Folhas bandeira de diferentes genótipos de aveia branca (Avena sativa) inoculadas com os isolados Pca08 (A) e Pca18 (B). Além disso, existem poucos dados no Brasil sobre a redução da produtividade e do banco de grãos causados pela ferrugem da folha em genótipos de aveia branca com diferentes níveis de resistência à doença. Avaliar a resistência genética à ferrugem da folha de seis genótipos de aveia branca e mudanças temporais na virulência de dois P.
Verificar se genótipos de aveia branca com diferentes níveis de resistência à ferrugem da folha apresentam diferenças na área sob a curva de progressão da doença, taxa de infecção aparente, severidade e tamanho da pústula. Determinar o efeito da ferrugem da folha no rendimento e no enchimento de grãos de genótipos de aveia branca com diferentes níveis de resistência.
Genetic relationships between crown rust resistance, grain yield, test weight and seed weight in oats.
Aveia
Origem e descrição
O desenvolvimento da planta de aveia começa com o processo de germinação, quando as reservas presentes no endosperma da semente fornecem energia para o desenvolvimento do embrião e formação dos primórdios de folhas e raízes. O suprimento de energia do endosperma ocorre até que a planta seja capaz de realizar o processo de fotossíntese (LADIZINSKY, 2012). O período de antese é variável entre as agulhas de cada panícula, iniciando-se nas agulhas da ponta da panícula e continuando em direção à sua base.
Após a formação e desenvolvimento do embrião, inicia-se a etapa de enchimento dos grânulos, quando eles aumentam de massa e volume devido ao acúmulo de amido gerado no processo de fotossíntese da planta. Ao final da fase de enchimento, ocorre a maturação fisiológica dos grãos, processo caracterizado pela perda de água e acúmulo máximo de massa seca.
Importância econômica
A casca corresponde a 12 a 50% da massa granular e é composta por celulose, hemicelulose e lignina (PELTONEN-SAINIO et al., 2007). Estudos demonstraram que o consumo de aveia promove menor reabsorção de colesterol no sangue, redução do risco de doenças cardíacas, ação anti-inflamatória, proteção contra câncer de cólon e irritação da pele (DERBYSHIRE; RUXTON, 2008; MEYDANI, 2009; RASANE et al., 2015). Apresentando uma série de benefícios principalmente relacionados à prevenção de doenças cardíacas (BUTT et al., 2008), a aveia tem atraído cada vez mais a atenção do consumidor (BURNETTE et al., 1992; VAN DEN BROECK et al., 2016).
Além disso, a aveia tem chamado a atenção dos agricultores pela quantidade e qualidade da ração produzida, aliada ao menor custo de produção em relação a outros tipos de ração (FONTANELI; . FONTANELI; DÜRR, 2012; FRIZZO et al., 2003). . . As diferentes finalidades da produção de aveia permitem ao produtor rural diversificar o sistema de cultivo de sua propriedade bem como sua renda.
Ferrugem da folha da aveia
Biologia do agente causal e processo infeccioso
Nesta fase, ocorre a formação de picnéias na parte adaxial das folhas, que produzirão os picniósporos que atuarão como gametas e se fundirão com as hifas receptivas para retornar novamente à fase dicariótica. Posteriormente, estruturas cilíndricas denominadas aecia são formadas na superfície abaxial das folhas, que são responsáveis pela produção de eciósporos, que por sua vez podem infectar a aveia (MENDGEN, 1985; NAZARENO et al., 2018; . SIMONS, 1985). Os uredósporos germinam em ambas as superfícies foliares em condições ambientais favoráveis (alta umidade, temperaturas moderadas e curtos períodos de exposição à luz).
Uma vez germinados, os uredósporos emitem um tubo germinativo que se desloca perpendicularmente às nervuras foliares até atingir os estômatos da planta, local de entrada do fungo. Os uredósporos ou aeciósporos são dispersos pelo vento e podem viajar longas distâncias antes de encontrar um hospedeiro suscetível.
Sintomatologia da doença
Resistência genética à ferrugem da folha em aveia
Cada ciclo do patógeno dura entre 8 e 14 dias, variando conforme a suscetibilidade da cultivar (FETCH et al., 2011). A resistência genética é o método mais eficaz de manejo da ferrugem da folha da aveia (CARSON, 2011; KLOS et al., 2017), que pode ser específica ou não específica da raça (CARSON, 2011; LEONARD, 2002). A maioria dos genes identificados como conferindo resistência à doença está associada à resistência específica da raça (KLOS et al., 2017), com 102 genes identificados até o momento.
Observando a herança e o efeito de Pc68, um gene chave associado à resistência à ferrugem da folha em aveia, sob as condições ambientais do sul do Brasil (Graichen et al. 2010), notou que havia diferenças na resistência observada entre o ambiente controlado e os ensaios de campo. Barbosa-Prestes et al., (2008), para entender o controle genético da resistência parcial de genótipos.
Introdução
Além disso, é indicada para uso em sistemas de semeadura direta por produzir grande quantidade de palha (CECCON et al., 2004; JACOBI; FLECK, 2000). As principais estratégias de manejo da ferrugem foliar em aveia são a aplicação de fungicidas e a resistência genética (HOFFMAN et al., 2006; MAY et al., 2014; MCCALLUM et al., 2007). A resistência genética é considerada o método mais eficaz para controlar a ferrugem da folha (CARSON, 2011; . KLOS et al., 2017).
A aveia branca (Avena sativa L.) é um importante cereal utilizado na alimentação humana e animal, na forma de grão ou forragem (Ames et al., 2014). Além disso, é uma excelente opção para uso na sucessão da cultura da soja e manutenção de sistemas de plantio direto (Locatelli et al., 2008). Fraser, é a doença mais devastadora da aveia branca (Simons et al., 1978) e uma importante doença agrícola no Brasil, Argentina e Uruguai (Leonard; Martinelli, 2005).
Ocorre em todas as regiões onde o grão é cultivado (Martinelli et al., 1994), limitando tanto a quantidade quanto a qualidade do grão produzido (Holland e Munkvold, 2001; Humphreys e Mather, 1996).
Material e métodos
- Material vegetal e condução do experimento
- Aplicação do fungicida
- Avaliação da resistência dos genótipos e do impacto da doença
- Análise estatística e delineamento experimental
A redução da produtividade, massa de hectolitros de grãos e massa de mil grãos devido ao efeito da doença foi determinada com base na diferença obtida entre parcelas do mesmo genótipo com e sem controle da doença. A produtividade, a massa de mil grãos e a massa hectolitrica dos grãos obtidos nessas parcelas foram utilizadas para estimar o efeito da doença na produtividade e no enchimento de grãos de cada genótipo avaliado sem controle da doença. A duração da epidemia entre as datas de semeadura na ausência de controle da doença foi variável.
O genótipo URS 22 apresentou a maior progressão da doença (ASCPD) entre os genótipos em ambos os tempos de avaliação. Ao observar o efeito da data de plantio na progressão da doença de cada genótipo, verificou-se que apenas o genótipo URS 22 exibiu maior progressão da doença na 2ª temporada em comparação com a 1ª temporada. A segunda maior taxa de infecção aparente foi observada no genótipo URS22, que mostrou a maior progressão da doença, e no genótipo URS Altiva na primeira temporada 1.
A menor taxa de infecção aparente, em ambas as épocas de semeadura, foi observada no genótipo URS Brava, que também apresentou a menor progressão da doença. Área sob a curva de progressão da doença (A), taxa de infecção aparente (B), severidade final (C) e tamanho da pústula (D) da ferrugem foliar em diferentes genótipos de Avena sativa avaliados em duas épocas de semeadura. A menor produtividade foi observada no genótipo URS 22, que apresentou a maior progressão da doença e a maior redução de produtividade causada pela doença.
Correlação de Pearson entre área sob a curva de progressão da doença (ASCPD), severidade final da doença, peso de mil grãos e peso hectolitro de grãos. Regressão entre área sob a curva de progressão da doença (ASCPD) e produtividade em genótipos de Avena sativa com diferentes níveis de resistência à ferrugem da folha (A). Prevendo a redução da produtividade com o aumento da área sob a curva de progressão da doença (ASCPD) da ferrugem da folha em aveia branca (B).
Discussão
Um exemplo de superação rápida da resistência à ferrugem da folha no Brasil, indicando a presença de resistência específica da raça, conferida por um ou alguns genes, ocorreu com o genótipo URS 22. Embora o genótipo URS Altiva tenha sido cultivado por menos tempo, neste estudo apresentou menor resistência à ferrugem da folha em relação ao genótipo URS Brava, e até mesmo em relação ao genótipo URS 21. Quando inoculados com Pca18, todos os genótipos apresentam maior taxa de progressão da doença e maior severidade final no estádio de planta madura. , exceto o genótipo URS Brava.
O isolado Pca08 apresentou virulência apenas para o genótipo URS 22, enquanto o isolado Pca18 apresentou virulência para os genótipos URS 22, URS Altiva, URS 21 e URS Brava. Tanto no estágio de plântula quanto no de planta madura, os incrementos diários de severidade da doença observados no genótipo URS 22 variaram significativamente. Não houve diferenças significativas na taxa de crescimento da doença, severidade final e tamanho da pústula observadas em mudas do genótipo URS 22 inoculadas com os isolados Pca08 e Pca18.
5 Taxa de progressão da doença (A), grau final da doença (B) e tamanho da pústula (C) observados em plantas de aveia branca, genótipo URS 22, inoculadas com os isolados Pca08 e Pca18. Os genótipos URS 21, URS Altiva e URS 22 apresentaram maior frequência de intensificação da doença e maior severidade final na planta adulta quando inoculados com o isolado Pca18, enquanto no genótipo URS Brava a maior frequência de intensificação da doença e maior severidade final foram observados na fase de muda. O genótipo URS 22 apresentou a maior taxa de crescimento e a maior severidade final da doença tanto na fase de plântula quanto na planta adulta, enquanto o genótipo URS Brava apresentou a menor taxa de crescimento e a menor severidade final da doença em ambas as fases da doença. .
A redução da taxa de crescimento da doença, severidade final e tamanho da pústula na fase adulta da planta observada no genótipo URS 22, inoculado com o isolado Pca18 (Figura 2), demonstra o comportamento dinâmico e adaptativo da população do patógeno ao longo do tempo. . Com exceção do genótipo URS Brava, os demais genótipos que desenvolveram a doença (URS 21, URS Altiva e URS 22) quando inoculados com o isolado Pca18 apresentaram maior severidade da doença na fase adulta da planta. A resistência exibida pelo genótipo URS Brava contra o isolado Pca18 pode estar associada a genes que conferem resistência a plantas adultas como a taxa de doença, a severidade final e o tamanho da pústula.
Plantas do genótipo URS 21 têm tamanho de pústula reduzido na fase de planta madura em comparação com a fase de plântula, indicando uma possível existência de genes que conferem resistência à planta madura. Neste estudo, isso pode ser observado pela redução no rendimento e no enchimento de grãos exibidos pelo genótipo URS 22.
