TÄpicos a serem abordados

T€picos a serem abordados

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Produ‚ƒo de trigo no Brasil

•

Programa de melhoramento

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Resist„ncia completa e parcial

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Ferrugem do trigo

•

Brusone do trigo

Ano

População Mundial

2,5 biliões 6,0 bilhões 9,0 bilhões 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0

DESAFIO: Aumentar o rendimento das culturas de cereais

Trigo

Arroz

Principais fontes de calorias no mundo (2005-2007)

Deficit

Demanda

Fig. 1. Produ‚ƒo e consumo de trigo no Brasil.

Estimativa de consumo de trigo no BR

Evolução do rendimento de trigo no Brasil

Rendimento do trigo no Brasil em 2010

2.773 Kg/ha

Dano potencial das doenças da cultura do trigo

Adaptado de Forcelini, 2005 Doenças foliares - Ferrugem 80% - Manchas foliares 38-80% - Oídio 62% Doenças Espiga -Giberela 20% -Brusone 40 -60% Podridões de raízes 20% Viroses - VNAC 25-50% - Mosaico 32-85%

a habilidade da planta em suprimir, retardar ou prevenir a entrada ou a subseqüente atividade do patógeno (crescimento e desenvolvimento) em seus tecidos.

Parlevliet, 1997

Resistência

é aquela que se mantém efetiva em dada cultivar que é amplamente cultivada por longo tempo em ambiente favorável à doença.

Resistência Durável

•

o melhoramento gen‡tico praticado pelo homem iniciou-se simultaneamente ˆ fase de domestica‚ƒo das plantas, h‰ cerca de 9.000 anos;

•

h‰ pouco mais de 100 anos come‚aram-se a entender os detalhes da

poliniza‚ƒo e fertiliza‚ƒo em plantas;

•

no come‚o do s‡culo XX ‡ que a ci„ncia deu-se conta da exist„ncia e

importŠncia dos trabalhos de Mendel.

Atividades na Embrapa Trigo

- Cerca de 4.000 cruzamentos por ano - 80% de eficiência nos cruzamentos

Fig. 2. Estrutura de estômato de folha planta cítrica resistente e suscetível ao cancro cítrico causado por Xanthomonas axonopodis pv. citri.

Fig. 4. Diagrama mostrando as respostas no metabolismo

das plantas após o contato com o patógeno

• Resist„ncia Horizontal (Van der Plank, 1963)

• Parcial (Parlevliet, 1975)

•Nƒo-ra‚a espec‹fica

• Quantitativa

• Resist„ncia Geral (Caldwell, 1968)

• Nƒo-hipersensitiva –pr‡-haustorial

• Ferrugem lenta (Caldwell, 1968)

• Dur‰vel (Johnson, 1988)

• Resist„ncia de Planta Adulta

Tipos de resistência

• Resist„ncia Vertical (Van der Plank, 1963) • Completa (Parlevliet, 1975) • Ra‚a - espec‹fica • Qualitativa • Hipersensitiva • Nƒo-dur‰vel • PlŠntula

X

Resistência horizontal, parcial ou quantitativa Resistência vertical, completa ou qualitativa

Susc. Res.

Notas de Escala 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A- Resistência completa ou vertical B -Resistência parcial ou horizontal

Fig. 5. Distribuição fenotípica de uma população de 100 plantas originadas de um cruzamento realizado entre pais contrastantes.

A

Raça 1 Avirulenta AA Raça 2 Virulenta aa Hospedeiro 1 Resistente RR Patógeno Hospedeiro 2 Suscetível rr Fenótipo Genótipo P la n ta

Teoria gene-a-gene de Flor , 1942: Para cada gene que condiciona resistência no hospedeiro existe um gene complementar no patógeno que condiciona virulência

Resist„ncia horizontal, parcial ou quantitativa ‡ derivada de muitos genes com efeito aditivo promovendo resist„ncia mais est‰vel (ou dur‰vel) contra doen‚as.

Resist„ncia vertical, completa ou qualitativa ‡ frequentemente inst‰vel e o surgimento de uma nova ra‚a do pat€geno geralmente rompe esse tipo de resist„ncia.

Exce‚…es:

• Em cevada, o gene Rpg1 permaneceu efetivo por mais de 50 anos contra a ferrugem do

colmo nos EUA e Canad‰. Em 1989, a resist„ncia foi quebrada com surgimento da ra‚a QCC;

• Os genes Nx e NB ainda sƒo efetivos contra o v‹rus X da batata desde 1955. O que existe ‡ a ocorr„ncia de variantes virulentos do v‹rus em baixa freqŒ„ncia.

O Triplo Sacrif‹cio

• Festival da Robig‰lia- 25 de Abril

• Deuses Robigo (feminino) e Robigus (masculino)

• Sacrif‹cio de animais colora‚ƒo vermelha

Ferrugens da cultura do trigo

Ferrugem da folha

Puccinia triticina = P. recondita f.sp. tritici

Ferrugem do colmo

Puccinia graminis f.sp.tritici

Ferrugem amarela

Ferrugem da folha

A doen‚a + comum (desde 1

as

_folhas)

BR – plantas volunt‰rias

Rea‚ƒo diferencial de cultivares (ra‚as e quebra)

Condi‚…es – 20 •C; + de 6 h molhamento

1 esporo/3000/dia/60.000 em 20 dias (16-22 •C)

Controle

Cultivares resistentes

Sintomas e esporos no ciclo da ferrugem da folha

Urédias Télia Uredósporo _Teliósporo Oco rrên cia Rar a

Raça A? Raça B? Raça C? Raça D? Raça E? Trigo 1 (Lr 1) S R R R R Trigo 2 (Lr2) R S R R R Trigo 3 (Lr3) R R S R R Trigo 4 (Lr4) R R R S R Trigo 5 (Lr5) R R R R S Virulência Lr1 Lr2 Lr3 Lr4 Lr5

Análise da patogenicidade: Caracterização de raças

R=Resistente S=Suscetível Patógeno P la n ta

R a ç a B C ó d i g o P r t N º a m o s t r a s F r e q u ê n c i a ( % ) O c o r r ê n c i a B55 MFT MT 53 46,90 PR, SC, RS, MDT MR SP, MS B 5 7 M D K M R 22 19,47 PR, SC, RS, SP, MS B50 SPJ RS 20 17,70 PR, SC, RS B56 MFP CT 6 5,31 RS, SC B48 MHT RT 4 3,54 RS, PR MHT MT MFK-MT B34 MCT MS 4 3,54 RS, SC MCK RS MCJ MS MCK MS B51 MFT CT 3 2,65 RS B43 TDJ MR 1 0,88 SC 1 1 3 1 0 0 T o t a l d e i s o l a d o s L E V A N T A MLevantamento de raças - 2006E N T O 2 0 0 6 - D A D O S P A R C I A I S

F R E Q Ü Ê N C IA D E R A Ç A S (% )

Segregação para Resistência Parcial

RESISTENTE SEGREGANTE

RESISTENTE SEGREGANTE

Seleção para resistência à ferrugem no CIMMYT - México

- Ferrugem da folha - Ferrugem do colmo

Dias após inoculação em faixas disseminadoras de inóculo D es en v o lv im en to d a d o en ça S ev er id ad e (% )

•

Genes de resist„ncia parcial identificados

Tabela 1. Marcadores moleculares para resistência parcial.

Brusone do trigo:

Brusone do trigo:

Um desafio para o Brasil desde 1985

Um desafio para o Brasil desde 1985

Grãos danificados

Sintomas de Brusone do Trigo

Variabilidade de

Bras‹lia GoiŠnia Londrina Cascavel Palotina Sƒo Borja Coromandel Perdizes Indian€polis Cristalina Una‹ Uberaba 2005 - 27 2006 – 37 2007 – 34 2008 – 56

Caaracter‹sticas dos isolados de Magnaporthe oryzae

NŽmero total de isolados: 169

Ano e local de obten‚ƒo dos isolados do trigo Trigo - 142 Arroz - 26 Azev‡m - 1 Buriti s

Cv. BRS 229

Cv. Anahuac 75 Isolado Py 36.1

Inoculações plântulas

1 - BR-18 2 - MGS-Brilhante 3 - BRS Buriti 4 - BRS 229 5 - BRS 220 6 - BR 24 7 - Anahuac 75 8 –Cevada – Cv. Pleasante 9 – Arroz – Cv. Marateli Suscet‹vel Nƒo - Hospedeiro

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4

Grupos de

Virulência BR-18 BRS-Buriti Anahuac 75 BR-24 BRS-220 BRS-229 MGS-Brilhante

Rice Cv. Maratelli Barley Cv. Pleasant N 0 Isolados % Isolados A 1 1 1 1 1 1 1 0 1 45 60.0 B 1 1 1 1 1 0 1 0 1 2 2.7 C 1 0 1 1 1 1 1 0 1 8 10.7 D 1 0 1 1 1 0 1 0 1 16 21.3 E 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1.3 F 0 0 1 0 0 0 0 0 1 3 4.0 Total 75 100

Grupos de virulência de acordo com a reação em plântulas de trigo, arroz e cevada.

0 - Resistência 1- Suscetibilidade

Mais Agressivo Menos Agressivo

Brasília Goiânia Londrina Cascavel Palotina São Borja Coromandel Perdizes Unaí Uberaba

Local versus grupos de virulência dos isolados de Magnaporthe oryzae do trigo avaliados.

A, B, C, D A, C, D A, D A, C, D, F A F D C, D A, C, D A E Buritis A, D Cristalina 75 Isolados avaliados

Fig. 6. Distribuição dos grupos de virulência de Magnaporthe oryzae do trigo

de acordo com a região tritícola onde os isolados foram obtidos.

Brasil Central

Triângulo Mineiro

Bras‹lia GoiŠnia Londrina Cascavel Palotina Sƒo Borja Coromandel Perdizes Indian€polis Una‹ Uberaba 1, 2, 3, 4, 5, 6 8, 29, 30, 31, 32 10, 11, 12, 13, 15 3, 7, 8, 10, 11, 14, 21, 22, 23, 24,25, 26, 27, 28, 33, 34, 36, 37 2 8 23 15 6, 16 7, 9 20 38 Buritis 17, 18, 19 Cristalina

Padr…es moleculares observados em dois locais – 2, 3, 6, 7, 8, 10, 11, 15, 23

137 isolados foram avaliados

A C B E F D 2 3 7 8 10 11 13 28 35 20 21 22 25 29 19 34 33 31 36 5 _{9 12} 14 15 16 18 ₂₆ 1 32 37 17 6 24 30 23 38

Relação entre padrão molecular e grupos de virulência.

A – F = Grupos de virul•ncia 1 – 38 = Padr‚es moleculares

Hot spots

Brasília, DF

Dourados, MS

Considera‚…es finais

•

Sƒo poucos os exemplos de durabilidade da resist„ncia completa;

•

“Quebra” de resist„ncia ‡ um evento comum;

•

‘ muito importante conhecer a variabilidade do agente causal da

doen‚a que se est‰ procurando obter resist„ncia;

•

Avalia‚…es da rea‚ƒo das plantas em hot spots ‡ fundamental;

•

Melhoramento Assistido por Marcadores ‡ uma alternativa. No

entanto, a presen‚a de 3 genomas no trigo aumenta as dificuldades.