CICLO DAS RELAÇÕES_fito geral

CICLO DAS RELAÇÕES

PATÓGENO-HOSPEDEIRO

Profª Zuleide Martins Chaves

O que O que éé doendoençça?a?

DoenDoenççaa

�� ÉÉ o processo no qual um o processo no qual um patpatóógeno geno interfere em interfere em um ou mais funum ou mais funçções essenciais das cões essenciais das céélulas da lulas da planta.planta.

�� As doenAs doençças são caracterizadas pela habilidade as são caracterizadas pela habilidade do patdo patóógeno em:geno em:

-- CrescerCrescer

-- MultiplicarMultiplicar rapidamente nas plantas doentesrapidamente nas plantas doentes

-- DisseminarDisseminar de plantas doentes para plantas de plantas doentes para plantas sadias.sadias.

Como conseqComo conseqüüência causam doenência causam doençças em as em plantas novas plantas novas

Agrios, 1997Agrios, 1997

Os patOs patóógenos podem interferir genos podem interferir na funna funçção das plantas usando:ão das plantas usando:

�� ToxinasToxinas

�� Reguladores de crescimentoReguladores de crescimento

�� EnzimasEnzimas

�� Pela absorPela absorçção de ão de áágua e nutrientes da gua e nutrientes da ccéélula da hospedeiralula da hospedeira

Os patOs patóógenos tambgenos tambéém podem m podem causar doencausar doençças por:as por:

�� Bloquear os vasos do xilema e floemaBloquear os vasos do xilema e floema

�� Inserir partes do seu DNA ou RNA nas Inserir partes do seu DNA ou RNA nas ccéélulas das hospedeiras e lulas das hospedeiras e ““capturandocapturando”” os os mecanismos de replicamecanismos de replicaçção da cão da céélula.lula.

Fatores abiFatores abióóticos tambticos tambéém m podem causar doenpodem causar doenççasas

�� Principalmente causado pela falta ou Principalmente causado pela falta ou excesso de algo fatorexcesso de algo fator

�� Fatores que causa estresse: Fatores que causa estresse: temperatura, umidade, pH, nutrientes temperatura, umidade, pH, nutrientes minerais, etc.minerais, etc.

�� Outros fatores: poluentes e pesticidas.Outros fatores: poluentes e pesticidas.

PatPatóógenosgenos

�� FungosFungos

�� BactBactéériasrias

�� VVíírusrus

�� VirViróóidesides

�� NematoNematoíídesdes

�� AlgasAlgas

�� Plantas invasorasPlantas invasoras

1. CICLO DE VIDA DO PATÓGENO

� O desenvolvimento do patógeno compreende fases ativas e inativas.

� As fases ativas são patogênese e saprogênese.

� A fase inativa é chamada de dormência.

• Patogênese: é a fase em que o patógeno

está associado ao tecido vivo do hospedeiro.

• Compreende três fases:

�pré-penetração,

�penetração

�colonização.

• Ocorre nos parasitas obrigados e facultativos.

• Saprogênese: é a fase em que o patógeno

não está associado ao tecido vivo do

hospedeiro, ele encontra-se em atividade

saprofítica sobre restos de cultura ou sobre

a matéria orgânica do solo. Não ocorre nos

parasitas obrigados.

• Dormência: é a fase onde as condições,

achando-se este com não são favoráveis a

atividade do patógeno, o metabolismo é

reduzido. São órgãos consistentes e ricos em

reservas, tais como esclerócios, peritécios,

clamidosporos e micélio dormente em

sementes e mudas.

Triângulo da doenTriângulo da doenççaa

Doença

HospedeiraHospedeira

PatPatóógenogeno AmbienteAmbiente

A doenA doençça não a não éé um evento separado. um evento separado. ÉÉ dinâmicadinâmica..

�� Existem 3 condiExistem 3 condiçções necessões necessáárias para rias para que ocorra a doenque ocorra a doençça:a:

�� uma hospedeira susceptuma hospedeira susceptíívelvel

�� um patum patóógeno virulentogeno virulento

�� um ambiente favorum ambiente favoráávelvel

�� Se um destes componente não existir, a Se um destes componente não existir, a doendoençça não ocorre.a não ocorre.

Triângulo da doenTriângulo da doenççaa Ciclo da doenCiclo da doenççaa

Ciclo da doenCiclo da doenççaa –– éé uma suma séérie de eventos rie de eventos que ocorre durante as relaque ocorre durante as relaçções ões patogênicas de um patpatogênicas de um patóógeno e sua geno e sua hospedeira que conduz a doenhospedeira que conduz a doenççaa

O O ciclo de vidaciclo de vida do patdo patóógeno pode seguir os geno pode seguir os eventos semelhantes ao ciclo da doeneventos semelhantes ao ciclo da doençça, a, mas não mas não éé a mesma coisa.a mesma coisa.

�O ciclo das relações patógeno-hospedeiro pode ser dividido em ciclo primário e ciclo secundário.

� Ciclo primário - É aquele que tem início a partir de estruturas de sobrevivência do microrganismo

ou a partir da fase saprofítica no solo. Caracteriza-se por apresentar:

• Pequeno número de plantas infectadas; • Pequeno número de lesões por planta; • Baixo índice de infecção.

�Ciclo secundário - É aquele que sucede o ciclo primário e se desenvolve a partir do inóculo nele

produzido, sem a interposição de uma fase de repouso ou dormência entre eles. Caracteriza-se por apresentar:

• Grande número de plantas infectadas;

• Grande número de lesões por planta;

• Alto índice de infecção.

Infecção

Colonização

Reprodução

Disseminação

Sobrevivência

Ciclo primário

Ciclo secundário

Hospedeiro Doente

Ciclo das relações patógeno-hospedeiro

Desenvolvimento de doenças infecciosas é caracterizado pela ocorrência de eventos sucessivos e ordenados – processo cíclico.

Sobrevivência

• É o primeiro processo do ciclo primário.

• Fase final do ciclo das relações patógeno-hospedeiro.

• A perpetuação do inóculo entre culturas é garantida através de estratégias de sobrevivência do patógeno

• Sua ausência causaria eliminação ou extinção das espécies patogênicas, na falta do tecido hospedeiro.

Sobrevivência

Estratégias de sobrevivência – fonte de inóculo

1. Estruturas especializadas de resistência

• Teliósporos

• Ascocarpos – corpos de frutificação - peritécio

• Oósporos

• Escleródios - 1 mês a 10 anos

• Clamidósporos

Sobrevivência

Estratégia de sobrevivência

2. Atividades saprofíticas

• Decomposição da matéria orgânica – restos de cultura• Podridões de órgãos de reserva – Erwinia• Podridões de raízes – Pythium, Phytophthora• Murchas vasculares – Fusarium, Verticilium,• Manchas foliares – Alternaria, Xanthomonas

• Utilização de nutrientes da solução do solo• Gêneros: Xanthomonas, Ralstonia e Agrobacterium

SobrevivênciaEstratégias de sobrevivência

3. Plantas hospedeiras

• Hospedeiro doente• Parasitas obrigatórios

• Parasitas facultativos em plantas perenes

• Hospedeiro sadio

• Órgãos de propagação

• Sementes,

• Toletes,

• Gemas,

• Bulbos.

SobrevivênciaEstratégias de sobrevivência

4. Vetores

• Insetos - persistentes e não persistentes – partículas virais

• Pulgões

• Trips

• Cigarrinhas

• Nematóides

• Transmissores de vírus

• Gênero Xiphinema

Sobrevivência

Estruturas especializadas de resistência

Atividade saprofítica

Plantas hospedeiras Vetores

Fungos

Fungos e bactérias

Fungos, bactérias e vírus Fungos, bactérias e vírus

Disseminação

Infecção

Colonização

Reprodução

Disseminação

Sobrevivência

Ciclo primário

Ciclo secundário

Hospedeiro Doente


Disseminação

• Subprocessos:• Os propágulos produzidos na fonte de inóculo devem ser:

1. Liberação ou remoção

2. Transporte ou dispersão

3. Deposição

Disseminação1. Liberação

1.1 Liberação ativa• Mecanismo de ejeção• Mecanismo de turgidez celular

• Liberação de aeciósporos de Puccinia graminis f.sp. tritici – depende de condições de alta umidade.

Peritécio

presença de água


1.1 Liberação ativa

• Descarga de balistósporos

Presença de água

• projeção forçada dos esporos envolvendo a excreção de uma gota em sua base.


1.2 Liberação passiva

• Liberação por impacto

• Esporos são removidos de uma superfície por vibrações bruscas causadas pelo impacto do vento ou chuva.


1.2 Liberação passiva

• Liberação por respingos

• Liberação pelo vento

• comum em fungos pulverulentos

• Ex. oídio

Disseminação2. Transporte ou Dispersão

2.1 Ativa• Zoósporos, • Nematóides, • Crescimento de hifas de fungos atraídos pelos exsudatos radiculares

Disseminação

2. Transporte ou Dispersão 2.2 Passiva

• Ar• Curtas distâncias e longas distâncias - intercontinental

• Água• Chuva e irrigação

• Homem• Transmissão do vírus do mosaico do tabaco – ferramentas e mãos trabalhadores,• Material propagativo – sementes, bulbos, tubérculos, rizomas e mudas• Solo contaminado

• Insetos• vetores de fungos, bactérias e vírus

Disseminação

3. Deposição • Propágulos são depositados sobre a cultura sadia para que ocorra a infecção.

Infecção

Infecção

Colonização

Reprodução

Disseminação

Sobrevivência

Ciclo primário

Ciclo secundário

Hospedeiro Doente


Processo que se estende desde a germinação do patógeno até o estabelecimento das relações parasitárias.

InfecçãoPara que ocorra a infecção:

• Propágulo depositado sobre o tecido sadio e suscetível,

• Condições ambientais favoráveis

Processo de infecção tem início:

1. Pré-penetração, (adesão e germinação de esporos, multiplicação de bactérias)

2. Penetração,

3. Estabelecimento das relações parasitárias entre patógeno-hospedeiro

Germinação dos esporos de fungos

• Temperatura favorável

• Umidade – chuva, orvalho ou filme de água.

Infecção

1. MECANISMOS DE PRÉ-PENETRAÇÃO

1.1 Movimento direcionado do patógeno em relação ao hospedeiro

• Zoósporos (Pythium e Phytophthora), bactérias e nematóides

• Liberação de exsudatos pelas raízes das plantas –Quimiotatismo

• Parte aérea – atração em direção aos estômatos

• Fluídos de gutação – elevada concentração de aminoácidos e carboidratos

Infecção1. MECANISMOS DE PRÉ-PENETRAÇÃO

1.2 Crescimento do patógeno na superfície do hospedeiro

• Germinação dos esporos – umidade e temperatura favorável

• Crescimento do tubo germinativo

• Formação do apressório – essencial p/ penetração

Infecção2. VIAS DE PENETRAÇÃO

2.1 Penetração direta (apressório, peg – ação química e mecânica)

Com haustório Subcuticular

Micélio intercelular Micélio intercelular com haustório

Infecção2. VIAS DE PENETRAÇÃO

2.2 Penetração através de aberturas naturais

Gutação

gota d´agua

Estômatos Lenticelas Hidatódios

Bactérias

Nectários Estigmas

Infecção

2. VIAS DE PENETRAÇÃO

2.3 Penetração por ferimentos

Ferimentos Maceração de célulasRachaduras entre raiz primária e secundária

Poda, desbrota

Infecção

2. VIAS DE PENETRAÇÃO

2.4 Penetração devido à ação de vetores

• Vírus, viróides, micoplasmas e bactérias fastidiosas

• Pulgões

• Cigarrinhas

• Trips

• Ácaros

Infecção3. ESTABELECIMENTO DAS RELAÇÕES PARASITÁRIAS ESTÁVEIS

• Início do parasitismo,

• Patógeno rompeu as barreiras de defesa químicas e físicas

• Retirada de nutrientes da planta pelo agente patogênico

Se nesta interação:

• Patôgeno for beneficiado – infecção bem sucedida,

• De o hospedeiro conseguir impedir a ação patogênica – infecção poderánão se completar.

INFECÇÃO

MARCO INICIAL DA PATOGÊNESE, HÁ O INÍCIO DA DOENÇA, EM CONDIÇÕES AMBIENTAIS FAVORÁVEIS.

Colonização

Infecção

Colonização

Reprodução

Disseminação

Sobrevivência

Ciclo primário

Ciclo secundário

Hospedeiro Doente


Colonização• Inicia no instante da emissão do haustório, p/ a retirada de nutrientes.

• Implica na distribuição do patógeno dentro do tecido do hospedeiro.

• Durante a colonização o patógeno desenvolve-se, invade os tecidos do hospedeiro e provoca alterações nos processos fisiológicos

• SINTOMAS.

Colonização

• No processo de colonização:

• crescimento micelial

• fungos

• reprodução de células

• vírus,

• viróides,

• bactérias,

• nematóides e

• protozoários.

Colonização1. COMO O PATÓGENO COLONIZA O HOSPEDEIRO?

• Na colonização o patógeno retira os seus nutrientes do hospedeiro.

• Os patógenos podem ser classificados de acordo com suas funções nutricionais:

A) Parasita biotrófico

Que obtém alimento unicamente das células vivas do hospedeiro.

B) Parasita hemibiotrófico

Que ataca células vivas, contudo podem desenvolver-se eesporular mesmo após a morte dos tecidos.

C) Parasita necrotrófico

Que mata as células do hospedeiro para retirar seus nutrientes.

Colonização

1. COMO O PATÓGENO COLONIZA O HOSPEDEIRO?

A)Parasitas biotróficos

• Fungos – causadores de ferrugens, carvões, oídios e míldios.

• Vírus e viróides – induz a célula hospedeira a replicar a partícula viral.

• Bactérias – colonizam o hospedeiro sem provocar morte dos tecidos afetados.

• Agrobacterium tumefaciens


A) Parasita biotrófico

• Agrobacterium tumefaciens


B) Parasita hemibiotrófico

• Fungos causadores de murchas vasculares

• Gêneros: Fusarium e VerticiliumC) Parasita necrotrófico

• Erwinia spp. – dissolução da lamela média provocadas por pectinases – maceração dos tecidos.


C) Parasita necrotrófico

• Sclerotinia, sclerotiorum• Podridões pós-colheita

•Penicillium, Aspergillus e Rhizopus

Colonização2. COMO O PATÓGENO CONQUISTA DIFERENTES PARTES DO HOSPEDEIRO?

A) DistribuiA) Distribuiçção sistêmicaão sistêmica

VVíírus introduzido na planta,rus introduzido na planta,transportado pelo sistema vascular transportado pelo sistema vascular –– floemafloema -- que distribui o vque distribui o víírus p/ rus p/ locais distantes do ponto de locais distantes do ponto de penetrapenetraçção,ão,

Atingindo primeiramente as raAtingindo primeiramente as raíízes, zes, em seguida folhas jovens, em seguida folhas jovens, posteriormente planta todaposteriormente planta toda ––colonizacolonizaçção sistêmicaão sistêmica ou ou distribuidistribuiçção sistêmica.ão sistêmica.

Parasitas biotróficos

Colonização2. COMO O PATÓGENO CONQUISTA DIFERENTES PARTES DO HOSPEDEIRO?

B) DistribuiB) Distribuiçção localizada ou colonizaão localizada ou colonizaçção localizadaão localizada

�� PatPatóógeno estgeno estáá restrito restrito ààs cs céélulas adjacentes ao lulas adjacentes ao ponto de penetraponto de penetraçção,ão,

�� Fungos causadores de ferrugens Fungos causadores de ferrugens –– colonizam colonizam nnúúmero reduzido de cmero reduzido de céélulas,lulas,

•• produzem pequena pproduzem pequena púústula na superfstula na superfíície do cie do hospedeiro hospedeiro -- estruturas reprodutivas.estruturas reprodutivas.

Parasitas biotróficos

Colonização2. QUANTO TEMPO DEMORA A COLONIZAÇÃO?

�� PerPerííodo de latência odo de latência •• ÉÉ o pero perííodo de tempo decorrido entre a inoculaodo de tempo decorrido entre a inoculaçção ão (contato entre pat(contato entre patóógeno e hospedeiro) e ogeno e hospedeiro) e oaparecimento de estruturas reprodutivasaparecimento de estruturas reprodutivas do patdo patóógeno.geno.•• Corresponde aos processos de infecCorresponde aos processos de infecçção e colonizaão e colonizaçção.ão.

�� InfecInfecçção latenteão latente•• Corresponde a ocorrência da infecCorresponde a ocorrência da infecççãoão sem sem aparecimento de sintomas.aparecimento de sintomas.•• Ex. fungos do gêneroEx. fungos do gênero ColletotrichumColletotrichum –– causadores da causadores da antracnosesantracnoses

�� Fungo penetra nos frutos ainda verdes.Fungo penetra nos frutos ainda verdes.

Reprodução

Infecção

Colonização

Reprodução

Disseminação

Sobrevivência

Ciclo primário

Ciclo secundário

Hospedeiro Doente


Reprodução• Processo onde o patógeno desenvolve-se no hospedeiro, gerando novos indivíduos para garantir a perpetuação da espécie.

�� ReproduReproduçção dos fitopatão dos fitopatóógenosgenos•• FungosFungos

�� Esporos sexuais Esporos sexuais –– confere variabilidade ao patconfere variabilidade ao patóógenogeno•• OOóósporos, zigsporos, zigóósporos, ascsporos, ascóósporos e basidisporos e basidióósporossporos

�� Esporos assexuaisEsporos assexuais•• ZoZoóósporos, aplansporos, aplanóósporos, consporos, coníídios e clamiddios e clamidóósporossporos

•• BactBactéérias, micoplasmas e protozorias, micoplasmas e protozoááriosrios�� Fissão binFissão binááriaria

•• VVíírus e virrus e viróóidesides�� ReplicaReplicaçção do material genão do material genéético (DNA ou RNA) no interior tico (DNA ou RNA) no interior do hospedeiro.do hospedeiro.

•• NematNematóóidesides�� OvosOvos

Reprodução

FATORES QUE INFLUENCIAM A REPRODUFATORES QUE INFLUENCIAM A REPRODUÇÇÃOÃO

•• PerPerííodo do molhamento foliarodo do molhamento foliar�� NecessNecessáário p/ esporulario p/ esporulaççãoão�� ExceExceçção p/ espão p/ espéécies do gênero cies do gênero OidiumOidium que o molhamento foliar inibe a que o molhamento foliar inibe a esporulaesporulaçção.ão.

•• TemperaturaTemperatura•• LuzLuz•• Estado nutricional do hospedeiroEstado nutricional do hospedeiro

�� No processo de reproduNo processo de reproduçção:ão:•• MultiplicaMultiplicaçção do patão do patóógenogeno•• Aumento do inAumento do inóóculoculo p/ garantir um np/ garantir um núúmero suficiente de propmero suficiente de propáágulos gulos p/ um disseminap/ um disseminaçção eficiente.ão eficiente.

Influenciam na produção de esporos

Ciclo primárioCiclo secundário

• Ciclo primário

• Ocorre uma única vez em cada período de cultivo.

• Ciclo secundário

• Formado de ciclos de infecções recorrentes, produzidos várias vezes durante todo o ciclo de desenvolvimento da planta hospedeira.

• São todos os ciclos infecciosos gerados após a primeira lesão.

ProcessosProcessos SubprocessosSubprocessos MecanismosMecanismos

SOBREVIVÊNCIA Estruturas especializadasEstruturas especializadasAtividades saprofAtividades saprofííticasticasPlantasPlantasVetoresVetores

DISSEMINAÇÃO Liberação

Deposição

Dispersão

INFECÇÃO

REPRODUÇÃO

COLONIZAÇÃO

Pré-penetração

Penetração

Estabelecimento das relações parasitárias

AtivaAtivaPassivaPassiva

Ar, Ar, áágua, homem, insetogua, homem, inseto

SedimentaSedimentaçção, Impacto,ão, Impacto,turbulênciaturbulência

Aberturas naturais, Aberturas naturais, ferimentos, diretaferimentos, direta

IntercelularIntercelularIntracelularIntracelular

SexuadaSexuadaAssexuadaAssexuada

�O estudo das relações patógeno-

hospedeiro constitui a base para a

aplicação de medidas de controle, pois

o conhecimento dos detalhes de cada

ciclo em particular indica quais as

medidas de controle mais eficientes e

econômicas a serem adotadas e as fases

mais adequadas para sua adoção.

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