Patógenos

Mecanismos de ataque dos patógenos

necessitam do hospedeiro para retirarnutrientes para o seu metabolismo

necessitam desempenhar suasatividades vegetativas e reprodutivas

Mecanismos de ataque dos patógenos

PatógenosCaracterísticas necessárias

l fixar e penetrar nos tecidos do hospedeirol colonizar ou ser transportado nos tecidosinternos no hospedeiro

l reproduzir-se sobre ou no interior dohospedeiro

l alterar o comportamento normal da planta

Mecanismos de ataque dos patógenos

l penetração diretal ferimentosl aberturas naturais

Como alcançar o interior do hospedeiro?

Patógenos

Representação esquemática da estrutura e composição dasparedes de células vegetais (Heitefuss & Williams, 1976;Agrios, 1988)

Quais os mecanismos empregados pelospatógenos para penetração, colonização eretirada de nutrientes?

Mecanismos de ataque dos patógenos

Hormônios

PolissacarídeosEnzimas

Toxinas

l promovem a desintegração dos componentesestruturais

l degradam as substâncias presentes nascélulas

l afetam diretamente o protoplasma

Enzimas

Toxinas

l afetam diretamente o protoplasmal afetam as funções celularesl afetam a permeabilidade das membranas

Mecanismos de ataque dos patógenos

Representação esquemática da indução do gene da cutinase emum esporo fúngico pela cutícula da planta (Kolattukudy, 1985)

Mecanismo de ação de algumas enzimas pectolíticas: (a)metilpoligalacturonase; (b) trans-eliminase do ácido poligalacturônico(TEPG);(c) metilesterase da pectina (MEP)

Afetam a translocação de água, no caso dedoenças vasculares

Polissacarídeos

Hormônios

Promovem a divisão e crescimento celular

Mecanismos de ataque dos patógenos

ØDegradação enzimática das substâncias daparede celular

üCutículal camada de cera (hidrocarbonetos,

álcoois, ácidos graxos e ésteres)l cutina (ác. graxos de C16 e C18)

ü Lamela médial ácido pécticol ácido pectínico ou pectinal protopectinal lignina

Enzimas

Mecanismos de ataque dos patógenos

ü Paredes primária e secundárial celulosel hemicelulosel glicoproteínasl lignina

ü Constituintes celularesl proteínasl amidol lipídios

ü Parede celularl ligninal suberina

üMembrana plasmática

Enzimas

ØComprovação do seu envolvimento napatogênese (EDP)

l Capacidade do patógeno em produzir EDP in vitrol Detecção de EDP no sítio de infecçãol Correlação da produção de EDP e patogenicidadel Alterações nas paredes nos sítios infectados,

observáveis mediante uso de técnicas de microscopial Reprodução das alterações na parede ou expressão

dos sintomas mediante uso de EDP purificadas

Enzimas

Mecanismos de ataque dos patógenos

ØFunções

l estabelecimento do patógenol desenvolvimento dos sintomas

l citoplasmal membrana plasmática

ØSítios de ligação

Toxinas

Mecanismos de ataque dos patógenos

ØPrincipais alterações

l alteram a permeabilidade da membranal alteram o potencial da membranal afetam os cloroplastosl afetam a atividade das enzimas

l toxinas específicas ao hospedeirol toxinas não específicas ao hospedeiro

ØTipos

Mecanismos de ataque dos patógenos

Toxinas

Mecanismos de ataque dos patógenos

- como moléc. supressoras atuando nas respostas dosmecanismos de R;

- danificando cél., liberando nutrientes àsatividades do patógeno;

- ocasionando a liberação de enzimas degradativas;- criando micro-ambiente favorável ao patógeno;- facilitando a movimentação do patógeno;- promovendo e/ou acelerando a senescência dos

tecidos;- inibindo a invasão 2ária da planta por outros

microrganismos.

Atividades potenciais das toxinas

contribuem para o incremento da severidade dossintomas, não sendo essenciais para a sua produção

Mecanismos de ataque dos patógenos

Toxinas

capazes de induzir a manifestação total ou parcialdos sintomas produzidos pelo patógeno, em plantashospedeiras e nas não hospedeiras

ØToxinas não específicas (ou fator de virulência oudeterminante secundário de patogenicidade)

ØToxinas específicas (ou fator de patogenicidadeou determinante primário de patogenicidade)

são tóxicas, em concentrações fisiológicas, apenas àssps ou cvs hospedeiras do patógeno, capaz deproduzí-las

Mecanismos de ataque dos patógenos

Toxinas

são essenciais para o estabelecimento do patógenono hospedeiro e para a manifestação dos sintomas

ØToxinas específicas (ou fator de patogenicidadeou determinante primário de patogenicidade)

Mecanismos de ataque dos patógenos

Toxinas

Características

- o patógeno e toxina exibem especificidadesemelhante em relação ao hospedeiro; a R ou Smostra-se análoga, respectiva/, à insensibilidade ousensibilidade da mesma à toxina;

- a virulência dos isolados varia com as respectivascapacidades de produzir toxina

Efeito da victorina (Helminthosporium victoriae) na perda de eletrólitospor tecidos de aveia. Tempo (em min), após tratamento dos tecidoscom fitoalexina (Scheffer & Samaddar, 1970)

Aumentos na respiração de tecidos suscetíveis de aveia em função daconcentração de victorina (Helminthosporium victoriae) utilizada.(Krupka, 1958)

Efeito da toxina HmT(Helminthosporium maydis, raça T) no acúmulo deK em raízes de milho com citoplasma T (portador da machoesterilidade (Mertz & Arntzen, 1977)

Efeito de diferentes concentrações da toxina PC (Periconia circinata) nocrescimento de raízes de cultivares de sorgo suscetível ( ) ouresistente ao patógeno (Wolpert & Dunkle, 1980)

Respiração em interações compatíveis e incompatíveis de cevada comErysiphe graminis. (a) Plantas inoculadas somente uma vez, no tempozero; (b) Plantas inoculadas três vezes aos 0, 2 e 4 dias. (? )incompatível, ( ) compatível e ( ) testemunha

l São compostos que ocorrem naturalmente nas plantas,ativos em baixas concentrações e que possuem acapacidade de promover, inibir ou modificarqualitativamente o crescimento das plantas, geralmenteagindo à distância do sítio de produção

Mecanismos de ataque dos patógenos

Reguladores de crescimento

ØSintomas

l enfezamento, supercrescimento, roseta foliarl epinastia, desfolha, ramificação excessiva de

raízesl galhas

Mecanismos de ataque dos patógenos

Reguladores de crescimento

l metabolismol inibição da AIA oxidase

ØAuxinas

üpromovem aumento na produção de AIA

Mecanismos de ataque dos patógenos

Reguladores de crescimento

ØGiberelinas

üatuam na promoção do crescimento

Mecanismos de ataque dos patógenos

Reguladores de crescimento

• alongamento dos entrenós• reversão do nanismo• indução de florescimento• manutenção da divisão celular• dormência apical• indução da produção de enzimas

ØCitocininas

üatuam no crescimento e diferenciação celular

üinibem a quebra de proteínas e ácidos nucléicos

üdirecionam o fluxo de aa e outros nutrientesaos pontos de maior concentração

Mecanismos de ataque dos patógenos

Reguladores de crescimento

ØRelação entre o envolvimento de patógenos eefeito das atividades hormonais

ü aumento da produção de hormônios já produzidos pelasplantasü aumento da produção dos mesmos inibidores de cresc.

já produzidos pelas plantasü produz novos e diferentes reguladores de crescimentoü produz novos e diferentes inibidores dos reguladores

de crescimentoü pode produzir subst. que estimulam/retardam

produção de reguladores de crescimento/inibidores

Reguladores de crescimento

Mecanismos de ataque dos patógenos

Alterações fisiológicas induzidas pelosfitopatógenos

ØEfeito na permeabilidade das membranas

l ativação da ATPase ligada a membranal perda de eletrólitos

l desorganização do sistema de fornecimento deenergia para manutenção e reparo da membrana

Mecanismos de ataque dos patógenos

Alterações fisiológicas induzidas pelosfitopatógenos

ØEfeito na translocação ascendente de águae nutrientes inorgânicos

l efeito na absorção de água pelas raízesl efeito na translocação da água pelo xilema

l efeito na transpiração

Mecanismos de ataque dos patógenos

Alterações fisiológicas induzidas pelosfitopatógenos

ØEfeito na translocação de nutrientesorgânicos através do floemaØEfeito na respiração

ØEfeito na fotossíntese

ØEfeito na transcrição e tradução