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RESUMO – A brusone do trigo, causada pelo o fungo Pyricularia oryzae foi relatada pela primeira vez no Brasil, em meados da década
de 1980. Os objetivos do trabalho foram identificar a espécie invasora com maior potencial como fonte de inóculo para brusone do trigo e na variabilidade do agente causal; comparar isolados de P. oryzae do trigo e de poáceas invasoras de acordo com as respostas fenotípicas que esses isolados promovem, verificar a ocorrência de patótipos formando a estrutura populacional de P. oryzae do trigo no Brasil, determinar a eficiência de um conjunto de dez cultivares de trigo e uma linhagem de cevada como diferenciadores de raças do patógeno. Desenvolveu-se um programa semanal de inoculações do fungo P.
oryzae em genótipos de trigo e na linhagem de cevada, para
caracterizar a virulência de isolados de P. oryzae do trigo e de Poáceas invasoras. Estes patógenos, obtidos em diferentes regiões brasileiras produtoras de trigo, foram classificados de acordo com a reação produzida em plântulas e espigas destacadas. O espectro de virulência indicou um grau elevado de variabilidade na população do patógeno.
1 Eng. Agr.,doutorando do Programa de Pós-Graduação em Agronomia (PPGAgro) da FAMV/UPF, Área de Concentração Fitopatologia.
41 A similaridade entre isolados de trigo e de espécies invasoras, em termos de virulência, foi um indicativo da importância que outros hospedeiros exercem sobre o ciclo biológico do patógeno da brusone do trigo no Brasil. O fator local exerceu influência na virulência dos isolados obtidos de espigas de trigo. As cultivares de trigo e linhagem de cevada foram eficientes como diferenciadores de patótipos do patógeno.
Palavras-chave: brusone, população, resistência, poáceas.
VIRULENCE OF Pyricularia oryzae ASSOCIATED TO WHEAT CULTURE AND INVASIVE PLANTS
ABSTRACT - The wheat blast, caused by the fungus Pyricularia oryzae, was first reported in Brazil in the mid-1980. The aims of this
study were to identify the invasive Poaceae species with the greater potential as the source of inoculum source for wheat blast and the variability of the pathogen; to compare isolates of P. oryzae from wheat and invasive grasses according their phenotypic response; to verify the occurrence of racial groups forming the populational structure wheat P. oryzae in Brazil and to determine the effectiveness of a set of ten cultivars of wheat and barley lineages as differentials for screening of races/pathotypes and barley genotypes was developed to characterize the virulence of P. oryzae isolates of Poaceae weeds in wheat. These pathogens, obtained in different producing wheat regions of Brazil, were classified according to the reaction promoted in seedlings and detached heads. The virulence spectrum characterized
42 a population with a high degree of pathotypes variability. The similarities between pathotypes were detected between wheat and invasive species virulence was an indicative of the influence that alternative hosts have on the development of the wheat blast in Brazil. Different distribution pathotypes were detected among distinct geographical regions/states. The wheat cultivars and barley strain were efficient as differential of for discriminating the pathotypes of the pathogen.
Key words: blast, population, resistance, grasses.
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1 INTRODUÇÃO
Em meados da década de 1980, em plena expansão do trigo no Sul do Brasil, foi relatada pela primeira vez, no Norte do estado do Paraná, a brusone do trigo, causada pelo fungo Pyricularia
oryzae (Cavara) (IGARASHI et al., 1986). Além do trigo, este
patógeno foi descrito em inúmeras espécies, principalmente as pertencentes à família Poaceae, tanto cultivadas, como invasoras, podendo causar danos de até 100% dependendo do local de cultivo e época de espigamento do trigo (KOHLI et al., 2011). Em arroz a brusone é considerada a principal doença (ANJOS et al., 2009), neste sentido, avaliações de populações de P. oryzae de diferentes regiões do mundo têm identificado características de variabilidade extremamente complexas (CORREA-VICTORIA et al., 1993; ADREIT et al., 2007). Assim, o fungo tem sido classificado, dependendo do critério utilizado, em numerosos patotipos ou variantes moleculares. No caso de P. oryzae do trigo, os poucos trabalhos sobre o assunto fornecem evidências de que a variabilidade deste patógeno também possui natureza similar àquela apresentada por P. oryzae do arroz (URASHIMA et al., 2005; CRUZ et al., 2009).
Em relação ao controle químico, misturas de estrobirulinas e triazóis apresentam resultados satisfatórios em ambiente controlado (ROCHA et al., 2014). Entretanto, em campo, apresentam baixa eficiência de controle (KOHLI et al., 2011, MACIEL et al., 2011; MACIEL et al., 2014). Uma das causas pode ser a distribuição generalizada de populações de P. oryzae do trigo e poáceas invasoras resistentes às estrobirulinas, gerado por mutação G143A no gene do
44 citrocomo b. No Brasil, a frequência desta mutação nas populações de
P. oryzae que infectam o trigo aumentou 54% no período de 2005 a
2012 (CASTROAGUDIN et al., 2015).
Por outro lado, a partir da constatação da brusone em trigo no Brasil, a busca por genótipos de trigo com resistência a esta doença tem sido intensa (GOULART & PAIVA, 1992; GOULART et al., 1995; URASHIMA et al., 2004; MACIEL et al., 2008). O uso de cultivares de trigo resistentes é considerado o método mais viável economicamente para o controle de doenças, entretanto, para a brusone do trigo, materiais com esta característica de resistência são restritos e, muitas vezes, genótipos de trigo, aparentemente resistentes, se comportam como suscetíveis em outras regiões e até mesmo em condições controladas de inoculação, indicando a existência de uma interação entre genótipo e ambiente (URASHIMA et al., 2004; MACIEL et al., 2008). Assim a geração de cultivares de trigo resistentes à brusone necessita da identificação e monitoramento da variação patotípica do fungo presente nas diferentes regiões de cultivo do trigo, para isso deve-se levar em consideração à reação das plantas à infecção do patógeno (CRUZ et al., 2009).
Em arroz, o monitoramento e a identificação dos variantes fenotípicos do patógeno, são realizados pelo uso de séries diferencias de genótipos que apresentam reações distintas a isolados do fungo, permitindo a identificação de raças fisiológicas ou grupos de virulência do patógeno (PRABHU & FILIPPI, 2006, ANJOS et al., 2009). Com o auxílio de marcadores moleculares pode-se agrupar diferentes raças do patógeno em uma mesma linhagem, dependendo do grau de similaridade genética dos isolados testados (mais de 85%
45 de similaridade constitui uma linhagem) (PRABHU & FILIPPI, 2001).
O estudo da estrutura populacional de P. oryzae, que
forma uma lavoura, município e estado, pode auxiliar os programas de melhoramento que tem como objetivo a resistência, além do que, indicaria quais genótipos poderiam ser usados nestes locais (CORNÉLIO et al., 2003; ANJOS et al., 2009, NUNES et al., 2014). Grupos de virulência em trigo, já foram descritos formando a estrutura populacional de P. oryzae no Brasil (URASHIMA et al., 2004; URASHIMA et al., 2005; CRUZ et al., 2009; MACIEL et al., 2014), entretanto, a abrangência regional de tais estudos é limitada em comparação com magnitude da amostragem populacional de nosso presente estudo. Além disso, amostramos no presente trabalho, isolados de populações simpátricas P. oryzae obtidas de outras poáceas invasoras de áreas de trigo no Brasil.
É desconhecido o papel de outros hospedeiros no ciclo biológico do patógeno da brusone do trigo e na consequente estruturação das epidemias dessa doença no Brasil. Estudos indicam que existe uma similaridade relativamente baixa entre populações de
P. oryzae do trigo e do arroz (MACIEL, 2011). Esta descoberta sugere
que a população brasileira de P. oryzae adaptada ao trigo tenha sido derivada de uma população desconhecida de P. oryzae infectando outras poáceas, e não de uma população do patógeno infectando arroz (CERESINI et al., 2011; MACIEL et al., 2014). Nesse sentido, braquiária (Urochloa plantaginea) e capim rabo de raposa (Setaria
geniculata) foram descritas como espécies que podem estar
46 recombinação sexual obtida com isolados oriundos destas espécies e com isolados do trigo (BRUNO & URASHIMA, 2001).
Os objetivos deste trabalho foram: a) identificar a espécie ou gênero taxonômico da família Poaceae com maior influência como fonte de inóculo para brusone do trigo e na variabilidade do agente causal; b) comparar isolados de P. oryzae do trigo e poáceas invasoras de acordo com as respostas que esses isolados promovem em genótipos com reações diferenciais à brusone do trigo em termos qualitativos e quantitativos nos estádios de plântula e planta adulta, respectivamente; c) verificar a ocorrência de grupos de virulência ou patotipos formando a estrutura populacional de P. oryzae do trigo no Brasil; e d) determinar a eficiência de um conjunto de dez cultivares de trigo e uma linhagem de cevada como genótipos diferenciadores de raças do patógeno.
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