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Conceitos Gerais sobre Resistência




O que é RESISTÊNCIA?
Doença= produto interação planta-patógeno
Planta resistente x baixo nível de doença
R e S - termos arbitrários

Padronização para diferentes patossistemas
Planta
Ambiente
Patógeno
Critérios - grau de Resistência
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


Tipo de lesão
Número de lesões ou
área infectada pela
doença
Combinação
Quantificação de doenças
em plantas


Incidência
Severidade
Terminologias

Resistência Vertical

Reação diferencial


Resistência Horizontal

Reação não-diferencial


Inibe o estabelecimento inicial do patógeno
Diminui o desenvolvimento da doença
Resistência x herança da resistência


Herança monogênica (qualitativa)
Herança poligênica (quantitativa). Porém, nem
sempre R quantitativa é poligênica

Resistência e efeitos de genes


“Major gene”
“Minor gene”
Conceitos e sinonímia



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

Resistência raça-específica
Resistência raça não-específica
Resistência poligênica
Resistência de campo
Resistência de planta adulta
Resistência de seedling
Resistência Estável (Durável)


Efetiva por vários anos (?)
Proposto por Ou (1972)


Arroz resistente à brusone
Causas da durabilidade ?

... Seleção estabilizadora:



mantém a constância da população
elimina tipos extremos
R durável x RH x RV

Estabilidade


Todas as raças ?
R específica estável:



Repolho - F. oxysporum f. sp. conglutinans
Tomate - F. oxysporum f. sp. lycopersici
Cevada - Puccinia graminis
Resistências “Aparentes”

Tolerância

Escape
Tolerância


“Capacidade da planta em suportar os efeitos
da doença sem morrer ou sofrer sérios danos
ou perda da cultura.”
Plantas tolerantes são SUSCETÍVEIS ao
patógeno...



Não são mortas e em geral mostram pouco
prejuízo
Genética da tolerância (??) – alguns relatos
Mais comum em interações plantas-vírus
Escape

Ocorre qdo plantas SUSCETÍVEIS não são
infectadas pq não há interação entre:



Hospedeiro suscetível
Patógeno virulento
Ambiente favorável
Imunidade


A planta inoculada apresenta-se 100% livre
do patógeno, ou seja, o patógeno não obtém
êxito no estabelecimento de relações
parasíticas com a planta.
Exemplos:


Quando inoculamos um patógeno em plantas de
espécies não hospedeiras.
Em espécies hospedeiras do patógeno, como é o
caso de determinados genótipos de Vigna
unguiculata imunes a Uromyces phaseoli f. sp.
vignae.
Fatores bióticos e estabilidade

Influenciam a estabilidade da R:




Aumento da freqüência de raças virulentas
freqüência de mutação de avirulentos para
virulentos
quantidade de raças virulentas no lançamento da
cv
taxa de multiplicação das raças virulentas
Denominação dos patógenos





Nome genérico é escrito com inicial maiúscula e grifado
(ou itálico ou negrito).
Nome especifico é escrito com inicial minúscula e grifado
(ou itálico ou negrito).
Nomes subespecíficos como: patovar (pv.), subespécie
(subsp.), variedade (var.) e forma specialis (f.sp.)
também são escritos com inicial minúscula e grifados.
O nome genérico deverá ser abreviado a partir da
segunda citação em texto científico.
O nome do autor ou autores que classificaram a espécie
deve ser citado, toda vez que a mesma for escrita pela
primeira vez, em qualquer texto científico, podendo ser
abreviados.
Exemplos

Colletotrichum gloeosporioides Penz.

Uromyces phaseoli var. typica Arth.

Cercospora sp.

Pseudomonas spp.
Sintomas e Sinais


Sintoma é qualquer
manifestação das
reações da planta a
um agente nocivo
Sinais - estruturas ou produtos
do patógeno, geralmente
associados à lesão.

Estruturas patogênicas
(células bacterianas, micélio,
esporos e corpos de
frutificação fúngicos, ovos de
nematóides, etc.)

Exsudações ou cheiros
provenientes das lesões.

Em geral, os sinais ocorrem
num estádio mais avançado do
processo infeccioso da planta .
Definição de raças



Nível de especialização do patógeno
Isolados que atacam somente algumas
cultivares da espécie hospedeira
(especialização intra-específica)
Exemplo: raça 1 de Fusarium oxysporum f.
sp. conglutinans não é patogênica às
cultivares de repolho Greenboy e Bravo, ao
contrário da raça 2, que é patogênica nestas
cultivares

Definição de uma raça

de acordo com as reações fenotípicas dos
isolados quando inoculados em uma série de
cultivares, denominada de série diferencial
(cultivares diferenciadoras).
Genética da interação patógeno-hospedeiro

Doença biótica = patógeno x hospedeiro x ambiente

Caracteres patógeno e hospedeiro – DNA

Reação hospedeiro ao patógeno ( R ou S)
permite melhoramento plantas R

Década de 1940: estudos sobre o grau de virulência (vir) ou
avirulência (avr) (herança do tipo de infecção)

Patógenos
infecção
várias raças
genética
diferem na habilidade de
Fonte: Agrios, 2005
Variedade „A‟ + raça „x‟ = Suscetível
Variedade „A‟ + raça „y‟ = Resistência


Raça „x‟
Var „B‟
habilidade para infecção
genética
Variedade „A‟ + raça „x‟ = Suscetível
Variedade „B‟ + raça „x‟ = Resistência
apta a se defender característica genética
Fonte: Borem, 2000
Conceito gene-a-gene
(Teoria de Flor)

“Para cada gene que confere avirulência no patógeno há um
gene correspondente no hospedeiro que confere resistência e
vice-versa.”

Patossistema: linho x ferrugem
 Demonstrado em outros patossistemas
 Fungos, bactérias, vírus, nematóides
 Insetos
Após o reconhecimento elicitorreceptor:
Uma ou mais enzimas kinases ativadas
Cascata de reações bioquímicas
Resulta em Resposta Hipersensível
Resistência localizada no pto.de ataque
SAR (em muitos casos)

Hipótese:

Genes R

Co-existem com genes não-específicos para
patogenicidade que evoluem nos patógenos

surgem primeiro ( evolução )
“Genes para patogenicidade existem nos
patógenos contra todas as suas plantas
hospedeiras que não apresentam resistência
específica”
Gene de R
surge naturalmente
introduzido via melhoramento
Capacita o hosp reconhecer o
produto de um gene particular
para virulência no patógeno
gene do patógeno = gene de
avirulência
(avrA) gene R da planta
www.jyi.org/.../issue1/features/snyder.html
Evolução dos genes R

Processo evolucionário provável
maioria dos
genes R apresentam “formas múltiplas” (acima de
10 ou mais)

Diferentes especificidades

Comportam-se como se fossem alelos de um único
gene

Não podem ser separados durante a recombinação
(“clustered”)
Vários genes R isolados:

cerca de 20% de seqüência de nucleotídeos
idêntica e cerca de 50% similar

indica um importante mecanismo de resposta
rápida das plantas - “reformulação” de genes R
novos receptores específicos
Quebra da Resistência
Novo gene de virulência
surge por mutação de um gene de avr
Evita o reconhecimento gene-a-gene
R é quebrada Melhoristas
Novos genes R
(reconhece o novo gene para virulência)
Gerar variedades R a todas as raças que têm gene de
avr correspondente ao gene R...
 Até que novo gene de virulência surja
Genes de avirulência

Identificados por H. H. Flor (anos 50)

Isolado de bactéria (1984)

Isolado de fungo (1991)

Vários genes avr identificados

Fazem um patógeno incapaz de induzir doença numa
variedade específica do hospedeiro
 determinam o “alcance” de hospedeiros: espécie e
variedade
Exemplo:

O gene avrBsT



estirpes do grupo que infectam tomateiro de Xanthomonas spp.
faz a bactéria induzir resposta hipersensível em todas as cvs.de
pimentão;
Perda do avrBsT
doença em cvs.de pimentão normalmente R
Gene-a-gene

Na maioria dos casos:
 Correspondência entre gene R (dominante) e
gene de avirulência

Em alguns casos:
 2 genes independentes de R e um único gene
avr (aparentando gene-a-gene)