segunda-feira, 2 de maio de 2011

Incidência de Ferrugem causada por Uromyces (Uromyces sp.) em folha de Fitirusa (Phthirusa Ovata)

Instituto Federal Goiano campus Urutai
Disciplina de Fitopatologia I
Prof. Milton Lima

Autor: Adriano Alves Caixeta






Incidência da ferrugem-da-fitirusa causada Uromyces sp. incidente em Phthirusa ovata






As ferrugens são assim denominadas em razão das lesões amareladas, de aspecto ferruginoso, que causam nos hospedeiros atacados. Estas lesões, também referidas como pústulas, são constituídas, na maior parte, por estruturas reprodutivas do fungo, que emergem do tecido vegetal atacado através do rompimento da epiderme do hospedeiro. As pústulas são geralmente salientes em relação à superfície vegetal e liberam facilmente os propágulos do fungo representados por urediniósporos e teliósporos (Kimati et al., 2005).
Os patógenos responsáveis pelas ferrugens são fungos basidiomicetos pertencentes á ordem Uredinales. Estes organismos atuam como parasitas obrigatórios e não apresentam fase saprofítica em seu ciclo vital (não vivem decompondo material orgânico). É importante ressaltar que os teliósporos (células sexuais de reprodução) podem ficar viáveis no material em decomposição, contudo não exercitam sua atividade metabólicae parasítica no tecido morto. São parasitas que coevoluiram com seus hospedeiros, pouco agressivos, capazes de colonizar intercelularmente os tecidos vegetais e produzir haustórios, que são sítios de dreno e captura de nutrientes diretamente do interior da célula viva. A relação patógeno-hospedeiro é especifica e ocorre tanto a nível de espécie vegetal (diferentes espécies ou formae speciales do patógeno), como a nível de variedades de uma mesma espécie (diferentes raças fisiológicas do patógeno). É característica típica dos fungos causadores de ferrugens a produção de vários tipos de estruturas bem como, em alguns casos, a exigência de mais de um hospedeiro para completar o ciclo de vida (Kimati et al., 2005).
As ferrugens podem ter ação devastadora sobre seu hospedeiro e têm sido reconhecidas pelo homem desde a antiguidade. Estas doenças provocam constantemente enormes perdas em varias culturas, principalmente em gramíneas, como trigo, cevada, milho e cana. Além das gramíneas, café, soja, feijão, várias ornamentais, frutíferas e hortaliças sofrem redução na produção devido ao ataque de doenças deste grupo. As plantas doentes têm seu processo fotossintético afetado tanto pela retirada de nutrientes promovida pelo fungo como pela destruição de áreas foliar, decorrente da formação de pústulas e da queda de folhas provocada pelo patógeno (Kimati et al., 2005).
As ferrugens acham-se distribuídas em regiões temperadas e tropicais. O vento tem um papel fundamental na dispersão dos esporos de ferrugem e longas distâncias, permitindo que os mesmos percorram distâncias intercontinentais (Kimati et al., 2005).
O controle das ferrugens tem sido desenvolvido com base em variedades resistentes, utilização de produtos químicos e erradicação de hospedeiros intermediários (ferrugens de ciclo heteroécios). Apesar da disponibilidade de materiais resistentes e de ferrugens e de fungicidas eficientes, as ferrugens continuam causando sensíveis reduções na produção de alimentos em todo o mundo (Kimati et al., 2005).
Os sintomas de ferrugens manifestam-se predominantemente nas folhas, embora possam ocorrer, em alguns casos, em outras partes vegetais, como bainhas, colmos, ramos novos, órgãos florais e frutos em início de desenvolvimento (Kimati et al., 2005).
Nas folhas, os sintomas tem início com pequenas manchas amareladas, geralmente circulares ou elípticas, recobertas pela cutícula da planta. Com desenvolvimento da doença, estas manchas aumentam de tamanho e rompem a cutícula, expondo a massa de urediniósporos produzida pelo patógeno. Neste estádio, as manchas são denominadas de pústulas, apresentam coloração amarela ou alaranjada, quando jovens e castanhas ou pretas quando velhas, em decorrência do surgimento dos teliósporos formados pelo fungo. As pústulas, também conhecidas por soros, apresentam-se salientes em relação a superfície foliar. Pode haver coalescência quando a doença ocorre de forma severa (Kimati et al., 2005).
Nos ramos e frutos, a ferrugem produz manchas recobertas por uma densa massa pulverulenta de coloração amarela, constituída por urediniósporos do patógeno. Quando ocorre a coalescência destas lesões, os ramos novos e os frutos jovens podem ficar totalmente recobertos por esta massa. As manchas, com o decorre do tempo, pode se tornar necróticas (Kimati et al., 2005).
A ferrugem pode causar danos maiores ou menores, dependendo do estádio do desenvolvimento da planta e da severidade do ataque do patógeno. Assim, são observados em plantas atacadas a destruição de área foliar, necrose de brotações e queda precoce de folhas, flores e frutos. Como conseqüência, pode ocorrer a morte de plantas jovens, o enfraquecimento de plantas adultas e a sensível redução na produção de frutos ou órgãos (Kimati et al., 2005).
Os fungos causadores de ferrugens são Basidiomycetos da Ordem Uredinales. Esses patógenos apresentam alta especialização com relação ao hospedeiro, inclusive havendo casos de ocorrência de formae speciales e raças fisiológicas. A colonização dos tecidos vegetais e feita através do crescimento micelial e da emissão de haustórios intracelulares (Kimati et al., 2005).
O número de espécies fúngicas associadas a doenças do tipo ferrugem que ocorrem em Gimnospermas e Angiospermas aproxima-se de 5000, distribuídos em cerca de 130 gêneros. Dentre estes, alguns merecem destaque como Puccinia sp., Hemileia sp., Uromyces sp., Phakopsora sp., Phragmidium sp., Cronartium sp. e Melampsora sp., pela ocorrência freqüente e importância econômica das doenças por eles causadas (Kimati et al., 2005).
Os agentes causais de ferrugens produzem vários tipos de estruturas de frutificação, cada uma correspondendo a uma fase do ciclo patógeno. Assim, o pícnio ou espermogônio, é considerado a fase 0, o ecio, a fase I, o urédio, a fase II, o télio, a fase III, e o basídio, a fase IV. Cada uma destas estruturas, genericamente conhecidas pelo nome de soros, produz um tipo de esporo, ou seja, picniósporo e hifas receptivas, eciósporos, urediniósporos, teliósporos e basidiósporos, respectivamente. Quando o ciclo de vida de uma ferrugem for constituído pelas cinco fases, a mesma é chamada de macrocíclica ou de ciclo longo; não sendo este caso, de microcíclica ou de ciclo curto. Algumas ferrugens desenvolvem todo o seu ciclo vital sobre um único hospedeiro e, neste caso, são denominadas de autóicas; outras necessitam de mais de um hospedeiro para completar o ciclo e recebem a designação de heteróicas (Kimati et al., 2005).
O pícnio ou espermogônio é uma estrutura globosa, praticamente inserida no tecido vegetal, que se abre para o exterior, expondo os picniósporos e as hifas receptivas. Ambos são produzidos por micélio haplóide. Os picniósporos, que atuam como gametas masculinos e não infectam plantas, fertilizam as hifas receptivas compatíveis existentes nos pícnios, dando origem a um micélio dicariótico o que, por sua vez, dará origem ao écio. Estas estruturas, geralmente formadas na face da folha oposta aos pícnios, produzem esporos também dicarióticos, denominados eciósporoos. Estes e esporos têm a capacidade de penetrar e colonizar os tecidos do hospedeiro, dando origem ao urédio ou urédinio; esta estrutura, por sua vez, produzirá os uredósoros ou urediniósporos, esporos dicarióticos, de parede espessas, denominados teliósporos. Ao germinarem, formam um basídio que, através da meiose, produz quatro basidiósporos haplóides. Os basidiósporos germinaram, dando origem a um micélio haplóide que, ao colonizar o tecido vegetal, forma novamente o pícnio (Kimati et al., 2005).
Os agentes causais de ferrugens, por serem parasitas obrigatórios, necessitam de hospedeiro vivo para seu desenvolvimento e, em função da sua especialização em relação ao hospedeiro, geralmente não possuem hospedeiros alternativos. Estas características têm influencia direta sobre a forma de sobrevivência dos mesmos. Assim, nos trópicos, os patógenos sobrevivem principalmente na forma de urediniósporos que, geralmente, permanecem sobre plantas voluntarias após a colheita. Nos países de clima temperados, e comum urediniósporos serem trazidos pelo vento de regiões longínquas. Em muitas situações, os teliósporos atuam como estruturas de resistência e garantem a sobrevivência do patógeno na ausência do hospedeiro. Disseminação pode ocorrer a curta ou longas distancias através do vento, água, insetos e outros agentes disseminadores. A água, na forma de respingos, tem papel importante na disseminação de esporos dentro da planta ou para plantas vizinhas. O vento, no entanto, e o agente de maior importância. Além de promover a disseminação dentro da planta e para plantas próximas a fonte de inoculo, o vento e responsável por levar esporos a grandes distancias promovendo uma distribuição eficiente do inoculo em amplas áreas geográficas. Os esporos, predominantemente representados pelos urediniósporos, ao atingir uma planta suscetível passa a desenvolver a etapa de infecção. A fase de germinação tem inicio quando a umidade do ar esta próxima a saturação, sendo muito favorecida quando um filme de água cobre a superfície foliar; nestas condições, o urediniósporo germina, produzindo um promicélio e, posteriormente, o apressório. A penetração ocorre através dos estômatos e a colonização ocorre através de micélio intercelular e emissão de haustórios para o interior da célula. Como conseqüência da colonização dos tecidos, surgem os sintomas, na forma de manchas inicialmente punctiformes e coloração levemente amarelada.
O fungo Uromyces é o segundo maior gênero de fungo da ferrugem. Suas espécies monocotiledôneas e dicotiledôneas parasitam em todo o mundo. Existem várias espécies de importância econômica: a ferrugem do feijoeiro (U. striatus), ferrugem trevo (U. trifolii-repentis), ferrugem da beterraba (betae U.), ferrugem grão (U. ciceris-arietinus), e ferrugem cravo (U. dianthi).



O objetivo deste trabalho e desenvolver um boletim tecnico da ferrugem da fitirusa levando em consideracao aspectos da sua sintomatologia, etiologia, epidemiologia e controle.


MATERIAIS E MÉTODOS

As amostras de folhas de erva-de-passarinho (Phthirusa ovata) com sintomas de ferrugem foram recolhidas na cidade de Brasília, DF e levadas para análise no laboratório de microbiologia do Instituto Federal Goiano – campus Urutaí. Utilizou-se microscópio estereoscópico (lupa) para preparo de lâminas semipermanentes. Utilizou-se duas técnicas para preparo de lâminas, a primeira “pescagem direta” (consiste na retirada de propágulos e estruturas fúngicas do tecido sintomático, e depósito em uma gota de fixador lactofenol em uma lamina semipermanenetes) e a segunda “corte histológico” (uso de uma lâmina de barbear para corte finos dos tecidos vegetais de depositados em uma gota de fixador azul de algodão). Em microscópio óptico onde foi possível observar as estruturas do fungo. Os sintomas foram fotografados com a câmera digital Canon® modelo Power Shot A580, primeiramente utilizando microscópio estereoscópico e em seguida no microscópio óptico.







RESULTADOS E DISCUSSÃO







Figura 1. Fase de télia do fungo Uromyces sp. em folhas de Fitirusa (Phthirusa ovata). A. árvore de jamelão hospedeira da planta parasita. B. detalhes do entrelaçamento caulinas dos ramos da planta parasita e da planta hospedeira, C. lesões pustulares pequenas e distribuídas uniformemente na superfície foliar, D. detalhe do tecido errompentes e elevado decorrente da elevação mecânica da epiderme devido exposição de massa de esporos, E. télio escurro e circunscrito, F. corte transversal de um tecido foliar demonstrando que o telio é anfígeno, G. telio rompendo o tecido da epiderme, H. teliosporos escuros, elípticos com parede espessa e pailados (pouco proeminente) (bar= 13µm), I. teliosporos com pedicelos hialinos e curtos (bar= 11,42µm).









Figura 2. Fase de Aecium do fungo Uromyces sp. em folhas de Fitirusa (Phthirusa Ovata). A. Hospedeira de Fitirusa. B. Fitirusa parasitando sua hospedeira. C. Folha com sintomas de ferrugem. D. Estrutura do fungo em desenvolvimento na folha da planta. E. Foto em lupa da estrutura do fungo no tecido vegetal. F. Fungo parasitando o tecido da planta tanto na parte adaxial quanto abaxial. G. Estruturas em desenvolvimento do fungo no tecido da planta. H. Esporos do fungo (bar= 7µm). I. Esporo com presença de pedicelo (bar= 14,21µm). J. Esporo (bar= 11,25µm)
.




Hospedeiro/Cultura: Fitirusa – Phthirusa ovata
Família Botânica: Loranthacea
Agente causal: Uromyces sp.
Local da coleta: Brasília DF
Taxonomia: Reino Fungi, Filo Basidiomycota, Classe Urediniomycetes, Ordem Uredinales, Família Pucciniaceae, Gênero Uromyces sp.

Sintomatologia:



Pelo aspecto pulverulento e lesões em proeminência identificou-se doença como sendo do tipo ferrugem. Foram observadas nas amostras coletadas dois tipos de sintomas. No primeiro a formação de galhas que num primeiro instante apresentava pulverulência cupular amarelada distribuída por toda área da superfície da galha (localizada na face abaxial e sintoma pouco frequente na folha) (Fig. 2); e num segundo instante uma galha necrótica, nao pulverulenta, corticosa, de coloração pálea-avermelhada. No segundo apresentou pústulas, errompentes, negras, distribuídas uniformemente em ambas as faces foliares. Observou-se queda das folhas devido a infeccao pelo patógeno, e nestas folhas observou-se tanto estruturas teliais como aeciais.

Etiologia:
Farr e Rossman (2011) apontaram em seu banco de dados que no mundo foram registrados sobre especies de Phthirusa sp. os seguintes fungos causadores de ferrugens: Aecidium goyazense (P. ovata, Hennen et al., 2005), Uromyces evastigatus infectando Phthirusa pyrifolia em El Salvador (Cummins e Stevenson, 1956), U. neophtirusae infectando P. pyrifolia na Colômbia (Buritica e Pardo Cardona, 1996; Pardo Cardona, 1998; Salazar-Yepes, 2002), U. phtirusae infectando P. pyrifolia na Colômbia (Kern et al., 1933; Chardon e Toro, 1930; Dennis, 1970; Pardo Cardona, 1994), U. urbanianus infectando P. pyrifolia na Colômbia (Salazar e Buritica, 2002; Salazar-Yepes et al., 2002 ). Já no Index Fungorum (2011) não considera U. neophtirusae e U. goyazense como especies validas.
Existem registros de 1530 espécies, variedades, formae speciales e subespécies de Uromyces válidas e reconhecidas em literaturas.
A fase telial apresentou-se infectando folhas da planta parasita de árvores de jamelão hospedeira da planta parasita, a télia desenvolveu lesões pustulares pequenas e distribuídas uniformemente na superfície foliar, muitas vezes foi observado o rompimento da epiderme permitindo a observação da epiderme desprendendo do tecido e expondo a massa de esporos. O télio a olho nu apresentava massa escura e circunscrito nas lesões superficiais. No corte transversal de um tecido foliar demonstrando que o telio é anfígeno. Os teliósporos eram escuros, elípticos com parede espessa e papilados (pouca proeminencia), seus pedicelos eram hialinos e curtos (30 - 22,5µm) x (32,5 - 22,5µm).
O écio ficou caracterizado pela presença de galhas corticais, necróticas, formação pulverulenta de massa cupular contendo aeciósporos circundados por parede peridial ( 37,5 - 22,5µm) x (22,5 - 20µm).
Existe uma possibilidade que se tratem de duas especies de fungos causadores de ferrugem um representando o ciclo aecito de uma fase heterociclica de outra especie de ferrugem diferente da incidencia de Uromyces sp. Quando o patógeno inicia sua reprodução, as estruturas reprodutivas forçam a epiderme foliar, promovendo o rompimento da mesma, ficando expostas a massa de teliósporos, cor de negra e pouco extensiva. Estas pústulas eram geralmente salientes e não coalesciam, tomando uma parte considerável do limbo foliar. Com o tempo, as lesões circundando observou-se um halo clorotico.

Epidemiologia:
Tanto os urediniósporos quanto os teliósporos podem ser espalhados pelo vento ou pela água, e a planta doente passa a atuar como fonte do inoculo. As condições climáticas que favorece a ocorrência da doença esta ligado as condições de temperatura, umidade, molhamento foliar relacionado ao período de verão que se evidencia a produção de pústulas aeciais. E no período de inverno evidencia a produção de pústulas teliais (evento típico para a maioria das ferrugens – sobrevivência) No entanto, de modo geral, a presença de elevada UR e de temperaturas amenas são propicias ao desenvolvimento deste tipo de doença (Kimati et al., 2005).

Controle:
Por se tratar de uma planta parasita e indesejável na arborização este patógeno pode funcionar um agente de controle. Não se observou nenhum produto registrado no Agrofit (2011).











Literatura Citada


KIMATI, H., AMORIM, L., REZENDE, J.A.M., BERGAMIN FILHO, A., Manual de Fitopatologia, vol. 2, doenças das plantas cultivadas 4° ed. cap. 53, pág 469, São Paulo: Agronômicas Ceres, 2005.

Hennen, J.F., Figueiredo, M.B., de Carvalho, A.A., Jr., and Hennen, P.G. 2005. Catalogue of the species of plant rust fungi (Uredinales) of Brazil. Unknown journal or publisher, 490 pages.

FARR, D.F., & ROSSMAN, A.Y. Fungal Databases, Systematic Mycology and Microbiology Laboratory, ARS, USDA. Disponivel em:< http://nt.ars-grin.gov/fungaldatabases/fungushost/new_frameFungusHostReport.cfm>, acessado em junho de 2011.

AGROFIT Ministerio da agricultura, pecuária e abastecimento. Disponível em:< http://extranet.agricultura.gov.br/agrofit_cons/principal_agrofit_cons>, acessado em junho de 2011.

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