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.

Efeito da incorporação de sementes trituradas defeijão de porco ao solo sobre o parasitismo de Meloidogyne incognita em tomateiro

Avaliou-se, em condições de casa de vegetação, o efeito da suplementação do solo com sementes trituradas de feijão de porco (Canavalia ensiformis) sobre os índices de galhas e de massas de ovos de Meloidogyne incognita raça 1 em tomateiro (Lycopersicon esculentum). O substrato utilizado foi solo autoclavado suplementado com 2,5; 5,0; 7,5 e 10,0 g de sementes trituradas/kg de solo. Solo sem a suplementação serviu como testemunha. Para efeito de comparação, o nematicida Carbofuran foi incluído como tratamento adicional. Controle do nematóide foi obtido a partir da incorporação de 5,0 g de sementes trituradas/kg de solo, sendo o efeito proporcional à dosagem. Os índices de galhas e massas de ovos foram reduzidos em 48% e 64%, respectivamente, com a aplicação de 10 g de sementes trituradas/kg de solo.

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.

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.

Efeito de exsudatos de cultura de células de plantas em juvenis de segundo estádio de Meloidogyne incognita

Calus foram obtidos de tomateiro (Lycopersicon esculentum), cafeeiro (Coffea arabica), alfafa (Medicago sativa), orquídea (Dendrobium nobile), mostarda (Brassica rapa), batata doce (Ipomoea batatas), fumo (Nicotiana tabacum), cenoura (Daucus carota) e Crotalaria juncea em meio sólido de Murashige & Skoog (MS) seguido do cultivo em meio líquido MS em temperatura de 25-28 ºC. Após um mês, a suspensão foi passada em membrana Millipore 0,22 µm, obtendo-se, assim, o exsudato da cultura de células de cada planta testada. Ovos ou juvenis de segundo estádio (J2) de Meloidogyne incognita foram incubados nesses exsudatos e avaliadas as percentagens de eclosão, mobilidade e mortalidade dos J2. Com exceção dos ovos incubados em exsudato de orquídea, todos os demais inibiram a eclosão quando comparados com a incubação em água (testemunha). Entretanto, nos exsudatos de L. esculentum, cafeeiro e C. juncea a inibição foi mais drástica, semelhante ao aldicarb, mas significativamente diferente e menor do que em soluções contendo ingredientes do meio MS (1-5). Todos os exsudatos reduziram a mobilidade e aumentaram a mortalidade, com maior intensidade em 24 h de exposição. Porém, maior redução na mobilidade ocorreu nos exsudatos de tomateiro e alfafa, enquanto maior mortalidade no exsudato de tomateiro, seguido pelo de mostarda.

Resistência de cultivares de batata-doce a Meloidogyne incognita

O presente trabalho teve o objetivo de estudar a resistência em 35 cultivares de batata-doce (Ipomoea batatas) a Meloidogyne incognita, bem como documentar alterações anatômicas em tecidos de raízes de cultivares infetadas. As plantas foram inoculadas em vasos com 3.000 ovos e juvenis de segundo estádio do nematóide e avaliadas aos 90 dias após com base no fator de reprodução (FR). Entre as 35 cultivares 15 foram consideradas resistentes. Alterações anatômicas nas raízes de cultivares suscetíveis são ilustradas, observando-se bloqueio de vasos do xilema e supressão de tecidos vasculares.

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.

Efeito de exsudatos de colônias e de filtrados de culturas de actinomicetos na eclosão, motilidade e mortalidade de juvenis do segundo estádio de Meloidogyne javanica

Dez filtrados de culturas de actinomicetos causaram redução na motilidade e 100% de mortalidade de J2 de Meloidogyne javanica. A diluição de alguns causou redução de 75 a 85% de mortalidade. Contudo, o filtrado do isolado PIC 1 causou, mesmo em diluição, 100% de mortalidade. Alguns filtrados reduziram a motilidade sem causar mortalidade. Dos isolados que causaram mortalidade também reduziram eclosão de J2. Entretanto, a porcentagem de redução variou ao longo do período de crescimento do actinomiceto em meio líquido. Exsudatos obtidos de colônias de alguns isolados de actinomicetos crescidos em meio sólido causaram 100% de mortalidade e redução na motilidade de J2 de M. javanica. Os isolados de actinomicetos ALF 4 e QUI 4 produziram substâncias tóxicas a J2 tanto em filtrado quanto em exsudato de colônia.

Reprodução de Meloidogyne exigua em cultivares de cafeeiros resistentes e suscetíveis

A resistência do cafeeiro (Coffea arabica) Iapar-59 a Meloidogyne exigua foi comparada com a cultivar IAC-Apoatã, empregada como padrão de resistência, e com as cultivares suscetíveis Mundo Novo (IAC 379-19), Catuaí (IAC 62) e Tupi (IAC 1669-33). Plantas de um ano de idade foram inoculadas com 10.000 ovos de M. exigua. Aos 93 dias da inoculação avaliou-se a reprodução de M. exigua através do número de galhas (NG), número de ovos (NO), fator de reprodução (FR), reducão no fator de reprodução e comportamento dos cafeeiros. Menor reprodução de M. exigua foi igualmente (P<0,05) observada nos cafeeiros Iapar-59 e Apoatã, nos quais o IG, NO e FR foram menores do que aqueles observados nas cultivares Mundo Novo, Catuaí e Tupi. Maior redução no FR de M. exigua ocorreu nos cafeeiros Apoatã e Iapar-59, indicando a reação de resistência do Iapar-59.

Desenvolvimento de marcadores moleculares para análogos a genes de resistência em Arachis spp. silvestres

O maior grupo de genes de resistência de plantas já clonados codifica para proteínas com um sítio de ligação a nucleotídios (NBS) na região N-terminal, e um domínio rico em repetições de leucina (LRR) na região C-terminal. Genes desta classe conferem resistência a diversos patógenos incluindo vírus, bactérias, fungos e nematóides. Para diferentes espécies do gênero Arachis, primers de "polymerase chain reaction" (PCR) degenerados foram construídos para a região NBS, e o produto de tradução putativo indicou similaridade com proteínas de resistência conhecidas sendo denominados análogos a genes de resistência (RGAs). Doze destes RGAs foram utilizados para o desenvolvimento de marcadores moleculares baseados em seus padrões de hibridização com DNA de Arachis spp. digerido com enzimas de restrição. Inicialmente, avaliou-se o polimorfismo de cada RGA como sonda nos parentais de uma população de mapeamento, contrastantes quanto à resistência as manchas foliares e nematóides das galhas, e no híbrido F1. Os RGAs, mesmo isolados de espécies diferentes do gênero Arachis apresentaram homologia com o DNA das espécies testadas, além de apresentarem múltiplas cópias e alto polimorfismo na progênie F2. Todas estas características tornam estes RGAs marcadores moleculares altamente informativos, sendo que alguns apresentaram segregação em "clusters" na F2, indicando que seus locos estão ligados. Estes marcadores serão incluídos em um mapa genético de Arachis spp., o que será de grande utilidade para os programas de melhoramento do amendoim (Arachis hypogaea) cultivado.

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.

Manejo do solo e da irrigação no controle de Meloidogyne incognita em cultivo protegido

A flutuação populacional de juvenis do segundo estádio (J2) de M. incognita e sua infectividade foram estudadas por meio de bioteste em solo revolvido com ou sem irrigação, comparadas a condições de solo não revolvido nem irrigado, considerado testemunha, e com apenas irrigado, em casa-de-vegetação por 14 dias. Aos sete dias, a população de J2 no solo foi significativamente reduzida apenas nas parcelas revolvidas. Entretanto, a infectividade do inóculo no solo nesse período, avaliada em bioteste, foi reduzida apenas nas parcelas revolvidas e irrigadas. Aos 14 dias, a população de J2 no solo foi menor nas parcelas revolvidas com ou sem irrigação, porém continuou sendo a mais baixa nas parcelas apenas revolvidas. Contudo, a infectividade do inóculo no solo neste período foi mais baixa nas parcelas revolvidas e irrigadas e mais elevada na testemunha.

Variabilidade fisiológica em populações de Meloidogyne paranaensis

Comparou-se a capacidade reprodutiva de duas populações de Meloidogyne paranaensis, originárias de plantas de soja (Mp-s) e de cafeeiro (Mp-c), em diferentes hospedeiros. A população Mp-s apresentou maior capacidade reprodutiva que a Mp-c, apresentando fator de reprodução superior em tomateiro e em duas cultivares de soja, porém em cafeeiro a Mp-c reproduziu melhor. Em tomateiro 'Santa Clara', ambas reproduziram significativamente mais que nos outros hospedeiros e não houve diferença entre as cultivares de soja 'MS/BR 34' e 'Fepagro RS 10'. Contudo, maior número de populações deverá ser estudado.

Obtenção de bactérias para a o biocontrole de Meloidogyne javanica por meio de aquecimento de solo e tratamento com filtrado de raízes de plantas antagonistas a fitonematóides

Cinco amostras de solo com alto teor de matéria orgânica (10,14 dag/kg) de 1 kg cada foram autoclavadas (120 °C/1h), cinco foram aquecidas em forno de microondas a 660 watts e 2450 Hz por 4 min e cinco não foram aquecidas. Raízes de Mucuna aterrima, Crotalaria juncea, Tagetes erecta e Lycopersicon esculentum foram maceradas separadamente em liquidificador à baixa velocidade durante 30 s em 1000 mL de água e peneiradas. As suspensões resultantes foram adicionadas às amostras de solos as quais foram acondicionadas em saco plástico e submetidas aos três tratamentos térmicos e posteriormente mantidas a 28 ºC por 24 h. Setenta e oito isolados bacterianos foram obtidos das amostras de solo por diluição em série e submetidos à seleção para o biocontrole de M. javanica. Sementes de tomate foram microbiolizadas por imersão em suspensão de propágulos de cada uma das culturas e semeadas em substrato dentro de tubetes em casa de vegetação. As mudas resultantes foram inoculadas com 400 ovos do nematóide, cada. O isolado UFV-6 de Escherichia coli reduziu o número de galhas em maior magnitude (80%) ao passo que o isolado UFV-8 de Citrobacter freundii foi o mais eficiente na redução do número de ovos (83%). A identificação dos isolados foi feita por análise de ácidos graxos esteres de metil e testes bioquímicos.

Respostas de genótipos de Coffea spp. a diferentes populações de Meloidogyne exigua

Em Meloidogyne exigua, um dos principais patógenos do cafeeiro no Brasil, já foram observadas variabilidade bioquímica, molecular, morfológica e fisiológica. No entanto, a expressão desta variabilidade quanto à virulência a genótipos de cafeeiro não é bem conhecida. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de populações de M. exigua, as quais exibiam diferentes fenótipos de esterase e preferências por hospedeiros, em 25 genótipos de cafeeiro, com o propósito de se conhecer melhor a interação de biótipos desse nematóide com o gênero Coffea. Seis mudas de cafeeiro por tratamento foram inoculadas no estádio de 3 a 4 pares de folhas definitivas com 5.000 ovos de cada população de M. exigua por planta. O número de galhas e ovos por sistema radicular e a biomassa da matéria fresca das raízes foram avaliados aos 110 dias após a inoculação. Em função da reação frente às populações de M. exigua, os genótipos de Coffea spp. foram classificados em 14 suscetíveis, 5 imunes e 6 segregantes. Estes últimos segregaram de maneira diferenciada conforme a população do patógeno, evidenciando a existência de variabilidade intraespecífica em relação à virulência ao cafeeiro. Assim, o uso de diferentes populações desse patógeno, que englobem essa variabilidade é fundamental no desenvolvimento de cultivares resistentes.