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Espécies de Ralstonia no Brasil: caracterização fenotípica, molecular, novas fontes de resistência em tomateiro e patogenicidade em cafeeiro
(Universidade de Brasília, 2016-10-05) Rossato, Maurício; Boiteux, Leonardo Silva
A murcha bacteriana, atualmente reconhecida como sendo causada por um complexo de espécies do gênero Ralstonia (Ralstonia solanacearum, R. pseudosolanacearum e R. syzygii) apresenta uma ampla diversidade, podendo ser dividida em raças, biovares, filotipos e sequevares. O objetivo deste trabalho foi: (i) ampliar os conhecimentos sobre o importante complexo de espécies de Ralstonia por meio da caracterização biológica, bioquímica e molecular do isolado CNPH-RS 488, que se mostrou capaz de suplantar a resistência da linhagem ‘Hawaii 7996’; (ii) gerar um novo protocolo de identificação de biovares por meio de técnicas moleculares, visando aumentar a eficiência do processo e reduzir os custos associados com o teste de biovar; (iii) identificar novas fontes de resistência em tomateiro à murcha bacteriana em germoplasma selvagem de Solanum, considerando o melhoramento antecipatório contra possíveis novos variantes do patógeno, como o isolado CNPH-RS 488; (iv) gerar informações sobre o patossistema Coffea – Ralstonia. No presente estudo, o isolado CNPH-RS 488 foi classificado quanto ao biovar e filotipo, e foram caracterizados o seu perfil de virulência, a capacidade de suplantar de resistência da linhagem ‘Hawaii 7996’, a produção de EPS e de biofilme, bem como a sensibilidade a antibióticos e sua gama de hospedeiras. Os sistemas de marcadores RAPD/SCAR em associação com a estratégia de bulk segregant analysis foram inicialmente empregados visando o desenvolvimento de primers específicos para identificação de biovares. Para a busca por novas fontes de resistência avaliou-se uma coleção de 75 genótipos de Solanum peruvianum em comparação com as linhagens controle ‘Hawaii 7996’ (resistente) e ‘L390’ (suscetível). Os genótipos foram inoculados com os isolados CNPH-RS 488 (biovar 2A) e CNPH-RS 489 (biovar 1). O status do cafeeiro como hospedeira do complexo de espécies de Ralstonia foi demonstrado em bioensaios com nove isolados em três cultivares de Coffea arabica, comparando com a resposta do tomateiro suscetível ‘San Vito’. A confirmação da capacidade de suplantação da resistência do ‘Hawaii 7996’ pelo CNPH-RS 488 não pôde ser explicada pelos testes de produção de exopolissacarídeo e biofilme. Foi também constatado que o isolado apresenta uma maior virulência sobre espécies mais resistentes como jiló e berinjela. Onze primers RAPD foram selecionados com potencial valor diagnóstico para identificação de biovares. Amplicons obtidos com quatro primers que geraram marcadores estáveis foram clonados e a informação de sequência foi utilizada para o desenho dos primers do tipo SCAR. Os primers J1-B1-B e SCAR-i18-B2A apresentaram especificidade parcial para isolados de biovar 1 e 2A, respectivamente. Para a biovar 3, foi empregada uma estratégia de subtração in silico que permitiu o desenho de um par de primers específico para a região do gene polS (codificador da enzima sorbitol desidrogenase). Sete genótipos dos 75 de S. peruvianum foram considerados como promissoras fontes para o melhoramento do tomateiro visando à resistência à murcha bacteriana. O cafeeiro se mostrou suscetível exclusivamente a isolados de R. pseudosolanacearum, indicando os potenciais riscos que a murcha bacteriana pode apresentar para a cafeicultura brasileira. O presente trabalho destaca que a existência de isolados capazes de suplantar a resistência do tomateiro, como o CNPH-RS 488, e isso implica em potenciais riscos da disseminação dos mesmos pelo país, podendo inviabilizar as cultivares de tomateiro atualmente disponíveis no mercado e que usam a linhagem ‘Hawaii 7996’ como parental. Estudos adicionais sobre esse variante do patógeno serão necessários bem como o desenvolvimento de programas de melhoramento com novas fontes de resistência efetivas contra isolados com um perfil de virulência similar ao apresentado pelo CNPH-RS 488.
MURCHA-BACTERIANA: NOVA AMEAÇA À CAFEICULTURA BRASILEIRA?
(2009) Lopes, Carlos Alberto; Rossato, Mauricio; Boiteux, Leonardo Silva; Embrapa - Café
A família Solanaceae e a família Rubiaceae são filogeneticamente muito próximas, pertencendo ao mesmo grupamento taxonômico (Asterid I) das dicotiledôneas. Esta similaridade foi comprovada após extensiva análise molecular do repertório de genes entre tomate (Solanum lycopersicum) and Coffea canephora, onde foi observada uma quase perfeita correlação de diversas regiões genômicas entre estas duas espécies. Plantas da família Solanaceae representam o principal grupo de espécies hospedeiras da bactéria vascular Ralstonia solanacearum, causadora da murcha-bacteriana. No presente trabalho, foi investigado se o cafeeiro (Coffea arabica) é também é uma planta hospedeira desta bactéria, indicando que o processo de co-evolução deste patossistema pode ter iniciado antes mesmo da divergência destas duas famílias botânicas. Testes de patogenicidade com nove isolados de R. solanacearum, de diferentes procedências e hospedeiras, foram conduzidos em mudas de cafeeiro das cultivares ‘Catucaí’, ‘Catuaí Amarelo’ e ‘Catuaí Vermelho’. A inoculação foi conduzida via imersão de raízes podadas em suspensão bacteriana (108 ufc/mL). Os três genótipos foram infectados por R. solanacearum e a suscetibilidade foi do tipo isolado-específica. A manifestação dos sintomas foi bem mais lenta e mais suave (nanismo e seca de folhas) quando comparada com os sintomas de murcha severa em mudas de tomateiro. Este é, aparentemente, o primeiro registro de C. arabica como hospedeira desta bactéria. Ralstonia solanacearum possui uma notável plasticidade patogênica, adaptada a condições de temperaturas elevadas e capaz infectar hospedeiros de diferentes grupos taxonômicos, incluindo espécies arbóreas. Neste cenário, o avanço da fronteira agrícola do cafeeiro para regiões quentes e o aquecimento global levam a refletir sobre a seleção de isolados mais agressivos nesta hospedeira, bem como a necessidade de estabelecer estratégias para antecipar o controle desta nova ameaça potencial para a cultura.