CICLO DE RELAÇÕES PATÓGENO
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA FITOPATOLOGIA II CICLO DE RELAÇÕES PATÓGENO-HOSPEDEIRO Profª. Renata Canuto de Pinho 1 Ciclo de relações patógeno-hospedeiro O desenvolvimento de doenças infecciosas é caracterizado pela ocorrência de eventos sucessivos e ordenados, que se repetem ao longo do tempo. Cinco processos básicos • Sobrevivência • Disseminação • Infecção • Colonização • Reprodução 2 Algumas definições importantes Inóculo: conjunto de estruturas do patógeno capazes de causar infecção (conídios, ascósporos, micélio, etc.) Fonte de inóculo: representa o local onde o inóculo é produzido, ou o local onde se encontra antes da infecção. Inóculo primário: é o inóculo responsável pelo início do ciclo primário das relações patógeno-hospedeiro, ou seja, é o inóculo que inicia a doença em cada ciclo da cultura. Inóculo secundário: é o inóculo responsável pelos ciclos secundários da doença, ou seja, é o inóculo produzido geralmente sobre o hospedeiro durante o ciclo da cultura. 3 Ciclo de relações patógeno-hospedeiro Infecção Disseminação Colonização Ciclo secundário Reprodução Hospedeiro Sobrevivência Ciclo primário 4 Ciclo de relações patógeno-hospedeiro Infecção Disseminação Colonização Ciclo secundário Reprodução Hospedeiro doente Sobrevivência Ciclo primário 5 Sobrevivência do inóculo Fase que garante a perpetuação do inóculo do patógeno quando em condições adversas (ausência do hospedeiro e/ou condições climáticas desfavoráveis) • Estruturas especializadas de resistência: teliósporos, ascocarpos, oósporos, escleródios e clamidósporos • Atividades saprofíticas: sobrevivem em restos de cultura • Plantas hospedeiras (próprio hospedeiro e hospedeiro alternativo) • Vetores (insetos, nematóides e fungos) 6 Sobrevivência: Estruturas especializadas de resistência Teliósporos – ferrugens e carvões Ferrugem da goiabeira Carvão do milho Puccinia psidii Ustilago maydis 7 Sobrevivência: Ascocarpos Sarna da Macieira (Venturia inaequalis) •Folhas infectadas caem ao chão (outono) •Formação do corpo de frutificação (dura todo inverno) •Liberação dos ascósporos na primavera (brotos novos) 8 Sobrevivência: Oósporos Gêneros: Pythium e Phytophthora Oósporo •Estruturas que suportam altas e baixas temperaturas e baixa umidade Tombamento em soja - Pythium sp. 9 Sobrevivência: Escleródios Principais gêneros: Sclerotium, Sclerotinia, Macrophomina, Verticillium, Rhizoctonia, Botrytis Escleródio •Agregado compacto de hifas formando massas arredondadas ou de formato irregular Mofo branco em feijoeiro Sclerotinia sclerotiorum Feijoeiro Macrophomina phaseolina 10 Sobrevivência: Clamidósporos Fusarium spp. •Célula com citoplasma condensado (acúmulo de reservas) e parede mais espessa clamidósporos 11 Estruturas de sobrevivência de nematoides Meloidogyne sp. •Dormência dos ovos em condições desfavoráveis 12 Estruturas de sobrevivência de nematoides Soja Heterodera glycines •Formação de cisto do próprio corpo da fêmea com os ovos dentro (Heterodera e Globodera) 13 Sobrevivência: Atividades saprofíticas Patógenos que podem sobreviver em restos de cultura •Causadores de podridões de órgãos de reserva (Rhizopus, Pectobacterium) •Causadores de podridões radiculares (Pythium, Phytophthora, Fusarium e Rizhoctonia) •Causadores de manchas foliares (Alternaria, Xanthomonas e Pseudomonas) 14 Sobrevivência: Atividades saprofíticas Alface Tomate Pectobacterium carotovora Rhizopus stolonifer Pinta Preta doTomateiro Alternaria solani Murcha do algodoeiro Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum Murcha bacteriana do pimentão Roseira 15 Ralstonia solanacearum Agrobacterium tumefaciens Sobrevivência: Plantas hospedeiras Parasitas obrigatórios (não sobrevivem sem o hospedeiro) Ferrugens, oídios e míldios; algumas bactérias doente sadia Café - Hemileia vastatrix Raquitismo da soqueira da cana-de-açúcar Leifsonia xyli subsp. xyli •Hospedeiros alternativos: Huanglongbing (bactéria) coloniza a planta hornamental murta (Murraya spp.) 16 Sobrevivência: Sementes •Pode estar associado à semente na superfície (infestadas) ou no seu interior (infectadas) Neergaard (1997) 17 Sobrevivência: Vetores Insetos Protozoários Fungo Nematoides Pulgão Polymyxa Olpidium Xiphinema Cigarrinha Spongospora Tripes 18 Ciclo de relações patógeno-hospedeiro Infecção Disseminação Colonização Ciclo secundário Reprodução Hospedeiro doente Sobrevivência Ciclo primário 19 Disseminação 20 Disseminação Liberação: remoção do patógeno do local onde foi produzido. Pode ser Ativa ou Passiva Dispersão: transporte do patógeno a partir de sua liberação. Pode ser pelo ar, água, insetos e homem. Deposição: implica no assentamento do patógeno sobre uma determinada superfície. Pode ser por sedimentação, impacto, turbulência e chuva. 21 Disseminação: Liberação ativa Mecanismo de ejeção : Venturia inaequalis Zoósporos - movimento flagelar: Pythium, Phytophthora 22 Disseminação: Liberação ativa Gibberella zeae (milho) Phytophthora (Fusarium graminearum) 23 Disseminação: Liberação passiva Por impacto: vento ou chuva Por respingos: chuva Pelo vento: fungos pulverulentos Respingos de água Vento Vento e chuva 24 Disseminação: Liberação passiva 25 Disseminação: Dispersão Pode ocorrer a curtas ou longas distâncias Os principais agentes de disseminação ou dispersão são: (a) ar, (b) água, (c) homens, (d) insetos 26 27 28 29 30 Deposição Os mecanismos de deposição de esporos incluem: • sedimentação (ar calmo) • impacto (esporo transportado pelo ar e adere a uma superfície) • turbulência (ventos de velocidades variadas) • deposição pela chuva 31 Ciclo de relações patógeno-hospedeiro Infecção Disseminação Colonização Ciclo secundário Reprodução Hospedeiro doente Sobrevivência Ciclo primário 32 Infecção É o início da patogênese – Patógeno inicia seu ataque e hospedeiro se defende Início: penetração; Fim: estabelecimento das relações parasitárias estáveis Mecanismos de pré-penetração Tatismo: movimento de zoósporos, bactérias e nematóides de forma não casual – atração química por exsudatos das plantas (quimiotatismo); Tropismo: crescimento direcionado a um estímulo - atração química por exsudatos das plantas (quimiotropismo); cargas elétricas (eletrotropismo); topografia (topotropismo); água (hidrotropismo) e luz (fototropismo). Infecção Mecanismos de pré-penetração Movimento direcionado - tatismo (movimentação direcionada) Dois grupos de zoósporos de míldio da videira (Plasmopara viticola) junto a dois estômatos. (Agrios, 2005) Pseudomonas syringae que causa mancha bacteriana são vistas ao redor de 34 um estômato de folha de cereja Infecção Mecanismos de pré-penetração Tropismo (Crescimento direcionado) 35 Infecção Mecanismos de penetração - fungos Penetração direta: vencer barreiras intactas do hospedeiro: •Parte aérea: cutícula (cutina e cera) e epiderme •Raiz e ramos lenhosos: periderme Força mecânica e cutinases 36 Infecção Mecanismos de penetração - fungos Aberturas naturais 37 Infecção Mecanismos de penetração- fungos Ferimentos 38 Infecção - Bactérias Mecanismos de penetração 39 Infecção - Nematoides Mecanismos de penetração 40 Ciclo de relações patógeno-hospedeiro Infecção Disseminação Colonização Ciclo secundário Reprodução Hospedeiro doente Sobrevivência Ciclo primário 41 Colonização A colonização é a expressão da fase parasítica do agente patogênico, representada pela retirada de nutrientes do hospedeiro. Início: estabelecimento de relações parasitárias estáveis; Fim: reprodução do patógeno Relação nutricional: Biotróficos: as fontes de nutrientes são tecidos vivos de seu hospedeiro. •Todos os vírus, viróides e fitoplasmas; algumas bactérias; todas o fungos causadores de ferrugens, carvões, oídios e míldios Hemibiotróficos: iniciam a infecção como biotróficos, mas colonizam o hospedeiro como necrotróficos. •Fungos do gênero Colletrotrichum Necrotróficos: as fontes nutricionais são tecidos mortos. •Bactérias como Pectobacterium, fungos como Sclerotinia, Penicillium, Aspergillus e Rhizopus 42 Colonização Fungos biotróficos: formação de haustório Fungos necrotróficos: destruição do tecido por enzimas e toxinas Oídio Fungos hemibiotróficos: formação de vesícula (parecido com haustório). Posteriormente ocorre a formação de hifas secundárias (destruição do tecido – enzimas e toxinas) 43 Distribuição do patógeno no hospedeiro Sistêmica e Localizada Ferrugens (localizada) Necrotróficos (invade tecido de forma irregular) Vascular (sistêmica) Vírus (sistêmica) 44 Ciclo de relações patógeno-hospedeiro Infecção Disseminação Colonização Ciclo secundário Reprodução Hospedeiro doente Sobrevivência Ciclo primário 45 Reprodução • Produção do inóculo: Pode ocorrer tanto na superfície como no interior do hospedeiro •Pode ser sexuada ou assexuada Fatores que influenciam a reprodução • Umidade relativa do ar • Molhamento foliar • Temperatura • Luz • Estado nutricional do hospedeiro 46 Reprodução REQUEIMA DO TOMATEIRO - Phytophthora infestans Produção de esporângios em ambiente 91 – 100% de UR 18 – 22 ºC OÍDIO DA VIDEIRA - Uncinula necator Condições favoráveis para a doença: clima seco (Amorim et al., 2011) 47 Ciclo de relações patógeno-hospedeiro Ciclo de relações patógeno-hospedeiro Infecção Disseminação Colonização Ciclo secundário Reprodução Hospedeiro doente Sobrevivência Ciclo primário 49 Referência Bibliográfica Capítulo 4: Ciclo das Relações Patógeno hospedeiro pag. 59-99 50
