aula v - micorrizas arbusculares

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MICORRIZASARBUSCULARES

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ASPECTOS GERAIS E TIPOS

Definição: simbiose (associação simbiótica) entre raízes e certos fungos do solo.

• Não patogênica

• Processo de evolução das plantas terrestres

• Ocorrência generalizada

• Importante papel funcional no ecossistema

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TIPOS: características do fungo, colonização, alteração na raiz, especificidade, classificação do fungo e da planta

v ARBUSCULAR (ENDOMICORRIZA)

v ECTOMICORRIZA

• ECTENDOMICORRIZA

• ARBUTÓIDE

• MONOTROPÓIDE

• ERICÓIDE

• ORQUIDÓIDE

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CARACTERÍSTICACARACTERÍSTICA ARBUSCULARARBUSCULAR ECTOMICORRIZAECTOMICORRIZA

FungoFungo asseptadoasseptado septadoseptado

ColonizaçãoColonização

IntracelularIntracelular

ArbúsculosArbúsculos

VesículasVesículas

Rede de HartigRede de Hartig

++

++

+/+/--

--

--

--

--

++

Manto fúngicoManto fúngico -- ++

Alteração da raizAlteração da raiz -- ++

EspecificidadeEspecificidade -- +/+/--

PredominânciaPredominância cosmopolitacosmopolita temperadotemperado

Classif. fungoClassif. fungo ZigomicetoZigomiceto Basidio/AscomicetoBasidio/Ascomiceto

Classif. plantaClassif. planta TodasTodas Gimn./AngiospermaGimn./Angiosperma

Principais características dos tipos mais importantes de micorrizas

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MICORRIZAS ARBUSCULARES (MAs)

ORIGEM E DISTRIBUIÇÃO DOS FUNGOS MAs

• Origem: 353-462 milhões de anos

• Distribuição: COSMOPOLITA

origem antiga

tempo para dispersar

falta de especificidade

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CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

http://invam.caf.wvu.edu

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Classificação de acordo com características morfológicas e moleculares

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FAMÍLIA GLOMACEAE


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FAMÍLIA GIGASPORACEAE

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IDENTIFICAÇÃO DE ESPÉCIES

• COR

• TAMANHO

• FORMA

• ESTRUTURA DA PAREDE

• REAÇÃO AO MELZER

ATUALMENTE: 150 sp. Descritas de fungos MAs

(Ecto = 5000 sp.)

ALTA DIVERSIDADE GENÉTICA !

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Reação ao Melzer

Gigaspora gigantea

Paraglomus occultum 1212

ONTOGENIA


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GERMINAÇÃO DOS ESPOROS E CULTIVO in vitro

Fungo MA: BIOTRÓFICO OBRIGATÓRIO

Propagação: PLANTAS

Vantagens, se fosse possível o cultivo in vitro:

• TAXONOMIA (características morfológicas e bioquímicas)

• INÓCULO (padronização e pureza)

• GENÉTICA (estudos)

• INOCULANTES (em larga escala)

ESPOROS: mecanismos de ativação !!! ???

40-70% triglicerídeos (energia) = não saprófitas

ARBÚSCULOS: não se formam em condições axênicas!1414

ESTABELECIMENTO DA ASSOCIAÇÃO

SEQUÊNCIA DE EVENTOS: PLANTA e FUNGO

COLONIZAÇÃO *

• Germinação dos esporos

• Crescimento da hifa infectiva (apressório)

• Colonização intra (arbúsculos) e intercelular

NÃO HÁ SINTOMAS DE RESPOSTA À INVASÃO!

• Desenvolvimento extrarradicular (micélio externo)

ABSORÇÃO DE NUTRIENTES (ativo) E ÁGUA

PRODUÇÃO DE ESPOROS

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SINAIS MOLECULARES E RECONHECIMENTO

EXSUDATOS RADICULARES: estímulo à germinação e crescimento da hifa

PESQUISAS !?

ISOFLAVONÓIDES: FORMONONETINA e BIOCANINA A

** Crescimento de fungos e colonização!

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ECOLOGIA DAS MICORRIZAS ARBUSCULARES

Ocorrência: Trópico 10x > Temperado

97% das Fanerógamas

Raízes sem alteração morfológica

Observação:

• MICROSCÓPIO: coloração

• ESPOROS: extração e separação

• NMP: bioensaios

PEQUENA DIVERSIDADE DE sp. (2-33 por ecossist.)

DOMINÂNCIA DE sp.


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FATORES QUE AFETAM:

• NUTRIENTES: inibição em ALTA fertilidade (P)

• ACIDEZ E METAIS: tolerância variada

Cu, Zn, Cd e Ni = germinação esporos e crescimento hifa

• PLANTA HOSPEDEIRA: generalizada/não específica

v Especificidade: capacidade de se associar

v Efetividade (eficiência) simbiótica: promover crescimento

v Infectividade!

• BIOTA DO SOLO: predadores, hiperparasitas, actinomicetos

• CONDIÇÕES FÍSICAS DO SOLO: manejo (ar, cultura, etc.) 1818

EFEITOS NO CRESCIMENTO DA PLANTA

• Amplamente documentados

• Crescimento/Produção: 50 a 8000%

• Responsividade: grau de benefício da micorriza

DEPENDÊNCIA MICORRÍZICA (DM):

Incapacidade da planta crescer na ausência de micorriza numa certa condição de fertilidade.

Quanto > o nível de P que ainda a planta responde ao fungo, > sua DM

DM = [(M – NM)/M]*100

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GRAU DE DEPENDÊNCIA

v NÃO MICOTRÓFICAS (crescem sem micorriza)

v MICOTRÓFICAS (graus diferentes de dependência)

• MARGINAIS: DM < 25%

• MODERADAS: 25-50%

• ALTA: 50-75%

• EXTREMA: > 75%

2020

MECANISMOS DE PROMOÇÃO DE CRESCIMENTO

EFEITOS NUTRICIONAIS e NÃO NUTRICIONAIS

A) NUTRICIONAIS: OS MAIS CONSISTENTES!

• Aumento da absorção de nutrientes (P): físico e fisiológico (80%P, 60%Cu, 25%N, 25%Zn, 10%K)

• Utilização de algumas formas não disponíveis

• Armazenamento temporário de nutrientes (hifa, raízes)

• Favorecimento de microrganismos benéficos

• Aumento na nodulação e fixação de N2

• Amenização dos efeitos adversos do pH, Al, Mn, metais pesados e outros na absorção de nutrientes


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B) NÃO NUTRICIONAIS

• Favorecimento da relação água-planta

• Produção e acúmulo de substâncias de crescimento

• Redução dos danos causados por patógenos

• Maior tolerância a estresses ambientais e fitotóxicos

• Melhoria na agregação do solo2222

BIORREGULADORA

§Substâncias de crescimento

§Relação água-planta

§Alterações bioquímicas e

fisiológicas

BIOCONTROLADORA

§Biocontrole

§Redução de danos

§Estresses abióticos

§Agregação do solo

BIOFERTILIZANTE

vAbsorção e utilização de nutrientes

vNodulação e fixação nas leguminosas

vAmenização de efeitos adversos

vNutrição balanceada

vDisponibilidade de nutrientes

APLICAÇÃO

•Reduzir agroquímicos

•Amenizar estresses

•Facilitar revegetação e reflorestamento

Papéis das MAs no crescimento das

plantas

2323

APLICAÇÃO DAS MICORRIZAS ARBUSCULARES

SUSTENTABILIDADE:

Utilização de microrganismos e processos biológicos benéficos!

USO DE INOCULANTES OU MANEJO DE INDÍGENAS

MAXIMIZAÇÃO DOS BENEFÍCIOS DA MICORRIZA!2424

INOCULAÇÃO COM FUNGOS MAs

EXPLORAÇÃO COMERCIAL EM LARGA ESCALA (...)

Atualmente: MULTIPLICAÇÃO em solos/substratos

“TRAP CULTURE” – Vasos-armadilha (plantas hospedeiras)

Solo, areia, argilas, turfas, compostos orgânicos, etc.

Capim sudão, grama batatais, braquiárias, sorgo, milho, capim colonião, carrapicho beiço de boi, estilosantes, etc.


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SISTEMAS DE PRODUÇÃO DE MUDAS – VIABILIDADE

• Inoculação das mudas na semeadura direta ou repicagem

• Esporos ao lado da plântula ou sobre as raízes

• Cuidados na condução das mudas (...)

2626

MANEJO DE FUNGOS INDÍGENAS

v Solos com BAIXA população e ALTA eficiência

v Solos com BAIXA população e BAIXA eficiência

v Solos com ALTA população e ALTA eficiência

v Solos com ALTA população e BAIXA eficiência

FATORES DO SOLO: pH, calagem...

FATORES DA CULTURA: não micotrófica, micotrófica

FATORES DO FUNGO: sobrevivência, esporulação, riqueza...

2727

ESTRATÉGIAS DE PLANTIO PARA AUMENTAR A MICORRIZAÇÃO (DM)

v Solos com BAIXA população de fungos MAs

v Solos com ALTA população de fungos MAs

v Solos infectados com patógenos

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OUTRA ESTRATÉGIA: SUBSTÂNCIAS ESTIMULANTES

ISOFLAVONÓIDES FORMONONETINA

• Acelera a micorrização

• Favorece o crescimento da planta

EUA: patente – BIOESTIMULANTE de solo

UFLA: Myconate

v 62 a 107 g formononetina em semente de milho/solo

Rendimento: de 8.000 para 10.400 kg/ha (28%)

ABERTURA DE NOVAS PERSPECTIVAS COMERCIAIS ...


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