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.

Avaliação de danos causados por duas estirpes do Soybean mosaic virus em duas cultivares de soja

Este estudo objetivou determinar os efeitos, em duas cultivares de soja (Glycine max), causados por duas estirpes do Soybean mosaic virus (SMV) e da idade das plantas na inoculação em relação a parâmetros ligados ao rendimento. Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, nos quais as cultivares BRS 183 e UFV-16 Capinópolis foram inoculadas, mecânica e isoladamente, com as estirpes G1 e G5 do SMV, em três diferentes idades após a emergência. Os experimentos foram instalados segundo um delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições. Foram avaliados diferentes características relacionadas à produção e qualidade de grãos e constatou-se que: (i) as duas estirpes causam danos sobre diferentes características ligadas ao rendimento e manchas nas sementes; (ii) a estirpe G1 é mais severa que a estirpe G5; (iii) a idade da planta na inoculação do SMV afeta o nível de danos; (iv) a porcentagem de sementes manchadas e o grau de mancha ocorrem com diferentes intensidades de acordo com o ambiente, cultivar, estirpe e idade da planta na inoculação. As características em cada combinação de peso de matéria seca e peso de grãos, peso de raiz e volume de raiz, porcentagem de sementes manchadas e grau de manchas, apresentaram correlações significativas nas duas cultivares, permitindo que se faça opção por apenas uma característica de cada combinação, para avaliar as perdas em plantas infetadas.

Quantificação da transmissão de Fusarium moniliforme de sementes para plântulas de milho

O fungo Fusarium moniliforme (sin. F. verticillioides) é o principal patógeno associado a sementes de milho (Zea mays) no Brasil. O fungo pode ser introduzido pelas sementes em áreas isentas, causando deterioração de sementes, morte de plântulas, podridão radicular, do colmo e da espiga. Com o objetivo de quantificar sua transmissão para as plântulas de milho, foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando-se sementes do híbrido AG-9020 sem tratamento com fungicida e com incidência natural média de 46%. Realizou-se a semeadura em 04/09/2001, em caixas de madeira contendo substrato isento do fungo constituído pela mistura de solo de horizonte "B", areia grossa e vermiculita na proporção de 3:1:1. As avaliações do número de plantas emersas e a transmissão do fungo foram realizadas aos 15, 30 e 45 dias após a semeadura. Em cada época, coletaram-se, ao acaso, 200 plântulas. As plantas foram lavadas e levadas ao laboratório. De cada planta destacou-se o tegumento remanescente da semente, a raiz primária, o entrenó subcoronal, o coleóptilo e a base das folhas. Após, realizou-se a assepsia do material em hipoclorito de sódio (1%) por 3 min, seguido de lavagem com água esterilizada e plaqueamento em meio ¼ de batata-sacarose-ágar. Os resultados indicaram que o fungo foi detectado em todos os órgãos da plântula isolados e nas três épocas de avaliação. O percentual médio de transmissão foi de 46,1; 34,9; 23,6; 7,2 e 14,6%, respectivamente, para o tegumento remanescente da semente, raiz primária, entrenó subcoronal, coleóptilo e base das folhas.

Colonização de raízes de tomateiro por Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici em solução nutritiva com três fontes de nitrogênio

Os objetivos do presente trabalho foram os de avaliar o efeito do pH sobre a germinação de conídios e o crescimento miceliano de F. oxysporum f. sp. lycopersici e o efeito da fonte de nitrogênio sobre o início do processo de infecção de raízes de mudas de tomateiro (Lycopersicon esculentum). Inicialmente quantificou-se a porcentagem de germinação dos conídios e o crescimento miceliano em meio Caldo Nutritivo com pH variando de 2,0 a 11,0. O pH do meio foi também medido ao final de 14 dias de crescimento do fungo. Avaliou-se, ainda, por meio de isolamentos e observações ao microscópio óptico, o efeito das fontes de nitrogênio sobre o processo de infecção e colonização das raízes. Utilizou-se a cultivar Kada Gigante e solução nutritiva contendo como fontes de nitrogênio N-NH4+, N-NO3- e N-NH4NO3, seguido da adição ou não de conídios do patógeno. As avaliações de pH da solução, das alterações morfológicas da raiz e da colonização pelo patógeno foram feitas até 240 h após a infestação. O N-NO3- proporcionou maiores valores de pH e favoreceu o desenvolvimento radicular, com aumento do tamanho e número de pêlos radiculares, e redução da taxa de adesão de conídios e da colonização por F. oxysporum f. sp. lycopersici comparado a N-NH4NO3 e, principalmente, N-NH4+. Estes resultados, porém, devem-se, mais provavelmente, ao desbalanço iônico nas plantas supridas com N-NH4+, do que ao efeito simples da variação de pH da rizosfera. O patógeno mostrou-se hábil em se desenvolver em faixa ampla de pH, 3 a 9, em meio de cultura.

Sobrevivência de Rotylenchulus reniformis em solo naturalmente infestado submetido a diferentes períodos de armazenamento

O nematóide reniforme (Rotylenchulus spp.) sobrevive à dissecação melhor que a maioria das espécies de fitonematóides, havendo relato de sobrevivência de R. reniformis após 29 meses na ausência da hospedeira. O presente estudo teve como objetivo investigar a sobrevivência de R. reniformis na ausência de hospedeira em solo naturalmente infestado, submetendo-o a diferentes períodos de armazenamento em laboratório. Aos 45, 90, 135 e 180 dias após o armazenamento, cinco amostras foram acondicionadas em vasos, onde foram plantados meloeiros (Cucumis melo) cv. Amarelo Ouro que foram mantidos em casa de vegetação por 80 dias. Foram avaliados os números totais de juvenis, machos e fêmeas imaturas no solo, fêmeas adultas na raiz e total de nematóides (solo+raiz) por unidade experimental. Testaram-se, em seguida, modelos lineares, logarítmicos e quadráticos para descrever o comportamento de cada variável em função do tempo de armazenamento. Os modelos quadráticos descreveram melhor a variação ocorrida, exceto para o número de fêmeas na raiz. As populações tenderam a decrescer após 90 dias de armazenamento, no entanto, após 180 dias de armazenamento e subseqüente cultivo do meloeiro no solo armazenado, a população no momento da colheita era equivalente a 83,41% da população de nematóides presentes no solo quando da coleta no campo.

Sobrevivência de Acidovorax avenae subsp. citrulli em meloeiro

A capacidade de Acidovorax avenae subsp. citrulli sobreviver epifítica e endofíticamente nas folhas e raízes, bem como na rizosfera de meloeiro, foi determinada utilizando um isolado mutante resistente a rifampicina (Aac1Rif). Folhas de meloeiros com 18 dias, cultivados em casa de vegetação e no campo, foram pulverizadas com suspensões do mutante nas concentrações (3,4 x 10², 3,4 x 10³ e 3,4 x 10(4) ufc.ml-1). Para determinar a sobrevivência em raízes e na rizosfera sementes de melão Amarelo híbrido AF-682 foram semeadas em solo infestado com suspensões de Aac1Rif a 3,4 x 10(5), 3,4 x 10(6) e 3,4 x 10(7) ufc.ml-1. A cada seis dias, amostras de folhas, raízes e solo rizosférico foram coletadas e processadas para isolamento em meio de ágar nutritivo + extrato de levedura + dextrose contendo rifampicina. As populações bacterianas foram determinadas em ufc.g-1 de amostra e os dados obtidos transformados em log10 para análise de regressão. Nas folhas de meloeiro, em casa-de-vegetação e campo, o mutante Aac1Rif sobreviveu epifiticamente durante 54 dias, observando-se inicialmente aumento da população bacteriana epifítica, com posterior declínio, sendo as populações finais semelhantes nas duas condições estudadas, com valores variando de 10³ a 10(4) ufc.g-1 de folha, independente da concentração do inóculo inicial. Nas raízes e rizosfera, em casa-de-vegetação, a população bacteriana decresceu ao longo do tempo até atingir aos 60 dias após a infestação do solo, níveis de 10² a 10³ ufc.g-1 de raiz e 10¹ ufc.g-1 de solo. AacRif não foi detectado sobrevivendo endofiticamente em folhas ou raízes de meloeiro.

Efeito do tempo e da temperatura de incubação de juvenis do segundo estádio (J2) no teor de lipídio corporal e no parasitismo de Meloidogyne javanica em soja

A temperatura ambiente e o teor de lipídio no corpo do juvenil do segundo estádio (J2) de Meloidogyne sp. afetam seu parasitismo no hospedeiro. Assim, neste trabalho estudou-se a relação do teor de lipídio corporal e da temperatura com o período de incubação do J2 de Meloidogyne javanica em água e o parasitismo em soja. O teor de lipídio no J2 diminuiu significativamente em cada período de incubação no intervalo de 2 a 12 dias. Entretanto, a patogenicidade dos J2 foi mantida até 12 dias de incubação, porém com redução de 67,36%, 82,75% e 86,09% no número de J2 penetrados, fêmeas e massa de ovos, respectivamente. Em outro ensaio, os J2 foram incubados em água com temperaturas fixas de 5 ºC, 10 ºC e 28 ºC, e por 10 horas em temperaturas variadas de 5 ºC ou 10 ºC complementadas com 14 h a 28 ºC. A patogenicidade em soja foi realizada a cada 5 dias de incubação durante 20 dias. O aumento do período de incubação dos J2 de M. javanica nas temperaturas contínuas de 5 e 28 ºC reduziram a penetração, número de fêmeas, massas de ovos, total de ovos e ovos por grama de raiz. A incubação contínua dos J2 a 10 ºC por qualquer período não afetou a penetração e proporcionou pequena redução no número de fêmeas e na reprodução ao longo dos 20 dias de incubação. Quando os J2 foram expostos a 28 ºC por 14 h as variáveis avaliadas comportaram-se semelhantemente à exposição contínua de 24 h a 28ºC.

Métodos de inoculação para quantificação de resistência em soja a Fusarium solani f. sp. glycines, em casa-de-vegetação

A síndrome da morte súbita (SMS), causada por Fusarium solani f. sp. glycines, tem se mostrado uma das mais importantes doenças da soja, devido aos prejuízos provocados e à dificuldade de controle. Este trabalho teve como objetivo selecionar os métodos de inoculação mais eficientes para a avaliação de resistência genética de genótipos de soja à SMS. Foram realizados dois experimentos em delineamento de blocos casualizados, sendo seis tratamentos e 12 repetições, no primeiro experimento, e seis tratamentos e 16 repetições, no segundo. Cada parcela foi constituída por um vaso contendo uma planta de soja da cultivar FT Estrela, altamente suscetível à SMS e outra planta de "Conquista", moderadamente resistente. As plantas foram avaliadas quanto à incidência e à severidade da SMS a cada três dias e durante 15 dias, com início no 15 dia após a emergência. A partir dos resultados, foi estimada a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) para os tratamentos. As inoculações com grãos de sorgo e milho colonizados pelo patógeno foram mais eficientes em causar doença, no primeiro experimento, e com grãos de milho, no segundo. Entretanto, nos dois experimentos, apenas a inoculação com grãos de milho foi capaz de separar a reação das cultivares quanto à resistência à SMS, de acordo com o teste de Tukey (P<0,05). Desse modo, a inoculação com grãos de milho pode ser indicada para avaliações da reação de genótipos de soja à SMS, em casa-de-vegetação.

Biossensor amperométrico para determinação de peróxido de hidrogênio em leite

Um biossensor amperométrico foi desenvolvido para detecção de peróxido de hidrogênio em amostras de leite. O biossensor foi construído a partir da imobilização de enzima peroxidase sobre eletrodo impresso de carbono. Parâmetros de otimização visando um melhor desempenho do biossensor foram avaliados. O biossensor apresentou linearidade no intervalo de 5,0 a 40,0 µ mol L-1 de H2O2 em tampão fosfato. Em amostras de leite sem diluição, os limites de detecção e quantificação foram de 0,42 µmol L-1 e 1,39 µmol L-1, respectivamente. O biossensor mostrou-se uma alternativa sensível e de baixo custo na detecção de H2O2 em amostras adulteradas de leite.

Efeitos do Banana streak virus no desenvolvimento de cultivares de bananeira

Este trabalho avaliou, em condições de casa de vegetação, os efeitos da infecção pelo BSV no crescimento de cinco cultivares de bananeira. Mudas micropropagadas das cultivares SH 3640, FHIA 18, Caipira, Thap Maeo e Pioneira foram inoculadas com BSV pela cochonilha Planacoccus citri Risso. Como controles utilizaram-se mudas não inoculadas e inoculadas com cochonilhas não virulíferas. Avaliou-se a altura das plantas, o diâmetro do pseudocaule, o número de folhas, a área foliar e as massas da matéria seca da parte aérea e da raiz. Os primeiros sintomas do BSV foram detectados 15 dias após a inoculação em todas as plantas inoculadas com o vírus. Houve diferenças estatísticas significativas nas variáveis analisadas, concluindo-se que o vírus afetou o desenvolvimento das plantas de todas as cultivares avaliadas.

Desenvolvimento de Pantoea agglomerans em diversas temperaturas, pH e concentrações de carboxi-metil-celulose e o seu impacto no controle de Rosellinia necatrix

Rosellinia necatrix Prill induz a podridão branca da raiz da macieira, doença que causa severa perda em pomares localizados no sul do Brasil. O manejo da doença é principalmente preventivo e inclui o uso de porta-enxertos resistentes e a fumigação do solo. A proteção das mudas de macieiras antes do plantio com um isolado antagonista de Pantoea agglomerans foi recentemente proposto para reduzir a incidência da doença. Os objetivos desta pesquisa foram caracterizar o relacionamento entre o patógeno e a bactéria antagonista; a produção de metabólitos biológicamente ativos pelo isolado bacteriano e a sua ação sobre o patógeno; o efeito do pH, da temperatura e de carboxi-metil-celulose (CMC) sobre o crescimento do antagonista e do patógeno, isolados ou não e no controle da doença. Os resultados demonstraram que o crescimento de P. agglomerans foi maior em pH 5,5 e 6,0 e nas temperaturas de 20 °C e 30 °C. O crescimento micelial de R. necatrix foi inibido em meio de cultura e previamente colonizado pelo antagonista e com CMC nas concentrações de 0,25 e 0,5 %. A proteção das macieiras da infecção por R. necatrix foi observada quando utilizadas as concentrações de 10(7); 10(8) e 10(9) cel/mL e nas diferentes concentrações de CMC. Maior desenvolvimento radicular das macieiras foi constatado em todas as concentrações de CMC quando usada a concentração de 10(9) cel/mL. A formulação de P. agglomerans com CMC tornará possível a incorporação desta estratégia de controle ao manejo integrado da podridão branca das raízes da macieira no Sul do Brasil.

Efeito do armazenamento na energia corporal de juvenis do segundo estádio de Meloidogyne incognita infestados por Pasteuria penetrans

Neste trabalho, objetivou-se estudar o efeito do período de armazenamento no teor de lipídios de juvenis do segundo estádio (J2) de M. incognita com endósporos de P. penetrans na infectividade e reprodução em tomateiro. Suspensões de M. incognita contendo ou não endósporos de P. penetrans aderidos à cutícula foram armazenadas por 0, 3, 6, 9 e 12 dias, a 28ºC. Após cada período de estocagem, determinou-se a concentração de lipídios neutros corporais por meio da análise de imagem dos J2 coloridos com o corante "Oil Red O". Em seguida, 1.000 J2 foram inoculados em mudas de tomateiros. Após 28 dias, avaliou-se o número de fêmeas parasitadas, número de endósporos/fêmea, número de galhas, massas de ovos e de ovos/g de raiz. O teor de lipídio dos J2 reduziu-se com o aumento do período de estocagem. Porém, maiores perdas ocorreram nos J2 sem endósporos de P. penetrans. A proporção entre as perdas dos J2 com e sem P. penetrans foi pequena e decrescente com o período de estocagem. Entretanto, a desproporção foi grande entre 3 e 6 dias de armazenamento dos J2 com e sem P. penetrans com relação aos parâmetros reprodução e número de galhas, indicando consumo de fontes alternativas ao lipí dio neutro de energia p elo J2 parasitado. Mas o período de armazenamento sempre reduziu a reprodução e número de galhas formadas em tomateiros por J2 com e sem P. penetrans. A perda dessas fontes de energia, ao que tudo indica, leva muitos J2 a morrer antes de chegar ao estádio adulto, pois o número de fêmeas parasitadas reduz-se com o armazenamento, além de propiciar menor produção de endósporos por fêmea. O J2 parasitado por P. penetrans necessita encontrar rapidamente a raiz e não permanecer no solo por mais de 6 dias antes de parasitar a planta.

Estudo de métodos de inoculação para a avaliação de cultivares de soja a Fusarium tucumaniae

Avaliou-se a reação das cultivares de soja, IAS-5, FT-Cometa, CAC-1, Monarca e MG/BR 46 (Conquista), consideradas resistentes, e de FT-Estrela e FT-Cristalina, suscetíveis a F. tucumaniae, por dois métodos. Foram inoculadas plântulas e folhas destacadas de soja através do método de grãos de sorgo e grãos de aveia, respectivamente. As avaliações de severidade da doença foram efetuadas semanalmente utilizando-se escalas de notas tanto para sintomas observados na parte aérea das plântulas como para o sistema radicular, e também através da porcentagem de plântulas mortas. Avaliou-se também a altura de plantas e os comprimentos das lesões externa e interna da haste. A relação das cultivares em ordem crescente de porcentagem de plantas mortas foi CAC-1 (47%), Monarca (60%), MG/BR 46 (Conquista) (61%), IAS-5 (64%), FT-Cristalina (84%), FT-Cometa (86%) e FT-Estrela (90%). Em folhas destacadas, inicialmente, o patógeno infectou tecidos das regiões próximas ao pecíolo, porém este método não foi adequado na caracterização dos materiais, uma vez que ocorre senescência precoce das folhas.

Reação de porta-enxertos comerciais de tomateiro a Meloidogyne mayaguensis

O objetivo do presente trabalho foi verificar a resistência ao nematóide Meloidogyne mayaguensis em oito porta-enxertos de tomateiro considerados resistentes à Meloidogyne incognita, M. javanica e M. arenaria, comercializados no Brasil. Os porta-enxertos testados foram: 'Guardião', 'Helper-M', 'Anchor-T', 'Dr. K', 'Kagemuscha', 'TMA 809', 'Magnet' e 'He-Man'. O experimento constou de 9 tratamentos (8 porta-enxertos e a cultivar Rutgers utilizada como padrão de suscetibilidade), com 6 repetições, sendo cada parcela constituída por 1 planta por vaso, mantidas em casa de vegetação. As plantas foram inoculadas com 5.000 ovos e eventuais juvenis infectantes de M. mayaguensis. O experimento seguiu o delineamento inteiramente casualizado. Aos 60 dias da inoculação procederam-se as avaliações, quando foram avaliados os índices de galhas e massas de ovos, número de nematóides no solo e na raiz, peso do sistema radicular e o fator de reprodução. Todos os porta-enxertos estudados demonstraram-se suscetíveis a M. mayaguensis.

Eficiência e atividade enzimática elicitada por metil jasmonato e silicato de potássio em cana-de-açúcar parasitada por Meloidogyne incognita

O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito de metil jasmonato e silicato de potássio sobre o parasitismo de Meloidogyne incognita na variedade RB863129 de cana-de-açúcar (Saccharum sp.) e a atividade enzimática da peroxidase e β-1,3-glucanase elicitada, em condições de casa de vegetação. Metil jasmonato diminuiu significativamente o número de ovos por grama de raiz, mas não afetou à biomassa da parte aérea da planta. Sete dias após a aplicação, os dois indutores afetaram a atividade de β-glucanase na plantas parasitadas e, aos 14 e 21 dias, promoveram variações significativas nos níveis de peroxidase e β-1,3-glucanase, muito embora, ao contrário da peroxidase, a atividade β-1,3-glucanase não diferiu entre plantas inoculadas e não inoculadas.