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Introdução a Fitopatologia Agronomia Fitopatologia geral Aula Teórica Introdução a Fitopatologia Objetivo Compreender a evolução histórica da Fitopatologia como Ciência Bibliografia BERGAMIN FILHO A KITAJIMA EW História da Fitopatologia In AMORIM L RESENDE JAM BERGAMIN FILHO A Eds Manual de fitopatologia princípios e conceitos 5 ed São Paulo Agronômica Ceres 2011 v1 Capítulo 01 p317 BERGAMIN FILHO A AMORIM L RESENDE JAM Importância das doenças de plantas In AMORIM L RESENDE JAM BERGAMIN FILHO A Eds Manual de fitopatologia princípios e conceitos 5 ed São Paulo Agronômica Ceres 2011 v1 Capítulo 02 p1936 MIZUBUTI ESG MAFFIA LA Introdução a Fitopatologia Viçosa Editora UFV 2006 190pCaderno Didático 115 Capítulos 1 e 2 p 1128 TRIGIANO RN WINDHAM MT WINDHAM AS Fitopatologia e Perspectivas históricas In TRIGIANO RN WINDHAM MT WINDHAM AS Eds Fitopatologia conceitos e exercícios de laboratório 2 ed Porto Alegre Artmed 2010 Capítulo 01 p1924 VALE FXR JESUS JUNIOR WC ZAMBOLIM L Natureza das epidemias In In VALE FXR JESUS JUNIOR WC ZAMBOLIM L Eds Epidemiologia aplicada ao manejo de doenças de plantas Belo Horizonte Perfil Editora 2004 Capítulo 01 p 2129 ZAMBOLIM L JESUS JUNIOR WC ZAMBOLIM EM Impacto das doenças de plantas no Brasil e no Mundo In ZAMBOLIM L JESUS JUNIOR WC PEREIRA OL O essencial da fitopatologia agentes causais volume 1 1ª ed Viçosa Editora UFV 2012 Capítulo 02 p 2138 Em todas as questões humanas há um único fator dominante o tempo Para compreender o estado atual da ciência precisamos saber como ela chegou a ser assim Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia FITOPATOLOGIA Termo originado de três palavras gregas É a ciência que estuda as doenças de plantas abrangendo todos os seus aspectos diagnose sintomoatologia etiologia epidemiologia e controle Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia Relação da Fitopatologia com outras áreas do conhecimento Início ciência ligada diretamente à Botânica tornandose uma disciplina autônoma somente no século XIX Ciência autônoma utilizase dos conhecimentos básicos e técnicas de Botânica Microbiologia Micologia Bacteriologia Virologia Nematologia Anatomia Vegetal Fisiologia Vegetal Ecologia Bioquímica Genética Biologia Molecular Engenharia Genética Horticultura Solos Química Física Meteorologia Estatística e vários outros ramos da Ciência Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia Conceitos de doenças de plantas Existem várias definições de doenças de plantas na literatura fitopatológica Nesta disciplina adotaremos Agrios 2005 Doença é o mal funcionamento de células e tecidos do hospedeiro causada pela irritação contínua por um agente patogênico ou fator ambiental e que resulta no desenvolvimento de sintomas Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia Conceitos de doenças de plantas Características básicas que devem ser observadas na definição de doença de planta Doenças é entendida como um fenômeno biológico Doença é entendida como uma interferência nos processos fisiológicos da planta o que leva a um desempenho anormal de suas funções vitais Esta interferência é prejudicial à planta e leva à redução de sua eficiência fisiológica desequilíbrio nos processos geradores e consumidores de energia Doença apresenta caráter contínuo o que possibilita diferenciar de Injúria caráter momentâneo Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia Conceitos de doenças de plantas Processos fisiológicos afetados pelas doenças Absorção de água e nutrientes Fotossíntese Translocação de fotoassimilados Translocação de água e nutrientes Transpiração Síntese de proteínas Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia Doenças em vegetais são observadas desde o momento em que o homem começou a cultivar as plantas para abrigo alimentação e vestuário Registros históricos desde a antiguidade escritos dos povos vedas sumérios gregos e romanos Desenhos e gravuras das primeiras civilizações na América Central mostram plantas de milho com espigas caídas e raízes subdesenvolvidas Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia Maus resultados em cultivos para o homem primitivo e durante toda Idade Média eram comuns e frequentemente atribuídas ao desagrado de diversas divindades Várias passagens da Bíblia Amós 49 Gênese 412223 Ageu 2718 Deuteronômio 2822 Crônicas II 628 eu vos feri com o vento abrasador e com a ferrugem a multidão de vossas hortas e de vossas vinhas Aos vossos olivais e aos vossos figueirais comeu as lagartas e vós não voltastes para mim diz o senhor Amós 49 Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia Ferrugem dos cereais castigo divino que os Deuses Robigo feminino e Robigus masculino infligiam sob os homens devido às suas más ações Puccinia triticina HISTÓRIA DA FITOPATOLOGIA Período Místico Geração espontânea Período da Presdisposição Europa Ocidental Batata Phytophthora infestans a produção caiu para 25 e cerca de 80 população migrou Período Etiológico 1860 Pauster x Geração Espontânea 1861 Postulados de Koch Período Ecológico Período Atual abordagem fisiológica epidemiológica e biotecnológica Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 1 Período Místico Da mais remota antiguidade até o início do século XIX Predomínio de Teoria da Geração Espontânea Na ausência de uma explicação racional o homem tendia a atribuir as doenças de plantas às causas místicas No final deste período alguns botânicos apresentavam descrições minuciosas das doenças com base na sua sintomatologia e ao mesmo tempo alguns micologistas chamavam atenção para associação entre fungos e plantas doentes Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 2 Período da Predisposição Início do século XIX até os trabalhos de Anton De Bary 1861 Alemão Franz Unger apresenta teoria na qual doenças de plantas seria o resultado de distúrbios funcionais causados por desordens nutricionais que predispunha os tecidos das plantas a produzirem certas excrescências fungos as quais cresciam por geração espontânea e ainda sob determinada condições qualquer planta poderia produzir fungos Micologistas começaram a catalogar fungos em associação com plantas doentes Mérito inegável Doença x ambiente Introdução a Fitopatologia 2História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 3 Período Etiológico Início com os trabalhos de Anton De Bary Phytophthora infestans batata e Julius Kühn livro Doencas de plantas cultivadas causa e controle Desenvolvimento da Microbiologia com Louis Pauster destruindo a Teoria da Geração Espontânea em 1860 provando a origem bacteriana de várias doenças em homem e animais Robert Koch estabelece seus postulados em 1881 possibilitando a determinação exata dos patógenos Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo Marco importante da História que contribuiu para a Fitopatologia e ciências afins Fitopatologia ainda não estava estruturada como Ciência Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans Anos de 1500 descoberta da batata na América do Sul Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans Os irlandeses foram os primeiros europeus a reconhecer o valor alimentício da batata em 1840 Irlanda meados do século XIX consumo médio por semana de 125 kg de batata população aumentou de 45 milhões para 8 milhões em 50 anos junho de 1845 primeira observação da doença na Bélgica agosto de 1845 chega na Irlanda 13 da colheita foi perdida naquele ano outubro de 1845 presente no norte e centro da Europa Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans 184647 grande fome irlandesa acompanhada de cólera e disenteria Introdução a Fitopatologia Os sobreviventes pareciam esqueletos ambulantes os homens estampando a marca lívida da fome as crianças chorando de dor as mulheres dentro das casas fracas demais para se manterem em pé Chegando na aldeia de Clifden soubemos da ocorrência de quatro mortes acontecidas Uma mulher que havia rastejado na noite anterior ate o toalete externo da casa foi encontrada na manhã seguinte parcialmente devorada por cães Klinkowski 1970 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans 184647 grande fome irlandesa acompanhada de tifo cólera e disenteria Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans Explicações dada para a doença na época gnomos locomotivas vulcões Hipóteses científicas absorção excessiva de água Lindley mofo Charles Morren Berkeley 1861 Anton de Bary comprova a natureza infecciosa da doença 1890 controle químico passa a ser amplamente utilizado Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 4 Período Ecológico Importância vital do ambiente na manifestação das doenças Estudos minuciosos sobre fatores de ambienteclimáticos edáficos nutricionais e estacionais doença passa a ser vista como resultante da interação entre planta hospedeiro e ambiente Várias pesquisas sobre resistência e predisposição de espécies vegetais a diferentes patógenos Aparecimento dos conceitos sobre variabilidade de fitopatógenos e conceituação de formae specialis raças fisiológicas biótipos etc Raça designar variantes de uma espécie fitopatogênicabactéria fungos e nematoides que causam doença em uma variedade de uma espécie de hospedeiro mas não é outra Em virologia o termo equivalente é estirpe Em qualquer caso os termos se referem à especificidade em nível intra especifico A especificidade no entato pode se dar também em nível inter especifico e neste caso usamse os termos forma specialis ou formae speciales para fungos ou patovar pv para bactérias Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 4 Período Ecológico Utilização de fungicidas mercuriais orgânicos para tratamento de sementes em 1913 por E Renm Desenvolvimento dos fungicidas orgânicos do grupo dos ditiocarbamatos em 1934 por WH Tisdalle e I Willians Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 5 Período Atual Abordagem fisiológica epidemiológica biotecnológica das doenças de plantas Décadas de 40 e 50 pesquisas básicas sobre fisiologia do parasitismo de fungos e plantas Estudos pioneiros de EA Guamann JC Walker RA Ludwig e outros sobre cadeias de infecção toxinas e enzimas abrem novas perspectivas para a fitopatologia Década de 60 Estudos marcantes de VanderPlank no progresso temporal de epidemias de plantas Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 5 Período Atual 1966 descoberta de moléculas de fungicidas que atuam sistemicamente nas plantas Descoberta de novas moléculas de fungicidas que permitiram a redução na dose empregada e na toxicidade das formulações Avanços nos estudos de outros métodos alternativos de controle de doenças de plantas além químico A partir da década de 80 tendência de estudos na área da biologia molecular em todos os ramos das ciências biológicas Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 213 Ferrugem do café Hemileia vastatrix Ceilão Sri Lanka atualmente 200 hectares de cafezais em 1835 para 200000 ha no ano de 1870 400 lavouras Quase 50 mil toneladas eram exportadas para a Inglaterra Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 213 Ferrugem do café Hemileia vastatrix 1869 Aparecimento de uma doença pó amarelado nos cafezais 1880 cerca de 140000 ha de café destruídos 1890 10000 ha apenas de café rápido colapso da cultura produção de 50000 toneladasano cai para quase zero em 20 anos Falência de 417 plantadores de café e do Banco do Oriente das companhias de navegação Novo hábito de consumo Chá O fim do cafezinho dos ingleses Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 213 Ferrugem do café Hemileia vastatrix 1970 Chegada a ferrugem ao Brasil cenários e desdobramentos 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 3 Ferrugem do café Hemileia vastatrix Introdução a Fitopatologia Reino Fungi Filo Basidiomycota Subfilo Pucciniomycotina Classe Teliomycetes Ordem Uredinales Família Pucciniaceae Gênero Hemileia Espécie H vastatrix 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 214 Míldio da videira Plasmopara viticola 1845 aparecimento de oídio nas videiras perdas de até 80 Origem provável América do Norte em material para cruzamentos 1855 aperfeiçoamento do uso de enxofre controle 1865 Pulgão das raízes Phylloxera sp aparece na França 1870 aparecimento de Plasmopara viticola na Europa supostamente presente em material de videira resistente a Phylloxera que foi importado dos EUA colapso progressivo da produção de uvas Introdução a Fitopatologia Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 214 Míldio da videira Plasmopara viticola 1878 doença foi catastrófica na França onde a maioria das variedades cultivadas eram suscetíveis ao fungo 1882 Alexis Milladert desenvolve a calda bordalesa Etiologia de doenças de plantas Conceitos gerais 1 Introdução Etiologia conceito Aetia causa Logos estudo Etiologia Estudo das causas Etiologia de doenças de plantas Qual a importância de se estudar a etiologia 1 Introdução A etiologia aborda As características do agente causal como o modo de penetração crescimento disseminação e multiplicação no interior dos tecidos do hospedeiro Etiologia de doenças de plantas Etiologia de doenças de plantas 2 Principais agentes causais eBióticos agentes patogênicos ou infecciosos transmissíveis de uma planta doente para outra sadia por meio de diferentes agentes de disseminação eAbióticos não são transmissíveis de uma planta doente para outra sadia nãoinfecciosos Em geral decorrem das intempéries condições inadequadas de manejo da cultura ou da ação momentânea de fatores físicos e ou químicos adversos 2 Principais agentes causais eRepresentação clássica de uma doença biótica Etiologia de doenças de plantas Doenças bióticasinfecciosas são resultantes da interação entre patógeno hospedeiro e ambiente ao longo do tempoprocesso contínuo ou dinâmico 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura Etiologia de doenças de plantas Etiologia de doenças de plantas 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura 211 Fungos Organismos eucariotos aclorofilados filamentosos multicelulares com nutrição por absorção e que se reproduzem por meio de esporos de origem sexuada eou assexuada Etiologia de doenças de plantas 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura 212 Bactérias Organismos procariotas unicelulares e que normalmente se reproduzem por fissão binária 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura 213 Vírus Etiologia de doenças de plantas Parasitas intracelulares obrigatórios constituídos por uma ou mais molécula de ácido nucléico DNA ou RNA geralmente envoltos por uma capa proteica 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura 215 Nematóide Etiologia de doenças de plantas Organismos vermiformes de vida livre ou parasita Os fitopatogênicos são todos parasitas obrigatórios e para se nutrirem dos hospedeiros introduzem estilete nos tecidos da planta para sucção Etiologia de doenças de plantas 2Principais agentes causais 22 Agentes de natureza abiótica Causas abióticas Excesso de umidade no solo Toxidez de Al Fe Mn Excesso de nutrientes Deficiências nutricionais Alta e baixa temperatura Período longo de estiagem Ventos frios Geada Raio Compactação do solo Raízes tortas Queima por pesticidas Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 31 Parasitismo Parasita termo que se refere a um organismo que é parcialmente ou totalmente dependente de outros organismos vivos para sua existência Parasita de plantas reduz a área foliar remove os nutrientes e interfere na fisiologia das plantas Saprófita um organismo capaz de sobreviver apenas em matéria orgânica em decomposição Esses termos que classificam os organismos de acordo com o seu ciclo de vida 3 Estudo dos Patógenos 31 Parasitismo Patógeno aquele organismo vivo que além de parasitar são capazes de causar alterações fisiológicas no hospedeirodoença Em outras palavras patógeno qualquer organismo ou unidade biológica capaz de multiplicarse na planta de modo a interferir em seus processos fisiológicos normais Patogenicidade habilidade ou atributo de uma espécie em causar doença em outra espécie Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Ciclo de Vida O desenvolvimento do patógeno compreende fases ativas e inativas As fases ativas são patogênese e saprogênese A fase inativa é chamada de dormência 11 Patogênese é a fase em que o patógeno está associado ao tecido vivo do hospedeiro e causando doença Compreende três fases prépenetração penetração e colonização Ocorre nos parasitas obrigatórios e facultativos 12 Saprogênese é a fase em que o patógeno não está associado ao tecido vivo do hospedeiro mas ele encontrase em atividade saprofítica sobre restos de cultura ou sobre a matéria orgânica do solo Não ocorre nos parasitas obrigatórios Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Ciclo de Vida 13 Dormência fase em que as condições não são favoráveis a atividade do patógeno achandose este com metabolismo reduzido Produzem normalmente órgãos consistentes e ricos em reservas tais como esclerócios ou escleródios clamidósporos e micélio dormente no solo em sementes e mudas Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 321 Quanto ao ciclo de vida a1 Parasitas Obrigatórios crescem e sobrevivem somente associados a tecidos vivos do hospedeiro Etiologia de doenças de plantas Ex vírus e viróides nematóides fungos causadores de ferrugens oídios míldios verdadeiros e ferrugem branca e alguns membros de Oomycota Normalmente por necessitarem do hospedeiro vivo os parasitas obrigatórios não causam a morte rápida do seu hospedeiro 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 321 Quanto ao ciclo de vida a2 Não Obrigatórios podem crescer e multiplicar na ausência do hospedeiro vivo bactérias e a maioria dos fungos Crescem bem em restos culturais e meios de culturas artificiais Se dividem em Patogênese Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 321 Quanto ao ciclo de vida a2 Não Obrigatórios e Parasitas facultativos são aqueles organismos que passam a maior parte do ciclo de vida como saprófitas e facultativamente parasitam as plantas e Saprófitas facultativos são aqueles organismos que passam a maior parte do ciclo de vida como parasitas e facultativamente são saprófitas Em outras palavras crescem como parasitas mas podem viver saprofiticamente sob certas condições Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes b1 Parasitas biotróficos são organismos que obtém seu alimento somente a partir de células vivas do hospedeiro Etiologia de doenças de plantas Estes organismos desenvolveram requerimentos nutricionais específicos o que os tornaram inteiramente dependentes de seus hospedeiros vivos 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes b2 Parasitas Hemibiotróficos são organismos que infectam tecidos vivos assim como os biotróficos mas sobrevivem e esporulam no tecido morto em competição com os saprófitas Tem vantagens sobre esses uma vez que ocuparam o substrato antes que eles se tornassem acessíveis a outros organismos 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes b3 Parasitas Necrotróficos são organismos que infectam o tecido do hospedeiro após enzimas e toxinas terem destruídos os tecidos Eles matam o tecido pela rapidez de penetração e esse mesmo tecido fornece a base alimentar para o avanço do patógeno 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes Para pensarmos Qual a importância em saber se um patógeno é parasita obrigatório ou nãoobrigatório Manejo de restos culturais e da prática de rotação de culturas Essas medidas de manejo seriam igualmente eficientes para doenças causadas por patógenos parasitas obrigatórios ou saprófitas facultativos 3 Estudo dos Patógenos 32 Taxonomia e classificação dos fitopatógenos Nome do Patógeno recebe nomes específicos de acordo com normas internacionais A exceção dos vírus todos seguem Sistema Internacional de Nomenclatura Botânica Sistema proposto por Lineau Binômio latim nome genérico e específico Devem ser sublinhados quando escritos a mão ou grafados em itálico quando impressos Ex Puccinia psidii Um dos principais erros no Herbário e nas provas 3 Estudo dos Patógenos 32 Taxonomia e classificação dos fitopatógenos Classificação ex Hemileia vastatrix Domínio Eucarya Reino Fungi Filo Basidiomycota Subfilo Pucciniomycotina Classe Teliomycetes Ordem Uredinales Família Pucciniaceae Gênero Hemileia Espécie H vastatrix Foto httpwww2iictptidc33idi11090 3 Estudo dos Patógenos 33 Patogenicidade No caso de plantas referese a capacidade de um organismo quando associado ao hospedeiro em causar doença Capacidade absoluta 34 Virulência É termo relativo usado para expressar os diferentes graus de patogenicidade apresentados por um patógeno 35 Agressividade Como a capacidade que um isolado de um patógeno com a mesma virulência que outros isolados possui em causar uma quantidade semelhante de doença em menos temp 36 Ciclo de hospedeiras Conjunto de plantas hospedeiras que podem ser infectadas por um determindado fitopatogeno Pode ser amplo ou restrito 37 Planta hospedeira É a planta que recebe permite o estabelecimento e sofre um processo infeccioso compatível incitado pelo fitopatógeno 3 Estudo dos Patógenos 33 Patogenicidade Postulados de Koch Robert Koch 1881 O estabelecimento da relação causal entre um microrganismo e uma planta só pode ser confirmado após o cumprimento de uma série de etapas conhecidas como Postulados de Koch 1 Associação constante do organismo com a doença 2 Isolamento do organismo dos tecidos afetados em cultura pura 3 Inoculação do organismo obtido em cultura pura num hospedeiro sadio suscetível para reprodução de sintomas 4 Reisolamento do organismo do hospedeiro suscetível doente inoculado e comparação da cultura com a cultura pura original Método Clássico de Diagnose Postulado de Koch Teste de patogenicidade Isolamento Inoculação Reisolamento 1 Ciclo de vida dos fitopatógenos Todos os seres vivos apresentam um ciclo vital Esta fase caracterizase por garantir a sobrevivência do agente patogênico em condições adversas tais como ausência do hospedeiro eou condições climáticas desfavoráveis É de extrema importância porque reduzindo a sobrevivência de fitopatógenos menor será a quantidade de inóculo na próxima safra SOBREVIVÊNCIA SOBREVIVÊNCIA COMO SOBREVIVEM Fungos hospedeiros intermediários plantas invasoras plantas voluntárias sementes órgãos propagativos restos culturais vetores estruturas de sobrevivência clamidósporos escleródios microescleródios oósporos zigósporos teliósporos Sclerotinia sclerotiorum em haste de tomateiro Mofo branco B Clamidósporo célula da hifa ou esporos com parede celular espessa Exserohilum turcicum Mancha foliar do milho Fusarium spp Podridão da espiga do milho 1 ESTRUTURAS DE RESISTÊNCIA A Escleródios enovelado de hifas FORMAS DE SOBREVIVÊNCIA FUNGOS E PROCARIOTOS FORMAS DE SOBREVIVÊNCIA FUNGOS E PROCARIOTOS C Oósporo Esporo sexual de Oomiceto com parede espessa PROCARIOTOS Esporos de resistência de bactérias Streptomices D Teliósporos 1 ESTRUTURAS DE RESISTÊNCIA E Ascocarpos SOBREVIVÊNCIA COMO SOBREVIVEM clamidósporos SOBREVIVÊNCIA COMO SOBREVIVEM Escleródios SOBREVIVÊNCIA COMO SOBREVIVEM Teliósporos Mecanismo usado pelos patógenos para chegar ao hospedeiro Nematóides e oomicetos podem movimentar localizadamente Disseminação tem três partes liberação dispersão e deposição Disseminação Agentes de disseminação vento respingos de vento e chuva chuva Disseminação Agrios 2005 É a transferência do patógeno da fonte de inóculo para o local de infecção ou seja a superfície do hospedeiro suscetível Inoculação GERMINAÇÃO Ocorre somente nos ciclos de vida de fungos fitopatogênicos Para que um indivíduo seja formado é necessário que os esporos germinem É influenciada principalmente por umidade e temperatura Fase muito delicada porque o inóculo depende de suas próprias reservas nutricionais pois ainda não estabeleceu uma relação parasitária com o hospedeiro Absorção de água e ativação de enzimas hidrolíticas para quebrar reservas de alimentos e desenvolvimento do tubo germinativo Germinação PENETRAÇÃO vias de penetração direta abertas naturais ferimentos fungos bactérias vírus nematoides É a fase que compreende os eventos que ocorrem durante a entrada do patógeno nos tecidos do hospedeiro A penetração do hospedeiro pode se processar de duas maneiras diretamente eou indiretamente Penetração Penetração direta resulta de mecanismos do próprio patógeno pressão mecânica e produção de enzimas Penetração indireta Aberturas naturais estômato hidatódio lenticelas nectário Ferimentos Naturais abrasão causada pelo vento e areia alimentação de insetos animais e nematóides abscisão natural do órgão etc Provocados pelo homem podas desbastes desbrota transplantio capinas etc Penetração B PENETRAÇÃO ATRAVÉS DE ABERTURAS NATURAIS WK Wynn Phytopathology 66136146 A Uredósporo do fungo da ferrugem do feijoeiro formando apressório B Uredósporo tubo germinativo e apressório sobre estomato fechado C Apressório sobre estomato aberto C PENETRAÇÃO POR FERIMENTOS Estômatos hidatódios nectários estigmas e lenticelas ESTOMATO FERIMENTOS HIDATÓDIOS NECTÁRIO FLORAL DIRETAMENTE PENETRAÇÃO INFECÇÃO É o processo pelo qual o patógeno estabelece contato com as células do hospedeiro e delas obtém nutrientes isto é estabelece a relação parasitária A partir da infecção uma série de eventos fisiológicos e morfológicos são desencadeados sintomas Período de incubação é o intervalo de tempo que decorre entre a inoculação e o aparecimento de sintomas Período latente é o intervalo de tempo decorrido da inoculação até o aparecimento de sinais Infecção Porque é importante conhecer o período latente e o período de infecção de uma doença Hemileia vastatrix Periodo latente médio 28 a 32 dias Phytophthora infestans Período latente médio 3 a 5 dias Colonização É a ocupação de tecidos do hospedeiro pelo patógeno os patógenos tem diferentes modos de colonizar o hospedeiro Crescimento sobre a superfície foliar fungos do gênero Oidium Crescimento dentro da célula do hospedeiro vírus e alguns fungos Crescimento entre as células do hospedeiro bactérias fitopatogênicas alguns fungos haustórios para obtenção de nutrientes Crescimento dentro do sistema vascular Xilema fungos como Fusarium sp Verticillium sp e bactéria como Ralstonia solanacearum Xylella fastidiosa Floema Micoplasmas Colonização a distância maceração de tecidos o patógeno secreta enzimas que degradam os tecidos para depois crescer nos tecidos mortos Fungos como Rhizopus Botrytis e Sclerotinia Colonização A Superfície Oídio Esporo Micélio B Subcuticular Sarna da macieira Micélio COLONIZAÇÃO FUNGOS C Intracelular Tubo Espóro germinativo Apressório Micélio D Intercelular Ferrugens Haustório E Xilema Murcha de Fusarium COLONIZAÇÃO FUNGOS Espaços intercelulares Ralstonia Leifsonia Xylella Candidatus Liberibacter Fitoplasmas Espiroplasmas COLONIZAÇÃO PROCARIOTOS XILEMA FLOEMA Para patógenos que crescem dentro do tecido vascular podese constatar sintomas e sinais distantes do ponto onde houve inoculação doenças sistêmicas Vírus sistêmicas Ao contrário das doenças sistêmicas nas doenças Localizadas os sintomas e sinais ocorrem no ponto de inoculação Colonização REPRODUÇÃO Deve ser entendida como uma fase onde o inóculo aumenta afim de garantir um número de propágulos suficientes para sua disseminação Os fitopatógenos podem se reproduzir no interior dos tecidos vírus bactérias e alguns fungos ou externamente a maioria dos fungos e nematóides Vírus replicação Fungos por meio de esporos de origem sexuada eou assexuada Nematoides sexuada e em algumas espécies ocorre partenogênese Bactérias principalmente por fissão binário Reprodução Tabela 31 Comparação dos fitopatógenos mais importantes quanto às diferentes fases dos respectivos ciclos de vida Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Ciclo de Vida DEFINIÇÕES IMPORTANTES Inóculo estruturas do patógeno capazes de causar infecção Fungos esporos micélio hifas escleródios clamidósporos Bactérias células bacterianas Vírus partículas virais Nematóides ovos juvenis e adultos Fonte de inóculo representa o local onde o inóculo é produzido ou o local onde se encontra antes da infecção DEFINIÇÕES IMPORTANTES Inóculo primário é o inóculo responsável pelo início do ciclo primário das relações patógenohospedeiro Inóculo secundário é o inóculo responsável pelos ciclos secundários da doença Campo de infecção local sobre ou dentro do hospedeiro onde ocorre a infecção estômatos ferimentos superfície foliar haste flor fruto raiz semente e outros CICLO PRIMÁRIO É aquele que tem início a partir de estruturas de sobrevivência do microrganismo ou a partir da fase saprofítica no solo inóculo primário Responsável pela primeira geração do patógeno a ser estabelecida Para algumas doenças só ocorrem o ciclo primário entry into xylem vessels É aquele que sucede o ciclo primário e se desenvolve a partir do inóculo primário nele produzido o qual vai infectar novas plantas que vão produzir mais inóculo que também vai infectar e assim sucessivamente Pela produção de inóculos secundários temse os ciclos secundários das doenças no campo CICLO SECUNDÁRIO Ciclo da ferrugem da soja Phakopsra pachyrhizi Conídios disseminados por respingos de chuva ou irrigação por aspersão vento mãos dos trabalhadores insetos ferramentas e animais Figura 5 Ciclo da pintapreta Alternaria spp em tomateiro
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Introdução a Fitopatologia Agronomia Fitopatologia geral Aula Teórica Introdução a Fitopatologia Objetivo Compreender a evolução histórica da Fitopatologia como Ciência Bibliografia BERGAMIN FILHO A KITAJIMA EW História da Fitopatologia In AMORIM L RESENDE JAM BERGAMIN FILHO A Eds Manual de fitopatologia princípios e conceitos 5 ed São Paulo Agronômica Ceres 2011 v1 Capítulo 01 p317 BERGAMIN FILHO A AMORIM L RESENDE JAM Importância das doenças de plantas In AMORIM L RESENDE JAM BERGAMIN FILHO A Eds Manual de fitopatologia princípios e conceitos 5 ed São Paulo Agronômica Ceres 2011 v1 Capítulo 02 p1936 MIZUBUTI ESG MAFFIA LA Introdução a Fitopatologia Viçosa Editora UFV 2006 190pCaderno Didático 115 Capítulos 1 e 2 p 1128 TRIGIANO RN WINDHAM MT WINDHAM AS Fitopatologia e Perspectivas históricas In TRIGIANO RN WINDHAM MT WINDHAM AS Eds Fitopatologia conceitos e exercícios de laboratório 2 ed Porto Alegre Artmed 2010 Capítulo 01 p1924 VALE FXR JESUS JUNIOR WC ZAMBOLIM L Natureza das epidemias In In VALE FXR JESUS JUNIOR WC ZAMBOLIM L Eds Epidemiologia aplicada ao manejo de doenças de plantas Belo Horizonte Perfil Editora 2004 Capítulo 01 p 2129 ZAMBOLIM L JESUS JUNIOR WC ZAMBOLIM EM Impacto das doenças de plantas no Brasil e no Mundo In ZAMBOLIM L JESUS JUNIOR WC PEREIRA OL O essencial da fitopatologia agentes causais volume 1 1ª ed Viçosa Editora UFV 2012 Capítulo 02 p 2138 Em todas as questões humanas há um único fator dominante o tempo Para compreender o estado atual da ciência precisamos saber como ela chegou a ser assim Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia FITOPATOLOGIA Termo originado de três palavras gregas É a ciência que estuda as doenças de plantas abrangendo todos os seus aspectos diagnose sintomoatologia etiologia epidemiologia e controle Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia Relação da Fitopatologia com outras áreas do conhecimento Início ciência ligada diretamente à Botânica tornandose uma disciplina autônoma somente no século XIX Ciência autônoma utilizase dos conhecimentos básicos e técnicas de Botânica Microbiologia Micologia Bacteriologia Virologia Nematologia Anatomia Vegetal Fisiologia Vegetal Ecologia Bioquímica Genética Biologia Molecular Engenharia Genética Horticultura Solos Química Física Meteorologia Estatística e vários outros ramos da Ciência Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia Conceitos de doenças de plantas Existem várias definições de doenças de plantas na literatura fitopatológica Nesta disciplina adotaremos Agrios 2005 Doença é o mal funcionamento de células e tecidos do hospedeiro causada pela irritação contínua por um agente patogênico ou fator ambiental e que resulta no desenvolvimento de sintomas Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia Conceitos de doenças de plantas Características básicas que devem ser observadas na definição de doença de planta Doenças é entendida como um fenômeno biológico Doença é entendida como uma interferência nos processos fisiológicos da planta o que leva a um desempenho anormal de suas funções vitais Esta interferência é prejudicial à planta e leva à redução de sua eficiência fisiológica desequilíbrio nos processos geradores e consumidores de energia Doença apresenta caráter contínuo o que possibilita diferenciar de Injúria caráter momentâneo Introdução a Fitopatologia 1 Conceitos em Fitopatologia Conceitos de doenças de plantas Processos fisiológicos afetados pelas doenças Absorção de água e nutrientes Fotossíntese Translocação de fotoassimilados Translocação de água e nutrientes Transpiração Síntese de proteínas Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia Doenças em vegetais são observadas desde o momento em que o homem começou a cultivar as plantas para abrigo alimentação e vestuário Registros históricos desde a antiguidade escritos dos povos vedas sumérios gregos e romanos Desenhos e gravuras das primeiras civilizações na América Central mostram plantas de milho com espigas caídas e raízes subdesenvolvidas Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia Maus resultados em cultivos para o homem primitivo e durante toda Idade Média eram comuns e frequentemente atribuídas ao desagrado de diversas divindades Várias passagens da Bíblia Amós 49 Gênese 412223 Ageu 2718 Deuteronômio 2822 Crônicas II 628 eu vos feri com o vento abrasador e com a ferrugem a multidão de vossas hortas e de vossas vinhas Aos vossos olivais e aos vossos figueirais comeu as lagartas e vós não voltastes para mim diz o senhor Amós 49 Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia Ferrugem dos cereais castigo divino que os Deuses Robigo feminino e Robigus masculino infligiam sob os homens devido às suas más ações Puccinia triticina HISTÓRIA DA FITOPATOLOGIA Período Místico Geração espontânea Período da Presdisposição Europa Ocidental Batata Phytophthora infestans a produção caiu para 25 e cerca de 80 população migrou Período Etiológico 1860 Pauster x Geração Espontânea 1861 Postulados de Koch Período Ecológico Período Atual abordagem fisiológica epidemiológica e biotecnológica Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 1 Período Místico Da mais remota antiguidade até o início do século XIX Predomínio de Teoria da Geração Espontânea Na ausência de uma explicação racional o homem tendia a atribuir as doenças de plantas às causas místicas No final deste período alguns botânicos apresentavam descrições minuciosas das doenças com base na sua sintomatologia e ao mesmo tempo alguns micologistas chamavam atenção para associação entre fungos e plantas doentes Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 2 Período da Predisposição Início do século XIX até os trabalhos de Anton De Bary 1861 Alemão Franz Unger apresenta teoria na qual doenças de plantas seria o resultado de distúrbios funcionais causados por desordens nutricionais que predispunha os tecidos das plantas a produzirem certas excrescências fungos as quais cresciam por geração espontânea e ainda sob determinada condições qualquer planta poderia produzir fungos Micologistas começaram a catalogar fungos em associação com plantas doentes Mérito inegável Doença x ambiente Introdução a Fitopatologia 2História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 3 Período Etiológico Início com os trabalhos de Anton De Bary Phytophthora infestans batata e Julius Kühn livro Doencas de plantas cultivadas causa e controle Desenvolvimento da Microbiologia com Louis Pauster destruindo a Teoria da Geração Espontânea em 1860 provando a origem bacteriana de várias doenças em homem e animais Robert Koch estabelece seus postulados em 1881 possibilitando a determinação exata dos patógenos Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo Marco importante da História que contribuiu para a Fitopatologia e ciências afins Fitopatologia ainda não estava estruturada como Ciência Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans Anos de 1500 descoberta da batata na América do Sul Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans Os irlandeses foram os primeiros europeus a reconhecer o valor alimentício da batata em 1840 Irlanda meados do século XIX consumo médio por semana de 125 kg de batata população aumentou de 45 milhões para 8 milhões em 50 anos junho de 1845 primeira observação da doença na Bélgica agosto de 1845 chega na Irlanda 13 da colheita foi perdida naquele ano outubro de 1845 presente no norte e centro da Europa Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans 184647 grande fome irlandesa acompanhada de cólera e disenteria Introdução a Fitopatologia Os sobreviventes pareciam esqueletos ambulantes os homens estampando a marca lívida da fome as crianças chorando de dor as mulheres dentro das casas fracas demais para se manterem em pé Chegando na aldeia de Clifden soubemos da ocorrência de quatro mortes acontecidas Uma mulher que havia rastejado na noite anterior ate o toalete externo da casa foi encontrada na manhã seguinte parcialmente devorada por cães Klinkowski 1970 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans 184647 grande fome irlandesa acompanhada de tifo cólera e disenteria Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 212 Requeima da batata Phytophthora infestans Explicações dada para a doença na época gnomos locomotivas vulcões Hipóteses científicas absorção excessiva de água Lindley mofo Charles Morren Berkeley 1861 Anton de Bary comprova a natureza infecciosa da doença 1890 controle químico passa a ser amplamente utilizado Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 4 Período Ecológico Importância vital do ambiente na manifestação das doenças Estudos minuciosos sobre fatores de ambienteclimáticos edáficos nutricionais e estacionais doença passa a ser vista como resultante da interação entre planta hospedeiro e ambiente Várias pesquisas sobre resistência e predisposição de espécies vegetais a diferentes patógenos Aparecimento dos conceitos sobre variabilidade de fitopatógenos e conceituação de formae specialis raças fisiológicas biótipos etc Raça designar variantes de uma espécie fitopatogênicabactéria fungos e nematoides que causam doença em uma variedade de uma espécie de hospedeiro mas não é outra Em virologia o termo equivalente é estirpe Em qualquer caso os termos se referem à especificidade em nível intra especifico A especificidade no entato pode se dar também em nível inter especifico e neste caso usamse os termos forma specialis ou formae speciales para fungos ou patovar pv para bactérias Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 4 Período Ecológico Utilização de fungicidas mercuriais orgânicos para tratamento de sementes em 1913 por E Renm Desenvolvimento dos fungicidas orgânicos do grupo dos ditiocarbamatos em 1934 por WH Tisdalle e I Willians Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 5 Período Atual Abordagem fisiológica epidemiológica biotecnológica das doenças de plantas Décadas de 40 e 50 pesquisas básicas sobre fisiologia do parasitismo de fungos e plantas Estudos pioneiros de EA Guamann JC Walker RA Ludwig e outros sobre cadeias de infecção toxinas e enzimas abrem novas perspectivas para a fitopatologia Década de 60 Estudos marcantes de VanderPlank no progresso temporal de epidemias de plantas Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Períodos importantes da história da Fitopatologia 5 Período Atual 1966 descoberta de moléculas de fungicidas que atuam sistemicamente nas plantas Descoberta de novas moléculas de fungicidas que permitiram a redução na dose empregada e na toxicidade das formulações Avanços nos estudos de outros métodos alternativos de controle de doenças de plantas além químico A partir da década de 80 tendência de estudos na área da biologia molecular em todos os ramos das ciências biológicas Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 213 Ferrugem do café Hemileia vastatrix Ceilão Sri Lanka atualmente 200 hectares de cafezais em 1835 para 200000 ha no ano de 1870 400 lavouras Quase 50 mil toneladas eram exportadas para a Inglaterra Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 213 Ferrugem do café Hemileia vastatrix 1869 Aparecimento de uma doença pó amarelado nos cafezais 1880 cerca de 140000 ha de café destruídos 1890 10000 ha apenas de café rápido colapso da cultura produção de 50000 toneladasano cai para quase zero em 20 anos Falência de 417 plantadores de café e do Banco do Oriente das companhias de navegação Novo hábito de consumo Chá O fim do cafezinho dos ingleses Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 213 Ferrugem do café Hemileia vastatrix 1970 Chegada a ferrugem ao Brasil cenários e desdobramentos 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 3 Ferrugem do café Hemileia vastatrix Introdução a Fitopatologia Reino Fungi Filo Basidiomycota Subfilo Pucciniomycotina Classe Teliomycetes Ordem Uredinales Família Pucciniaceae Gênero Hemileia Espécie H vastatrix 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 214 Míldio da videira Plasmopara viticola 1845 aparecimento de oídio nas videiras perdas de até 80 Origem provável América do Norte em material para cruzamentos 1855 aperfeiçoamento do uso de enxofre controle 1865 Pulgão das raízes Phylloxera sp aparece na França 1870 aparecimento de Plasmopara viticola na Europa supostamente presente em material de videira resistente a Phylloxera que foi importado dos EUA colapso progressivo da produção de uvas Introdução a Fitopatologia Introdução a Fitopatologia 2 História da Fitopatologia 21 Doenças de importância histórica no mundo 214 Míldio da videira Plasmopara viticola 1878 doença foi catastrófica na França onde a maioria das variedades cultivadas eram suscetíveis ao fungo 1882 Alexis Milladert desenvolve a calda bordalesa Etiologia de doenças de plantas Conceitos gerais 1 Introdução Etiologia conceito Aetia causa Logos estudo Etiologia Estudo das causas Etiologia de doenças de plantas Qual a importância de se estudar a etiologia 1 Introdução A etiologia aborda As características do agente causal como o modo de penetração crescimento disseminação e multiplicação no interior dos tecidos do hospedeiro Etiologia de doenças de plantas Etiologia de doenças de plantas 2 Principais agentes causais eBióticos agentes patogênicos ou infecciosos transmissíveis de uma planta doente para outra sadia por meio de diferentes agentes de disseminação eAbióticos não são transmissíveis de uma planta doente para outra sadia nãoinfecciosos Em geral decorrem das intempéries condições inadequadas de manejo da cultura ou da ação momentânea de fatores físicos e ou químicos adversos 2 Principais agentes causais eRepresentação clássica de uma doença biótica Etiologia de doenças de plantas Doenças bióticasinfecciosas são resultantes da interação entre patógeno hospedeiro e ambiente ao longo do tempoprocesso contínuo ou dinâmico 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura Etiologia de doenças de plantas Etiologia de doenças de plantas 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura 211 Fungos Organismos eucariotos aclorofilados filamentosos multicelulares com nutrição por absorção e que se reproduzem por meio de esporos de origem sexuada eou assexuada Etiologia de doenças de plantas 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura 212 Bactérias Organismos procariotas unicelulares e que normalmente se reproduzem por fissão binária 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura 213 Vírus Etiologia de doenças de plantas Parasitas intracelulares obrigatórios constituídos por uma ou mais molécula de ácido nucléico DNA ou RNA geralmente envoltos por uma capa proteica 2 Principais agentes causais 21 Agentes de natureza biótica morfologia e estrutura 215 Nematóide Etiologia de doenças de plantas Organismos vermiformes de vida livre ou parasita Os fitopatogênicos são todos parasitas obrigatórios e para se nutrirem dos hospedeiros introduzem estilete nos tecidos da planta para sucção Etiologia de doenças de plantas 2Principais agentes causais 22 Agentes de natureza abiótica Causas abióticas Excesso de umidade no solo Toxidez de Al Fe Mn Excesso de nutrientes Deficiências nutricionais Alta e baixa temperatura Período longo de estiagem Ventos frios Geada Raio Compactação do solo Raízes tortas Queima por pesticidas Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 31 Parasitismo Parasita termo que se refere a um organismo que é parcialmente ou totalmente dependente de outros organismos vivos para sua existência Parasita de plantas reduz a área foliar remove os nutrientes e interfere na fisiologia das plantas Saprófita um organismo capaz de sobreviver apenas em matéria orgânica em decomposição Esses termos que classificam os organismos de acordo com o seu ciclo de vida 3 Estudo dos Patógenos 31 Parasitismo Patógeno aquele organismo vivo que além de parasitar são capazes de causar alterações fisiológicas no hospedeirodoença Em outras palavras patógeno qualquer organismo ou unidade biológica capaz de multiplicarse na planta de modo a interferir em seus processos fisiológicos normais Patogenicidade habilidade ou atributo de uma espécie em causar doença em outra espécie Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Ciclo de Vida O desenvolvimento do patógeno compreende fases ativas e inativas As fases ativas são patogênese e saprogênese A fase inativa é chamada de dormência 11 Patogênese é a fase em que o patógeno está associado ao tecido vivo do hospedeiro e causando doença Compreende três fases prépenetração penetração e colonização Ocorre nos parasitas obrigatórios e facultativos 12 Saprogênese é a fase em que o patógeno não está associado ao tecido vivo do hospedeiro mas ele encontrase em atividade saprofítica sobre restos de cultura ou sobre a matéria orgânica do solo Não ocorre nos parasitas obrigatórios Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Ciclo de Vida 13 Dormência fase em que as condições não são favoráveis a atividade do patógeno achandose este com metabolismo reduzido Produzem normalmente órgãos consistentes e ricos em reservas tais como esclerócios ou escleródios clamidósporos e micélio dormente no solo em sementes e mudas Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 321 Quanto ao ciclo de vida a1 Parasitas Obrigatórios crescem e sobrevivem somente associados a tecidos vivos do hospedeiro Etiologia de doenças de plantas Ex vírus e viróides nematóides fungos causadores de ferrugens oídios míldios verdadeiros e ferrugem branca e alguns membros de Oomycota Normalmente por necessitarem do hospedeiro vivo os parasitas obrigatórios não causam a morte rápida do seu hospedeiro 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 321 Quanto ao ciclo de vida a2 Não Obrigatórios podem crescer e multiplicar na ausência do hospedeiro vivo bactérias e a maioria dos fungos Crescem bem em restos culturais e meios de culturas artificiais Se dividem em Patogênese Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 321 Quanto ao ciclo de vida a2 Não Obrigatórios e Parasitas facultativos são aqueles organismos que passam a maior parte do ciclo de vida como saprófitas e facultativamente parasitam as plantas e Saprófitas facultativos são aqueles organismos que passam a maior parte do ciclo de vida como parasitas e facultativamente são saprófitas Em outras palavras crescem como parasitas mas podem viver saprofiticamente sob certas condições Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes b1 Parasitas biotróficos são organismos que obtém seu alimento somente a partir de células vivas do hospedeiro Etiologia de doenças de plantas Estes organismos desenvolveram requerimentos nutricionais específicos o que os tornaram inteiramente dependentes de seus hospedeiros vivos 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes b2 Parasitas Hemibiotróficos são organismos que infectam tecidos vivos assim como os biotróficos mas sobrevivem e esporulam no tecido morto em competição com os saprófitas Tem vantagens sobre esses uma vez que ocuparam o substrato antes que eles se tornassem acessíveis a outros organismos 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes b3 Parasitas Necrotróficos são organismos que infectam o tecido do hospedeiro após enzimas e toxinas terem destruídos os tecidos Eles matam o tecido pela rapidez de penetração e esse mesmo tecido fornece a base alimentar para o avanço do patógeno 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes 3 Estudo dos Patógenos 32 Classificação dos patógenos 322 Quanto a forma de obtenção de nutrientes Para pensarmos Qual a importância em saber se um patógeno é parasita obrigatório ou nãoobrigatório Manejo de restos culturais e da prática de rotação de culturas Essas medidas de manejo seriam igualmente eficientes para doenças causadas por patógenos parasitas obrigatórios ou saprófitas facultativos 3 Estudo dos Patógenos 32 Taxonomia e classificação dos fitopatógenos Nome do Patógeno recebe nomes específicos de acordo com normas internacionais A exceção dos vírus todos seguem Sistema Internacional de Nomenclatura Botânica Sistema proposto por Lineau Binômio latim nome genérico e específico Devem ser sublinhados quando escritos a mão ou grafados em itálico quando impressos Ex Puccinia psidii Um dos principais erros no Herbário e nas provas 3 Estudo dos Patógenos 32 Taxonomia e classificação dos fitopatógenos Classificação ex Hemileia vastatrix Domínio Eucarya Reino Fungi Filo Basidiomycota Subfilo Pucciniomycotina Classe Teliomycetes Ordem Uredinales Família Pucciniaceae Gênero Hemileia Espécie H vastatrix Foto httpwww2iictptidc33idi11090 3 Estudo dos Patógenos 33 Patogenicidade No caso de plantas referese a capacidade de um organismo quando associado ao hospedeiro em causar doença Capacidade absoluta 34 Virulência É termo relativo usado para expressar os diferentes graus de patogenicidade apresentados por um patógeno 35 Agressividade Como a capacidade que um isolado de um patógeno com a mesma virulência que outros isolados possui em causar uma quantidade semelhante de doença em menos temp 36 Ciclo de hospedeiras Conjunto de plantas hospedeiras que podem ser infectadas por um determindado fitopatogeno Pode ser amplo ou restrito 37 Planta hospedeira É a planta que recebe permite o estabelecimento e sofre um processo infeccioso compatível incitado pelo fitopatógeno 3 Estudo dos Patógenos 33 Patogenicidade Postulados de Koch Robert Koch 1881 O estabelecimento da relação causal entre um microrganismo e uma planta só pode ser confirmado após o cumprimento de uma série de etapas conhecidas como Postulados de Koch 1 Associação constante do organismo com a doença 2 Isolamento do organismo dos tecidos afetados em cultura pura 3 Inoculação do organismo obtido em cultura pura num hospedeiro sadio suscetível para reprodução de sintomas 4 Reisolamento do organismo do hospedeiro suscetível doente inoculado e comparação da cultura com a cultura pura original Método Clássico de Diagnose Postulado de Koch Teste de patogenicidade Isolamento Inoculação Reisolamento 1 Ciclo de vida dos fitopatógenos Todos os seres vivos apresentam um ciclo vital Esta fase caracterizase por garantir a sobrevivência do agente patogênico em condições adversas tais como ausência do hospedeiro eou condições climáticas desfavoráveis É de extrema importância porque reduzindo a sobrevivência de fitopatógenos menor será a quantidade de inóculo na próxima safra SOBREVIVÊNCIA SOBREVIVÊNCIA COMO SOBREVIVEM Fungos hospedeiros intermediários plantas invasoras plantas voluntárias sementes órgãos propagativos restos culturais vetores estruturas de sobrevivência clamidósporos escleródios microescleródios oósporos zigósporos teliósporos Sclerotinia sclerotiorum em haste de tomateiro Mofo branco B Clamidósporo célula da hifa ou esporos com parede celular espessa Exserohilum turcicum Mancha foliar do milho Fusarium spp Podridão da espiga do milho 1 ESTRUTURAS DE RESISTÊNCIA A Escleródios enovelado de hifas FORMAS DE SOBREVIVÊNCIA FUNGOS E PROCARIOTOS FORMAS DE SOBREVIVÊNCIA FUNGOS E PROCARIOTOS C Oósporo Esporo sexual de Oomiceto com parede espessa PROCARIOTOS Esporos de resistência de bactérias Streptomices D Teliósporos 1 ESTRUTURAS DE RESISTÊNCIA E Ascocarpos SOBREVIVÊNCIA COMO SOBREVIVEM clamidósporos SOBREVIVÊNCIA COMO SOBREVIVEM Escleródios SOBREVIVÊNCIA COMO SOBREVIVEM Teliósporos Mecanismo usado pelos patógenos para chegar ao hospedeiro Nematóides e oomicetos podem movimentar localizadamente Disseminação tem três partes liberação dispersão e deposição Disseminação Agentes de disseminação vento respingos de vento e chuva chuva Disseminação Agrios 2005 É a transferência do patógeno da fonte de inóculo para o local de infecção ou seja a superfície do hospedeiro suscetível Inoculação GERMINAÇÃO Ocorre somente nos ciclos de vida de fungos fitopatogênicos Para que um indivíduo seja formado é necessário que os esporos germinem É influenciada principalmente por umidade e temperatura Fase muito delicada porque o inóculo depende de suas próprias reservas nutricionais pois ainda não estabeleceu uma relação parasitária com o hospedeiro Absorção de água e ativação de enzimas hidrolíticas para quebrar reservas de alimentos e desenvolvimento do tubo germinativo Germinação PENETRAÇÃO vias de penetração direta abertas naturais ferimentos fungos bactérias vírus nematoides É a fase que compreende os eventos que ocorrem durante a entrada do patógeno nos tecidos do hospedeiro A penetração do hospedeiro pode se processar de duas maneiras diretamente eou indiretamente Penetração Penetração direta resulta de mecanismos do próprio patógeno pressão mecânica e produção de enzimas Penetração indireta Aberturas naturais estômato hidatódio lenticelas nectário Ferimentos Naturais abrasão causada pelo vento e areia alimentação de insetos animais e nematóides abscisão natural do órgão etc Provocados pelo homem podas desbastes desbrota transplantio capinas etc Penetração B PENETRAÇÃO ATRAVÉS DE ABERTURAS NATURAIS WK Wynn Phytopathology 66136146 A Uredósporo do fungo da ferrugem do feijoeiro formando apressório B Uredósporo tubo germinativo e apressório sobre estomato fechado C Apressório sobre estomato aberto C PENETRAÇÃO POR FERIMENTOS Estômatos hidatódios nectários estigmas e lenticelas ESTOMATO FERIMENTOS HIDATÓDIOS NECTÁRIO FLORAL DIRETAMENTE PENETRAÇÃO INFECÇÃO É o processo pelo qual o patógeno estabelece contato com as células do hospedeiro e delas obtém nutrientes isto é estabelece a relação parasitária A partir da infecção uma série de eventos fisiológicos e morfológicos são desencadeados sintomas Período de incubação é o intervalo de tempo que decorre entre a inoculação e o aparecimento de sintomas Período latente é o intervalo de tempo decorrido da inoculação até o aparecimento de sinais Infecção Porque é importante conhecer o período latente e o período de infecção de uma doença Hemileia vastatrix Periodo latente médio 28 a 32 dias Phytophthora infestans Período latente médio 3 a 5 dias Colonização É a ocupação de tecidos do hospedeiro pelo patógeno os patógenos tem diferentes modos de colonizar o hospedeiro Crescimento sobre a superfície foliar fungos do gênero Oidium Crescimento dentro da célula do hospedeiro vírus e alguns fungos Crescimento entre as células do hospedeiro bactérias fitopatogênicas alguns fungos haustórios para obtenção de nutrientes Crescimento dentro do sistema vascular Xilema fungos como Fusarium sp Verticillium sp e bactéria como Ralstonia solanacearum Xylella fastidiosa Floema Micoplasmas Colonização a distância maceração de tecidos o patógeno secreta enzimas que degradam os tecidos para depois crescer nos tecidos mortos Fungos como Rhizopus Botrytis e Sclerotinia Colonização A Superfície Oídio Esporo Micélio B Subcuticular Sarna da macieira Micélio COLONIZAÇÃO FUNGOS C Intracelular Tubo Espóro germinativo Apressório Micélio D Intercelular Ferrugens Haustório E Xilema Murcha de Fusarium COLONIZAÇÃO FUNGOS Espaços intercelulares Ralstonia Leifsonia Xylella Candidatus Liberibacter Fitoplasmas Espiroplasmas COLONIZAÇÃO PROCARIOTOS XILEMA FLOEMA Para patógenos que crescem dentro do tecido vascular podese constatar sintomas e sinais distantes do ponto onde houve inoculação doenças sistêmicas Vírus sistêmicas Ao contrário das doenças sistêmicas nas doenças Localizadas os sintomas e sinais ocorrem no ponto de inoculação Colonização REPRODUÇÃO Deve ser entendida como uma fase onde o inóculo aumenta afim de garantir um número de propágulos suficientes para sua disseminação Os fitopatógenos podem se reproduzir no interior dos tecidos vírus bactérias e alguns fungos ou externamente a maioria dos fungos e nematóides Vírus replicação Fungos por meio de esporos de origem sexuada eou assexuada Nematoides sexuada e em algumas espécies ocorre partenogênese Bactérias principalmente por fissão binário Reprodução Tabela 31 Comparação dos fitopatógenos mais importantes quanto às diferentes fases dos respectivos ciclos de vida Etiologia de doenças de plantas 3 Estudo dos Patógenos 32 Ciclo de Vida DEFINIÇÕES IMPORTANTES Inóculo estruturas do patógeno capazes de causar infecção Fungos esporos micélio hifas escleródios clamidósporos Bactérias células bacterianas Vírus partículas virais Nematóides ovos juvenis e adultos Fonte de inóculo representa o local onde o inóculo é produzido ou o local onde se encontra antes da infecção DEFINIÇÕES IMPORTANTES Inóculo primário é o inóculo responsável pelo início do ciclo primário das relações patógenohospedeiro Inóculo secundário é o inóculo responsável pelos ciclos secundários da doença Campo de infecção local sobre ou dentro do hospedeiro onde ocorre a infecção estômatos ferimentos superfície foliar haste flor fruto raiz semente e outros CICLO PRIMÁRIO É aquele que tem início a partir de estruturas de sobrevivência do microrganismo ou a partir da fase saprofítica no solo inóculo primário Responsável pela primeira geração do patógeno a ser estabelecida Para algumas doenças só ocorrem o ciclo primário entry into xylem vessels É aquele que sucede o ciclo primário e se desenvolve a partir do inóculo primário nele produzido o qual vai infectar novas plantas que vão produzir mais inóculo que também vai infectar e assim sucessivamente Pela produção de inóculos secundários temse os ciclos secundários das doenças no campo CICLO SECUNDÁRIO Ciclo da ferrugem da soja Phakopsra pachyrhizi Conídios disseminados por respingos de chuva ou irrigação por aspersão vento mãos dos trabalhadores insetos ferramentas e animais Figura 5 Ciclo da pintapreta Alternaria spp em tomateiro