Nematoides Fitoparasitas

NEMATOIDES AGENTES CAUSAIS DE DOENÇAS EM PLANTAS

MSc. Giovani de Oliveira Arieira

Londrina, 07 de julho de 2015

ESTRUTURAESTRUTURA1. Conceitos

a. Posição taxonômica

b. Características gerais

c. Anatomia e morfologia

d. Ciclo de vida

2. Nematoides: agentes patogênicos a. Nematoides e doenças de plantas

b. Condições para o parasitismo de nematoides

c. Ambiente e nematoides

d. Ciclo das relações patógeno-hospedeiro e nematoides

e. Efeitos na planta e sintomatologia

3. Principais fitonematoides a. Principais gêneros de fitonematoides no Brasil

b. Principais fitonematoides quarentenários no Brasil

1. CONCEITOS

Posição taxonômica

Reino: AnimaliaSub-reino: EumetazoaFilo:NematodaClasses: Chromadorea

RhabditidaChromadorida Tylenchida Desmoscolecida Monhysterida Araeolaimida

Enoplea Enoplida Isolaimida Mononchida Dorylaimida Triplonchida

Características gerais

Estimativa de mais de 1 milhão de espécies

20000 espécies descritas

2000 fitoparasitas 5000 parasitas de animais 13000 de vida livre

Tamanho bastante reduzido (cerca de 1mm) Placentonema gigantissima (17 metros)

Dióicos

Reprodução sexuada ou partenogênese

Fecundação interna

Características gerais

Fonte: H. Ferris - Nemaplex, University of California

Forma geral do corpo

Fonte: Agrios (2005)

Corpo dividido em 3 regiões:

Esofagiana

Intestinal

Caudal

Anatomia e morfologia


Cutícula

Hipoderme

Músculos somáticos Campos laterais

Corda ventral

Corda dorsal

Pseudoceloma

Anatomia e morfologia - cutícula

Camada resistente de revestimento não celular com camadas distintas, transparentes e flexíveis.

Constituída por um complexo de substâncias orgânicas (principalmente proteínas).

Pode ser lisa ou apresentar anelações (estrias transversais e/ou longitudinais).

Recobre externamente todo o corpo e as porções inicial (boca e faringe) e final (reto e cloaca) do trato digestivo


Estrutura superficial da cutícula de nematoides. Fonte: Perry e Moens, 2006.


Estrias transversais

Campo lateral

J.D. Eisenback

Sistema digestivo

Tubo que se estende da abertura oral (extremidade anterior) até o ânus (posição subterminal ventral).

Abertura oral rodeada por seis lábios;

Cavidade oral ou estoma;

Esôfago;

Cárdia ou válvula esofagiointestinal;

Intestino;

Reto;

Ânus

Sistema digestivo: abertura oral

C.H. Hopper

Boca

Papilas (órgãos sensitivos)

Lábios

Sistema digestivo: abertura oral

Scutellonema sp. e Paratrichodorus sp. Fonte: Perry e Moens, 2006.

sistema digestivo: estoma

U.

Zu

nke

U. Zunke

J.D

. E

isen

bac

kJ.

D.

Eis

enb

ack

U. Zunke

U. Zunke

J.D. Eisenback

Sistema digestivo: estoma

U. Zunke

Estilete Odontoestílico (odontoestilete): Deriva-se de um dente e consiste de uma estrutura

caniculada com a extremidade anterior cortada em bisel.

Estilete Estomatostílico (estomatoestilete): Possuem três partes: uma parte anterior cônica, uma

haste cilíndrica que termina em trê nódulos basais e músculos basais que permitem sua movimentação.


U. ZunkeLongidorus sp. Foto: U. Zunke

Odontostilete

“Anel guia”


U. ZunkeJ.D. Eisenback

Nódulos basais

Estilete estomatostílico


U. Zunke

Nódulos basais

Estilete estomatostílico

J.D. Eisenback

Parte anterior cônica

Haste cilíndrica

Nódulos basais

Musculatura para movimentação

Sistema nervoso

Sistema nervoso central: consiste no anel de fibras nervosas e localiza-se ao redor do istimo, de onde partem ramificações nervosas às extremidades do corpo.

Ligado aos fasmídeos, às papilas labiais e os anfídios.

Sistema nervoso periférico: terminações nervosas que penetram a camada cuticular, formando um complexo como uma rede, denominado processo plexiforme.

Sistema nervoso entérico ou simpático: representado por glângios e nervos do tubo digestivo, compondo os sistemas esofagiano e retal.

Sistema nervoso

Papilas: receptores táteis presentes na região anterior do corpo (lábios ao redor da boca)

Fasmídios: quimioreceptores presentes na parte posterior do corpo.

Anfídios: quimioreceptores presentes na parte anterior do corpo.

Sistema nervoso

Anfídios e papilas

Fotos: W. D. Hope

Sistema nervoso

Fasmídios

Aparelho reprodutivo Aparelho reprodutor feminino: Abertura vulvar; Vagina; Ovoejetor; 2 úteros (espermateca – parte superior do útero); 2 ovidutos; 2 ovários diferenciados histologicamente numa zona germinativa

(oogônias) e outra de crescimento (oócitos).

Aparelho reprodutor masculino: 1 ou 2 testículos tubulares; Ducto espermático; Vesícula seminal; Cloaca; 1 par de espículas copulatórias ligado ao gubernáculo; Bursa.

Aparelho reprodutivo masculino

Aparelho reprodutivo masculino

EspículaBursa

Gubernáculo

Aparelho reprodutivo feminino

Ciclo de vida

Fonte: Cornell University

Ovo

Juvenil

Adulto

2. NEMATOIDES:AGENTES FITOPATOGÊNICOS

Como os nematoides podem causar doenças em plantas?

Vetores de patógenos (vírus)

Agentes facilitadores de infecção (fungos e bactérias)

Parasitas de plantas

Como os nematoides podem causar doenças em plantas?

Agentes facilitadores de infecção (fungos e bactérias)

Fonte: Bell (1959) apud Ferraz et al. (2010)

Meloidogyne incognitaFusarium oxysporum

f.sp. vasinfectumPercentual de plantas

com murcha

Ausente Ausente 0,0

Presente Ausente 1,2

Ausente Presente 2,5

Presente Presente 69,0

HOSPEDEIRO

AMBIENTEPATÓGENO

TemperaturaUmidadepHAeração

Condições para o parasitismo

Embriogênese Eclosão Crescimento ReproduçãoBaixa

umidade Interrupção Inibição Retardamento -Alta

umidade - Inibição - -Temperatura

baixa - InibiçãoMorte ou inibição Redução

Temperatura alta Interrupção Inibição

Morte ou inibição Redução

Nematoides e Ambiente

Nematoides e AmbienteFlutuação populacional de juvenis de Meloidogyne javanica em vinhedos, em Bien Donné. (Loubser e Meyer, 1987).

TEMPERATURAMorteMorte

20oC

10oC

0oC

-10oC

30oC

40oC

50oC

“Coma”

Torpor

Ótimo

Torpor

“Coma”

MorteMorte (?)

AtividadeAtividade normal

Vida

Adaptado de WHARTON, 2002

Nematoides e Ambiente

Infecção

Exsudatos radiculares

Eclosão

Reconhecimento do hospedeiro

Migração

AMBIENTE FAVORÁVEL

Exsudatos radiculares

Reconhecimento do hospedeiro

Condições para o parasitismo

Sobrevivência

Cutícula

Cisto

Hospedeiro secundárioe Adaptações

Sobrevivência

Adaptações fiosiológicas

QUIESCÊNCIA: Redução do metabolismo Movimentação reduz ou cessa; Desenviolvimento pára; Metabolismo lento, mas detectável

CRIPTOBIOSE: Cessassão do metabolismo

Adaptações físicas (morfológicas)

ANIDROBIOSE: Espiralização dos nematoides

ESTÁDIO DUERLARVAL: Manutenção da cutícula da fase anterior (J2 J3)

SENESCÊNCIA: Processos normais no ciclo de vida

Sobrevivência

Sobrevivência

Kathy Merrifield

Sobrevivência

Fonte: Ferris et al. (2002)

Sobrevivência

Tempo de sobrevivência de alguns gêneros de fitonematoides no solo

NematoideSobrevivência na Ausência

de plantas hospedeiras

Mesocriconema xenoplax 2 anos

Globodera palida 10 a 15 anos

Heterodera glycines 4 a 7 anos

Meloidogyne spp. 1 a 12 meses

Pratylenchus coffeae 6 meses

Radopholus similis 9 a 14 meses

Pratylenchus brachyurus 21 meses

Tylenchulus semipenetrans 3 a 10 anos

Rotylenchulus reniformis 18 meses a 2 anos

Fonte: Adaptado de Ferraz et al. (2010)

Disseminação

Direta pela migração no solo ÁGUA

Indireta:

Implementos e tratos culturais

Animais

Transporte de órgãos e plantas infectadas

Água contaminada

Infecção

ENZIMAS Degradação da parede celular

ESTILETE Perfuração, sem ruptura da membrana plasmática no sítio alimentar (sedentários) ou com ruptura (migradores).

Colonização

Endoparasitas sedentários: penetram no sistema radicular e não retornam ao solo.

Endoparasitas migradores: penetram no sistema radicular, locomovem-se e podem retornar ao solo.

Semiendoparasitas: penetram apenas a parte anterior do corpo no sistema radicular.

Ectoparasitas: não penetram no sistema radicular, mas apenas introduzem o estilete.

Colonização

A) Endoparasita sedentário (Meloidogyne sp.); B) Semiendoparasita (Tylenchulus semipenetrans);

C) Endoparasita migrador (Radopholus similis);

D) Exoparasita (Mesocriconema xenoplax);

A B C

D

Fonte: University of Maryland

Colonização

Ação na planta

Traumática: injúrias mecânicas decorrentes do movimento no tecido vegetal.

Espoliadora: desvio de nutrientes da planta para o nematóide.

Tóxica: secreção de enzimas e toxinas prejudiciais à planta.

Sintomas


3. PRINCIPAIS FITONEMATOIDES

Principais nematoides

Espécie Denominação Hospedeiro

Anguina tritici Nematoide das sementes Trigo

Ditylenchus dipsaci Nematoide de bulbos Alho e cebola

Heterodera glycines Nematoide de cisto da soja Soja

Meloidogyne spp. Nematoide de galhas Diversas culturas

Mesocriconema xenoplax Nematoide anelado Pessegueiro

Scutellonema bradys Nematoide da casca preta Inhame

Rotylenchulus reniformis Nematoide reniforme Algodão e soja

Pratylenchus spp. Nematoide das lesões Diversas culturas

Tylenchulus semipenetrans Nematoide dos citros Citros

Radopholus similis Nematoide cavernícola Bananeira

Aphelenchoides besseyi Nematoide da ponta branca Arroz

Bursaphelenchus cocophilus Nematoide do anel vermelho Coqueiro

Adaptado de Ferraz et al. (2010)

Principais nematoides fitoparasitas, no Brasil.

Meloidogyne sp. (Nematoide de galhas)

Parasitam uma ampla variedade de plantas, como tomate, pimentão, berinjela, tabaco, soja, erva-mate, olivas, café, milho, batata, cana-de-açúcar, cenoura e algodão.

Endoparasita sedentário

Acentuado dimorfismo sexual

Ciclo: 30- 45 dias

Principais espécies no Brasil: M. incognita, M. javanica, M. paranaensis, M. coffeicola, M. hapla, M. arenaria, M. exigua, M. enterolobii.

Meloidogyne sp.: ciclo


Meloidogyne sp.: sinais

Meloidogyne sp.: sintomas

Meloidogyne sp.: galhas

Meloidogyne sp.: cenócito

Pratylenchus sp. (Nematoide das lesões radiculares)

Polífagos, principalmente gramíneas (arroz, trigo, cana-de-açúcar, milho e forrageiras), algodão, soja, café, citros, fumo, batata, algumas olerícolas, ornamentais, essências florestais e sobrevive em diversas plantas daninhas.

Endoparasita migrador

Principais espécies: P. brachyurus, P. zeae, P. jaehni, P. coffeae

Pratylenchus sp.: ciclo


Pratylenchus sp.: sinais

Pratylenchus sp.: sintomas

Heterodera glycines (NCS – Nematoide de cisto da soja)

Parasitam principalmente a cultura da soja.

Endoparasita sedentário

Ciclo: 21-25 dias

Ampla gama de plantas daninhas hospedeiras

Pode parasitar feijoeiro e ervilha

Heterodera glycines: ciclo


Heterodera glycines: sinais

Heterodera glycines: sintomas

Heterodera glycines: cincitum

Rotylenchulus reniformis (Nematoide reniforme)

Parasitam 57 espécies de plantas de importância agrícola, como melão, maracujá, tomate, soja e algodão.

Semiendoparasita sedentário

Ampla gama de plantas daninhas hospedeiras

Rotylenchulus reniformis: ciclo

Rotylenchulus reniformis: sinais

Rotylenchulus reniformis: sintomas

Radopholus similis (Nematoide cavernícola)

Parasita principalmente bananeira

Relatado como causador de danos em citros, chá, coqueiro, etc.

Endoparasita migrador

Ciclo: 20-25 dias (banana) e 18-20 dias (citros)

Radopholus similis: ciclo

Radopholus similis: sinais

Radopholus similis: sintomas

Outros nematoidesBursaphelenchus cocophilus (anel vermelho)

Outros nematoidesMesocriconema xenoplax (anelado)

Outros nematoidesAphelenchoides besseyi (ponta branca)

Outros nematoidesAphelenchoides ritzemabosi

Outros nematoidesAnguina tritici

Nematoides quarentenários

Espécies de nematoides

Anguina agrostis Heterodera punctata Pratylenchus fallax

Anguina avenae Heterodera oryzea Pratylenchus scribneri

Bursaphelenchus xylophilus Heterodera oryzicola Pratylenchus thornei

Ditylenchus angustus Heterodera sacchari Pratylenchus vulnus

Ditylenchus destructor Heterodera trofolii Punctodera chalcoensis

Ditylenchus dipsaci Heterodera zeae Radopholus citropholus

Globodera pallida Meloidogyne chitwoodii Rotylenchulus parvus

Globodera rostochiensis Nacobbus aberrans Subanguina radicicola

Heterodera schantii Nacobbus dorsalis Xiphinema italiae

Nematóides considerados pragas quarentenárias A1 para o Brasil

Fonte: Ferraz et al., 2010.

Ditylenchus dipsaci (bulbos)

Bursaphelenchus xylophilus (pinheiro)

Globodera pallida

Heterodera schantii

ReferênciasAGRIOS, G.N. Plant diseases caused by nematodes. In: AGRIOS, G. N. Plant pathology. 5 ed, 2005.

CAMPOS, V. P.; SILVA, J. R. C.; PEREIRA, L. H. C. Manejo de fitonematóides. 2007.

FERRAZ, S., FREITAS, L.G., LOPES, E.A., DIAS-ARIEIRA, C.R. Manejo sustentável de fitonematóides. 2010.

FERRAZ, C.C.B., MONTEIRO, A.R. Nematóides. In: BERGAMIN FILHO, A. KIMATI, H., AMORIN, L. Manual de fitopatologia: princípios e conceitos. 1995

LUC, M.; SIKORA, R. A.; BRIDGE, J. Plant-parasitic nematodes in subtropical and tropical agriculture. 2005.

TIHOHOD, D. Nematologia agrícola aplicada. 1993.

WHITEHEAD, A. G. Plant nematode control. 1997.

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