Resistência de plantas a doenças 05 11 07
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Fitopatologia Básica Resistência de plantas aos patógenos Resistências de plantas às doenças Resistência é a capacidade da planta em impedir ou retardar a entrada e/ou subseqüentes atividades do patógeno em seus tecidos Resistências de plantas às doenças Mecanismos de resistência Mecanismos estruturais (pré-formados e pósformados) Mecanismos bioquímicos (pré-formados e pósformados) Resistências de plantas às doenças Mecanismos estruturais pré-formados Cutícula espessura tipo quantidade e continuidade das camadas composição antimicrobiana Representação esquemática da estrutura e composição da cutícula e parede celular da epiderme das folhas Resistências de plantas às doenças Mecanismos estruturais pré-formados Estômatos número estrutura e localização período de abertura Tricomas Fibras/vasos condutores Suscetível Resistente Estômato de folha cítrica axonopodis pv. citri resistente a Xanthomonas Resistências de plantas às doenças Mecanismos estruturais pós-formados Em células individuais halos papilas lignificação Em tecidos camadas de cortiça camadas de abscisão tiloses Estrutura de defesa celular (bainha) Possíveis alterações em células epidérmicas de plantas em resposta à tentativa de penetração por fungos. Durante o desenvolvimento das estruturas de infecção do fungo, pode ocorrer agregação do citoplasma da célula vegetal no sítio de penetração e a formação de papila. A parede epidérmica também pode ser afetada e dar origem a um halo Camada de abscisão Tilose Camadas de cortiça Resistências de plantas às doenças Fatores de resistência bioquímicos pré-formados fenóis ácido clorogênico alcalóides glicosídeos fenólicos glicosídeos cianogênicos inibidores protéicos Ácido clorogênico Glicosídeo cianogênico Hidrólise do glicosídeo cianogênico linamarina com a conseqüente produção de glicose, acetona e cianeto de hidrogênio. Mecanismo de detoxificação do HCN, com produção de formamida, através da ação da enzima formamida hidroliase, produzida por fungos que atacam plantas cianogênicas Inibidores protéicos Inibidores protéicos Resistências de plantas às doenças Fatores de resistência pós-formados fitoalexinas Fatores de resistência pós-formados Fitoalexinas são compostos antimicrobianos, de baixo peso molecular, que se acumulam nas células em respostas às infecções. Estes compostos são produzidos em função de estímulos resultantes de elicitores. Fatores de resistência pós-formados Elicitores são compostos bióticos, de origem: (i) microbiana (exógeno), resultantes de estruturas fúngicas, células bacterianas ou partículas virais; (ii) da própria planta (endógeno), na forma de carboidratos, glicoproteínas, enzimas ou lipídios, ou; (iii) abióticos (metais pesados, luz, UV, etc) Fitoalexinas Vias de síntese Acetato - mevalonato Acetato – malonato Acetato - shiquimato Vias de síntese das fitoalexinas Caminhos metabólicos (acetatoshiquimato, acetatomalonato e acetatomevalonato) envolvidos na síntese de fitoalexinas (Mansfield, 1983) Comprovação do efeito das fitoalexinas Øremoção infecção de fitoalexina de um sítio de diminui a R; Øplantas R normalmente apresentam níveis + altos de fitoalexinas do que as S; Øaplicação de fitoalexina em sítio de infecção aumenta a R; Øliberação de moléculas que atuam como supressoras na produção de fitoalexinas diminui a R; Comprovação do efeito das fitoalexinas Øaplicação de inibidores químicos da síntese de proteínas ou inibidores de enzimas das vias biossintéticas de formação de fitoalexinas diminui a R; Øelicitores específicos, isolados a partir de uma raça do patógeno, mostram-se capazes de induzir a síntese de fitoalexinas tão eficientemente quanto a raça a partir da qual os elicitores foram isolados; Øas fitoalexinas acumulam-se no local e no tempo apropriados para causar inibição do patógeno nos tecidos do hospedeiros. Resistências de plantas às doenças Fatores de resistência pós-formados Reação de hipersensibilidade Resistência induzida Resistências de plantas às doenças Reação de hipersensibilidade Reação instantânea das células em respostas a uma infecção. Há morte celular. Diagrama mostrando as respostas no metabolismo das plantas após o contato com o patógeno Reação de hipersensibilidade Resistências de plantas às doenças Resistência induzida ou... ...indução de proteção ou imunidade adquirida... ...resulta da ativação dos mecanismos latentes de resistência de uma planta Resistência induzida Indução de resistência local em tubérculos de batata em respostas inoculação de raça incompatível de Phytophthora infestans seguida, 24 h mais tarde, por inoculação com uma raça compatível do fungo (Goodman et al., 1986) Resistências de plantas às doenças Resistência induzida Propriedades pode se manifestar local ou sistemicamente; a duração da proteção poderá ser de alguns dias, algumas semanas ou todo período de vida da planta; ü a resistência induzida nas plantas pode ser transmitida através de enxertia ü ü Resistências de plantas às doenças Resistência induzida •Sinal químico, bioquímico, energético ou de natureza desconhecida •Múltiplas vias: • Etileno • Jasminatos (JA) e seus derivados • Ácido salicílico (SA) e seus derivados Perfil Biológico Modo de Ação - aspectos bioquímicos Produção de PR proteínas e proteção contra o Mofo azul (Peronospora tabacina) em fumo TN 86 (estágio 10 cm) após aplicação de Actigard (Bion 50 WG), na dose de 35 g i.a./ha. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 DAT 1 DAT 3 DAT 7 DAT Percent Control based on AUDPC PR1 10 DAT 15 DAT 20 DAT Glucanase Chitinase Perfil Biológico Espectro “in vivo” Hospedeiros conhecidos que responderam à ativação da resistência sistêmica Organismo Classe Patógeno Cultura Chromistas Oomicetos Bremia lactucae Alface e Fungos Peronospora tabacina Fumo Phytophthora infestans Tomate Bactéria Vírus Ascomicetos Erysiphe graminis Mycosphaerella musicola Mycosphaerella fijiensis Trigo Banana Banana Basidiomicetos Crinipellis perniciosa Hemileia vastatrix Cacau Café Deuteromicetos Pyricularia oryzae Arroz Erwinia amylovora Erwinia carotovora Pseudomonas lachrimans Pseudomonas tomato Xanthomonas oryzae Xanthomonas vesicatoria Xanthomonas camp.f. mangifera Xylella fastidiosa BCMV CLV (leprose) CLCV LBVV PSV, PVY TSWV, TMV, CMV, PVY TSWV, TYLCV Pera, maçã Brássicas Pepino Tomate Arroz tomate manga Citros Feijão Citros Algodão Alface Batata Fumo Tomate Performance Biológica - Resultados de Pesquisa Tomate estaqueado - Região de Goianápolis/GO safra 99/00 Yield in Tons/ha 70 21,8% 9,7% non activated activated 60 10% 4,1% 11% 6,2% 50 6,9% 40 18% 12,3% 5,9% 2 3 4 20% 30 20 10 0 1 5 6 7 8 9 10 mean
