total
da
produção
(THOTTAPPILLY; ROSEL, 1992).
A gama de hospedeiros dos isolados de CABMV do Irã incluíram 15 espécies em
seis famílias (KAISER; MOSSAHEBI,1975). No leste africano isolados de CABMV foram
encontrados em 19 espécies de Fabaceae e 12 espécies de outras plantas não-leguminosas
(BOCK, 1973). Um isolado de CABMV proveniente do Marrocos (CABMV-Mor), induziu
sintomas sistêmicos, em apenas cinco anos quando 27 espécies foram inoculadas
(FISCHER; LOCKHART, 1976). Enquanto que um isolado da Índia induziu infecção
sistêmica em apenas três espécies de leguminosas (Canavalia ensiformis, Phaseolus
lunatus cv. Susse Wonder e Vigna unguiculata cv. al Early Rashorn) (MALI et al., 1988).
Um isolado da Tanzânia (CABMV-Tanz) induziu infecção sistêmica em Vigna aconitifolia,
V. radiata e V. mungo (EDWARDSON; CHRISTIE, 1986).
A seqüência completa do genoma de um isolado de CABMV em Zimbabwe foi
determinada (MLOTSHWA et al., 2002). Ele é composta de 9.465 nucleotídeos sem a
cauda poli-A e 9.159 destes nucleotídeos são sequências codificantes que se traduz numa
poliproteína de 3.053 aminoácidos. A poliproteína é auto-catalítica clivada em 10 proteínas
com a proteína capsidial (CP), sendo a maioria das proteínas C-terminal. A CP encapsida o
RNA genômico e é essencial para a transmissão mediada pelo pulgão, bem como para o
movimento célula-a-célula e para o movimento de longa distância (SHUKLA et., 1994). A
sequência (Ile / Val)-asp-Ala-Gly, vulgarmente conhecido como (I / V) DAG da capa
protéica tem se mostrado essencial para a transmissão de pulgão (REICHMANN et al.,
1992; BENDAHMANE et al., 2007).
2.3 Transmissão natural do CABMV
A transmissão natural de CABMV em campo ocorre por meio de afídeos (CHAGAS et al.,
1981). O relacionamento vírus/vetor é do tipo não circulativo, implicando em um período
7
de aquisição curto (de alguns segundos a poucos minutos), ausência de período de latência,
e período de retenção também curto (inferior a uma hora, em alguns casos podem chegar a
algumas horas) (MATTHEWS, 1999).
Considerando-se as características do modo de transmissão não-circulativo e a
inespecificidade da transmissão de potyvírus por afídeos, é fácil compreender o papel
fundamental que os insetos vetores desempenham na disseminação desses vírus. De fato os
potyvírus importantes economicamente são transmitidos eficientemente por afídeos em
condições de campo. Como a aquisição e a inoculação ocorrem durante picadas de prova,
não há necessidade de colonização da planta pelo afídeo para que a transmissão ocorra
(YUAN; ULLMAN, 1996).
Figura 2. Foto de um afídeo extraída da enciclopédia eletrônica, Winkpedia.
8
2.4 Transmissão Mecânica
Os vírus do gênero Potyvirus também são transmitidos experimentalmente, por inoculação
mecânica, através do extrato bruto ou de preparações purificadas de vírus (SHUKLA et al,
1994.)
Nesse processo alguns cuidados básicos devem ser tomados para que um vírus seja
transmitido com sucesso via extrato vegetal. Um dos parâmetros essenciais é o pH do
extrato, que deve ser mantido próximo ao ótimo - neutralidade para a maiorias dos vírus de
planta - o que implicará em uma estabilidade da partícula viral. É também necessário
minimizar a atividade de enzimas oxidativas e de compostos fenólicos, que podem
desestabilizar a partícula viral devido à modificações na proteína do capsídeo. A utilização
de uma solução tampão contendo agentes redutores ou quelantes é a forma mais
comumente encontrada para satisfazer esses requisitos. Os tampões de fosfato são os mais
empregados para transmissão mecânica, por serem relativamente inertes e não causarem
efeitos deletérios às partículas virais. Entre os agentes redutores e quelantes mais
comumente usados pode-se citar o sulfito de sódio, β-mercaptoetanol, EDTA, PVP ou
dietilditiocarbamato de sódio (Na-DIECA). Uma vez preparado o extrato vegetal, esse deve
ser rapidamente utilizado para a inoculação, pois mesmo com os cuidados acima citados, a
sobrevivência do vírus no extrato é limitada. Finalmente, deve-se assegurar que as células
vegetais permitirão a entrada das partículas virais. Em outras palavras, deve-se provocar
ferimentos nas células, mas impedindo que essas morram, pois células mortas não
permitirão a replicação viral. Esse objetivo é atingido pelo uso de um abrasivo, como o
óxido de alumínio, normalmente denominado Carborundum 600 (600 mesh). Esse abrasivo
deve ser pulverizado sobre as folhas a serem inoculadas, ou pode ser misturado ao extrato
vegetal tamponado (o que é mais prático quando o número de plantas a serem inoculadas é
muito grande). (SHUKLA et al,1994.)
Os potyvirus apresentam uma grande variação de sintomas tanto nas espécies
hospedeiras experimentais como nas naturais, e a expressão do sintoma na planta
hospedeira, de forma geral, é pouco visível. Dentre os sintomas causados por potyvirus
estão: o mosaico, mosqueado, lesões necróticas, clareamento de nervuras, lesões cloróticas,
9
epinastia, mosaico bolhoso, redução da área foliar e, comumente, são observadas as
combinações dos mesmos. (SHUKLA et al.,1994.)
2.5 Controle da Doença
O controle de doenças causadas por Potyvirus é dificultado pelo caráter da
transmissão via inseto vetor e pela ampla gama de hospedeiros do vírus. O tipo de
transmissão inviabiliza o controle do vírus pelo controle químico do vetor (ZERBINI;
ZAMBOLIM, 2000).
O vírus pode ser controlado através de práticas culturais, que incluem a semeadura
precoce e consorciação de feijão-caupi com cereais, e isso pode, eventualmente, diminuir a
incidência do vírus (KANNAIYAN E HACIWA 1993). Uso de sementes livres de vírus é
potencialmente importante, sobretudo na prevenção da disseminação de novas áreas
(ZETTLER; EVANS, 1972).
As medidas de controle utilizadas visam reduzir as fontes de infecção dentro ou fora
da cultura, limitar a disseminação de vetores e minimizar o efeito da infecção na produção.
De modo geral, tais medidas não oferecem nenhuma solução permanente para o problema
das moléstias causadas por vírus (MATTHEWS, 1991). Apesar da considerável pesquisa,
na área, não existe nenhum composto que possa ser aplicado rotineiramente para controlar
de forma direta os vírus que atacam as plantas. A toxicidade e os custos elevados tomam
inviável a comercialização de compostos antivirais (FRASER, 1992). Além disso, como os
vírus não têm metabolismo próprio e são intimamente dependentes do hospedeiro para sua
multiplicação, qualquer composto que bloqueie a multiplicação viral também afetará o
desenvolvimento da célula hospedeira (VICENTE ; DE FAZIO, 1982).
2.6 Resistência Genética
O melhoramento para resistência aos vírus ou aos seus vetores é, atualmente, a mais
eficiente estratégia de controle em longo prazo das moléstias virais (MATTHEWS, 1991;
10
HULL, 1994). No entanto, há relativamente poucas fontes de resistência natural para as
viroses das principais culturas (MATTHEWS, 1991; FRASER, 1992) e a resistência ao
vetor do vírus não garante durabilidade no campo, devido às variações na população do
vetor (HULL, 1994). Na última década, o desenvolvimento da tecnologia do DNA
recombinante abriu novas perspectivas para o melhoramento de plantas resistentes a
viroses. Tomou-se possível a transferência de genes de resistência através das fronteiras
entre espécies, gêneros e famílias de plantas, possibilitando também formas de resistência
derivadas do próprio patógeno (MATTHEWS, 1991; HULL, 1994).
O melhoramento para resistência a viroses pode operar indiretamente, pêlos efeitos
no vetor, ou diretamente, pela prevenção da multiplicação do vírus ou evitando seus efeitos
deletérios na planta (FRASER, 1992; HULL, 1994). A resistência direta ao vírus mais
utilizada pêlos melhoristas é controlada por um único locus gênico, apesar de sistemas mais
complexos serem conhecidos (FRASER, 1992).
As variedades ou linhagem de plantas que revelam resistência em experimentos
preliminares devem ser testadas sob várias condições climáticas, diversas estirpes do vírus
e diferentes pressões de inoculação. Uma vez que uma substancial população de plantas
resistentes seja exposta no campo, existe uma grande probabilidade que uma nova estirpe
do vírus se desenvolva através de evolução, ou então seja introduzida, vencendo assim a
resistência. Desta forma, mesmo quando uma variedade aparentemente bem sucedida é
obtida através do melhoramento, é de extrema importância que se mantenham técnicas
culturais que visem minimizar o contato da variedade com o vírus em questão
(MATTHEWS, 1991).
11
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Local de Execução
O presente projeto foi desenvolvido no Laboratório de Fitopatologia Molecular e
Virologia Vegetal e no telado do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de
Alagoas.
3.2 Obtenção, Caracterização e Manutenção dos Isolados Virais
Foram utilizados dois isolados de CABMV, cujas procedências encontram-se na
Tabela 1. Um procedente do estado de Pernambuco e o outro de Alagoas, os isolados foram
caracterizados biologicamente (gama de hospedeiras) e molecularmente (seqüenciamento
do gene da capa protéica). Todos os isolados foram multiplicados em feijão-caupi e
armazenados em ultrafreezer (-80 0C).
Tabela 1. Procedência dos isolados do Cowpea aphid-borne mosaic virus a serem
utilizados nesse trabalho.
Isolado
Procedência
Hospedeiro original
UFAL-1
Garanhuns – PE
Feijão Caupi
UFAL-2
Viçosa – AL
Maracujazeiro
12
3.3 Avaliação da resistência de genótipos de fava
Sementes de 31 genótipos de fava, provenientes da coleção do Setor de
Melhoramento Genético do Centro de Ciências Agrárias da UFAL (Tabela 2) foram
semeadas em copos de 200 ml em casa de vegetação e foram inoculadas aos sete dias após
a germinação com os dois isolados do CABMV. A inoculação foi realizada por meio da
fricção de seiva de plantas infectadas sobre as folhas cotiledonares de plantas com sete dias
após a germinação, previamente pulverizadas com o abrasivo carborundum. O inóculo foi
preparado macerando-se folhas de caupi infectadas em tampão fosfato de potássio, 0,01 M,
pH 7,0, na proporção de 1 grama de folha para cada 100 mL de tampão. Foram inoculadas
12 plantas de cada genótipo, sendo 6 genótipos para cada isolado, anotando-se o
desenvolvimento dos sintomas até 15 dias após a inoculação. Considerou-se resistentes as
plantas que não desenvolveram sintomas ou plantas que exibirem apenas lesões locais,
como lesão local necrótica (LN) e reação de hipersensibilidade (HR). As plantas suscetíveis
exibiram sintomas de mosaico (MO) e lesão clorótica (LC).
13
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A manifestação dos sintomas ocasionados pelo CABMV nas plantas inoculadas
iniciou-se a partir do sétimo dia após a inoculação e no 15º dia foi realizada a avaliação
final dos sintomas, sendo os mais evidentes, mosaico, distorção foliar, clorose e lesões
necróticas (Figura 3). Os três primeiros são caracterizados como infecção sistêmica, e
portanto, como reações de suscetibilidade, enquanto que as lesões necróticas foram
consideradas como infecções localizadas, caracterizadas como resposta de resistência
(reação de hipersensibilidade).
Alguns genótipos demonstraram
resistência isolado-específica, ou seja,
expressaram sintomas a apenas um dos isolados inoculados. A resistência a ambos os
isolados do vírus ocorreu em apenas cinco genótipos em detalhe na (Tabela 3),
caracterizando-se pelo surgimento de lesões necróticas observadas sobre as folhas
inoculadas e ausência de sintomas nas folhas não inoculadas.
Maciel (2009) avaliando a reação de 16 espécies de Passiflora à infecção com
quatro isolados brasileiros do CABMV, por meio de inoculação mecânica em condições de
casa-de-vegetação, constatou que apenas a espécie selvagem de maracujá P. suberosa foi
resistente a infecção com todos os isolados do CABMV, em todos os ensaios
independentes. Como resultado do trabalho de melhoramento realizado pela Embrapa
Meio-Norte, em parceria com a Empresa Baiana de Desenvolvimento Agrícola - EBDA e a
Empresa Estadual de Pesquisa da Paraíba - EMEPA, está sendo lançada a cultivar BRS
Marataoã, nova cultivar de feijão-caupi para os Estados do Piauí, Maranhão, Paraíba e
Bahia. Nas avaliações de campo, a cultivar Marataoã apresentou imunidade ao vírus do
mosaico severo do caupi (CSMV) e comportou-se como moderadamente resistente ao
CABMV e ao vírus do mosaico dourado do caupi (CGMV).
14
A
B
C
D
E
F
Figura 3. Sintomas observados nas plantas de fava inoculadas com o vírus CABMV. A
(mosaico), B (distorção foliar) e C (clorose) - infecção sistêmica. D (necrose) e
E (hipersensibilidade) - infecção local. F - planta sadia.
15
Tabela 3. Avaliação dos genótipos de fava ao CABMV. Em detalhes as características dos
sintomas.
Genótipo
F–5
F–7
F–8
F – 10
F – 11
F – 12
F – 13
F – 22
F – 23
F – 24
F – 30
F – 32
F – 33
F – 34
F – 36
F – 38
F – 40
F – 41
F – 44
F – 45
F – 50
F – 51
F – 53
F – 56
F – 60
F – 110
F – 111
F – 112
F – 113
F – 114
F – 115
Isolado UFAL – 1
Local
Sistêmico
LN
MO
LN
MO
LC
MO
LC
MO
HR/LC
LC/LN
MO
HR
HR
HR
LC
MO
LC/LN
MO
LC/LN
LC/LN
LC
MO
LC/LN
MO
LC
LC
MO
LC
MO
LC/LN
MO
LC/LN
MO
LC/LN
MO
LC/LN
LC/LN
LC
LC/LN
LN/LC
MO
LN/LC
MO
HR
LN/LC
MO
LN
LN/LC
Isolado UFAL – 2
Local
Sistêmico
LN
MO
LN
MO
LC
MO
LC
MO
HR/LC
LN
MO
HR/LN
HR/LN
HR
LC
MO
LC/LN
MO
LC/LN
LC/LN
MO
LC/LN
LC/LN
MO
LC/LN
LC/LN
LC
MO
LC/LN
MO
LC/LN
MO
LC /LN
MO
LC/LN
MO
LC/LN
LC/LN
LC/LN
MO
LN
MO
LN
MO
LN
LN
MO
MO
LN
16
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Apesar de preliminares, os resultados obtidos nesse trabalho são muito importantes,
pois até o momento nenhuma pesquisa semelhante foi conduzida com a cultura da fava. Os
cinco genótipos que apresentaram resistência aos dois isolados são promissores, contudo
um maior número de isolados deve ser avaliado.
Também é importante investigar aspectos relacionados com a estabilidade da
resistência, como por exemplo, o efeito da temperatura, que frequentemente afeta a
resistência de plantas de um modo geral. Finalmente, também é importante determinar o
controle genético da resistência, o que por sua vez norteia a escolha do método de
melhoramento que será empregado para obtenção de variedades resistentes.
17
6. CONCLUSÃO
Fontes promissoras de resistência ao CABMV foram identificadas no germoplasma
da fava, no entanto estudos adicionais sobre a estabilidade e a herança da resistência devem
ser conduzidos.
18
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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