Meloidogyne incognita (RAÇA 3) ASSOCIADO A Fusarium oxysporum
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Míriam Goldfarb | comentários
Arquivado no curso de Biologia Celular e Molecular na UFV
REAÇÃO DE GENÓTIPOS DE ALGODOEIRO A Meloidogyne incognita (RAÇA 3) ASSOCIADO A Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum.
CAMPINA GRANDE-PB 2003
Trabalho apresentado ao Curso de Licenciatura e Bacharelado em Ciências Biológicas da Universidade Estadual da Paraíba, em cumprimento às exigências para obtenção do grau de Licenciado e Bacharel em Ciências Biológicas.
ORIENTADORA Prof. M. Sc. Érica Caldas Silva de Oliveira
CO-ORIENTADOR M. Sc. Nelson Dias Suassuna
1 – Biologia Geral
Míriam Goldfarb, Licenciatura e Bacharelado em Ciências Biológicas DCB/CCBS/UEPB
MSc. Érica Caldas Silva de Oliveira DCB/CCBS/UEPB
MSc. Nelson Dias Suassuna Embrapa Algodão
MSc. Alderí Emídio de Araújo
MSc. José Farias da Mata DCB/CCBS/UEPB
A cultura do algodoeiro é suscetível a várias doenças. Dentre as doenças causadas por patógenos do solo, a murcha de Fusarium pode ser considerada a principal. O agente causal da doença é o fungo Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum. A murcha de algumas folhas e ramos são os sintomas iniciais da doença. Internamente, observa-se descoloração dos feixes vasculares nas plantas afetadas. O patógeno sobrevive no solo, na forma de estruturas de sobrevivência (clamidósporos), as sementes infectadas são responsáveis pela dispersão a longas distâncias. Plantas de algodão são predispostas à infecção por Fusarium quando as raízes são invadidas por nematóides, principalmente espécies do gênero Meloidogyne e Rotylenchulus. O efeito sinérgico desses nematóides é devido a ferimentos nas raízes e acúmulo de nutrientes no seu sítio de alimentação. A associação de M. incognita e F. oxysporum f.sp. vasinfectum causa perdas significativas em diversos países produtores de algodão. Este trabalho teve por objetivo avaliar 23 linhagens avançadas do programa de melhoramento da Embrapa Algodão e três cultivares quanto à reação a F. oxysporum f. sp. vasinfectum associado à Meloidogyne incognita raça 3 em condições controladas. Plantas de algodão foram inoculadas com 5.0 ovos de M. incognita e, posteriormente, com uma suspensão de esporos de F. oxysporum f. sp. vasinfectum. O número de massa de ovos de nematóides foi calculado e realizada análise de variância. Também foi realizada contagem do número de plantas com sintomas de murcha de Fusarium. Em todos os genótipos testados foi possível visualizar massas de ovos, não havendo, portanto, nenhum genótipo imune a M.
incognita. O número médio de massas de ovos de alguns genótipos foi mais baixo que a média da cultivar considerada resistente, BRS – Aroeira, todavia nenhum dos genótipos testados foi mais resistente que o padrão de resistência utilizado (IAC-23). O número de plantas com escurecimento de vasos (sintoma típico de fusariose) foi baixo e variável. Apenas em um tratamento (CNPA GO 2000-1077) a metade das plantas apresentou sintomas de escurecimento de vasos, nos demais tratamentos a porcentagem foi inferior a 25%. Foi possível selecionar genótipos com resistência as duas doenças. As linhagens CNPA GO 2000- 130 e CNPA GO 2000-1148 se destacaram quanto à resistência a infecção por M. incognita, estimada com base no número de massa de ovos, como também pela ausência de sintomas de murcha e infecção por F. oxysporum f. sp. vasinfectum, sendo portanto indicadas para avanços em programas de melhoramento de algodoeiro visando resistência a estas doenças.
Palavras-chave: Fitopatologia, Doenças do Algodoeiro
COTTON GENOTYPES REACTON TO Meloidogyne incognita (RACE 3) ASSOCIATED WITH Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum.
Cotton plants are susceptible to several diseases. Among them, the Fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum is the most important soil born disease. The initial symptoms are leaf and stem wilt. The young plants die after few days. In plants affected are observed darkness in the vassel. The pathogen can survive in soil, forming clamindospores. The soil movement can spread the propagules in short distances. The fungi can infect internally the seeds and affect new areas. The wilt symptoms are more severe when cotton root are affected by nematodes, mainly species of Meloidogyne and Rotylenchulus. The synergistic effects are due wounds and nutrients accumulation in the point of nematode infection. The main purpose of this work was assessing 23 advanced lineages and three cultivars inoculated with F. oxysporum f. sp. vasinfectum and Meloidogyne incognita race 3 under controlled conditions. Cotton plants were inoculated with 5.0 M. incognita eggs and, one week later, were deposited 1 ml of F. oxysporum f. sp. vasinfectum spores suspension. The eggs mass mean was calculated and analysis of variance was performed. The plants with wilt symptoms were counted. In all genotypes tested were possible find eggs mass typical of Meloidogyne infections. All genotypes were most susceptible to IAC – 23 (resistance standard). Plants with wilt symptoms were variable. The genotype CNPA GO 2000-1077 was the most susceptible to wilt. Several genotypes showed resistance to only one pathogen; however were possible select plants with resistance to both diseases. The lineages CNPA GO 2000-130 and CNPA GO 2000-1148 were resistant to M. incognita infection, based on eggs mass number, associated with absence of wilt symptoms.
2. OBJETIVOS 16
2.2. Objetivo Geral 16
2.1. Objetivo Específico 16
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 17
3.1.Primeiros registros sobre a cultura do algodão 17
3.2.Expansão da cultura do algodoeiro no mundo 17
3.3. Algodão no Brasil 18
3.4.Botânica e Descrição 19
3.5.Importância e usos do algodão 19
3.6.Caracterização da Fusariose do algodoeiro 20
3.7.Generalidades sobre os nematóides 21
3.8.Interação de fitonematóides e fungos fitopatogênicos 23
3.9.Resistência a Fusariose e Meloidoginose 23
4. MATERIAL E MÉTODOS 25
4.1.Obtenção de inóculo 25
4.2.Plantio dos genótipos de algodão 26
4.3.Avaliação 27
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 29
5.1.Reação de genótipos de algodoeiro a Meloidogyne incognita 28
5 2.Reação de genótipos de algodoeiro a associação entre M.incognita e F.oxysporum
f.sp.vasinfectum 29
6. CONCLUSÕES 32
incognita e F. oxysporum f. sp. vasinfectum
TABELA 1. Média do número de massa de ovos e porcentagem de plantas com sintomas de fusariose em 26 genótipos de algodão inoculados com M. 30
genótipos de algodão
GRÁFICO 1. Média de massa de ovos de M. incognita Raça 3 em raízes de 26 29
FIGURA 1. Presença de galhas nas raízes dos tomateiros 26
FIGURA 2. Micélio de Fusarium em placa de Petri com BDA 26
FIGURA 3. Pontuações vermelhas na raiz do algodoeiro 27
Fusariose do algodoeiro
FIGURA 4. Escurecimento do tecido vascular: sintoma típico da 27
O algodão é uma das mais importantes culturas industriais, oferecendo ao homem uma grande variedade de produtos e utilidades. É a mais importante fibra têxtil natural, encontrando-se registrada na historiografia humana a partir das civilizações antigas orientais. Os primeiros registros escritos do algodão, encontram-se no código de Manu, 700 a .C. (PASSOS, 1977).
A cultura do algodoeiro distribui-se entre mais de setenta países destacando-se na produção agroindustrial e exercendo influência diretamente sobre a estrutura sócio- econômica dos países produtores (PASSOS, 1977).
O nível de produtividade de qualquer cultura está associado ao potencial do germoplasma da espécie cultivada, aos fatores físico-químicos do solo, climatológicos e à incidência de pragas e doenças. O algodoeiro é suscetível a várias moléstias causadas por microorganismos, algumas das quais de grande expressão econômica para a cultura (LIMA, et al.,1999).
Dentre as doenças que afetam a cultura do algodão, destaca-se a Fusariose que tem como agente etiológico o fungo Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum. Esta doença é de natureza vascular cujo principal dano ocasionado à planta é a obstrução dos vasos do xilema, expressa através do escurecimento dos mesmos, induzida pela produção de metabólitos e pela oxidação de fenóis e, possivelmente, sua desidrogenação por peroxidases (PEGG, 1981, citado por HILLOCKS, 1992). O resultado é a murcha da parte aérea, como conseqüência da falta de absorção de água e nutrientes.
Plantas de algodão são predispostas à infecção por Fusarium quando as raízes são invadidas por nematóides (SMITH e DICK, 1960; JORGENSON et al.,1978), principalmente espécies do gênero Meloidogyne (HILLOCKS e BRIDGE,1992). O efeito sinérgico dessa associação é devido a ferimento nas raízes e acúmulo de nutrientes no sítio de alimentação dos nematóides. No caso de Meloidogyne, o nematóide afeta a fisiologia do hospedeiro, interferindo nos mecanismos de resistência contra a infecção sistêmica pelo fungo, resultando em incremento de suscetibilidade (HILLOCKS,1985).
O melhor método de controle de doenças é o cultivo de indivíduos que tenham a capacidade de permanecer isentos da enfermidade, mesmo na presença de patógenos e dos fatores ambientais que contribuem para as moléstias. De um ponto de vista prático, isto torna possível cultivar vegetais sem o risco de perdas por doenças.
Quanto à utilização dos defensivos químicos no combate às doenças, deve ser observada a toxicidade destas substâncias e os acidentes que podem provocar com pessoas que as utilizam. Também são poluentes do meio ambiente, pois alguns princípios ativos permanecem por muito tempo no solo.
Resistência pode ser definida como a habilidade da planta hospedeira em impedir o crescimento e desenvolvimento do patógeno (PARLEVLIET, 1997). Ao longo do tempo o melhoramento genético focou na seleção de plantas com alto potencial produtivo. Com isso foram obtidas variedades com boa capacidade de produção, todavia, em alguns casos com suscetibilidade a pragas e doenças, evento conhecido como "efeito vertifolia". Atualmente, mais atenção está sendo dispensada para a incorporação de resistência a pragas e doenças em variedades com boas características agronômicas. Este processo se fundamenta nos princípios genéticos, cujas bases foram lançadas por Gregor Mendel, em 1866. Desde então, muito se tornou conhecido sobre as características hereditárias e as variações em plantas (PELCZAR et al.,1977).
A associação do nematóide Meloidogyne incognita com F. oxysporum f.sp. vasinfectum causa perdas significativas em diversos países produtores de algodão. O uso de cultivares resistentes é a medida de controle mais econômica e que menos afeta o custo de produção (ALLARD,1971; BERGAMIN & KIMATI,1978). Quando se dispõe de cultivares com razoáveis níveis de resistência às doenças, tem-se preferido a sua utilização a outros métodos de controle. O desenvolvimento de cultivares de algodoeiro resistentes às principais doenças tem reduzido substancialmente as perdas causadas por vários por vários patógenos (WATKINS, 1981).
Avaliar a reação de genótipos de algodoeiro à ação de Meloidogyne incognita associado a Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum;
2.2 Objetivo Específico:
Identificar possíveis fontes de resistência em genótipos de algodoeiro à associação
M. incognita e F. oxysporum f. sp. Vasinfectum, para subsidiar programas de melhoramento de algodoeiro visando resistência a estes patógenos.
3.1. Primeiros registros históricos sobre a cultura do algodão
As primeiras referências históricas do algodão vêm de muitos séculos antes de Cristo.
Em escavações arqueológicas em ruínas no Paquistão, encontraram-se vestígios de tela e cordão de algodão com mais de 5.0 anos (PASSOS, 1977).
Na América, vestígios encontrados no litoral norte do Peru evidenciam que povos milenares daquela região já manipulavam o algodão, há 4.500 anos. Com os Incas, o artesanato têxtil atingiu culminância, pois maravilham pela beleza, perfeição e combinação de cores. Quanto ao algodoeiro do "Novo Mundo", evidências citológicas e genéticas levam a crer que sua origem tenha sido produto de hibridação interespecífica entre espécies de algodoeiro do Velho Mundo (G. herbaceum ou G. arboreum) com espécies silvestres de Gossipium existentes na América (HILLOCKS, 1992).
3.2. Expansão da cultura do algodoeiro no mundo
Em meados do século XVIII, com a revolução industrial, o algodão transformou-se em uma das mais importantes explorações agrícolas do mundo (KASSAB, 1986). O algodão foi transformado na principal fibra têxtil e no mais importante produto das Américas.
Em fins do século XIX a indústria do algodão passou a se estender a outras áreas do globo, principalmente da Ásia. A I Guerra Mundial, a crise de 1929 e a I Guerra Mundial intensificaram esse processo. Muitos países importadores de manufaturas têxteis foram incentivados a produzi-las; logo o algodão transformou-se em uma das mais importantes explorações agrícolas do mundo (NEVES et al., 1965).
3.3. O algodão no Brasil
No Brasil, pouco se sabe sobre a pré-história dessa planta. Na época do descobrimento do nosso país, os indígenas já cultivavam o algodão e convertiam-no em fios de tecido. Os primeiros colonos chegados ao Brasil, logo passaram a cultivar e utilizar o algodão nativo. Nesse período, porém, o algodão tinha pequena expressão no comércio mundial. A lã e o linho dominavam como tecidos (PRADO, 1945).
Em 1760, o Maranhão despontou como o primeiro grande produtor. Do Maranhão seguiu-se todo o Nordeste que se destacou como grande região algodoeira do país. No século XIX, a produção brasileira entrou em rápida decadência quando os Estados Unidos projetouse como grande produtor desta fibra. O café, novo produto tropical, monopolizava, principalmente em São Paulo, a atenção dos agricultores (CALMON, 1959).
A guerra da Secessão nos Estados Unidos, em 1860, paralisou, em parte, a exportação da fibra deste país à Europa e desencadeou-se no Brasil novo surto algodoeiro, que durou 10 anos. Sua influência, porém, prolongou-se por muito tempo, ao contribuir para fundamentar o progresso da cotonicultura brasileira em São Paulo, ocorrido depois. Até então, no Brasil se cultivava o algodão arbóreo. Por essa época, o algodão herbáceo foi introduzido no país pela primeira vez na história e São Paulo se destacava como produtor e exportador dessa fibra. A cultura do algodoeiro anual se expandiu por todo o estado, apesar da inexperiência dos agricultores em cultivá-lo (AMARAL, 1928).
A região Nordeste do Brasil sempre obteve destaque no cenário nacional na produção de algodão, com ênfase em pequenas propriedades. Com a introdução e propagação do bicudo (Anthonomus grandis Boheman) no início da década de 80, os pequenos produtores que não tinham condições de adotar as tecnologias que permitissem a convivência com a praga, abandonaram o cultivo do algodão (BELTRÃO e AMORIM, 1999).
O algodão, a partir da segunda metade da década de 80, foi aos poucos migrando para o cerrado brasileiro. Apesar de ter havido redução da área com o algodoeiro nos últimos anos no Nordeste, esta região apresenta potencialidade de expansão com a cultura, em várias áreas, tais como a produção irrigada via agricultura familiar com maior nível tecnológico, produção de sequeiro por produtores familiares, irrigação em áreas potenciais por grandes grupos empresariais e a exploração na região dos Cerrados do Piauí, Maranhão e Bahia (BELTRÃO e AMORIM, 1999).
3.4. Botânica e Descrição
O algodoeiro pertence ao grupo de plantas dicotiledôneas, família Malvácea e tem como nome científico, Gossypium hirsutum L. Á raça latifolium Hutch, pertence o algodoeiro "herbáceo" e à raça marie galante Hutch, pertence o algodoeiro "arbóreo". As cultivares diferenciam-se quanto ao tamanho da fibra (curto, médio e longo), porte alto ou baixo, resistência ou suscetibilidade a doenças, entre outras características (BELTRÃO e SOUZA, 1999).
É uma planta ereta, anual ou perene, dotada de raiz principal cônica, pivotante, profunda, e com pequeno número de raízes secundárias grossas e superficiais. O caule herbáceo ou lenhoso tem altura variável e é dotado de ramos frutíferos. As folhas são pecioladas, geralmente cordiformes, de consistência coriácea ou não e inteira ou recortadas (3 à 5 lóbulos) (JOLY, 1979).