Boletim Técnico: Ferrugem da erva-de-cheiro (Anthoxanthum aristatum) causada por Puccinia brachypodii .

Flávio Henrique dos Silva

Acadêmico do curso de Agronomia

1. INTRODUÇÃO

A erva-de-cheiro (Anthoxanthum aristatum) é uma espécie de erva conhecida pelo nome comum por “vernal grass” ou erva de cheiro. Esta erva daninha é nativo da África do Norte e sul da Europa como o norte distante como a França, e é conhecida em outras regiões, incluindo o norte da Europa e América do Norte, como uma espécie introduzida (PLANTAS DANINHAS, 2011).

É ocasionalmente uma erva daninha dos campos menores. Esta é uma gramínea anual de crescimento em tufos pequenos até cerca de 30 centímetros de altura. As folhas são curtas, apontou, e um pouco peludo. A inflorescência é de até tres centímetros de comprimento e uma largura, plano e peludo, com espiguetas alguns milímetros de comprimento (PLANTAS DANINHAS, 2011).

As ferrugens representam um grupo de doenças em que os agentes causais pertencem ao Reino Fungi divisão Basidiomicota classe Teliomicetes ordem Uredinales, e família Pucciniaceae.

O gênero Anthoxanthum sp. pertecente à família Poaceae, e apresenta 322 registros de ocorrencia de doenças causadas por fungos em plantas pertencentes ao genero, no entanto, pertencente ao genero Puccinia sp. existem 15 especies de fungos causadores de ferrugem. A maior parte dos registros referem-se a espécies de Puccinia sp., no entanto, infectando Anthoxanthum odoratum na Polônia, tem-se o registro de ocorrencia de Uromyces dactylidis (FARR & ROSSMAN, 2011).

Atualmente existem 5251 espécies de Puccinia sp. registradas e válidas em literatura (INDEX FUNGORUM, 2011). Distribuídas por todo o mundo, as Uredinales (Ferrugens) constituem uma das maiores ordens naturais de fungos, compreendendo mais de um terço de todos os basidiomicetos conhecidos. Como organismos parasitos ecologicamente obrigados e que apresentam uma alta especificidade em relação aos seus hospedeiros, as ferrugens possuem a capacidade de infectar um grande número de plantas vasculares (AINSWORTH, 1971).

Os Basidiomicetos caracterizam-se por produzir esporos de origem sexual exógenos, diferenciando dos Ascomicetos que também produzem esporos sexuais, contudo inseridos internamente dentro de ascas. Os Basidiomicetos, assim como os Ascomicetos, distinguem-se dos Ficomicetos por apresentarem micélio septado. Os basidiósporos usualmente são uninucleados e haploides, sendo resultado da plasmogamia, cariogamia e meiose. As duas últimas fases ocorrem no interior da basídia, estruturas pelas quais os basidiósporos são produzidos. Os basidiomicetos que ocasionam doenças do tipo ferrugem, não produzem basidiomas e seus representantes pertencem a ordem Uredinales, são todos parasitas obrigatórios amplamente presentes e especializados ao tecido de seus hospedeiros. Os representantes da família Pucciniaceae caracterizam-se por produzirem teliósporos uni, bi ou multicelulares, isoladamente ou em pequenos grupos de dois ou três em um pedicelo. Os teliósporos nunca são unidos lateralmente formando crostas ou colunas, podendo ou não ser hiperparasitados. As paredes desses esporos são espessas e ainda, o teliósporo (esporo sexual) pode ser envolvido por uma bainha transparente, lembrando uma cápsula que reúnem algumas dessas estruturas. Teliósporos bicelulares caracterizam fungos pertencentes gênero Puccinia (GALLI et al.,1978).

O micélio da ferrugem é uninucleado. Após a penetração, o micélio cresce internamente no hospedeiro, sendo inteiramente endobiótico, extraindo os alimentos por meio de haustórios que se formam a partir das hifas intercelulares penetrando as células do hospedeiro e localizando-se entre a parede celular e a parede plasmática. Não produzem basidiocarpo e a estrutura na qual a cariogamia toma lugar é um tipo de esporo especial denominado teliósporo (MARTINS et al., 1995).

O fungo causador da ferrugem da erva de cheiroPuccinia brachypodii e P. brachypodii var. poae-nemoralis foram registrados infectando Anthoxanthum horsfieldii em Papua Nova Guiné, infectando A. odoratum na Colômbia, infectando A. amarum em Papua Nova Guiné e Nova Zelândia, infectando A. aristatum no leste e norte Europeu, infectando A. horsfieldii em Papua Nova Guiné, infectando A. nipponicum na China, infectando A. odoratum na Nova Zelândia, no Paquistão, Suíça, Turquia e Reino Unido, infectando Anthoxanthum sp. na China (FARR & ROSSMAN, 2011).

O objetivo deste trabalho é identificar e descrever a ocorrência de Puccinia brachypodii infectando Anthoxanthum aristatum, levando em consideração aspectos da sintomatologia, etiologia, epidemiologia e controle.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

        F oram coletadas amostras de folhas na cidade de Bento Gonçalves-RS apresentando sintomas de ferrugem, foram levadas para análise no Laboratório de Microbiologia do Instituto Federal Goiano- Campus Urutaí.

No laboratório, foram inicialmente observados e fotografados os sintomas da doença em folhas da erva de cheiro, em microscópio estereoscópico observou e fotografou os sinais do fungo na parte adaxial da folha. Posteriormente foi preparada uma lâmina semi-permanente. Para coleta, foi utilizada uma pinça e uma seringa, onde utilizando o método de “pescagem direta” com o auxílio de um microscópio estereoscópico depositou fragmentos do fungo sobre uma lâmina contendo gotas do fixador-corante azul-de-metileno. Logo após homogeneização dos fragmentos depositados, adicionou-se uma lamínula sobre a gota e os propágulos. A vedação foi realizada com esmalte de unha incolor.

Foi realizado o teste de germinação dos esporos, com o objetivo de observar as fases de desenvolvimento do fungo. Para a execução do teste de germinação foi utilizado o método de raspagem direta dos esporos na folha de soja. O método da raspagem direta consiste na utilização de água destilada e estéril, folha com presença de esporos, meio Agar água, lamina, lamínulas e instrumento para raspagem. Com auxilio de um instrumento de raspagem raspa-se as folhas contendo esporos e os colocam sobre uma lamina com uma ou mais gotas de água destilada e estéril, fazendo um concentrado de esporos, em seguida coloca-se gotículas do concentrado de esporos em várias partes da placa contendo meio Agar água e os cobrem com lamínulas. O preparo das laminas, para observação dos esporos germinados, acontece após uma semana da preparação do teste de germinação, para isto é necessário pinça, laminas e fixador cotton-blue. Com auxilio da uma pinça coleta-se uma lamínula da placa utilizada para o teste de germinação, e a coloca na lamina contendo fixador limpa-se o excesso e veda-se com esmalte. Repita o procedimento com todas as lamínulas presentes na placa.

            Foi realizado corte histológico para analisar a interação entre patógeno/hospedeiro. Os sintomas da planta foram fotografados, primeiramente utilizando microscópio estereoscópio (lupa) e os sinais foram microfotografados utilizando câmera digital Power Shot marca Canon ^®, 750, 7.1 mega Pixels.

3.RESULTADOS E DISCUSSÃO

Hospedeiro/cultura: Erva de Cheiro (Anthoxanthum aristatum)

Família Botânica: Poaceae

Doença: Ferrugem

Agente causal: Puccinia brachypodii

Local de coleta: Município de Bento Gonçalves - RS

Data da coleta: Agosto de 2011

Taxonomia: Reino, Fungi; Filo, Basidiomycota, Classe; Urediniomycetes, Ordem; Uredinales, Família; Pucciniceae, Gênero Puccinia (INDEX FUNGORUM, 2011).

 Sintomatologia

            Os sintomas aparecem em qualquer fase de desenvolvimento da cultura, são vistos principalmente nas folhas, mas podem ocorrer em hastes. Nas folhas os primeiros sintomas são caracterizados por minúsculos pontos mais escuros que os tecidos sadios possuem coloração esverdeada a cinza-esverdeada, com correspondente protuberância (urédio) na pagina inferior da folha. Os urédio são predominantes na face abaxial da folha, mas podem esporadicamente aparecer na face superior da folha, (ALMEIDA et al., 2005).

            Provoca uma ferrugem pulverulenta de coloração marrom nas folhas de erva de cheiro e outras gramíneas. Progressivamente, a protuberância adquire coloração castanho-claro a castanho-escuro, abre-se em um minúsculo poro, expelindo daí os urediniósporos. Os urediniósporos formados no interior das urédias, inicialmente de coloração hialina (cristalina), mais tarde tornam-se bege, são expelidos e acumulam-se ao redor dos poros ou são carregados pelo vento. O número de urédias (ou pústulas), por lesão, pode variar de uma a seis. À medida que prossegue a esporulação, o tecido da folha ao redor das primeiras urédias adquire coloração castanho-claro (lesão do tipo TAN) a castanho-avermelhada (lesão do tipo RB), formando as lesões que são facilmente visíveis em ambas as faces da folha, (YORINORE et al., 2003).

            São reconhecidos dois tipos de sintomas da ferrugem: tipo Tan e RB, que se caracterizam por lesões com grande produção de esporos no primeiro, onde as pústulas são amareladas, ocorrendo em material suscetível, e, no segundo, as lesões apresentam-se com ausência ou pequena produção de urediniósporos de coloração marrom-avermelhada, delimitada pelas nervuras, ocorrendo em materiais resistentes (ALMEIDA et al., 2005).

            As estruturas de frutificação do fungo são mais visíveis, pois, os urediniósporos se acumulam sobre as urédias. As folhas infectadas amarelam, secam e caem prematuramente, causando abortamento de flores e deficiência na granação das sementes. Quanto mais cedo ocorre a desfolha, maior a perda do rendimento e da qualidade (ALMEIDA et al., 2005). 

ETIOLOGIA

Os urediniósporos de Puccinia brachypodii são elípticos ou ovóides,  a amarelo-claros e marrom-escuros, moderadamente equinulados, com dimensões de 17-22 x 22-33 μm, sendo estas, as dimensões de urediniósporos , diferentes das outras ferrugens comum (Puccinia sorghi) apresenta 21-30 x 24-33 µm e a Ferrugem polisora (Puccinia polysora) 20-29 x 29-40 µm. Neste trabalho verificamos as dimensões de 17-22 x 22-33 μm.

Os télios são escuros e subepidérmicos. Os teliósporos são cilíndricos, sésseis, unicelulares, amarelo-dourados a marrom-castanhos, ocorrendo em cadeias de 2 a 3 esporos, estes com dimensão de 14-18 x 16-36 μm.

A fase aecial não é conhecida. Os inóculos primário e secundário consistem de urediniósporos provenientes de plantas de Erva de cheiro (Anthoxanthum aristatum.). A disseminação dos urediniósporos dá-se, principalmente, pelo vento. O fungo é altamente destrutivo, podendo causar apreciáveis danos econômicos quando a planta é afetada antes do florescimento. A presença de água livre na superfície da folha é fator importante para ocorrer à germinação dos esporos.

 Os teliósporos podem se formar isoladamente ou em pústulas urediniais, são clavados, bicelulares, a célula distal dilatada, parede espessa e ligeiramente constritos no septo. São lisos, marrom-escuros, com a célula basal mais clara, pedicelada. Os teliósporos são capazes de germinar e produzir basidiósporos, os quais não infectam folhas de cana-de-açúcar indicando que P. brachypodii não é autoécio e, portanto, deve ter hospedeiro alternativo (KIMAT et al., 2005).

Figura 1. Ferrugem (P. brachypodii) incidente em folhas de Erva de cheiro (Anthoxanthum aristatum). A.B.C. folha e planta de Erva de Cheiro apresentando sintomas de ferrugem, (P.brachypodii),D. Sinais do fungo em microscópio estereoscópico, E, Corte histológico, mostrando os esporos na face adaxial. (bar = 20µm) F, Teliosporo com pedicelos. G. urediniósporo ovóide a elíptico H. Urediniósporo (barr= 20,6 µm) I. Urediniósporos apresentando cor  marrom escuro, sem espessamento apical (barr = 20,6 µm), J. Teliosporo e Urediniósporo (barr= µm) K. Teliósporo com pedicelo (bar= 28,5 µm).

Epidemiologia

            Na interação planta-patógeno, a maioria dos eventos que levam ao estabelecimento de relações parasíticas ou à resistência do hospedeiro, ocorre em nível celular, tanto do lado do patógeno como da planta hospedeira, (ZAMBENEDETTI, 2007).

            Os urediniósporos são transmitidos através do vento, e a função do estágio telial é somente sobrevivência, não sendo observada até o momento a produção de basidiósporos (ANAHOSUR & WALLER, 1990).

            Segundo Anahosur & Waller (1990) os urediniósporos germinam nas temperaturas entre 10-28 ^oC, a temperatura ótima é 20ºC e 10-18 horas são necessário para a infecção máxima. Zambenedetti (2007), diz que a penetração ocorre após seis horas e uma vez dentro da célula da epiderme o tubo de penetração expande para formar a vesícula epidermal e logo depois a hifa de penetração que atravessa a célula da epiderme emerge no espaço intercelular no mesófilo.

            Segundo Souza et al.(2006), a condição básica requerida para a formação de teliósporos são temperaturas médias diurnas acima de 20°C, com mínima diária de 16°C. O maior número de soros teliais foi verificado em plantas expostas a maiores flutuações de temperatura.

O conhecimento das condições necessárias para a formação de teliósporos permite a identificação correta das espécies de ferrugens e também especular sobre a forma de sobrevivência do fungo entre as estações de cultivo (SOUZA et al.,2006).

A formação uredinial e a esporulação ocorrem por um período de nove dias e quatro semanas após a infecção. A urédia em variedades resistentes forma–se tarde e torna senescente cedo. A doença tem mais importância em áreas úmidas. De uma infecção inicial, estima-se que uma primeira geração de pústulas pode manter a esporulação por até 15 semanas, mesmo sob condições de baixa umidade, (ALVES et al., 2007).

Foi observado por Zambenedetti (2007), que plantas cultivadas em vasos e em casa de vegetação, a maturação dos soros urediniais e o conseqüente início da produção de urediniósporos ocorrem entre o sexto e o décimo segundo dia após a inoculação.

O molhamento foliar seja por orvalho ou chuva, favorece a doença, sendo chuva a mais importante condição para níveis finais de epidemias (TSCHANZ, 1982). Sendo um patógeno biotrófico, P. brachypodii multiplica-se e sobrevive em tecidos vivos. Os hospedeiros alternativos contribuem para a sobrevivência do fungo.

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 (AGROFIT, 2011). A identificação de patógenos associados a plantas daninhas representa uma importante ferramenta para estudos epidemiológicos.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA

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