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Melhoramento para Resistência às Doenças
O emprego da resistência genética no controle de
doenças vegetais representa um dos mais
significativos avanços tecnológicos da agricultura.
O uso de cultivares resistentes é o método de
controle preferido simplesmente por ser o mais
barato e de mais fácil utilização.
Na verdade, existem culturas onde o controle das
doenças mais importantes dá-se, quase que
exclusivamente, por meio da resistência, tais como
as ferrugens e carvões dos cereais e da cana-de-
açúcar, as murchas vasculares em hortaliças e as
viroses na maioria das culturas.
Três etapas básicas devem ser consideradas em qualquer programa de obtenção e utilização de cultivares resistentes:1) Identificar fontes de resistência, ou seja, identificar germoplasma que possua os genes em cultivares procurados;2) Incorporar estes genes em cultivares comerciais por meio dos métodos de melhoramento;3) Após a obtenção de um cultivar resistente, traçar a melhor estratégia para que a resistência seja durável face à natureza dinâmica das populações patogênicas
Conceitos:
Tipos de reações ao patógeno: Imunidade, resistência, suscetibilidade e tolerância.
Imunidade: o patógeno não consegue se estabelecer no hospedeiro, não havendo nenhuma reação fisiológica do hospedeiro contra o patógeno;
Exemplos:
-Em espécies hospedeiras do patógeno, como é o
caso de determinados genótipos de Vigna
unguiculata imunes a Uromyces phaseoli f.sp.
vignae.
Hipersensibilidade: reação do hospedeiro ao
patógeno, limitando sua multiplicação, formando
muitas vezes lesões no local de penetração do
patógeno. também chamada de resistência
vertical ou monogênica.
Nicotiana benthamiana inoculada com Tospovirus
Segundo Vanderplank, existem resistências que
são efetivas contra algumas raças do patógeno ou
seja as resistências ditas verticais (também
chamadas de raças-específicas)
Resistências que são efetivas contra todas as raças,
ou seja, temos as resistências horizontais (ou raça-
inespecíficas).
Resistência vertical ou monogênica: Herança
monogênica (1 gene) ou oligogênica (2 a 3 genes),
efêmera, resistência á raça-específica.
A resistência vertical é efêmera podendo durar em
torno de 2 a 5 anos, dependendo do manejo
vertical
Resistência Horizontal ou Poligênica: herança
poligênica (vários genes com ação aditiva),
durável, quantitativa, não-específica, geral.
Resistência: é a capacidade da planta em impedir
ou retardar a entrada e/ou subseqüentes
atividades do patógeno em seus tecidos
Resistência de Plantas adultas: manifesta-se
somente na fase adulta
Resistência de Plântulas: manifesta-se somente
na fase inicial de desenvolvimento.
Resistência de Campo: manifesta-se somente em
condições de campo
Suscetibilidade: reação do hospedeiro em que
permite a penetração, o estabelecimento e a
multiplicação do patógeno, resultando em danos
fisiológicos.
Tolerância: permite o estabelecimento do
patógeno, porém, não há redução significativa da
produtividade do hospedeiro em relação á uma
testemunha sadia.
“Teoria gene a gene” – Harold H. Flor (1942)
Plantas com gene dominante de resistência ( gene
R - moléculas receptoras) --- patógenos com gene
dominante de avirulência (gene Avr – moléculas
indutoras).
Patógeno Avirulento VirulentoPlanta Suscetível + +
Resistente - +
+ = ocorre doença – Interações Compatíveis-= planta sadia – Interações IncompatíveisOBS: A resistência somente pode ocorrer se houver o reconhecimento da proteína de avirulência do patógeno pela proteína de resistência da planta.
Mecanismos de Resistência- Necrose imediata dos tecidos adjacentes ás células infectadas;- Período latente prolongado;- Taxa de desenvolvimento da doença (multiplicação) lenta;- Diminuição do tamanho e número de pústulas- Barreiras físicas (parede celular espessa, tricomas, estômatos, etc)-EX: estômatos (mais fechados) de folhas cítricas resistentes a Xanthomonas axonopodis pv. citri- Mecanismos químicos (fenóis, alcolóides, áido clorogênico, fitoalexinas etc.)
Estratégias para manter a Estabilidade da
Resistência Vertical
-Utilização de múltiplas variedades
- Utilização de variedades multilíneas (isolinhas
obtidas por retrocruzamento, cada uma diferindo
entre si por apenas um gene específico de
resistência)
-Plantio estratificado regional
-Incorporação de novos genes.
Considerações práticas sobre o Melhoramento
Seleção para resistência/tolerância: ambiente
propício para o aparecimento da doença dinâmica
das epidemias, inoculação (técnicas), controle de
variação ambiental (desenho experimental
adequado), índices de doença, escalas de
severidade, etc.
Melhoramento para Resistência às
Pragas
1- Mecanismos de Resistência:
A) Não- Preferência: inseto não utiliza a planta
para alimentação, oviposição ou abrigo, por
desinteresse;
B) Antibiose: a sobrevivência, o desenvolvimento,
ou a reprodução do inseto, sofre efeitos
adversos causados pela planta parasitada.
C) Tolerância: são todas as respostas da planta que
a habilitem a suportar a infestação.
2- Principais razões da Resistência
a) Morfológicos: cor, forma, espessura da parede
celular, tricomas, incrustação minerais, depósitos
superficiais de cêras, adaptações anatômicas de
órgãos (efeito na alimentação, oviposição,
locomoção, comportamento, etc).
b) Bioquímicos: substâncias inorgânicas (EX:
selênio), metabólitos primários e secundários
( ácido cítrico, aminoácidos aromáticos) e
substâncias secundárias (alcalóides, isoprenóides,
glicosídeos, cumarinas, taninos, etc.)
EX: Isoprenóides: alfa-pineno em Pinus, gossypol
em Gossypium hirsutum (algodão do méxico),
cucurbitacin em Cucurbitáceas.
Agliconas aromáticas: quercetin em Gossypium
spp. (algodão)
alcalóides: nicotina em Nicotiana
3- Considerações práticas sobre o Melhoramento
Seleção para resistência/tolerância: ambiente
propício para o aparecimento do inseto/ácaro,
inoculação (técnicas), controle de variação
ambiental (desenho experimental adequado),
controle ambiente (casa de vegetação, telados,
criatórios), mobilidade da pragas, dinâmica de
populações, escalas de danos, etc.