Produtividade e resistência de genótipos de tomateiro ao agente causal da murcha bacteriana (Ralstonia solanacearum).

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1 Produtividade e resistência de genótipos de tomateiro ao agente causal da murcha bacteriana (Ralstonia solanacearum). Fabiano R. de Souza 1 ; Sônia Regina Nogueira 2 ; Claudomiro M. G. André 3 ; Márcio Antônio da Silveira 3 ; Valéria Gomes Momenté 3 ; Wesley R. Santana 4 ; Iane Brito Tavares 5. 1 Aluno do C.U. de Porto Nacional -UFT - Curso de Ciências Biológicas; 2 Professora da Universidade do Tocantins UNITINS; 3 Professores da Universidade Federal do Tocantins; 4 Bolsista de Apoio Técnico do CNPq; 5 Aluna do Curso de Engenharia Ambiental. frsbio@uft.edu.br RESUMO Ralstonia solanacearum é uma bactéria gram negativa, tida como um poderoso agente etiológico das murchas das solanáceas e de mais de uma centena de espécies botânicas. A murcha bacteriana é a principal doença do tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill) na região norte do Brasil. No Tocantins encontra condições ideais para seu desenvolvimento, principalmente pela incidência natural nos solos e as condições climáticas da região. Este trabalho teve como objetivo avaliar e selecionar linhagens de tomateiro do programa de melhoramento genético de hortaliças do laboratório LASPER/CUP/UFT que visa selecionar e obter materiais resistentes à R. solanacearum e com alto teor de beta-caroteno (provitamina A). Foram avaliados os seguintes genótipos: Drica x 97L97; Drica x 97L66; ND 27 x 97L66; ND 01 x 97L63; ND 09 x 97L63; JB 18 x 97L97; SC 15 x 97L66; DRICA x HAWAII; BÔNUS X DRICA; DRICA X PIPINELL; mais as cultivares DRICA, CARAÍBE e SANTA CLARA. Neste experimento foram analisadas variáveis de resistência a murcha bacteriana (incidência, mortalidade e área sob a curva de progresso da doença- ASCPD), o período de latência (período entre a inoculação e observação dos primeiros sintomas da murcha nas plantas) e severidade da doença. Foram avaliados, empregando-se uma escala visual de 1 a 5 (Winstead & Kelman, 1952). As plantas com sintomas foram isoladas em meio de cultura próprio (NYDA, Agar Nutritivo Dextrose - Extrato de Levedura). Os cruzamentos avaliados neste trabalho são importantes alternativas na busca e seleção de materiais resistentes a Ralstonia solanacearum no Tocantins. Foram observadas diferenças estatísticas significativas (p<0,01) entre os 10 genótipos e entre as cultivares. O genótipos Drica X 97L97 e ND01 x 97L63 derivadas de cruzamentos entre resistentes x com alto teor de beta-caroteno, tiveram comportamento semelhante ao das cultivares resistentes (Drica e Caraíbe), indicando boa perspectiva para o melhoramento no Estado. PALAVRAS-CHAVES: Lycopersicon esculentum Mill, Tocantins, doença.

2 ABSTRACT Productivity and resistance of tomateiro genotypes the Ralstonia solanacearum causal agent of the bacterial withering. Ralstonia solanacearum is a bacterium gram negative, is had as powerful etiology agent of the withering of the solanaceas and more than a hundred of botanical species. The bacterial withering caused by Ralstonia solanacearum is the main illness of the tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill) in the region north of Brazil. In the Tocantins it finds ideal conditions for its development, mainly for the natural incidence in ground and the climatic conditions of the region. This work had as objective to evaluate and to select ancestries of tomateiro of the program of genetic improvement of vegetables of laboratory LASPER/CUP/UFT. They had been evaluated for resistance the R. solanacearum of the following genotypes: 1. Drica x 97L97 2.Drica x 97L66 3. ND 27 x 97L66 4. ND 01 x 97L63 5. ND 09 x 97L63 6. JB 18 x 97L97 7.SC 15 x 97L66 8. DRICA x HAWAII 9. BÔNUS X DRICA 10. DRICA X PIPINELL 11. DRICA 12. CARAÍBE 13. SANTA CLARA. In this experiment solanacearum (incidence, mortality and area under the curve of progress of illness ASCPD), period of latency (period between the inoculation and comment of the first symptoms of the withering in the plants) and severity of illness. They had been, using a visual scale of 1 the 5 (Winstead & Kelman, 1952) modified. The plants with symptoms had been isolated in proper way of culture (NYDA, Nutritional Agar - Dextrose - Extract of Leavening). The crossings evaluated in this work are important alternatives in the search and election of resistant materials the Ralstonia solanacearum in the Tocantins. The crossings for election of genotypes with high beta-carotene text and resistance had presented good potential. The objective of the crossings, therefore ahead of the displayed one above, we must continue with the program of genetic improvement, where, so that to have a resistant genotype and with high beta-carotene text with 100% of effectiveness, we must have populations that reach until F8 generations, a time that until the present work, we got but F2 generations. KEYWORDS: Lycopersicon esculentum Mill, Tocantins, illness. Vários fatores contribuem para a baixa produtividade e alto custo de produção de tomate no Brasil em relação a outros países (KELMAN et al., 1994). As doenças de diferentes etiologias contribuem de forma expressiva para o agravamento desta situação (ROMEIRO, 1995). Uma das doenças mais importantes para o tomateiro é a murcha bacteriana, causada pela bactéria Ralstonia solanacearum (YABBUCHI et. al, 1996), pelo que representa em danos causados e número de hospedeiros alternativos, variabilidade do patógeno, persistência no solo e disseminação. Sua importância, como doença de culturas importantes, torna-se mais evidente e problemático nas regiões quentes, tropicais e

3 subtropicais, ou até mesmas regiões temperadas com verões quentes e úmidos (KRAUSZ e THURSTON, 1975; HAYWARD, 1991). Há 104 anos E. F. Smith publicou a primeira descrição desta bactéria causando murcha em diversos tipos de plantas, não se previa quão importante ela seria no cenário mundial, tanto é que mais de 2000 trabalhos já foram publicados a respeito, em diferentes idiomas, em todos os continentes (KELMAN et. al, 1994). O controle da murchadeira, principalmente nas regiões tropicais e subtropicais, apresentase como um desafio de considerável complexidade. O controle através de práticas culturais, aplicação de bactericidas (antibióticos) e métodos biológicos não têm se mostrado efetivo ou é economicamente inviável. Diante desta falta de eficiência, o uso da resistência do hospedeiro surge como opção promissora e barata para o produtor, a ser utilizada em conjunto com outras práticas de controle. Este trabalho teve como objetivo avaliar e selecionar linhagens de tomateiro do programa de melhoramento genético do laboratório LASPER, visando obter materiais resistentes à murcha bacteriana e com alto teor de beta-caroteno. MATERIAIS E MÉTODOS Os experimentos foram conduzidos na Área Experimental do Campus Universitário de Palmas e no Laboratório de Sistemas de Produção de Energia a Partir de Fontes Renováveis (LASPER/UFT). No período Dezembro/2002 a Março/2003 foram avaliados para resistência a R. solanacearum e produtividade os seguintes genótipos: 1. Drica x 97L97 2.Drica x 97L66 3. ND 27 x 97L66 4. ND 01 x 97L63 5. ND 09 x 97L63 6. JB 18 x 97L97 7.SC 15 x 97L66 8. DRICA x HAWAII 9. BÔNUS X DRICA 10. DRICA X PIPINELL 11. DRICA 12. CARAÍBE 13. SANTA CLARA, obtidos do projeto Desenvolvimento tecnológico para o agronegócio das hortaliças na região Norte para seleção de materiais com alto teor de beta-caroteno, e as cultivares Caraíbe e Drica (resistentes) e Santa Clara (suscetível). Durante a condução do experimento foram feitas coletas de plantas com sintomas típicos da doença, estas foram levados ao laboratório para confirmação e posterior isolamentos da bactéria. Uma vez confirmada a doença, as hastes da planta foram desinfestadas superficialmente em álcool etílico (50%) em hipoclorito de sódio a 1% depois passadas em água esterilizada para eliminar o excesso dos desinfestantes. Com uma alça de platina flambada, a bactéria foi inoculada em placas de Petri contendo meio de cultura, constituído de Sacarose (10,0 g), Caseína ácida hidrolisada (8,0 g), Extrato de levedura (4,0 g), K 2 HPO 4. anidro (2,0 g), MgSO 4 (0,3 g), Agar (17,0-20,0 g), Água destilada (1000 ml),

4 permanecendo à temperatura de 28ºC, por 48 horas. Quando as plantas atingiram o estágio de 2 pares de folhas definitivas, foram transplantadas para o campo experimental. Neste experimento foram analisadas variáveis de resistência à R. solanacearum (incidência, mortalidade e área sob a curva de progresso da doença- ASCPD) e produtividade (Número de frutos, produtividade e peso médio dos frutos). O experimento foi realizado em blocos ao acaso com 4 repetições e a análise feita através do programa estatístico SAS. As médias, foram comparadas pelo teste Tukey considerando o nível de significância de 5%. Para avaliação do progresso da doença foi utilizada a escala visual de notas variando de 1 a 5 onde, nota 1 foi atribuída a plantas sem sintomas de murcha e nota 5 a plantas mortas pela infecção da bactéria, sendo realizadas um total de 18 avaliações no período de 11/06 a 28/07/2003. Para produtividade, foram realizadas 5 colheitas entre 05/08/2003 a 03/09/2003 em que os frutos colhidos foram contados e pesados separadamente em cada parcela de 20 plantas. RESULTADOS E DISCUSSÕES Foram observadas diferenças estatísticas significativas (p<0,01) entre os 10 genótipos e entre as cultivares. Os valores das médias para as variáveis incidências de murcha, mortalidade e ASCPD, estão apresentados na Tabela 1. Os valores de incidência e mortalidade apresentaram uma amplitude elevada entre as médias dos genótipos, variando de 2,50 a 80,00% das plantas com sintomas de murcha, e 1,25 a 73,75% de plantas mortas pela ação da bactéria. A cultivar Santa Clara foi a que apresentou o pior desempenho, confirmando a sua suscetibilidade a R. solanacearum. Em um padrão de comportamento contrário, as cultivares Drica e Caraíbe demonstraram os maiores níveis de resistência não diferindo entre si para as três variáveis. Um fato relevante é o desempenho dos genótipos Drica X 97L97 e ND01 x 97L63 que são plantas F2 derivadas de cruzamentos entre materiais resistentes (Cultivar Drica e Linhagem ND01) e materiais com alto teor de beta-caroteno (97L97 e 97L63), suscetíveis a R. solanacearum, que tiveram comportamento semelhante ao das cultivares resistentes ( Drica e Caraíbe). Sendo possível a seleção de genótipos com níveis elevados de resistência para gerações futuras, pois se pode inferir que haverá fixação dos alelos para resistência com maior facilidade. Drica e Caraíbe, são reconhecidamente resistentes a R. solanacearum e são recomendadas para plantio na Região Norte do país (SILVEIRA et. al, 2000; PRIOR et. al, 1990), sendo utilizadas extensivamente como testemunhas em experimentos com a bactéria como observado em Nogueira et. al, (2000). Outro ponto que merece destaque, é que todos os genótipos avaliados demonstraram alguma resistência quando comparados a

5 Santa Clara, onde esta, teve desempenho estatisticamente inferior aos demais genótipos. Tabela 1. Médias de incidência (%), mortalidade (%) e área sob a curva de progresso da doença (ASCPD) em 13 genótipos de tomateiro, no município de Palmas-TO Genótipos Incidência Mortalidade ASCPD 13. SANTA CLARA 80,00 A 73,75 A 124,12 A 9. BÔNUS X DRICA 48,33 B 35,69 B 81,26 B 3. ND27 X 97L66 40,42 B C 26,53 B C 77,40 B 2.DRICA X 97L66 33,75 B C D 30,00 B C 70,08 B C 8. DRICA X HAWAI 28,19 B C D 24,44 B C 68,81 B C 6. JB18 X 97L97 28,13 B C D 28,13 B C 78,08 B 5. ND09 X 97L63 28,06 B C D 24,03 B C 77,02 B 10. DRICA X PIPIN 25,87 C D 23,37 B C D 75,69 B 7. SC15 X 97L66 23,75 C D 18,33 B C D E 68,48 B C 4. ND01 X 97L63 21,81 C D E 18,06 B C D E 63,31 B C 1.DRICA X 97L97 17,92 D E 14,03 C D E 62,59 B C 12. CARAÍBE 2,50 E 2,50 D E 49,49 C 11. DRICA 2,50 E 1,25 E 48,94 C DMS 20,658 21,264 25,022 CV (%) 41,72 54,27 19,43 Médias seguidas pela mesma letra não diferem em nível de 5% pelo teste t. É importante ressaltar que a eficiência da seleção para resistência a R. solanacearum é dependente da ocorrência da bactéria no local do experimento, minimizando escapes na seleção. As estimativas elevadas de correlação entre a resistência a R. solanacearum e mortalidade evidenciam a importância do melhoramento genético para resistência como fator de incremento da produção, principalmente em situações em que o uso de outras medidas de controle sejam pouco eficazes. De maneira geral os genótipos apresentaram produtividade abaixo do esperado. Fato que pode ser explicado se considerarmos que em todos os cruzamentos avaliados, um dos pais é suscetível a murcha bacteriana e também selecionados para regiões de clima ameno, com temperaturas em torno de 25ºC. Assim, o fator de adaptação pode ter contribuído para redução na produtividade dos genótipos, uma vez que estes estão em geração F2 e ainda não sofreram seleção. Os cruzamentos avaliados neste trabalho são importantes alternativas na busca e seleção de materiais resistentes a Ralstonia solanacearum no Tocantins. Diante do exposto devemos ter populações que alcancem até gerações F8, uma vez que até o presente trabalho, obtivemos apenas gerações F2. O programa de melhoramento, visa atender a demanda do produtor e obtenção de materiais resistentes à doença e com características agronômicas desejáveis que devem ser

6 observadas. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS HAYWARD, A. C. Biology and epidemiology of bacterial wilt caused by Pseudomonas solanacearum. Anual Review Phytopathology, Palo Alto, v. 29, p , KELMAN, A.; JENSEN, J. H. Doenças do tomateiro Lycopersicon esculentum Mill. In: Manual de Fitopatologia Doenças das plantas cultivadas, 3. ed. São Paulo, Ceres, v.2, p , KRAUSZ, J. P.; THURSTON, H. D. Breakdown of resistence of tomato cultigens to biovar I and III of Pseudomonas solanacearum. Phytopatology, St. Paul, v. 65, n. 1, p , PRIOR, P.; STEVA, H.; CADET, P. Aggressiveness of strains of Pseudomonas solanacearum from the French West Indies. Plant Disease, v. 74, n.12, p , NOGUEIRA, S. R.; LIMA NETO, A. F.; SILVEIRA, M. A. Avaliação de métodos de inoculação para Ralstonia solanacearum no Estado do Tocantins. In: XXXII CONGRESSO BRASILEIRO DE FITOPATOLOGIA, 1999, Curitiba. Fitopatologia brasileira suplemento agosto,.v.24. p , ROMEIRO, R. S. Bactérias Fitopatogênicas. Viçosa, Imprensa Universitária, UFV, 1995, p SILVEIRA, M. A.; MALUF, W. R.; MOMENTÉ, V. G.; AZEVEDO, S. M.; NOGUEIRA, S. R.; ANDRÉ, C. M. G.; SANTANA, W. R.; COSTA, D. B. DRICA: Nova cultivar de tomate para mesa, resistente a murcha bacteriana e tolerante aos nematóides do gênero Meloidogynes spp. In: XXXIII CONGRESSO BRASILEIRO DE FITOPATOLOGIA, 2000, Fortaleza-CE. Fitopatologia brasileira suplemento agosto,.v.24. p , WINSTEAD, N. N.; KELMAN, A. Inoculation techniques for evaluating resistance to Pseudomonas solanacearum. Phytopathology, St. Paul, v. 42, n. 11, p YABUUCHI, E; Y. KOSAKO; I. YANO; H. HOTTA, and Y. NISHIUCHI. Transfer of Two Burkholderia and species to Ralstonia gen. Nov proposal of Ralstonia pichettii (Ralston, Palleroni and Doudoroff 1973) comb. Nov. Rasltonia solanacearum (Smith 1896) comb. Nov. and Ralstonia (Davis, 1969) comb. nov. Microbiol. Immunol. 39: