Campus Dom Pedrito Curso de Enologia

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA Campus Dom Pedrito Curso de Enologia Aula: DOENÇAS DE ORIGEM BACTERIANA NA VITICULTURA Fitossanidade Outubro 2015 Foto: Creasy, Dr. Juan Saavedra del Aguila Professor Adjunto

2 Roteiro da apresentação I. Características Gerais das Bactérias. II. III. Bacterias na Videira. Considerações Finais.

3 BACTERIOLOGIA DE PLANTAS Histórico Microbiologia - mikros (pequeno), bio (vida), logos (estudo) Micro-organismo - origem: 4 bilhões de anos

4 Histórico Microrganismos < 0,1 mm Antony Van Leeuwenhoek

5 Histórico Antony Van Leeuwenhoek 1680 microscópio: glóbulos vermelhos, protozoários, algas, leveduras e bactérias 1820: microscópio composto

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8 BACTERIOLOGIA DE PLANTAS Histórico Geração espontânea ou abiogênese Félix Archimède Pouchet ( ) 1859 Extensivo relato Biogênese PASTEUR ( ) 1861 Ar contem micróbios

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12 TYNDALL ( ) 1877 Infusões de vegetais e grãos secos

13 ROBERT KOCH (1876) Bacillus antracis x Postulados

14 BACTERIOLOGIA DE PLANTAS Histórico 1869 F. M. DRAENERT: (Alemão) Brasil - Bahia Podridão do Topo ou estria vermelhap. rubrilineans THOMAS J. BURRIL Americano Queima da pereira e macieira - Micrococcus amylovorus WALKER - Holandês Amarelecimento do jacinto - Bacterium hyacinthi

15 THOMAS J. BURRIL ( )

16 ERWIN F. SMITH Queima da pereira e macieira Erwinia amylovora Tumor ou galha da roseira - Agrobacterium tumefasciens Murcha das solanáceas Ralstonia solanacearum

17 ERWIN SMITH ( )

18 Bacteriologia de plantas no Brasil Pai da Bacteriologia de Plantas no Brasil 1957 CHARLES F. ROBBS - UFRRJ

19 Importância econômicas das bacterioses de plantas Gravidade das enfermidades Facilidade de disseminação Dificuldades de controle É técnica e economicamente inviável curar a planta infectada.

20 Exemplo de bacterioses de plantas que causam sérias perdas no Brasil Murcha bacteriana Ralstonia solanacearum

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22 Exemplo de bacterioses de plantas que causam sérias perdas no Brasil Cancro cítrico Xanthomonas axonopodis pv. citri

23 Bactérias como seres procariotos Bactérias são micro-organismos muito pequenos (1 a 2 µ) Passado: pouca ênfase em anatomia e morfologia Dias atuais: novos e potentes microscópios

24 Formas das células bacterianas Monococos Bastonetes retos Espirilo Espiroqueta

25 Arranjamento das células bacterianas Streptococos Estafilococos Estreptobacilus

26 Coloração, tamanho das colônias e pigmento

27 Anatomia e morfologia da célula bacteriana

28 Cápsula Camada mais externa Formada principalmente de polissacarídeos Exopolissacarídeos EPS Não essencial a vida

29 CÁPSULA

30 CÁPSULA

31 Funções da cápsula Aderência Proteção contra condições adversas Patogenicidade Reconhecimento bactéria-planta

32 Flagelos Estruturas alongadas, delgadas e sinuosa Conferem motilidade à célula bacteriana Formados da proteína flagelina

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34 Pilus Estrutura que participa da recombinação bacteriana. Durante a conjugação, conecta duas células, de modo que um plasmídeo ou fragmento de DNA possa ser transferido de uma célula bacteriana para outra.

35 Fímbrias Presentes na maioria das bactérias. Bem menores que flagelos e os pili. Natureza protéica. Possivelmente ajudam na adesão e formação de biofilmes.

36 Parede celular Localizada externamente a membrana plasmática. Formada de peptídeoglicano. Corresponde a 20% do peso total da célula. Dois grandes grupos: Gram-positivas e as Gram-negativas.

37 Gram-positivas Parede é menos permeável. Formada de peptídeoglicano (40% a 90% do peso seco). Uma só camada.

38 PAREDE CELULAR - Gram positiva ÁCIDO LIPOTEICÓICO PEPTIDO- GLICANO MEMBRANA CITOPLASMÁ- TICA

39 Gram-negativas Parede é mais permeável. Peptídeoglicano (5% a 10% do peso seco). Duas camadas: externa e rígida. Presença de lipopolissacarídeos (LPS).

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41 Gram positiva Gram negativa

42 Membrana citoplasmática Permeabilidade seletiva. 10 a 20% de toda proteína da célula. Funções: regulação do transporte, síntese da parede celular, replicação do genoma bacteriano, geração de energia, etc.

43 MEMBRANA CITOPLASMÁTICA

44 FOSFOLIPÍDEO

45 Mesossomos Invaginações ou dobras da membrana citoplasmática. Secreção de enzimas. Atividades respiratórias. Possivelmente envolvidos na replicação do DNA.

46 CROMOSSOMO MESOSSOMO

47 Citoplasma Denso, viscoso, granuloso, com afinidade por diversos tipos de corantes. Constituído de: água, carboidratos, aminoácidos, proteínas, lipídios e elementos orgânicos. Contém material genético, ribossomos, mesossomos, grânulos, plasmídeos e pigmentos.

48 Inclusões Material de reserva. Grânulos de poli-β-hidroxi-butirato ou PβHB, importante na taxonomia do gênero Pseudomonas.

49 Ribossomos Síntese de proteínas. Compostos de ácido nucléico e material protéico. Estruturas visadas pelos antibióticos que atuam inibindo a síntese proteica.

50 Material genético DNA Não se encontram envolvidos por uma membrana. Único cromossomo circular enrolado e densamente adensado. Tamanho variável.

51 Plasmídeos Descobertos na década de 50. Filamentos circulares de DNA. Auto-replicativo. Codificam para caracteres não essenciais à vida da célula. Podem ser perdidos ou transferidos.

52 Plasmídeos Auto-replicação Auto-transferência Resistência a antibióticos Resistência a metais pesados Resistência a drogas Produção de alguns pigmentos Síntese de toxinas (algumas) Metabolismo de certos compostos Síntese de antibióticos Produção de bacteriocinas Alguns casos de fitopatogenicidade

53 Fisiologia e Multiplicação Bactérias Fitopatogênicas: Saprofíticas Habitantes do Solo Limitadas ao Xilema e Floema

54 Principais tipos nutricionais de procariotas TIPO NUTRICIONAL FONTE DE ENERGIA FONTE DE CARBONO EXEMPLOS FOTOAUTOTRÓFICO LUZ CO 2 CYANOBACTÉRIA, BACTÉRIAS VERDE E AZUIS FOTOHETEROTRÓFICO LUZ COMPOSTOS ORGÂNICOS BACTÉRIAS VERDE AZUIS QUIMIOLITOTRÓFICAS (LITOAUTOTRÓFICAS) QUIMIORGANOTRÓFICAS QUEBRA DE COMPOSTOS INORGÂNICOS, H 2, NH 3, NO 2, H 2 S QUEBRA DE COMPOSTOS ORGÂNICOS CO 2 COMPOSTOS ORGÂNICOS POUCAS BACTÉRIAS E MUITAS ARCHAEA MAIORIA DAS BACTÉRIAS (FITOPATOGÊNICAS) POUCAS ARCHAEA

55 BACTÉRIAS EUTRÓFICAS : crescem em meios ricos em nutrientes Ex: a maioria das fitopatogênicas BACTÉRIAS OLIGOTRÓFICAS: crescem em meios diluídos em nutrientes Ex: Bactérias de solo, Rhizobacter daucus (galha em cenoura) BACTÉRIAS FASTIDIOSAS: Não crescem em meio de cultura de rotina, mas apenas em meios complexos com vários componentes especiais, fatores de crescimento e outros. Ex: Xylella fastidiosa.

56 Relação dos micro-organismos com a temperatura GRUPO TEMPERATURA C MÍNIMA IDEAL MÁXIMA PSICRÓFILA < < 20 MESÓFILA Ex: Pseudomonas maltophila Ex: Staphylococcus aureus Ex: Escherichia. coli ,0 10,0 10, < ,0 45,0 TERMÓFILA Ex: Thermus aquaticus <

57 Tolerância Osmótica GRUPO HALOTOLERANTE Ex: Escherichia. coli Ex: Pseudomonas MÍNIMO DE ÁGUA PARA CRESCIMENTO (AD), OU % DE SAL ausência ou tolera baixas concentrações de sal AD 0,91 AD 0,91 MEIO HALOFÍLICA 1 6,0% MODERADO HALOFÍLICA Ex: Staphylococcus EXTREMO HALOFÍLICO Ex: Halobacterium 6 15% AD 0, % AD 0,75

58 Osmolaridade ou disponibilidade de água OBSERVAÇÕES: quanto maior a concentração de sal, menor será a disponibilidade de água. bactérias halofílicas requerem uma determinada percentagem de sal para crescimento.

59 Relação dos microrganismos com o ph GRUPO ACIDÓFILA Ex: Thiobacillus thiooxidans Ex: Sulfolobus acidocaldarius NEUTRÓFILA Ex: Escherichia. Coli Ex: Pseudomonas aeruginosa Ex: Erwinia carotovora BASÓFILA Ex: Streptococcus pneumonie Ex: Nitrobacter spp PH MÍNIMO IDEAL MÁXIMO - 0,5 1,0-4,4 5,6 5,6-6,5 6,6 7,0 2,0-2,8 2,0-3,0 7,0 6,0-7,0 6,6-7,0 7,1 >7,0 7,8 7,6-8,6-4,0-6,0 5,0-9,0 8,0 9,3-8,3 10,0

60 Relação dos micro-organismos com o oxigênio GRUPO AMBIENTE AERÓBIO AMBIENTE ANAERÓBIO AERÓBIO ESTRITO CRESCIMENTO NÃO HÁ CRESCIMENTO MICROERÓFILO ANAEROBIO ESTRITO AEROBIO (OU ANAERÓBIO) FACULTATIVO CRESCIMENTO EM BAIXA PRESSÃO DE O 2 NÃO HÁ CRESCIMENTO EFEITO DO O 2 O 2 REQUERIDO COMO ACEPTOR FINAL DE ELETRONS NA RESPIRAÇÃO REQUERIDO, MAS EM BAIXAS TENSÕES 0,2 ATM O 2 NÃO REQUERIDO, NÃO HÁ CRESCIMENTO CRESCIMENTO EFEITO TÓXICO CRESCIMENTO CRESCIMENTO NÃO REQUERIDO, MAS UTILIZÁVEL QUANDO DISPONÍVEL

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62 CRESCIMENTO E MULTIPLICAÇÃO MULTIPLICAÇÃO: FISSÃO SIMPLES OU BINÁRIA

63 Fissão Binária

64 Período de Geração

65 Período de Geração

66 Curva de crescimento típica de uma população bacteriana

67 Mecanismos de Variabilidade Três mecanismos principais de geração de variabilidade: 1.Pequenas mudanças na sequência de nucleotídeos 2.Rearranjamento intragênico de regiões do genoma 3.Aquisição de sequências de DNA de organismos

68 Mecanismos de variabilidade genética Mutação É o principal mecanismo gerador de novos genes, uma vez que permite a criação de novas sequências de nucleotídeos. Substituição ATCGATTT ATCCATTT Deleção ATCGATTT ATCATTT Inserção ATCGATTT ATCGAGTTT Inversão ATCGATTT CTAGATTT Transposição Cromossomo 1 Cromossomo 2

69 Mecanismos de variabilidade genética em bactérias Transformação A transformação envolve os seguintes aspectos: Capacidade de absorver fragmentos de DNA do meio externo e incorporá-los ao DNA genômico da bactéria. Célula bacteriana tem que estar competente (estado fisiológico apropriado).

70 Experimentos de Griffith

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72 Conjugação Novas combinações podem ser criadas pela simples transferência de plasmídeos contendo genes de virulência ou de segmentos de cromossomos seguida de incorporação destes ao genoma. Duas células bacterianas, uma receptora e outra doadora, se compatíveis, unem-se por meio de uma estrutura oca e tubular denominada pilus.

73 Transdução Transdução é o fenômeno onde DNA bacteriano é transferido de uma célula bacteriana a outra por meio de partícula de fago. Ciclo lítico

74 Ciclo lisogênico

75 Pré-penetração Flagelos movimentação Umidade locomoção

76 Mecanismos de penetração

77 Penetração PASSIVA: aberturas naturais ferimentos ABERTURAS NATURAIS Estômatos (umidade para abertura) Ex: Pseudomonas syringae pv. tomato Xanthomonas axonopodis pv. citri

78 Hidatódios Ex: X. campestris pv. campestris - Podridão negra das crucíferas Lenticelas Ex: Erwinia carotovora subsp. carotovora - Podridão mole Flores e nectário Ex: Bactérias transmitidas por sementes FERIMENTOS Ex: Agrobacterium tumefaciens Enxertia - roseiras Podas - videira

79 X. campestris pv. campestris Podridão negra das crucíferas

80 Ferimentos em raízes: expansão do solo raízes laterais nematoides lagartas e outras pragas de solo Ex: Ralstonia solanacearum; Erwinia carotovora Insetos Desbrota e amarrio Amontoa Colheita Quebra de hastes e ramos: chuvas e ventos troca de canos de irrigação maquinários

81 Ferimentos Romeiro (1995)

82 Colonização Espaços intercelulares Xilema e floema

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84 Mecanismos de sobrevivência em bactérias Cápsula Endósporo Bacillus spp. Clostridium spp. Pasteuria spp. Hospedeiros Alternativos Clavibacter michiganensis Ralstonia solanacearum X. campestris pv. mangiferaindicae

85 Mecanismos de sobrevivência em bactérias Latência Antagonismo microbiano Versatilidade bioquímica e fisiológica Abrigo em nichos ecológicos

86 Ciclo de vida das bactérias fitopatogênicas Romeiro, 1995

87 Sobrevivência Fase latente baixas populações, multiplicação paralisada. Fase residente multiplicam na superfícies das plantas sadias, sem infectá-las. Fase hipobiótica mecanismos que permitem sobreviver, mais resistentes a inibidores, patógenos eficiente para próxima estação. Fase saprófitica vivem saprofiticamente. Fase patogênica causando doença.

88 Disseminação Pode ocorrer a curtas ou longas distancias Os principais agentes de disseminação ou agentes de dispersão, são: (a) ar, (b) água, (c) homens, (d) insetos

89 Disseminação LONGAS DISTÂNCIAS Sementes contaminadas Romeiro (1995)

90 Disseminação por sementes Pepino P. syringae pv. lachrimans Mancha angular Feijão X. axonopodis pv. phaseoli Crestamento bacteriano Arroz X. oryzae pv. oryzae X. oryzae pv. oryzicola Milho Pantoea stewarti murcha do milho Clavibacter michiganensis subsp. nebraskensis

91 Mudas e borbulhas contaminadas Tubérculos Batata Ralstonia solanacearum Murcha bacteriana Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicum podridão em anel Citros X. axonopodis pv. citri Cancro cítrico Xylella fastidiosa C.V.C. Rizomas Bananeira Ralstonia solanacearum raça 2 Moko

92 Disseminação pela água CURSOS D ÁGUA R. solanacearum bananeira E. carotovora batata CHUVA (IRRIGAÇÃO) E VENTO E. carotovora subsp. carotovora - podridão mole da batata X. axonopodis pv. manihotis - mandioca

93 Disseminação Romeiro (1995)

94 Insetos Clorose Variegada dos Citros cigarrinhas Xanthomonas axonopodis pv. pelargonii e gerânios

95 Tratos culturais Colheitas Cancro cítrico - Xanthomonas axonopodis pv. citri Desbrota do tomateiro Ralstonia solanacearum Claviabacter michiganensis subsp. michiganensis Podas Goiabeira seca de ponteiro Erwinia psidii

96 Sintomatologia Murchas Anasarca Lesões foliares Mancha angular Crestamento Mancha zonada Podridões moles Seca de ponteiro Mancha aureolada Cancros Tumor ou galha

97 Plasmólise Podridão mole da alface Pectobacterium spp.

98 Murcha bacteriana do pimentão (Ralstonia solanacearum )

99 Sinal exsudação Murcha bacteriana da batata Ralstonia solanacearum

100 Pinta bacteriana (Pseudomonas syringae pv tomato)

101 Fumo Pseudomonas syringae pv. tabaci

102 Mancha angular do morango (Xanthomonas fragariae)

103 Cancro cítrico Xanthomonas axonopodis pv. citri

104 Podridão mole da couve-chinesa Pectobacterium spp.

105 Clorose variegada dos citros Xylella fastidiosa

106 Galha da coroa da macieira Agrobacterium tumefaciens

107 Murcha Bacteriana em Helicônia Ralstonia solanacearum

108 Podridão Mole em copo de leite Erwinia sp.

109 Podridão Mole em copo de leite Erwinia sp.

110 Galha Bacteriana da Roseira Agrobacterium tumefaciens

111 Mancha angular do pepino Pseudomonas syringae pv. lachrymans

112 Mancha angular do algodão Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum

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115 Queima bacteriana do Singônio Xanthomonas campestris

116 Pectobacterium carotovorum

117 II. Bactérias na Videira. Roteiro da apresentação

118 Cancro bacteriano da Videira (Xanthomonas campestris pv. viticola ) ou Bacteriose.

119 Introdução No início de 1998, o cancro bacteriano da videira, causado pela bactéria Xanthomonas campestris pv. viticola, foi detectado pela primeira vez, no Brasil, em parreirais do Submédio São Francisco, onde a doença vem ocasionando prejuízos nas cultivares suscetíveis.

120 Sintomas Os sintomas mais característicos da bacteriose são manchas de coloração escura, alongadas e irregulares, principalmente nos ramos, podendo, também se localizar nos pecíolos e engaços. Com a evolução da infecção as lesões se transformam em cancros, podendo atingir até 5 cm nos ramos, se aprofundando nos tecidos e provocando o colapso no transporte da seiva.

121 A descoloração vascular é observada. também As bagas são desuniformes em tamanho e coloração, podendo apresentar lesões necróticas.

122 Vulnerabilidade A variedade Red Globe (cultivada no Vale do São Francisco) e algumas sem sementes, principalmente as originárias da variedade Sultanina (Thompson Seedless), são as mais vulneráveis à bactéria. Alguns focos do cancro da videira também já foram identificados em outros cultivares como Itália, Festival, Benitaka e Superior, com variado grau de incidência.

123 Redução da Produção Nos tipos suscetíveis, o principal prejuízo é a redução da produção. As plantas infectadas produzem cachos com sintomas de cancro no engaço (que murcha ou apodrece as bagas), o que inutiliza os frutos para a comercialização.

124 Disseminação Após atingir uma região de cultivo, o cancro da videira pode ser disseminado de diversas formas. Uma delas é por meio de respingos de água da chuva ou irrigação. A contaminação também pode ocorrer por mudas com a bactéria ou por ferramentas, não desinfetadas, utilizadas na colheita de frutos de plantas infectadas. Máquinas e implementos agrícolas utilizados no manejo, como grades, roçadeiras e pulverizadores de barra também podem levar a praga para dentro do pomar.

125 Prevenção Para o controle da doença, recomenda-se o uso de material propagativo sadio, inspeção no campo, poda drástica de órgãos infectados, eliminação de plantas severamente infectadas, condução da época de poda de produção, desinfestação de veículos, de equipamentos e de materiais para poda, utilização de fungicidas protetores cúpricos e tiocarbamatos,, e utilização de quebra-ventos para reduzir a disseminação do patógeno geno.

126 Descrição: Formação de Cancros

127 Descrição: Perfurações em folha resultantes da interação plantaxbactéria

128 Galha da coroa (Agrobacterium vitis).

129 Foto: Creasy, 2009.

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132 Mal de Pierce (Xylella fastidiosa Wells et al.).

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134 III. Considerações finais. Roteiro da apresentação

135 Referências Bergamin Filho, A., Kimati, H., Amorim, L. (Eds.). Manual de Fitopatologia Princípios de Conceitos. V.1. São Paulo, Editora Agronômica Ceres, p. (Capítulo 1) Bergamin Filho, A., Kimati, H., Amorim, L. (Eds.). Manual de Fitopatologia Princípios de Conceitos. V.2. São Paulo, Editora Agronômica Ceres, p. (Capítulo 70) Boliani, A.C.; Corrêa, L.S. Cultura de uvas de mesa: do plantio à comercialização. Ilha Solteira, SP: UNESP, p. Soares, J.M.; Leão, P.C.S. A Vitivinicultura no Semiárido Brasileiro. Brasília, DF: EMBRAPA, p.

136 Referências

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138 AGRADECIMENTOS RENATA S. CANUTO DE PINHO, Dra. Professora Adjunta do Campus Itaqui da UNIPAMPA MARCELO BARBOSA MALGARIM, Dr. Professor Adjunto da FAEM/UFPel