Melhoramento genético da bananeira: estratégias e tecnologias disponíveis

A banana cultivada 107 países, em uma área de 4,1 milhões de hectares e produção de 95 milhões de toneladas, é segunda fruta mais produzida do mundo. A bananeira é atacada por vírus (CMV e BSV), fungos (Sigatoka amarela e negra, mal-do-Panamá), bactéria (Moko), nematoide e insetos (Broca do rizoma). No entanto, por meio do melhoramento genético é possível obter resistência a maioria das pragas e doenças. O centro de origem de grande parte do germoplasma de Musa spp. é o Continente Asiático, onde são encontradas bananeiras diploides, triploides tetraploides, com genomas de Musa acuminta e M. balbisiana. No melhoramento de banana, feito principalmente para resistência às doenças, são usados os seguintes métodos: introdução e seleção de clones; hibridação (cruzamentos de diploides com diploides, triploides com diploides e diploides com tetraploides); duplicação de cromossomos; mutação e transgenia. Os métodos que envolvem hibridação, embora sejam os mais usados, apresentam limitações como a partenocarpia, a esterilidade; o número variável de ploidia e a baixa produção de sementes. Todo material produzido no programa, é depois avaliado nas regiões produtoras de banana. Atualmente novas técnicas de melhoramento, baseadas em informações genéticas de Musa spp. estão sendo incrementadas.

Identificação de xanthomonas axonopodis pv. phaseoli e x. axonopodis pv. phaseoli var. fuscans através da técnica de pcr

Este trabalho teve por objetivo verificar a viabilidade de utilização da técnica de PCR, usando primers considerados específicos, para identificação de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) e x. axonopodis pv. phaseoli var. fuscans (Xapf), visando criar bases para sua utilização em diagnose rotineira e em programas de certificação de sementes. Foram incluídos no estudo 42 isolados da bactéria provenientes de locais distintos, além de outros gêneros, espécies e patovares, para ser verificada a especificidade dos primers. Os resultados obtidos permitem concluir que os primers utilizados são adequados para identificação de Xap e Xapf, embora dois isolados patogênicos não tenham sido amplificados. Foi observada também a amplificação de uma banda fraca para X. axonopodis pv. vitians, com o mesmo número de pares de bases, o que sugere existir homologia entre estes patovares, na região amplificada.

Comportamento de cultivares de feijoeiro comum à murcha-de-curtobacterium

No presente trabalho foi avaliada a resistência de 40 cultivares de feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris) à murcha-de-Curtobacterium, inoculadas separadamente com dois isolados de Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens, e o desenvolvimento da parte aérea de cultivares resistentes e suscetíveis a essa doença, inoculadas ou não com um isolado da bactéria. As reações apresentadas pelas cultivares permitiram verificar que 'IAC Carioca Aruã', 'IAC Carioca Akytã' e 'IAC Carioca Pyatã' foram resistentes e que 'A - 768', 'Aeté', 'Aporé', 'Bambuí', 'Bico de Ouro', 'BR IPA 11 - Brígida', 'Carioca MG', 'Carioquinha', 'Catu', 'Corrente', 'Diamante Negro', 'FT Bonito', 'FT Nobre', 'FT-120', 'IAC Carioca', 'IAC Maravilha', 'IAC Una', 'IAPAR 14', 'IAPAR 16', 'IAPAR 31', 'IAPAR 44', 'IPA 6', 'Iraí', 'Jalo Precoce', 'Jamapa', 'Onix', 'Ouro Negro', 'Pérola', 'R - 161', 'RAO 33', 'Rio Tibagi', 'Rosinha G2', 'Roxo 90', 'Rudá', 'Safira', 'Tarumã' e 'Xamego' foram suscetíveis à murcha-de-Curtobacterium. Plantas de feijoeiro das cultivares resistentes (IAC Carioca Aruã, IAC Carioca Akytã e IAC Carioca Pyatã) apresentaram menor redução da matéria seca da parte aérea do que das suscetíveis (IAC Carioca e Pérola), quando inoculadas com C. flaccumfaciens pv. flaccumfaciens.

Termoterapia via calor seco no tratamento de sementes de tomate: eficiência na erradicação de Xanthomonas campestris pv. vesicatoria e efeitos sobre a semente

Sementes infetadas constituem fonte primária de inóculo para epidemias da mancha bacteriana do tomate (Lycopersicon esculentum)que sob condições favoráveis podem resultar em rápido desenvolvimento da doença e severas perdas. O presente trabalho objetivou avaliar a eficiência do tratamento térmico a 70 ºC por 96 h na erradicação de Xanthomonas campestris pv. vesicatoria de sementes de tomate e seu efeito sobre a qualidade fisiológica e estrutura das sementes, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Realizaram-se dois ensaios, e utilizando-se sementes inoculadas pelo método a vácuo com o isolado ENA 4463 a 10(7) ufc/ml em NaCl (0,85%). No primeiro ensaio compararam-se quatro tratamentos: sementes inoculadas (1), sementes inoculadas e tratadas a 70 ºC/96 h em estufa com circulação forçada de ar (2), sementes não inoculadas e não tratadas (3) e sementes não inoculadas e tratadas (70 ºC/96 h) (4). No segundo ensaio, apenas os tratamentos (1), (2) e (3) foram comparados. As amostras foram avaliadas quanto à qualidade fisiológica e recuperação da fitobactéria por meio de extração a vácuo seguido de riscagem em meios semi-seletivos, além de observações em MEV. Constatou-se eficiência de 100% e 99,96% na erradicação da bactéria no primeiro e segundo ensaio, respectivamente. Não houve nenhum efeito do tratamento térmico sobre a germinação. Observações ao MEV, revelaram alterações na estrutura superficial das sementes, com remoção, quebra e fusão de tricomas, além de danos à integridade das células bacterianas associadas à superfície do tegumento.

Desenvolvimento de Pasteuria penetrans em Meloidogyne spp. parasitando diferentes espécies vegetais

A bactéria Pasteuria penetrans é um parasita obrigatório do nematóide das galhas (Meloidogyne spp.) e produz esporos que persistem por anos no solo. A sua produção por cultivo in vitro ainda é inviável e a produção de inoculo requer o seu cultivo in vivo em nematóides parasitando plantas em vasos. Neste trabalho, buscou-se, por meio do estudo histológico de raízes, averiguar diferenças no desenvolvimento de P. penetrans em Meloidogyne spp. parasitando raízes de tomateiro (Lycopersicon esculentum), maxixe (Cucumis anguria) e camapu (Physalis angulata), e possíveis razões para estas diferenças, como forma e tamanho de células gigantes e das fêmeas do nematóide. O maxixe foi o pior dentre os hospedeiros em teste para a produção de inóculo e apresentou células gigantes anormais. A estrutura das células gigantes assim como o desenvolvimento da bactéria foram semelhantes no camapu e no tomateiro, entretanto o ciclo de vida de P. penetrans foi ligeiramente mais curto no tomateiro.

Caracterização de isolados de Ralstonia solanacearum obtidos de tomateiros em várzea e em terra firme, no Estado do Amazonas

A variabilidade de isolados de Ralstonia solanacearum, provenientes de tomateiros (Lycopersicon esculentum) do Estado do Amazonas, foi estudada com relação à agressividade, à sensibilidade a bacteriocinas e às características bioquímicas. Três experimentos foram estabelecidos em áreas naturalmente infestadas com R. solanacearum sendo um em terra firme, em 1998, e dois em uma mesma área de várzea, em 1998 e em 2000. Em cada experimento, 200 mudas de tomateiros da cv Yoshimatsu (resistente) e 200 da cv. Santa Cruz Kada (suscetível) foram plantadas alternadas em um espaçamento de 1 m entre fileiras e 0,5 m entre plantas. Semanalmente, isolou-se a bactéria, a partir de plantas apresentando sintomas de murcha. Obtiveram-se, nos três experimentos, 267 isolados pertencentes aos biovares 1 (67,8%) e 3 (32,2%). Em terra firme, 80,4% dos isolados obtidos eram do biovar 1 enquanto que em várzea, os isolados do biovar 1 foram 37,4 e 87,8%, nos ensaios de 1998 e de 2000, respectivamente. Com base na sensibilidade a bacteriocinas os isolados foram divididos em sete grupos, sendo que dois deles englobaram 80,5% do total dos isolados. Através da reação apresentada por 15 plantas de tomate, de berinjela (Solanum melongena) e de pimentão (Capsicum annuum) , inoculadas um mês após a semeadura, a agressividade de isolados selecionados foi avaliada. Os isolados do biovar 1 foram mais agressivos sobre tomateiros que os do biovar 3. Estes últimos, no entanto, foram mais agressivos sobre pimentão e berinjela. Em várzea, as plantas da cv. Yoshimatsu tiveram 50,5% de mortalidade contra 22,5%, em terra firme, comprovando a importância do fator ambiente na ocorrência da doença.

Detecção de Xylella fastidiosa em germoplasma de cafeeiro

A bactéria Xylella fastidiosa possui uma ampla gama de plantas hospedeiras que inclui espécies de pelo menos 28 famílias de mono e dicotiledôneas. Em cafeeiro (Coffea spp.), a ocorrência dessa bactéria foi relatada previamente em cultivares da espécie Coffea arabica. Estudos foram realizados para determinar a presença de X. fastidiosa em diferentes espécies e híbridos interespecíficos de cafeeiro. As amostragens foram realizadas em dois anos consecutivos. As espécies de cafeeiro examinadas foram: C. kapakata, C. canephora, C. racemosa, C. arabica, C. dewevrei, C. stenophylla e C. eugenioides. Também foram incluídos neste estudo híbridos interespecíficos de C. arabica: C. arabica x C. dewevrei, C. arabica x C. eugenioides, C. arabica x C. racemosa e C. arabica x C. robusta. Foram coletadas amostras de ramos plagiotrópicos de diferentes plantas para cada espécie e híbrido. A detecção de X. fastidiosa nas amostras foi realizada utilizando os testes serológicos de DAS-ELISA e imunofluorescência indireta. A bactéria foi detectada nas sete espécies e nos quatro híbridos de cafeeiro examinados. Entretanto, as plantas aparentemente não apresentavam sintomas de infecção por X. fastidiosa. A espécie C. arabica apresentou a maior proporção de amostras positivas e maiores valores de absorbância no teste de DAS-ELISA. Em contraste, as espécies C. racemosa e C. dewevrei foram as que apresentaram menores proporções de amostras positivas para presença de X. fastidiosa, como também menores valores de absorbância no teste de DAS-ELISA.

Biologia molecular do processo de infecção por Agrobacterium spp.

Agrobacterium tumefaciens é o agente causal da galha-da-coroa, doença que afeta a maioria das plantas dicotiledôneas e caracteriza-se pelo crescimento de tumores na junção entre o caule e a raiz (coroa). A formação desses tumores é o resultado de um processo natural de transferência de genes de Agrobacterium spp. para o genoma da planta infetada. Esses genes estão contidos em um plasmídio de alto peso molecular (120 a 250 kb), denominado Ti ("tumor inducing"), presente em todas as linhagens patogênicas de Agrobacterium spp. Duas regiões do plasmídio Ti estão diretamente envolvidas na indução do tumor: a região-T, que corresponde ao segmento de DNA transferido para a célula vegetal, e a região de virulência (região vir), que contém genes envolvidos na síntese de proteínas responsáveis pelo processo de transferência da região-T. Esta região, uma vez transferida e integrada no genoma da célula vegetal, passa a ser denominada de T-DNA ("transferred DNA"). Os genes presentes no T-DNA codificam enzimas envolvidas na via de biossíntese de reguladores de crescimento, auxinas e citocininas. A síntese desses reguladores pelas células transformadas causa um desbalanço hormonal, levando à formação do tumor no local da infecção. Outro grupo de genes presentes no T-DNA codifica enzimas responsáveis pela síntese de opinas, que são catabolisadas especificamente pela bactéria colonizadora, como fonte de nutrientes. O conhecimento preliminar das bases moleculares envolvidas no processo de infecção de uma planta hospedeira por Agrobacterium spp., permitiu a utilização desta bactéria como vetor natural de transformação genética de plantas.

Murcha bacteriana no estado do Amazonas, Brasil

Durante 1998 e 2000, a incidência de murcha bacteriana causada por Ralstonia solanacearum foi registrada em 25 municípios do estado do Amazonas. A bactéria foi encontrada nas seguintes espécies vegetais: Capsicum annuum, C. chinense, C. frutescens, Cucumis sativus, Heliconia sp., Lycopersicon esculentum, Melanthera discoidea, Moringa oleifera, Musa sp., Solanum melongena, S. gilo, e S. nigrum. Em tomateiros (Lycopersicon esculentum), a murcha bacteriana estava presente em todos os plantios. Em bananeiras (Musa spp.), a incidência do Moko foi menor nas várzeas dos rios Madeira e Negro do que nas dos rios Solimões e Amazonas. Caracterizaram-se 320 isolados de R. solanacearum, obtidos no levantamento, com relação a raça e a biovar. A biovar 1 predominou em todos os hospedeiros, com exceção de C. annuum e C. chinense, onde estirpes da biovar 3 foram maioria. Apenas 7,8% das estirpes foram da biovar N2. A sensibilidade de 56 estirpes da raça 1 a 23 bacteriocinas foi avaliada. As estirpes da biovar 3 apresentaram uma menor variabilidade, na sensibilidade a bacteriocinas do que as estirpes das biovares 1 e N2.

Colonização de raízes de plantas daninhas cultivadas in vitro e em vasos por Ralstonia solanacearum, biovares 1, 2 e 3

No presente trabalho, a colonização de raízes de espécies de plantas daninhas por estirpes das biovares 1, 2 e 3 de Ralstonia solanacearum foi avaliada in vitro e em casa de vegetação. Na condição in vitro, sementes foram submetidas à quebra de dormência, desinfestadas e semeadas em meio de cultura Murashige & Skoog (MS) modificado. A bactéria foi inoculada, colocando uma porção da massa no meio MS ao lado das plântulas. A colonização de raízes foi avaliada visualmente de acordo com a concentração de bactérias ao redor e na extensão das raízes e comparada a uma escala diagramática que variou de 1 a 4. Foi analisada a área abaixo da curva de colonização de raízes. Em casa de vegetação, populações de seis variantes das mesmas biovares foram quantificadas a partir de raízes de plantas daninhas. A bactéria foi inoculada nas raízes sem ferimentos, vertendo-se 100 ml da suspensão bacteriana na concentração de aproximadamente 10(8) ufc/ml por vaso. A avaliação foi feita aos 35 dias após a inoculação através do plaqueamento dos extratos diluídos das raízes e contagem posterior das colônias. Foram observados diferentes sintomas e níveis de colonização de raízes pela bactéria nas espécies de plantas estudadas. Os dois métodos permitiram o estudo da colonização de raízes com resultados análogos, sugerindo que ambos permitem obter resultados similares. Entretanto, a técnica in vitro é promissora como método auxiliar para a avaliação da colonização radicular de grande número de espécies botânicas por diferentes isolados de R. solanacearum.

Eclosão de Meloidogyne incognita, M. javanica e M. mayaguensis em lixiviados de caupi associado a Glomus etunicatum e Bradyrhizobium sp

O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência de lixiviados de caupi (Vigna unguiculata) cultivar Epace 10 inoculada com Glomus etunicatum e/ou Bradyrhizobium sp. sobre eclosão de Meloidogyne incognita, M. javanica e M. mayaguensis. O solo foi infestado com 200 esporos do fungo micorrízico e/ou 1 ml de suspensão contendo 10(8) UFC/ml das estirpes de Bradyrhizobium NFB 700 e NFB 652, e semeados com caupi, deixando-se plantas não inoculadas como testemunha. As plantas foram mantidas em condições de casa de vegetação, durante 57 dias após infestação, para coleta dos lixiviados. Procederam-se avaliações após 0, 24, 48 e 144 h de imersão de ovos dos nematóides em água ou lixiviados de plantas não inoculadas e inoculadas com fungo e bactéria em conjunto ou isoladamente. O delineamento adotado foi do tipo inteiramente casualizado em arranjo fatorial 3'5'4 (nematóide ' lixiviado ' período de exposição), com quatro repetições. Meloidogyne javanica apresentou maior (P< 0,01) percentual de juvenis eclodidos quando em lixiviados de plantas inoculadas simultaneamente com o fungo e a bactéria. Considerando o tempo de exposição aos lixiviados, M. javanica e M. mayaguensis apresentaram comportamento semelhante, em relação ao percentual de juvenis eclodidos, diferindo ambas de M. incognita, após 144 h. A eclosão de juvenis em função do tempo, em resposta a cada lixiviado, ajustou-se (P< 0,01) ao modelo quadrático.

Especificidade de anti-soro policlonal à Leifsonia xyli subsp. xyli

Detectar a presença da bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli em material de propagação da cana-de-açúcar (Saccharum sp.) é importante para direcionar o controle do raquitismo-da-soqueira. Neste trabalho, objetivou-se produzir anticorpo policlonal específico contra Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), visando utilizá-lo em método sorológico para detecção do patógeno. Para isso, o antígeno foi preparado a partir de células intactas, após lavagem por centrifugação de cultura-pura em tampão fosfato salino 0,01 M (PBS) e diálise em glutaraldeido 2% em PBS. O plano de imunização em coelho consistiu de duas injeções intramusculares da mistura 1:1 do antígeno com adjuvante Freund (completo e incompleto, a intervalos de 21 dias) e duas injeções subcutâneas do antígeno puro, a intervalos de dez dias. O anti-soro foi testado pelo método de Dot Blot com revelação por peroxidase para se determinar: (i) título do anticorpo e (ii) reação contra Lxx, Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria e bactérias endofíticas de cana-de-açúcar (Azospirillum brasilense, A. lipoferum, Herbaspirillum rubrisubalbicans, H. seropedicae e Gluconacetobacter diazotrophicus). A maior diluição analisada do anti-soro 1:20.000 mostrou reação fortemente positiva e específica contra Lxx e ausência de reação contra as demais bactérias. A purificação da fração IgG (Imunoglobulina G) não resultou em melhoria na reatividade e especificidade do anti-soro. Estimou-se o nível de detecção do método a partir de suspensão bacteriana em 2x10(6) células/ml.

Efeito de exsudatos radiculares em endósporos de Pasteuria penetrans e em juvenis do segundo estádio de Meloidogyne incognita

Juvenis do segundo estádio (J2) de Meloidogyne incognita foram incubados nos exsudatos radiculares de soja (Glycine max), tomateiro (Lycopersicon esculentum), cafeeiro (Coffea arabica), feijoeiro (Phaseolus vulgaris), mostarda (Brassica rapa), Crotalaria juncea e C. spectabilis e em água por 12 h. Em seguida, realizou-se o teste de adesão por centrifugação ou por borbulhamento. Em outro ensaio, endósporos de Pasteuria penetrans foram incubados por quatro dias a 26 ºC nos exsudatos e submetidos à adesão em J2 de M. incognita, sob borbulhamento constante por 24 h em tubos contendo água. Os J2 com endósporos aderidos pelo teste de borbulhamento foram inoculados em mudas de tomateiro. Verificou-se que a incubação dos J2 por 12 h nos exsudatos radiculares testados reduziu o número de endósporos de P. penetrans por J2 independentemente do método de adesão empregado. Os J2 incubados nos exsudatos radiculares testados proporcionaram menor número de fêmeas parasitadas em tomateiro em relação à testemunha (água), bem como menor número de galhas com exceção dos J2 incubados em exsudato do próprio tomateiro. A reprodução dos J2 incubados nos exsudatos radiculares não foi afetada quando comparada à testemunha. A incubação dos endósporos nos exsudatos das plantas testadas reduziu a adesão e a infetividade em J2, em relação à testemunha. Após 28 dias da inoculação, observou-se redução no número de fêmeas parasitadas resultantes da infecção desses J2 com endósporos incubados em exsudatos radiculares comparada com aqueles incubados em água. O parasitismo do J2 com endósporos tratados com exsudatos radiculares e a reprodutividade de fêmeas oriundas da infetividade desses J2 foram semelhantes aos incubados em água.

Sobrevivência e viabilidade de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em sementes de feijão armazenadas sob condições controladas

O estabelecimento de bancos de sementes para conservação ex situ de germoplasma vegetal é largamente utilizado, mas a contaminação das mesmas por fitopatógenos pode comprometer sua integridade. Este trabalho teve por objetivo monitorar a sobrevivência de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, em um lote de sementes de feijão (Phaseolus vulgaris) cv. Roxão)submetido a três condições de temperatura, durante 60 meses de armazenamento: -18 e 5 ºC, condições preconizadas para a conservação de material genético vegetal a longo e médio prazo, respectivamente, e à temperatura ambiente (20-30 ºC). A sobrevivência da bactéria foi avaliada pela percentagem de sementes contaminadas e a viabilidade pela manutenção da patogenicidade dos isolados. A população de X. axonopodis pv. phaseoli nas sementes foi quantificada ao final de cinco anos de armazenamento. Os resultados mostraram que a percentagem de sementes contaminadas decresceu de 64 para 36-37% nos primeiros seis meses, para os três tratamentos. A partir de 30 meses observou-se que as sementes conservadas a -18 e 5 ºC apresentaram níveis de contaminação (58 e 72%) que diferiram significativamente das conservadas à temperatura ambiente (20%), e aos 60 meses taxas de 46%, 46% e 8%, respectivamente. A temperatura mais propícia à sobrevivência da bactéria foi 5 ºC em que se encontrou uma população máxima de 1,2 x 10(8) ufc/semente. Constatou-se, igualmente, a manutenção do poder infetivo dos isolados durante todo o armazenamento. Pode-se concluir que as condições ótimas para a conservação de sementes são as mesmas para a manutenção da longevidade de X. axonopodis pv. phaseoli.

Métodos de preservação e crescimento de Xanthomonas campestris pv. viticola em meio de cultura variando temperatura, pH e concentração de NaCl

A bactéria fitopatogênica Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv) causa o cancro bacteriano da videira (Vitis vinifera), que ocasiona grandes prejuízos à viticultura no Brasil. Os métodos de dessecação em papel de filtro (DPF), repicagens periódicas (RP), água destilada esterilizada (ADE) e folhas herborizadas (FH) foram utilizados para preservar duas estirpes de Xcv durante 12 meses. As variáveis viabilidade e patogenicidade foram avaliadas mensalmente e estimadas pela obtenção de crescimento bacteriano e área abaixo da curva de incidência da doença (AACID). Tanto o método de DPF como o de ADE propiciaram viabilidade constante de 100% durante 11 meses e os maiores valores de AACID. No método de RP não houve crescimento das estirpes já aos 30 dias, enquanto que, em FH, Xcv foi isolada até cinco meses. o crescimento das estirpes de Xcv em meio de cultura líquido variando temperatura (0, 5, 10, 15, 20, 25, 27, 28, 29, 30, 35, 40 e 45 °C), pH (5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5 e 9,0) e concentração de NaCl (1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7%) foi avaliado em fotocolorímetro. O crescimento de Xcv foi observado no intervalo de 5 até 35 °C, enquanto que o crescimento ótimo ocorreu de 27 a 29 °C. A Xcv não cresceu a zero e 40 °C. O pH ótimo para o crescimento desta bactéria foi 7,5. O crescimento de Xcv decresceu a partir de 3,0% de NaCl, com concentração letal de 6,0%.