Bactérias Fitopatogênicas

Fitopatologia Geral

Bactérias como Agentes de Doenças em Plantas

Histórico 

1869, Dranert: biólogo alemão em visita a região do Recôncav Recôncavoo Baiano, Baiano, descreveu descreveu estrias estrias em canade-açúcar, de-açúcar, posteriorment posteriormentee foi constatado constatado Pseudomonas rubrilineans

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Em 1882, o pesquisador Thomas J. Burril (trabalho pioneiro atribuído à queima da macieira e da pereira a causa bacteriana) Em 1882, 1882, Walker, alker, cienti cientista sta holandê holandês, s, descrev descreveu eu o amarelecimento do jacinto afirmando tratar-se de enfermidade causada por uma bactéria;

Histórico 

1869, Dranert: biólogo alemão em visita a região do Recôncav Recôncavoo Baiano, Baiano, descreveu descreveu estrias estrias em canade-açúcar, de-açúcar, posteriorment posteriormentee foi constatado constatado Pseudomonas rubrilineans

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Em 1882, o pesquisador Thomas J. Burril (trabalho pioneiro atribuído à queima da macieira e da pereira a causa bacteriana) Em 1882, 1882, Walker, alker, cienti cientista sta holandê holandês, s, descrev descreveu eu o amarelecimento do jacinto afirmando tratar-se de enfermidade causada por uma bactéria;

Histórico 

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Em 1889, ERWIN FRANK SMITH, Americano Pai da Bacter Bacteriologi iologiaa de Plantas Plantas - Descrev Descreveu eu várias doenças bacterianas de plantas Século Século XX: Pesquisas foram sendo feitas confirmando que bactérias são importantes pató patóge geno noss de plant plantas as;;

Importância Econômica das Fitobacterioses 

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Gravidade das doenças em culturas exploradas economicamente; Facilidade de disseminação; Dificuldade de controle; Ex. Cancro cítrico ( X. axonopodis pv. citri ) –  surgiu na década de 50, Presidente Prudente –  reduz a produção e inviabiliza a exportação dos frutos “in natura”; Ex. Murcha bacteriana das solanáceas (Ralstonia solanacearum) –  ocorrência em todo território nacional

Murcha Bacteriana Ralstonia solanacearum

Murcha Bacteriana Ralstonia solanacearum

Cancro cítrico  Xanthomonas axonopodis

Alface Pseudomonas cichorii 

Podridão mole Erwinia carotovora

Morfologia 

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Grande diversidade de forma e arranjamento; Maioria das bactérias fitopatogênicas –  formato de bastonete e não formam esporo ou estrutura de resistência/repouso Tamanho varia de 1,0 –  5,0 x 0,5 –  1,0 µm;

Cocos

Cocos e bastonetes

Bastonete

Vibrião

Espiroqueta

Esquema de uma célula bacteriana

Cápsula 

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Substância mucilaginosa; Maioria das bactérias é de composição polissacarídica e em casos raros polímeros nitrogenados; Polissacarídeo é o principal componente e por ser o mais externo a célula, costuma ser denominado EPS (exopolissacarídeo);

Funções: ◦

◦

◦

Aderência; Proteger a célula bacteriana contra condições adversas do meio ambiente; Toxina

Flagelos 

Estruturas alongadas, delgadas e sinuosas;

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Natureza protéica (flagelina);

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Função: ◦

◦

Locomoção; Presença Presença de flagelo x virulência

Flagelos Importância: na taxonomia; • •

•

•

Espéc spécie iess de Erwinia são são gera geralm lmen ente te peri peritr tríq íqui uias as;; Espécies de monotríquias;

Xanthomonas

são

geralmente

Espécies de lofotríquias;

Pseudomonas

são

geralmente

Espéc spécie iess de Clavibacter  são são tipi tipica came ment ntee atrí atríqu quia ias; s;

Flagelos

Locomoção

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Quando a bactéria se move em uma direção: nado ou corrida

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Desvio:

quando as corridas são interrompidas causados por inversão da rotação flagelar

Parede Celular 

Envoltório rígido, 20% do peso da célula

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Peptídeo  –  glicano –  principal (somente em procariotas);

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Função das camadas:

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Externa: ◦

◦

◦



Participação na permeabilidade e no transporte Proteção contra enzimas e antibióticos Barreira para corantes e substâncias tóxicas

Rígida: ◦

◦

Peptídeo-glicano determinante da forma da célula Previne choques osmóticos, devido a sua rigidez.

Teste de Gram NEGATIVA •

Parede mais permeável

Álcool remove o cristal violeta e o iodo •

POSITIVA •

Parede mais impermeável

•

Álcool não consegue descolori-las

Teste de Gram •

Classificação em 2 grandes Grupos: 1884 - Método de Coloração de Gram (Bacteriologista dinamarquês Hans Christian Gram) • Gram positivas: roxo • Gram negativas: vermelho ◦

Parede Celular das Bactérias Gram Positivas 

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Peptidoglicano (espesso, muitas camadas) Ácidos teicóicos: Está ligado à camada de peptideoglicana Ácidos lipoteicóicos: Atravessa a camada de peptideoglicana e está ligado à membrana plasmática Proteínas ◦

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◦



PAREDE CELULAR DA BACTÉRIA GRAM POSITIVA

Parede Celular das Bactérias Gram Negativas • • •

Peptidoglicano (1 ou poucas camadas) Não contém ácidos teicóicos Membrana externa  –  Fosfolipídeos  –  Proteínas  –  Lipopolissacarídeos  –  Lipoproteínas  –  Porinas • FUNÇÃO: barreira par certos antibióticos, enzimas

Parede Celular das Bactérias Gram Negativas

Teste de Gram

Bacillus subtilis

Escherichia coli

Confirmação do Teste Gram 

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Utilização do KOH 3% Bactérias gram-negativas lisam Liberam o DNA e tornam a mistura mais viscosa Fibras de DNA viscoso são visualizadas erguendo a alça de inoculação para fora da mistura

Crescimento de Bactérias 

Crescimento - PG (período de geração)  –  varia de 20 a 60 minutos;

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LAG –  latência ou adaptação;



LOG –  exponencial  –  multiplicação rápida;

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ESTACIONÁRIA –  células viáveis = cél. Mortas;



MORTE –  Nº de células que morrem é maior do que o nº de células que se dividem. Secreções tóxicas torna a multiplicação mais lenta.

Fases do crescimento 

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Uma curva de crescimento bacteriano demonstra o crescimento das células durante uma período de tempo. 4 Fases do Crescimento: 

Fase Lag

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Fase Log (Fase logarítmica)

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Fase Estacionária



Fase de morte celular

Fase Lag Durante um certo período de tempo, o n° de células sofre pequenas variações



Neste período ocorre ausência de divisão celular (1 h a dias)





As células estão em estado de latência

A população está passando por um período de intensa atividade metabólica, principalmente síntese de enzimas e moléculas variadas



Fase Log A partir de um determinado momento as células iniciam seu processo de divisão e entram no período de crescimento ou aumento logarítmico A reprodução encontra-se extremamente ativa e o tempo de geração atinge um valor constante Período onde há maior atividade metbólica Entretanto: microrganismos estão sensíveis à mudanças ambientais

•

•

•

•

Fase Estacionária Em um determinado momento a velocidade de crescimento começa a diminuir por diversos fatores: nutrientes, produtos de degradação, mudanças de pH e a população se torna ESTÁVEL



Fase de Morte Celular 



O n° de células mortas > o n° de células novas <

diminuindo o n° de células viáveis Aumenta a taxa de morte da população podendo alcançar um valor constante máximo



Depois da morte da maioria das células, há uma queda drástica na taxa de morte.



Colônia de E. coli formada após 11,5 horas de crescimento em meio de cultura sólido a 37°C.

Sintomas e sinais

 X. axonopodis pv vitians

P. syringae pv. tomato

Exsudação em gota

E. amylovora

Típico de bacterioses de plantas

PUS

EXSUDAÇÃO

ANASARCA

Podridão mole

- Apodrecimento + Odor;

- Órgãos de reserva;

- Comuns a certos gêneros

Tumores

Cancro

Murcha

Morte das pontas

Ralstonia solanacearum

Erwinia amylovora

Gêneros e espécies mais importantes Agrobacterium - A. tumefaciens – tumores em plantas

- A. rhizogenes – raiz em cabeleira

Pseudomonas - P. syringae pv. lachrymans – mancha

angular em pepino

- P. cichorii - alface

Erwinia

E. carotovora subsp. carotovora •

•

E. crhysanthemi

E. carotovora subsp atroseptica •

Ralstonia •

Ralstonia solanacearum –

murcha em solanáceas

 Xanthomonas  X. axonopodis pv. phaseoli

Streptomyces S. scabies

– 

sarna da batata

Curtobacterium C. flaccumfaciens

do feijoeiro.

pv. flaccumfaciens murcha – 

Clavibacter C. michiganensis subsp. michiganensis – cancro C. xyli subsp. xyli  – raquitismo da soqueira

Tabela 1. Principais gêneros de bactérias fitopatogênicas, aspectos morfológicos, espécies e doenças causadas.

Ciclo das relações patógeno-hospedeiro  – Sobrevivência Órgãos vegetais infectados •

•

•

Solo, Sementes Epífitas, Água

Disseminação

Penetração Aberturas naturais

Ferimentos

Colonização

Depende do: - Tipo de interação bactéria/planta - Grau de suscetibilidade do hospedeiro - Grau de agressividade da bactéria - Modo e local de penetração - Condições ambientais

Medidas de controle

Rotação

Sementes

Adubação

Cult. resistentes

Solarização

Irrigação

Controle Químico

Referências bibliográficas - AGRIOS, G. N. Plant diseases caused by prokariotes: bacteria and mollicutes. In: AGRIOS, G. N. Plant pathology. 5thed. San Diego: Academic Press, 2005. p. 922p; - FERREIRA, L. P. SALGADO, C. L. Bact´rias. In: BERGAMIN FILHO, A.; KIMATI, H.; AMORIM, L. (Eds.). Manual de Fitopatologia: princípios e conceitos. 3. ed. São Paulo: Agronômica Ceres, 1995. v. 1, p. 97-131; - GOTO, M. Fundamentals of bacterial plant pathology. San Diego: Academic Press, 1992. 342p; - ROMEIRO, R. S. Bactérias fitopatogênicas. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 1995. 283p.