Mecanismos de transmissão de fitopatógenos pelas sementes

Neste material, você vai conhecer um pouco mais sobre: 

• Os mecanismos envolvidos nas diferentes etapas da epidemiologia das doenças causadas por fitopatógenos em sementes.
• A transmissão de microrganismos fitopatogênicos via sementes.
• Os tipos principais de ciclos de patógenos transmitidos pelas sementes.

A compreensão dos mecanismos envolvidos nas diferentes etapas da epidemiologia das doenças causadas por fitopatógenos é essencial para o desenvolvimento de novas estratégias de controle. As sementes são portadoras passivas de uma comunidade microbiana diversificada que podem afetar a fisiologia da planta. A transmissão de microrganismos/patógenos por sementes pode ter inúmeros efeitos prejudiciais na qualidade fisiológica da semente, incluindo a sua descoloração ou diminuição da taxa de germinação (DARRASSE et al., 2010).

Do ponto de vista epidemiológico, a transmissão de microrganismos fitopatogênicos por sementes representa um importante meio de dispersão do patógeno e, portanto, é um fenômeno significativo para o surgimento de doenças. Mesmo um baixo nível de contaminação das sementes é suficiente para levar à colonização eficiente das plantas. Além disso, a transmissão de fitopatógenos por sementes é geralmente assintomática e ocorre, possivelmente, em plantas não hospedeiras que podem, então, servir como fonte de inóculo de fitopatógenos.

Durante o desenvolvimento, as sementes respondem à presença do patógeno por meio da ativação das defesas da planta e subsequente repressão das vias de maturação da semente (TERRASSON et al., 2015).

A evidência de doenças em sementes e mudas geralmente é vista quando as plântulas não emergem, morrem ou ficam atrofiadas. A infecção e os danos antes do surgimento são comuns, mas difíceis de identificar. Outros fatores além da doença também podem causar esses problemas, por isso é importante observar atentamente para determinar a(s) causa(s). Por todas essas razões, explorar as interações planta-patógeno durante o estágio reprodutivo da planta é crucial para o controle de doenças em plantas. 

Reconhecem-se sete tipos principais de ciclos de patógenos transmitidos pelas sementes, classificados de acordo com o modo pelo qual o patógeno é transportado pela semente e com o desenvolvimento do patógeno durante o crescimento da planta originária da semente infectada ou contaminada. 

- Infecção intraembrionária seguida por infecção sistêmica

O embrião é infectado e o patógeno torna-se ativo durante a germinação da semente, penetrando através da haste ou seguindo próximo aos pontos de desenvolvimento da planta: a planta colonizada pode exibir sintomas ou apresentar infecção latente. 
 

Ex.: Vírus do Mosaico Comum do Feijoeiro (Bean golden mosaic virus – BGMV); Colletotrichum dematium var. truncata em soja; Ustilago nuda em cevada.

- Infecção intraembrionária seguida por infecções locais

O embrião infectado gera lesões localizadas na parte aérea da planta, as quais produzem conídios que são disseminados pelos diversos agentes, atingindo outros órgãos da planta em que germinam. Dessa forma, as hifas penetram nos tecidos da planta, produzindo novas lesões localizadas.

Ex.: Colletotrichum lindemuthianum em feijoeiro; Ascochyta pisi em ervilha.

- Infecção extraembrionária seguida por infecção sistêmica

O patógeno infectante do endosperma, tegumento da semente ou pericarpo desenvolve-se durante a germinação, infectando a planta a partir do seu desenvolvimento nos tecidos da haste ou acompanhando o crescimento meristemático da planta. A infecção pode ou não ser latente.

Ex.: Drechslera graminea em cevada; Vírus do mosaico em pepino (Cucumber mosaic virus – CMV).

- Infecção extraembrionária seguida por infecções locais

O patógeno está no interior de tecidos de semente, exceto no embrião. Durante a germinação, o patógeno é transportado, passivamente, no endosperma ou tegumento da semente, e em seguida, atinge a planta jovem. Dessa maneira, propágulos formados em lesões primárias são disseminados por diversos agentes, dando origem a novas lesões locais.

Ex.: Xanthomonas campestris phaseoli em feijoeiro; Alternaria brassicicola em brássicas.

- Contaminação seguida por infecção sistêmica

O patógeno, aderente à superfície da semente, penetra no interior da plântula durante a germinação, seguindo-se uma colonização sistêmica.

Ex.: Vírus do mosaico do tabaco (Tobacco Mosaic Virus – TMV) em tomateiro; Tilletia caries e T. roetida em trigo e cevada. 

- Contaminação seguida por saprofitismo ou fase dormente e posteriores infecções locais:

A partir de semente ou lote contaminado o patógeno vive como saprófito ou sobrevive sob dormência no solo ou em resíduos de plantas por um certo período. Posteriormente, coloniza o hospedeiro por meio das lesões localizadas.

Ex.: Sclerotinia sclerotium (mofo-branco) em soja, feijão, girassol, etc.

- Contaminação por estruturas organo-específicas e posterior infecção organo-específica direta

O ovário é transformado em esclerócio ou galha. Esta estrutura acompanha as sementes, sendo distribuída no campo. O patógeno vive saprofiticamente ou sobrevive sob dormência por um determinado período, com posterior infecção de órgãos específicos do hospedeiro.

Considerações finais

Esses tipos de ciclos de patógenos transmitidos por sementes não são totalmente exclusivos; um patógeno pode apresentar mais de um tipo de ciclo (Ex.: Xanthomonas campestris pv. Phaseoli, por exemplo, pode apresentar infecção sistêmica ou local a partir de inóculo intraembrionário). Ademais, outros tipos de ciclo podem existir.

Testes de sanidade podem ser utilizados como técnica auxiliar para a determinação da pureza genética de um lote de sementes. A inoculação de plântulas com isolados de microrganismos patogênicos permite a distinção entre cultivares resistentes e cultivares suscetíveis, o que pode contribuir para a determinação de mistura varietal (PESKE et al., 2012).

Referências:

DARRASSE, A.; DARSONVAL, A.; BOUREAU, T.; BRISSET, M. N.; DURAND, K.; JACQUES, M. A. Transmission of Plant-Pathogenic Bacteria by Nonhost Seeds without Induction of an Associated Defense Reaction at Emergence. Applied and Environmental Microbiology, v. 76, p. 6787-6796, 2010.
PESKE, S. T.; ROSENTHAL, M. D.; ROTA, G. R. M. Sementes: fundamentos científicos e tecnológicos. 3. ed. Pelotas: Editora Rua Pelotas, 2012.
TERRASSON, E. et al. Identification of a molecular dialogue between developing seeds of Medicago truncatula and seedborne xanthomonads. Journal of Experimental Botany, v. 66, n. 13, p. 3737-3752, 2015. Disponível em: https://doi.org/10.1093/jxb/erv167.