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NEMATOIDES AGENTES CAUSAIS DE DOENÇAS EM PLANTAS
MSc. Giovani de Oliveira Arieira
Londrina, 07 de julho de 2015
ESTRUTURAESTRUTURA1. Conceitos
a. Posição taxonômica
b. Características gerais
c. Anatomia e morfologia
d. Ciclo de vida
2. Nematoides: agentes patogênicos a. Nematoides e doenças de plantas
b. Condições para o parasitismo de nematoides
c. Ambiente e nematoides
d. Ciclo das relações patógeno-hospedeiro e nematoides
e. Efeitos na planta e sintomatologia
3. Principais fitonematoides a. Principais gêneros de fitonematoides no Brasil
b. Principais fitonematoides quarentenários no Brasil
Posição taxonômica
Reino: AnimaliaSub-reino: EumetazoaFilo:NematodaClasses: Chromadorea
RhabditidaChromadorida Tylenchida Desmoscolecida Monhysterida Araeolaimida
Enoplea Enoplida Isolaimida Mononchida Dorylaimida Triplonchida
Características gerais
Estimativa de mais de 1 milhão de espécies
20000 espécies descritas
2000 fitoparasitas 5000 parasitas de animais 13000 de vida livre
Tamanho bastante reduzido (cerca de 1mm) Placentonema gigantissima (17 metros)
Dióicos
Reprodução sexuada ou partenogênese
Fecundação interna
Anatomia e morfologia
Cutícula
Hipoderme
Músculos somáticos Campos laterais
Corda ventral
Corda dorsal
Pseudoceloma
Anatomia e morfologia - cutícula
Camada resistente de revestimento não celular com camadas distintas, transparentes e flexíveis.
Constituída por um complexo de substâncias orgânicas (principalmente proteínas).
Pode ser lisa ou apresentar anelações (estrias transversais e/ou longitudinais).
Recobre externamente todo o corpo e as porções inicial (boca e faringe) e final (reto e cloaca) do trato digestivo
Anatomia e morfologia - cutícula
Estrutura superficial da cutícula de nematoides. Fonte: Perry e Moens, 2006.
Sistema digestivo
Tubo que se estende da abertura oral (extremidade anterior) até o ânus (posição subterminal ventral).
Abertura oral rodeada por seis lábios;
Cavidade oral ou estoma;
Esôfago;
Cárdia ou válvula esofagiointestinal;
Intestino;
Reto;
Ânus
sistema digestivo: estoma
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U. Zunke
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U. Zunke
U. Zunke
J.D. Eisenback
Sistema digestivo: estoma
U. Zunke
Estilete Odontoestílico (odontoestilete): Deriva-se de um dente e consiste de uma estrutura
caniculada com a extremidade anterior cortada em bisel.
Estilete Estomatostílico (estomatoestilete): Possuem três partes: uma parte anterior cônica, uma
haste cilíndrica que termina em trê nódulos basais e músculos basais que permitem sua movimentação.
Sistema digestivo: estoma
U. Zunke
Nódulos basais
Estilete estomatostílico
J.D. Eisenback
Parte anterior cônica
Haste cilíndrica
Nódulos basais
Musculatura para movimentação
Sistema nervoso
Sistema nervoso central: consiste no anel de fibras nervosas e localiza-se ao redor do istimo, de onde partem ramificações nervosas às extremidades do corpo.
Ligado aos fasmídeos, às papilas labiais e os anfídios.
Sistema nervoso periférico: terminações nervosas que penetram a camada cuticular, formando um complexo como uma rede, denominado processo plexiforme.
Sistema nervoso entérico ou simpático: representado por glângios e nervos do tubo digestivo, compondo os sistemas esofagiano e retal.
Sistema nervoso
Papilas: receptores táteis presentes na região anterior do corpo (lábios ao redor da boca)
Fasmídios: quimioreceptores presentes na parte posterior do corpo.
Anfídios: quimioreceptores presentes na parte anterior do corpo.
Aparelho reprodutivo Aparelho reprodutor feminino: Abertura vulvar; Vagina; Ovoejetor; 2 úteros (espermateca – parte superior do útero); 2 ovidutos; 2 ovários diferenciados histologicamente numa zona germinativa
(oogônias) e outra de crescimento (oócitos).
Aparelho reprodutor masculino: 1 ou 2 testículos tubulares; Ducto espermático; Vesícula seminal; Cloaca; 1 par de espículas copulatórias ligado ao gubernáculo; Bursa.
Como os nematoides podem causar doenças em plantas?
Vetores de patógenos (vírus)
Agentes facilitadores de infecção (fungos e bactérias)
Parasitas de plantas
Como os nematoides podem causar doenças em plantas?
Agentes facilitadores de infecção (fungos e bactérias)
Fonte: Bell (1959) apud Ferraz et al. (2010)
Meloidogyne incognitaFusarium oxysporum
f.sp. vasinfectumPercentual de plantas
com murcha
Ausente Ausente 0,0
Presente Ausente 1,2
Ausente Presente 2,5
Presente Presente 69,0
Embriogênese Eclosão Crescimento ReproduçãoBaixa
umidade Interrupção Inibição Retardamento -Alta
umidade - Inibição - -Temperatura
baixa - InibiçãoMorte ou inibição Redução
Temperatura alta Interrupção Inibição
Morte ou inibição Redução
Nematoides e Ambiente
Nematoides e AmbienteFlutuação populacional de juvenis de Meloidogyne javanica em vinhedos, em Bien Donné. (Loubser e Meyer, 1987).
TEMPERATURAMorteMorte
20oC
10oC
0oC
-10oC
30oC
40oC
50oC
“Coma”
Torpor
Ótimo
Torpor
“Coma”
MorteMorte (?)
AtividadeAtividade normal
Vida
Adaptado de WHARTON, 2002
Nematoides e Ambiente
Infecção
Exsudatos radiculares
Eclosão
Reconhecimento do hospedeiro
Migração
AMBIENTE FAVORÁVEL
Exsudatos radiculares
Reconhecimento do hospedeiro
Condições para o parasitismo
Sobrevivência
Adaptações fiosiológicas
QUIESCÊNCIA: Redução do metabolismo Movimentação reduz ou cessa; Desenviolvimento pára; Metabolismo lento, mas detectável
CRIPTOBIOSE: Cessassão do metabolismo
Adaptações físicas (morfológicas)
ANIDROBIOSE: Espiralização dos nematoides
ESTÁDIO DUERLARVAL: Manutenção da cutícula da fase anterior (J2 J3)
SENESCÊNCIA: Processos normais no ciclo de vida
Sobrevivência
Tempo de sobrevivência de alguns gêneros de fitonematoides no solo
NematoideSobrevivência na Ausência
de plantas hospedeiras
Mesocriconema xenoplax 2 anos
Globodera palida 10 a 15 anos
Heterodera glycines 4 a 7 anos
Meloidogyne spp. 1 a 12 meses
Pratylenchus coffeae 6 meses
Radopholus similis 9 a 14 meses
Pratylenchus brachyurus 21 meses
Tylenchulus semipenetrans 3 a 10 anos
Rotylenchulus reniformis 18 meses a 2 anos
Fonte: Adaptado de Ferraz et al. (2010)
Disseminação
Direta pela migração no solo ÁGUA
Indireta:
Implementos e tratos culturais
Animais
Transporte de órgãos e plantas infectadas
Água contaminada
Infecção
ENZIMAS Degradação da parede celular
ESTILETE Perfuração, sem ruptura da membrana plasmática no sítio alimentar (sedentários) ou com ruptura (migradores).
Colonização
Endoparasitas sedentários: penetram no sistema radicular e não retornam ao solo.
Endoparasitas migradores: penetram no sistema radicular, locomovem-se e podem retornar ao solo.
Semiendoparasitas: penetram apenas a parte anterior do corpo no sistema radicular.
Ectoparasitas: não penetram no sistema radicular, mas apenas introduzem o estilete.
Colonização
A) Endoparasita sedentário (Meloidogyne sp.); B) Semiendoparasita (Tylenchulus semipenetrans);
C) Endoparasita migrador (Radopholus similis);
D) Exoparasita (Mesocriconema xenoplax);
A B C
D
Fonte: University of Maryland
Ação na planta
Traumática: injúrias mecânicas decorrentes do movimento no tecido vegetal.
Espoliadora: desvio de nutrientes da planta para o nematóide.
Tóxica: secreção de enzimas e toxinas prejudiciais à planta.
Principais nematoides
Espécie Denominação Hospedeiro
Anguina tritici Nematoide das sementes Trigo
Ditylenchus dipsaci Nematoide de bulbos Alho e cebola
Heterodera glycines Nematoide de cisto da soja Soja
Meloidogyne spp. Nematoide de galhas Diversas culturas
Mesocriconema xenoplax Nematoide anelado Pessegueiro
Scutellonema bradys Nematoide da casca preta Inhame
Rotylenchulus reniformis Nematoide reniforme Algodão e soja
Pratylenchus spp. Nematoide das lesões Diversas culturas
Tylenchulus semipenetrans Nematoide dos citros Citros
Radopholus similis Nematoide cavernícola Bananeira
Aphelenchoides besseyi Nematoide da ponta branca Arroz
Bursaphelenchus cocophilus Nematoide do anel vermelho Coqueiro
Adaptado de Ferraz et al. (2010)
Principais nematoides fitoparasitas, no Brasil.
Meloidogyne sp. (Nematoide de galhas)
Parasitam uma ampla variedade de plantas, como tomate, pimentão, berinjela, tabaco, soja, erva-mate, olivas, café, milho, batata, cana-de-açúcar, cenoura e algodão.
Endoparasita sedentário
Acentuado dimorfismo sexual
Ciclo: 30- 45 dias
Principais espécies no Brasil: M. incognita, M. javanica, M. paranaensis, M. coffeicola, M. hapla, M. arenaria, M. exigua, M. enterolobii.
Pratylenchus sp. (Nematoide das lesões radiculares)
Polífagos, principalmente gramíneas (arroz, trigo, cana-de-açúcar, milho e forrageiras), algodão, soja, café, citros, fumo, batata, algumas olerícolas, ornamentais, essências florestais e sobrevive em diversas plantas daninhas.
Endoparasita migrador
Principais espécies: P. brachyurus, P. zeae, P. jaehni, P. coffeae
Heterodera glycines (NCS – Nematoide de cisto da soja)
Parasitam principalmente a cultura da soja.
Endoparasita sedentário
Ciclo: 21-25 dias
Ampla gama de plantas daninhas hospedeiras
Pode parasitar feijoeiro e ervilha
Rotylenchulus reniformis (Nematoide reniforme)
Parasitam 57 espécies de plantas de importância agrícola, como melão, maracujá, tomate, soja e algodão.
Semiendoparasita sedentário
Ampla gama de plantas daninhas hospedeiras
Radopholus similis (Nematoide cavernícola)
Parasita principalmente bananeira
Relatado como causador de danos em citros, chá, coqueiro, etc.
Endoparasita migrador
Ciclo: 20-25 dias (banana) e 18-20 dias (citros)
Nematoides quarentenários
Espécies de nematoides
Anguina agrostis Heterodera punctata Pratylenchus fallax
Anguina avenae Heterodera oryzea Pratylenchus scribneri
Bursaphelenchus xylophilus Heterodera oryzicola Pratylenchus thornei
Ditylenchus angustus Heterodera sacchari Pratylenchus vulnus
Ditylenchus destructor Heterodera trofolii Punctodera chalcoensis
Ditylenchus dipsaci Heterodera zeae Radopholus citropholus
Globodera pallida Meloidogyne chitwoodii Rotylenchulus parvus
Globodera rostochiensis Nacobbus aberrans Subanguina radicicola
Heterodera schantii Nacobbus dorsalis Xiphinema italiae
Nematóides considerados pragas quarentenárias A1 para o Brasil
Fonte: Ferraz et al., 2010.
ReferênciasAGRIOS, G.N. Plant diseases caused by nematodes. In: AGRIOS, G. N. Plant pathology. 5 ed, 2005.
CAMPOS, V. P.; SILVA, J. R. C.; PEREIRA, L. H. C. Manejo de fitonematóides. 2007.
FERRAZ, S., FREITAS, L.G., LOPES, E.A., DIAS-ARIEIRA, C.R. Manejo sustentável de fitonematóides. 2010.
FERRAZ, C.C.B., MONTEIRO, A.R. Nematóides. In: BERGAMIN FILHO, A. KIMATI, H., AMORIN, L. Manual de fitopatologia: princípios e conceitos. 1995
LUC, M.; SIKORA, R. A.; BRIDGE, J. Plant-parasitic nematodes in subtropical and tropical agriculture. 2005.
TIHOHOD, D. Nematologia agrícola aplicada. 1993.
WHITEHEAD, A. G. Plant nematode control. 1997.