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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
Tipo de lesão
Número de lesões ou
área infectada pela
doença
Combinação
Quantificação de doenças
em plantas
Incidência
Severidade
Terminologias
Resistência Vertical
Reação diferencial
Inibe o estabelecimento inicial do patógeno
Resistência Horizontal
Reação não-diferencial
Diminui o desenvolvimento da doença
Resistência x herança da resistência
Herança monogênica (qualitativa)
Herança poligênica (quantitativa). Porém, nem
sempre R quantitativa é poligênica
Conceitos e sinonímia
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
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) genética
permite melhoramento plantas R
Década de 1940: estudos sobre o grau de virulência (vir) ou
avirulência (avr) (herança do tipo de infecção)
Patógenos várias raças diferem na habilidade de
infecção
Variedade „A‟ + raça „x‟ = Suscetível
Variedade „A‟ + raça „y‟ = Resistência
Raça „x‟ habilidade para infecção genética
Variedade „A‟ + raça „x‟ = Suscetível
Variedade „B‟ + raça „x‟ = Resistência
Var „B‟ apta a se defender característica genética
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 elicitor-
receptor:
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 surgem primeiro ( evolução )
Co-existem com genes não-específicos para
patogenicidade que evoluem nos patógenos
“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