Vírus Fitopatogênicos

Transcrição

1 Disciplina: Fitopatologia Geral Vírus Fitopatogênicos Vírus Fitopatogênicos Agrios (2005): Um vírus é uma nucleoproteína que se multiplica em células vivas e tem a habilidade de causar doença. Matthews (1992): É um conjunto formado por uma ou mais moléculas de ácido nucléico, normalmente envolto por uma capa protetora de proteína que é capaz de mediar sua própria replicação somente no interior das células hospedeiras apropriadas. Histórico da virologia vegetal Histórico da virologia vegetal Primeiras menções: Século XVII Holanda- tulipas variegadas causadas por vírus; Hoje: tulipas variegação genética Virologia Vegetal como Ciência: pouco mais de cem anos; Adolf Mayer, Holanda: Primeiro relato de doença causada por vírus em plantas: Mosaico do Fumo; VÍRUS : origem do latim e significa veneno ou peçonha; Histórico 1892, Dmitri Iwanowski, um botânico russo em São Petersburgo demonstrou que o extrato de plantas doentes permanecia infeccioso após passagem em filtros de porcelana (retém bactérias) mosaico do tabaco era transmitido por um agente filtrável (TMV) Filtração de extrato de plantas contaminadas com a doença do mosaico do tabaco utilizando filtros bacteriológicos, onde os vírus passam junto com o filtrado. 1

2 Histórico da virologia vegetal Características Vírus de Plantas Vírus não tem a organização complexa das células e são estruturalmente muito simples Parasitas obrigatórios intracelulares Presença de um só tipo de ácido nucléico, RNA ou DNA Replicação em células vivas do hospedeiro por meio da utilização dos ribossomos e aminoácidos da célula hospedeira para a síntese de suas próprias proteínas Não crescem em meios de cultura artificiais Não podem ser observados em microscópio ótico, sendo observado desta forma somente ao microscópio eletrônico de transmissão -Aumento de 5 mil a 500 mil vezes; - Não utiliza luz, mas, feixes de elétrons; Componentes estruturais dos Vírus de Plantas Genoma: conjunto de informações genéticas de um vírus, codificado pelo ácido nucléico. Capsídeo: capa protéica que envolve o genoma viral, formada por subunidades de proteína. Capsômero: subunidades do capsídeo. Nucleocapsídeo: conjunto formado pelo genoma mais capsídeo. Envelope: membrana que envolve o nucleocapsídeo em alguns tipos de vírus. Vírion: estrutura viral completa. Componentes estruturais dos Vírus de Plantas ácido nucléico capsídeo capsômeros 2

3 CONSTITUIÇÃO DOS VÍRUS: Ácidos Nucléicos, Proteínas ÁCIDOS NUCLÉICOS (RNA ou DNA): Principal constituinte. Material genético de todos os seres vivos, inclusive Vírus. CAPA PROTÉICA também chamada de CAPSÍDEO Que envolve e protege o ácido nucléico - Vírus poliédricos PARTÍCULA VIRAL Funções dos Componentes da partícula viral Ácido nucléico : carrega as informações genéticas Capa protéica: envolve e protege o ácido nucléico, transporte do vírus, patogenicidade, RNA Citosina Guanina Adenina Uracila -Tobacco mosaic virus (TMV) Cowpea golden mosaic virus (CGMV) DNA Citosina Guanina Adenina Timina 3

4 MORFOLOGIA E ESTRUTURA DA PARTÍCULA: -Icosaédrico ou isométrico - Alongada rígida Tobacco mosaic virus (TMV) 300x18nm Cucumber mosaic virus (CMV) 29 nm - Alongada flexuosa Lettuce mosaic virus (LMV) 730x11nm Bean golden mosaic virus (BGMV) 24x48 nm - Pleomórfico Tomato spotted wilt virus (TSWV) 90x70 nm Baciliforme -Lettuce necrotic yellows virus (LNYV) 230x70 nm Vírus que infectam plantas 4

5 Nomenclatura e Ortografia Nomenclatura e Ortografia ICTV (International Comittee on Taxonomy of Viruses) : Inglês com o nome do hospedeiro, sintoma típico, localidade onde o vírus foi isolado a primeira vez e o termo virus Gênero: Tobamovirus (Tobacco mosaic virus) Espécies: Tobacco mosaic virus (TMV) Mosaico do fumo Papaya ring spot virus (PRSV) Mancha anelar do mamoeiro Gênero: Tobamovirus (Tobacco mosaic virus) Espécies: Tobacco mosaic virus (TMV): nome do vírus Mosaico do fumo: nome da doença Tabela 1. Exemplos de vírus de plantas com a respectiva nomenclatura em português e inglês, gênero a que pertence e doença causada Sintomatologia Podem causar dois tipos de sintomas ou infecção: LOCALIZADA E SISTÊMICA Sintomas localizados: São lesões cloróticas e necróticas nos pontos de penetração; Sintomas sistêmicos: Afetam a planta em vários aspectos de sua morfologia e fisiologia; Ex. mosaico, mosqueado, distorção foliar, mancha anelar, amarelecimento, superbrotamento e nanismo como conseqüência destes sintomas ocorre a queda de produção. Sintomatologia Sintomas Morfológicos: Desvios de cor: diminuição na concentração de metabólitos essenciais da célula Deformações e Necroses Amarelecimento, Bronzeamento, Clorose de nervuras, Clorose, Mosaico, Variegação nas pétalas, Lesões cloróticas, Mancha café, Redução do crescimento (nanismo), Bolhas (bolhosidade), Canelura, Enação, Enrolamento, Epinastia, Lesão local necrótica, Necroses Beet western yellows virus (BWYV) - escarola Tomato spotted wilt virus (TSWV) Vira-cabeça Tomate 5

6 Cauliflower mosaic virus (CaMV) couve-flor /necrose de nervuras Bean common mosaic virus (BCMV)- feijão Cucumber mosaic virus (CMV)- salsa/clorose Watermellon mosaic virus (WMV) - abóbora Squash mosaic virus (SqMV) Papaya ringspot virus (PRSV) 6

7 Watermelon mosaic virus (WMV) Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) 7

8 Papaya ringspot virus (PRSV) Watermelon mosaic virus (WMV) Watermelon mosaic virus (WMV) Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) ZYMV-Abobrinha Maize dwarf mosaic virus mosaico anão do milho PRSV-Mamoeiro PRSV-Abobrinha 8

9 Sintomas que se confundem com os causados por vírus Virose e Deficiência N Genético Variegação Glifosate Fitotoxidade Bean yellow mosaic virus-tulipa CTV-Citrus Tospovirusazaléia INSV-Cinerária CEVd-Citrus Pea enation mosaic virus (PEMV) Enação INSV-Impatiens spp 9

10 PLRV-Batata Ciclo do Patógeno ToMV-Nicothiana glutinosa Sobrevivência - Restos de culturas - Hospedeiras intermediárias - Inseto vetor - Sementes Disseminação/Transmissão -Transmissão Mecânica -Sementes e pólen -Material Vegetativo -Utensílios e ferramentas contaminados -Tratos culturais -Nematóides -Fungos -Plantas parasitas -Insetos Vetores Transmissão mecânica Vírus de plantas não têm a habilidade de penetrar a cutícula, epiderme ou a parede celular da planta. Para transmissão experimental, são frequentemente transferidos por métodos mecânicos 10

11 Insetos Denominações: Inseto Virulífero: inseto que adquiriu o vírus e é capaz de transmiti-lo; Período de Aquisição: tempo necessário para o inseto adquirir o vírus; Período Latente ou de incubação: período após a aquisição necessário para que o inseto se torne capaz de transmitir o vírus; Período de Retenção: tempo que o inseto é capaz de transmiti-lo; Tipos de Relacionamento Vírus-Vetor TRANSMISSÃO NÃO-CIRCULATIVA/NÃO PERSISTENTE Transmissão não-circulativa Transmissão Circulativa Transmissão Circulativa Propagativa Presente na maioria dos vírus que são transmitidos por afídeos Vírus que são transmitidos dessa forma infectam as células da epiderme da planta hospedeira É caracterizada pela aquisição do vírus ocorrer em curtos períodos de tempo (segundos a minutos)/ PICADA DE PROVA TRANSMISSÃO SEMIPERSISTENTE Myzus persicae / Cucumber mosaic virus (CMV)-Abóbora não circulativa Myzus persicae / Cowpea severe mosaic virus (CPSMV)-Abóbora não circulativa Vírus semipersistentes formam uma associação com a parede do intestino anterior do afídeo. A aquisição desses vírus requer a alimentação no floema, resultando em maiores períodos de aquisição do que os vírus transmitidos de modo não-persistente. A transmissão necessita de minutos e a retenção do vírus tipicamente permanece durante horas A retenção do vírus não permanece através das ecdises do desenvolvimento do afídeo Uma vez que a parede do intestino anterior é separada do restante do citoesqueleto cuticular. 11

12 TRANSMISSÃO PERSISTENTE, CIRCULATIVA E NÃO PROPAGATIVA Todos os vírus transmitidos deste modo devem ser adquiridos do floema de uma planta infectada e depositados no floema de uma planta sadia. Aproximadamente 20 minutos são necessários para os afídeos estabelecerem uma amostragem no floema.o período de aquisição e retenção requer horas a dias Não-propagativa: os insetos podem permanecer virulíferos por semanas EX: Bean golden mosaic virus (BGMV)/ mosca branca TRANSMISSÃO PERSISTENTE, CIRCULATIVA E PROPAGATIVA Bemisia tabaci Bean golden mosaic virus (BGMV)-Feijão Circulativa não-propagativa Esse tipo de transmissão tem muito em comum com a transmissão persistente, circulativa não propagativa Vírus são limitados ao floema A transmissão é dependente da amostragem do floema e da passagem do vírus para a hemolinfa. Após entrar na hemolinfa, vírus infecta e se replica no afídeo O vírus também pode passar através dos ovários para a progênie Outros agentes de transmissão: Frankliniella schultzei Tomato spotted wilt virus (TSWV) Vira cabeça-tomate Circulativa propagativa - Fungos: - Polymyxa, - Olpidium e - Spongospora - Nematóides: - Xiphinema, Longidorus, Paralongidorus, Trichodorus e Paratrichodorus 12

13 INFECÇÃO Penetração na célula hospedeira Ferimentos Vetores(Insetos, nematóides) Liberação do ácido nucleico Síntese das proteínas virais -Cuscuta spp -Corda de viola Replicação do ácido nucléico Encapsidamento Movimento e distribuição do vírus na planta Movimento a curtas distâncias (célula-a-célula) Modificações dos plasmodesmos: Poros que permitem a conexão entre as células; Formação de túbulos: Formados pelas proteínas de movimento por meio de modificações dos plasmodesmos; Movimento a longas distâncias (floema) Transporte passivo acompanhando o fluxo de fotoassimilados; CONTROLE DE FITOVÍRUS Deve ser PREVENTIVO ESTRATÉGIAS: -Eliminação de fontes de inóculo Plantas daninhas Remoção de restos culturais Produção de material propagativo livre de vírus Roguing 13

14 Escape ou fuga do inseto vetor Resistência Plantio em regiões ou épocas desfavoráveis ao inseto vetor Controle químico do inseto vetor Pode ou não levar a resultados satisfatórios Deve se conhecer o relacionamento vírus-vetor - Natural: forma preferível de controle; - Preimunização: estirpe fraca de um determinado vírus protege a planta de um outro vírus patogênico; -Ex: PRSV-Abobrinha CTV-Citrus - Resistência transgênica:transferência do gene de uma determinada espécie viral para plantas atacadas por esta espécie; -Ex:gene da proteína capsidial do TMV em plantas de Fumo Referências bibliográficas: AGRIOS, G.N. Plant Pathology, Academic Press, 4 ed. San Diego, BOUKEMA, I. W. Resistance to TMV in Capsicum chacoense Hunz. Is governed by na allele of the L-locus. Capsicum Newsletter, n.3, p.47-47, HADIDI, A., KHETARPAL, R.K.,KOGANEZAWA, H. Plant Virus Disease Control. APS Press, Minnesota, HULL, R. Matthews Plant Virology.Academic Press, 4 ed. San Diego, NAGATA, A.K.I., et al., Princípios e técnicas de diagnose aplicados em fitovirologia. Sociedade Brasileira de Fitopatologia, Brasília, 2001, 186p. NG, J.C.K., PERRY, K.L. Transmission of plant viruses by aphid vectors. Molecular Plant Pathology. N.5, p , van REGENMORTEL, M. H. V. et al., Virus taxonomy: seventh report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. San Diego: Academic Press, p. 14