Melhoramento para Resistência às Doenças. O emprego da resistência genética no controle de...
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Melhoramento para Resistência às Doenças
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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.
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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.
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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
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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;
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Exemplos:
-Em espécies hospedeiras do patógeno, como é o
caso de determinados genótipos de Vigna
unguiculata imunes a Uromyces phaseoli f.sp.
vignae.
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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.
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Nicotiana benthamiana inoculada com Tospovirus
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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).
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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
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Resistência Horizontal ou Poligênica: herança
poligênica (vários genes com ação aditiva),
durável, quantitativa, não-específica, geral.
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Resistência: é a capacidade da planta em impedir
ou retardar a entrada e/ou subseqüentes
atividades do patógeno em seus tecidos
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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
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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.
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“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).
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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.
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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.)
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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.
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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.
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Melhoramento para Resistência às
Pragas
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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.
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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).
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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.
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Agliconas aromáticas: quercetin em Gossypium
spp. (algodão)
alcalóides: nicotina em Nicotiana
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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.