Melhoramento para Resistência às Doenças

O emprego da resistência genética no controle de

doenças vegetais representa um dos mais

significativos avanços tecnológicos da agricultura.

O uso de cultivares resistentes é o método de

controle preferido simplesmente por ser o mais

barato e de mais fácil utilização.

Na verdade, existem culturas onde o controle das

doenças mais importantes dá-se, quase que

exclusivamente, por meio da resistência, tais como

as ferrugens e carvões dos cereais e da cana-de-

açúcar, as murchas vasculares em hortaliças e as

viroses na maioria das culturas.

Três etapas básicas devem ser consideradas em qualquer programa de obtenção e utilização de cultivares resistentes:1) Identificar fontes de resistência, ou seja, identificar germoplasma que possua os genes em cultivares procurados;2) Incorporar estes genes em cultivares comerciais por meio dos métodos de melhoramento;3) Após a obtenção de um cultivar resistente, traçar a melhor estratégia para que a resistência seja durável face à natureza dinâmica das populações patogênicas

Conceitos:

Tipos de reações ao patógeno: Imunidade, resistência, suscetibilidade e tolerância.

Imunidade: o patógeno não consegue se estabelecer no hospedeiro, não havendo nenhuma reação fisiológica do hospedeiro contra o patógeno;

Exemplos:

-Em espécies hospedeiras do patógeno, como é o

caso de determinados genótipos de Vigna

unguiculata imunes a Uromyces phaseoli f.sp.

vignae.

Hipersensibilidade: reação do hospedeiro ao

patógeno, limitando sua multiplicação, formando

muitas vezes lesões no local de penetração do

patógeno. também chamada de resistência

vertical ou monogênica.

Nicotiana benthamiana inoculada com Tospovirus

Segundo Vanderplank, existem resistências que

são efetivas contra algumas raças do patógeno ou

seja as resistências ditas verticais (também

chamadas de raças-específicas)

Resistências que são efetivas contra todas as raças,

ou seja, temos as resistências horizontais (ou raça-

inespecíficas).

Resistência vertical ou monogênica: Herança

monogênica (1 gene) ou oligogênica (2 a 3 genes),

efêmera, resistência á raça-específica.

A resistência vertical é efêmera podendo durar em

torno de 2 a 5 anos, dependendo do manejo

vertical

Resistência Horizontal ou Poligênica: herança

poligênica (vários genes com ação aditiva),

durável, quantitativa, não-específica, geral.

Resistência: é a capacidade da planta em impedir

ou retardar a entrada e/ou subseqüentes

atividades do patógeno em seus tecidos

Resistência de Plantas adultas: manifesta-se

somente na fase adulta

Resistência de Plântulas: manifesta-se somente

na fase inicial de desenvolvimento.

Resistência de Campo: manifesta-se somente em

condições de campo

Suscetibilidade: reação do hospedeiro em que

permite a penetração, o estabelecimento e a

multiplicação do patógeno, resultando em danos

fisiológicos.

Tolerância: permite o estabelecimento do

patógeno, porém, não há redução significativa da

produtividade do hospedeiro em relação á uma

testemunha sadia.

“Teoria gene a gene” – Harold H. Flor (1942)

Plantas com gene dominante de resistência ( gene

R - moléculas receptoras) --- patógenos com gene

dominante de avirulência (gene Avr – moléculas

indutoras).

Patógeno Avirulento VirulentoPlanta Suscetível + +

Resistente - +

+ = ocorre doença – Interações Compatíveis-= planta sadia – Interações IncompatíveisOBS: A resistência somente pode ocorrer se houver o reconhecimento da proteína de avirulência do patógeno pela proteína de resistência da planta.

Mecanismos de Resistência- Necrose imediata dos tecidos adjacentes ás células infectadas;- Período latente prolongado;- Taxa de desenvolvimento da doença (multiplicação) lenta;- Diminuição do tamanho e número de pústulas- Barreiras físicas (parede celular espessa, tricomas, estômatos, etc)-EX: estômatos (mais fechados) de folhas cítricas resistentes a Xanthomonas axonopodis pv. citri- Mecanismos químicos (fenóis, alcolóides, áido clorogênico, fitoalexinas etc.)

Estratégias para manter a Estabilidade da

Resistência Vertical

-Utilização de múltiplas variedades

- Utilização de variedades multilíneas (isolinhas

obtidas por retrocruzamento, cada uma diferindo

entre si por apenas um gene específico de

resistência)

-Plantio estratificado regional

-Incorporação de novos genes.

Considerações práticas sobre o Melhoramento

Seleção para resistência/tolerância: ambiente

propício para o aparecimento da doença dinâmica

das epidemias, inoculação (técnicas), controle de

variação ambiental (desenho experimental

adequado), índices de doença, escalas de

severidade, etc.

Melhoramento para Resistência às

Pragas

1- Mecanismos de Resistência:

A) Não- Preferência: inseto não utiliza a planta

para alimentação, oviposição ou abrigo, por

desinteresse;

B) Antibiose: a sobrevivência, o desenvolvimento,

ou a reprodução do inseto, sofre efeitos

adversos causados pela planta parasitada.

C) Tolerância: são todas as respostas da planta que

a habilitem a suportar a infestação.

2- Principais razões da Resistência

a) Morfológicos: cor, forma, espessura da parede

celular, tricomas, incrustação minerais, depósitos

superficiais de cêras, adaptações anatômicas de

órgãos (efeito na alimentação, oviposição,

locomoção, comportamento, etc).

b) Bioquímicos: substâncias inorgânicas (EX:

selênio), metabólitos primários e secundários

( ácido cítrico, aminoácidos aromáticos) e

substâncias secundárias (alcalóides, isoprenóides,

glicosídeos, cumarinas, taninos, etc.)

EX: Isoprenóides: alfa-pineno em Pinus, gossypol

em Gossypium hirsutum (algodão do méxico),

cucurbitacin em Cucurbitáceas.

Agliconas aromáticas: quercetin em Gossypium

spp. (algodão)

alcalóides: nicotina em Nicotiana

3- Considerações práticas sobre o Melhoramento

Seleção para resistência/tolerância: ambiente

propício para o aparecimento do inseto/ácaro,

inoculação (técnicas), controle de variação

ambiental (desenho experimental adequado),

controle ambiente (casa de vegetação, telados,

criatórios), mobilidade da pragas, dinâmica de

populações, escalas de danos, etc.