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Patógenos
Mecanismos de ataque dos patógenos
necessitam do hospedeiro para retirarnutrientes para o seu metabolismo
necessitam desempenhar suasatividades vegetativas e reprodutivas
Mecanismos de ataque dos patógenos
PatógenosCaracterísticas necessárias
l fixar e penetrar nos tecidos do hospedeirol colonizar ou ser transportado nos tecidosinternos no hospedeiro
l reproduzir-se sobre ou no interior dohospedeiro
l alterar o comportamento normal da planta
Mecanismos de ataque dos patógenos
l penetração diretal ferimentosl aberturas naturais
Como alcançar o interior do hospedeiro?
Patógenos
Representação esquemática da estrutura e composição dasparedes de células vegetais (Heitefuss & Williams, 1976;Agrios, 1988)
Quais os mecanismos empregados pelospatógenos para penetração, colonização eretirada de nutrientes?
Mecanismos de ataque dos patógenos
Hormônios
PolissacarídeosEnzimas
Toxinas
l promovem a desintegração dos componentesestruturais
l degradam as substâncias presentes nascélulas
l afetam diretamente o protoplasma
Enzimas
Toxinas
l afetam diretamente o protoplasmal afetam as funções celularesl afetam a permeabilidade das membranas
Mecanismos de ataque dos patógenos
Representação esquemática da indução do gene da cutinase emum esporo fúngico pela cutícula da planta (Kolattukudy, 1985)
Mecanismo de ação de algumas enzimas pectolíticas: (a)metilpoligalacturonase; (b) trans-eliminase do ácido poligalacturônico(TEPG);(c) metilesterase da pectina (MEP)
Afetam a translocação de água, no caso dedoenças vasculares
Polissacarídeos
Hormônios
Promovem a divisão e crescimento celular
Mecanismos de ataque dos patógenos
ØDegradação enzimática das substâncias daparede celular
üCutículal camada de cera (hidrocarbonetos,
álcoois, ácidos graxos e ésteres)l cutina (ác. graxos de C16 e C18)
ü Lamela médial ácido pécticol ácido pectínico ou pectinal protopectinal lignina
Enzimas
Mecanismos de ataque dos patógenos
ü Paredes primária e secundárial celulosel hemicelulosel glicoproteínasl lignina
ü Constituintes celularesl proteínasl amidol lipídios
ü Parede celularl ligninal suberina
üMembrana plasmática
Enzimas
ØComprovação do seu envolvimento napatogênese (EDP)
l Capacidade do patógeno em produzir EDP in vitrol Detecção de EDP no sítio de infecçãol Correlação da produção de EDP e patogenicidadel Alterações nas paredes nos sítios infectados,
observáveis mediante uso de técnicas de microscopial Reprodução das alterações na parede ou expressão
dos sintomas mediante uso de EDP purificadas
Enzimas
Mecanismos de ataque dos patógenos
ØFunções
l estabelecimento do patógenol desenvolvimento dos sintomas
l citoplasmal membrana plasmática
ØSítios de ligação
Toxinas
Mecanismos de ataque dos patógenos
ØPrincipais alterações
l alteram a permeabilidade da membranal alteram o potencial da membranal afetam os cloroplastosl afetam a atividade das enzimas
l toxinas específicas ao hospedeirol toxinas não específicas ao hospedeiro
ØTipos
Mecanismos de ataque dos patógenos
Toxinas
Mecanismos de ataque dos patógenos
- como moléc. supressoras atuando nas respostas dosmecanismos de R;
- danificando cél., liberando nutrientes àsatividades do patógeno;
- ocasionando a liberação de enzimas degradativas;- criando micro-ambiente favorável ao patógeno;- facilitando a movimentação do patógeno;- promovendo e/ou acelerando a senescência dos
tecidos;- inibindo a invasão 2ária da planta por outros
microrganismos.
Atividades potenciais das toxinas
contribuem para o incremento da severidade dossintomas, não sendo essenciais para a sua produção
Mecanismos de ataque dos patógenos
Toxinas
capazes de induzir a manifestação total ou parcialdos sintomas produzidos pelo patógeno, em plantashospedeiras e nas não hospedeiras
ØToxinas não específicas (ou fator de virulência oudeterminante secundário de patogenicidade)
ØToxinas específicas (ou fator de patogenicidadeou determinante primário de patogenicidade)
são tóxicas, em concentrações fisiológicas, apenas àssps ou cvs hospedeiras do patógeno, capaz deproduzí-las
Mecanismos de ataque dos patógenos
Toxinas
são essenciais para o estabelecimento do patógenono hospedeiro e para a manifestação dos sintomas
ØToxinas específicas (ou fator de patogenicidadeou determinante primário de patogenicidade)
Mecanismos de ataque dos patógenos
Toxinas
Características
- o patógeno e toxina exibem especificidadesemelhante em relação ao hospedeiro; a R ou Smostra-se análoga, respectiva/, à insensibilidade ousensibilidade da mesma à toxina;
- a virulência dos isolados varia com as respectivascapacidades de produzir toxina
Efeito da victorina (Helminthosporium victoriae) na perda de eletrólitospor tecidos de aveia. Tempo (em min), após tratamento dos tecidoscom fitoalexina (Scheffer & Samaddar, 1970)
Aumentos na respiração de tecidos suscetíveis de aveia em função daconcentração de victorina (Helminthosporium victoriae) utilizada.(Krupka, 1958)
Efeito da toxina HmT(Helminthosporium maydis, raça T) no acúmulo deK em raízes de milho com citoplasma T (portador da machoesterilidade (Mertz & Arntzen, 1977)
Efeito de diferentes concentrações da toxina PC (Periconia circinata) nocrescimento de raízes de cultivares de sorgo suscetível ( ) ouresistente ao patógeno (Wolpert & Dunkle, 1980)
Respiração em interações compatíveis e incompatíveis de cevada comErysiphe graminis. (a) Plantas inoculadas somente uma vez, no tempozero; (b) Plantas inoculadas três vezes aos 0, 2 e 4 dias. (? )incompatível, ( ) compatível e ( ) testemunha
l São compostos que ocorrem naturalmente nas plantas,ativos em baixas concentrações e que possuem acapacidade de promover, inibir ou modificarqualitativamente o crescimento das plantas, geralmenteagindo à distância do sítio de produção
Mecanismos de ataque dos patógenos
Reguladores de crescimento
ØSintomas
l enfezamento, supercrescimento, roseta foliarl epinastia, desfolha, ramificação excessiva de
raízesl galhas
Mecanismos de ataque dos patógenos
Reguladores de crescimento
l metabolismol inibição da AIA oxidase
ØAuxinas
üpromovem aumento na produção de AIA
Mecanismos de ataque dos patógenos
Reguladores de crescimento
ØGiberelinas
üatuam na promoção do crescimento
Mecanismos de ataque dos patógenos
Reguladores de crescimento
• alongamento dos entrenós• reversão do nanismo• indução de florescimento• manutenção da divisão celular• dormência apical• indução da produção de enzimas
ØCitocininas
üatuam no crescimento e diferenciação celular
üinibem a quebra de proteínas e ácidos nucléicos
üdirecionam o fluxo de aa e outros nutrientesaos pontos de maior concentração
Mecanismos de ataque dos patógenos
Reguladores de crescimento
ØRelação entre o envolvimento de patógenos eefeito das atividades hormonais
ü aumento da produção de hormônios já produzidos pelasplantasü aumento da produção dos mesmos inibidores de cresc.
já produzidos pelas plantasü produz novos e diferentes reguladores de crescimentoü produz novos e diferentes inibidores dos reguladores
de crescimentoü pode produzir subst. que estimulam/retardam
produção de reguladores de crescimento/inibidores
Reguladores de crescimento
Mecanismos de ataque dos patógenos
Alterações fisiológicas induzidas pelosfitopatógenos
ØEfeito na permeabilidade das membranas
l ativação da ATPase ligada a membranal perda de eletrólitos
l desorganização do sistema de fornecimento deenergia para manutenção e reparo da membrana
Mecanismos de ataque dos patógenos
Alterações fisiológicas induzidas pelosfitopatógenos
ØEfeito na translocação ascendente de águae nutrientes inorgânicos
l efeito na absorção de água pelas raízesl efeito na translocação da água pelo xilema
l efeito na transpiração
Mecanismos de ataque dos patógenos
Alterações fisiológicas induzidas pelosfitopatógenos
ØEfeito na translocação de nutrientesorgânicos através do floemaØEfeito na respiração
ØEfeito na fotossíntese
ØEfeito na transcrição e tradução