Efeito de substratos sobre a germinação de uredosporos e comprimento de tubos germinativos de Puccinia triticina

Effect of substrata on germination of urediniospores and on length of germ tube of Puccinia triticina

COMUNICAÇÕES COMMUNICATIONS

Efeito de substratos sobre a germinação de uredosporos e comprimento de tubos germinativos de Puccinia triticina

Effect of substrata on germination of urediniospores and on length of germ tube of Puccinia triticina

Erlei M. Reis; Rudinei L. Richter

Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade de Passo Fundo, CEP 99001-970, Passo Fundo, RS, e-mail: [e-mail]

RESUMO

O presente trabalho teve como objetivo testar alguns substratos para elevar a taxa de germinação de uredosporos e promover um maior crescimento dos tubos germinativos do agente causal da ferrugem da folha do trigo (Puccinia triticina) e compará-los ao substrato água-ágar considerado padrão. Foram testados os substratos: água-ágar, batata sacarose ágar (BSA), 1/4 BSA, dextrose-ágar, frutose-ágar, manitol-ágar, sacarose-ágar, infusão de folhas de trigo-ágar e extrato de folhas de trigo-ágar. Após a deposição dos uredosporos nas placas de petri contendo os substratos, o material foi incubado em câmara de crescimento, no escuro a 20 ºC, por 6, 12 e 24 horas. Avaliou-se a germinação dos uredosporos e mediu-se o comprimento dos tubos germinativos. As médias de germinação e de comprimento dos tubos germinativos foram comparadas pelo teste de Duncan a 5%. Os valores mais elevados de germinação de uredosporos e do comprimento do tubo germinativo foram observados nos substratos infusão de folhas de trigo-ágar e extrato de folhas de trigo-ágar.

Palavras-chave adicionais: ferrugem da folha, Triticum aestivum.

ABSTRACT

The objective of this study was to test a methodology which provides a better germination rate of urediniospores and higher growth of germ tubes of the causal agent of wheat leaf rust (Puccinia triticina) in relation to the water-agar substratum. The following substrata were tested: water-agar, potato-sucrose-agar (PSA), 1/4 PSA, dextrose-agar, fructose-agar, manitol-agar, sucrose-agar, wheat-leaves infusion-agar and, wheat-leaves extract-agar. A urediniospore suspension was poured on the substrata in Petri dishes and incubated in growth room, in darkness at 20 ºC, for 6, 12 and, 24 hours. Germination of urediniospores and length of the germ tube were assessed. Means for germination and germ tube length were compared by Duncan test at 5%. The highest germination rate and germ tube growth were observed on the wheat-leaves infusion and wheat-leaves extract-agar substrata.

Additional keywords: leaf rust, Triticum aestivum.

INTRODUÇÃO

A cultura do trigo se constitui na melhor alternativa econômica para cultivo de inverno no sul do Brasil (Anônimo, 2003). O sistema de produção de trigo exige um alto grau de tecnificação para garantir produtividade e qualidade da produção que possibilitem resultado econômico ao produtor e competitividade vantajosa num mercado cada vez mais globalizado. Há, contudo, dificuldades quanto à produção de cereais de inverno, as quais se devem a ocorrência de doenças que estão relacionadas com as adversidades climáticas ocorrentes no sul do Brasil. As chuvas freqüentes durante o espigamento, aliada à temperatura alta, contribuindo para o ataque severo de doenças, constitui-se na principal causa da instabilidade das safras (Reis et al., 2001).

Dentre as doenças do trigo destaca-se a ferrugem da folha causada pelo fungo Puccinia triticina Ericks. (Samborski, 1985).

As principais estratégias de controle da ferrugem da folha do trigo concentram-se no desenvolvimento de cultivares com resistência genética e na aplicação de fungicidas nos órgão aéreos quando a intensidade da doença atingir o limiar de ação. Segundo Barcellos et al. (1997), apesar dos esforços da pesquisa, a resistência à ferrugem da folha não é durável, e por isso, freqüentemente os cultivares cultivados como resistentes tem os mecanismos de defesa vencidos pelas novas raças virulentas de P. triticina.

Na safra 2002 foi observado na região dos Campos Gerais do Paraná, que um fungicida do grupo dos triazóis não controlou satisfatoriamente a ferrugem da folha. Esse fato foi observado no cultivar trigo OR–1 tendo-se levantado a hipótese de que poderia ter surgido uma nova raça do fungo com insensibilidade ao princípio ativo daquele fungicida.

Uma das maneiras de se avaliar a sensibilidade de um fungo a substâncias químicas é através de experimentos conduzidos em laboratório com substrato artificial, onde se quantifica o comportamento da germinação dos esporos ou o crescimento do micélio sobre substratos suplementados com concentrações crescentes de princípios ativos de fungicidas. Um substrato comumente utilizado é o meio ágar-água (Torgeson, 1967). Porém, neste substrato a taxa de germinação de urediniosporos das ferrugens é reduzida, provavelmente por serem parasitas biotróficos. Baseado no relatado de Suzuki et al. (1998), levantou-se a hipótese que exsudatos foliares do trigo pudessem estimular a germinação de uredosporos "in vitro".

Este trabalho teve por objetivo identificar um substrato que proporcione melhor taxa de germinação de uredosporos e promova um maior crescimento dos tubos germinativos dos esporos de P. triticina em relação ao substrato padrão ágar-água.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no laboratório de Fitopatologia da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade de Passo Fundo. Foram utilizados nove substratos: ágar-água (12 g de ágar/litro de água), batata-sacarose-ágar (200 g de batata, 20 g de sacarose e 12 g de ágar/litro de água), batata-sacarose-ágar (1/4), sacarose-ágar (12 g de agar; 11,88 g de sacarose em 1 litro de água), frutose-ágar (12 g de agar; 12,5 g de frutose em 1 litro de água), dextrose-ágar (12 g de agar; 12,5 g de dextrose por litro de água), manitol-ágar (12 g de agar; 12,64 g de manitol por litro de água), infusão de folhas de trigo ágar (12 g de ágar, 1g de folhas de trigo por litro de água) e extrato de folhas de trigo ágar (12 g de ágar, 1g de folhas de trigo por litro de água). Foram utilizadas igualmente para todos os substratos 5 g de carbono por litro para cada fonte. A unidade experimental foi constituída de uma placa de petri. Foram utilizadas quatro repetições para cada tratamento.

Os uredosporos, coletados nas uredopústulas de folhas de trigo naturalmente infectadas, foram suspensos e diluídos em água para obtenção de uma concentração conhecida (aproximadamente 500 uredoporos/placa) e vertido 1 mL da suspensão sobre os substratos. As placas foram incubadas em câmaras de crescimento, à temperatura de 20ºC, no escuro, por períodos de 6, 12 e 24 h.

A germinação dos uredosporos foi avaliada em microscópio óptico pela varredura da placa, se examinado 50 uredosporos por repetição. Considerou-se como germinado o uredosporo que apresentou o tubo germinativo mais longo do que o seu maior diâmetro (Sharvelle,1969). O comprimento do tubo germinativo foi mensurado com um micrômetro adaptado a ocular do microscópio.

Os experimentos foram repetidos duas vezes. Na análise estatística os dados foram transformados em (), por não apresentarem distribuição normal, decorrente do aparecimento de porcentagens próximas a zero em dois tratamentos. Os dados foram analisados seguindo o modelo experimental fatorial num arranjo de tratamentos completamente casualizados sendo submetidos ao teste de comparação de médias (Duncan a 5%).

RESULTADOS E DISCUSÃO

De acordo com os resultados da analise de variância, houve interação significativa entre substratos e tempo de exposição, tanto para taxa de germinação de uredosporos como para o comprimento do tubo germinativo. Nesse sentido, para o tempo de exposição de 6 h o substrato que apresentou a maior taxa de germinação de uredosporos, foi o extrato de folhas de trigo-ágar (63,61% de germinação), porém não diferenciou significativamente dos tratamentos dextrose-ágar, sacarose-ágar, batata-sacarose-ágar e batata-sacarose-ágar (1/4) (Tabela 1). A menor taxa de germinação para o tempo de exposição de 6 h foi obtida no substrato manitol-ágar (1% de germinação), não diferindo significativamente do substrato frutose-ágar. Já no tempo de exposição de 12 h, o substrato que obteve a melhor taxa de germinação foi a infusão de folhas de trigo-ágar (61,35% de germinação), não diferenciando significativamente dos substratos extrato de folhas de trigo-ágar, dextrose-ágar, sacarose-ágar, batata-sacarose-ágar (1/4) e água-ágar (Tabela 1). A menor porcentagem absoluta de germinação para o tempo de exposição de 12 h foi obtida no substrato manitol-ágar com 29,56% de germinação. No tempo de exposição de 24 h, o substrato infusão de folhas de trigo-ágar proporcionou a melhor taxa de germinação (55,71% de germinação), não diferindo significativamente dos demais substratos, com exceção do substrato frutose-ágar. A menor taxa de germinação ocorrida no tempo de exposição de 24 h foi no substrato frutose-ágar com 33,32% de germinação, não diferindo significativamente dos substratos água-ágar, batata-sacarose-ágar, sacarose-ágar e dextrose-ágar.

Os tratamentos não apresentaram diferenças significativas quanto à porcentagem de uredosporos germinados devido a variação no tempo de exposição, com exceção dos tratamentos frutose-ágar e infusão de folhas de trigo-ágar, os quais apresentaram a maior germinação de uredosporos em ambos os casos, com 12 e 24 h de exposição. O substrato manitol-ágar proporcionou a maior taxa de germinação no tempo de exposição de 24 h.

A máxima germinação detectada ocorreu no substrato extrato de folhas de trigo-ágar com 63,61% com 6 h de exposição. Esse número ainda pode ser considerado baixo e, portanto, outros substratos e condições ambientais devem ser pesquisados para melhorar ainda mais a taxa de germinação. Por outro lado, a menor germinação foi detectada no substrato manitol-ágar com 1% de viabilidade com apenas 6 h de exposição, não diferindo significativamente do substrato frutose-ágar com 6 h de exposição.

O substrato manitol-ágar foi o único que respondeu positiva e significativamente ao aumento do tempo de exposição ao incrementar a germinação em função desta variável. Com 6 h houve uma germinação de 1,0%, 12 h germinação de 29,6 % e 24 h germinação de 49 6%. No entanto, em trabalhos de pesquisa o desejável é obter a máxima germinação com o menor tempo de exposição. Nesse sentido o melhor substrato foi o extrato de folhas de trigo-ágar (Tabela 1).

Quanto ao efeito dos substratos no crescimento dos tubos germinativos, observa-se que o maior crescimento do tubo germinativo ocorreu com a utilização do substrato extrato de folhas de trigo-ágar (38,7 µm de comprimento) com tempo de exposição de 6 h, não diferenciando significativamente do substrato infusão de folhas de trigo-ágar (Tabela 2). O menor comprimento do tubo germinativo observado no tempo de exposição de 6 h ocorreu no substrato manitol-ágar, não diferindo significativamente do substrato frutose-ágar. No tempo de exposição de 12 h, observou-se que o maior comprimento do pró-micélio foi proporcionado pelo substrato infusão de folhas de trigo-ágar (53,5 µm de comprimento), não sendo sobrepujado por nenhum dos demais substratos no mesmo tempo de exposição. O menor comprimento do pró-micélio para o tempo de exposição de 12 h foi observado no substrato frutose-ágar, não diferindo significativamente dos substratos, manitol-ágar, água-ágar e sacarose-ágar. No tempo de exposição de 24 h, o substrato que proporcionou o maior comprimento do tubo germinativo foi a infusão de folhas de trigo-ágar (52,0 µm de comprimento), não diferindo significativamente do substrato extrato de folhas de trigo-ágar. No substrato frutose-ágar observou-se o menor comprimento absoluto do tubo germinativo para o tempo de exposição de 24 h.

Para a variável tempo de exposição observou-se que o substrato batata-sacarose-ágar (1/4), proporcionou o maior comprimento do tubo germinativo no tempo de exposição de 12 h. Nos substratos frutose-ágar e infusão de folhas de trigo-ágar, o maior comprimento do tubo germinativo observado em ambos os casos foi nos tempos de exposição de 12 e 24 h. Já para os substratos manitol-ágar e extrato de folhas de trigo-ágar, o maior comprimento do tubo germinativo observou-se em 24 h de exposição. Nos demais substratos água-ágar, batata-sacarose-ágar, sacarose-ágar e dextrose-ágar, não se observou diferenças significativas no comprimento do pró-micélio nos tempos de exposição testados.

O menor comprimento do tubo germinativo foi observado no substrato manitol-ágar no tempo de exposição de 6 h (1,2 µm de comprimento), não diferindo significativamente do substrato frutose-ágar no tempo de exposição de 6 h.

Folhas de trigo, possivelmente, devem liberar compostos químicos solúveis em água capazes de induzir a germinação de uredosporos e estimular um maior crescimento do tubo germinativo, principalmente de fungos biotróficos. Fato semelhante foi relatado para Puccinia psidii Winter por Susuki et al. (1998) e Susuki & Silveira (2003).

Embora se trate de um parasita biotrófico, houve resposta do substrato sobre o crescimento dos tubos germinativos indicando haver absorção e aproveitamento dos nutrientes disponíveis de modo a promover crescimento do tubo germinativo. Portanto, os substratos infusão de folhas ou extrato foliar, podem ser utilizados nos testes de sensibilidade de P. triticina a fungicidas em condições in vitro. Com esse procedimento, pode-se determinar a DE₅₀ (concentração inibitória de 50% da germinação de esporos ou do comprimento micelial) de fungicidas a P. triticina e monitorar sua variabilidade em função da sensibilidade à substâncias químicas em função do tempo de exposição.

Os resultados obtidos permitem concluir que os substratos extrato de folhas de trigo-ágar e infusão de folhas de trigo-ágar promoveram o crescimento do tubo germinativo de P. triticina de maneira superior ao substrato padrão água-ágar e com um tempo de exposição de 12 hs.

Recebido 21 Novembro 2005 - Aceito 12 Dezembro 2006 - FB 5114

Autor para correspondência: Erlei Melo Reis

• ANONIMO. Reunião da Comissão Sul Brasileira de Pesquisa de Trigo. Indicações técnicas da comissão sul-brasileira de pesquisa de trigo. Passo Fundo, RS. Embrapa Trigo. 2003.
• BARCELLOS, A.L., MORAES-FERNANDES, M.I.B. & ROELFS, A.P. Ferrugem da folha do trigo (Puccinia recondita): durabilidade da resistência. Summa Phytopathologica 23:101-117. 1997.
• REIS, E.M., CASA, R.T. & MEDEIROS, C.A. Diagnose, patometria e controle de doenças de cereais de inverno. Londrina. ES Comunicação S/C Ltda. 2001.
• SAMBORSKI, D.J. Wheat leaf rust. In: Roelfs, A.P. & Bushnell, W.R. (Eds.) The cereal rusts: Disease, distribution, epidemiology, and control. Orlando FL. Academic Press 2v. 1985. pp. 39-59.
• SHARVELLE, E.G. Chemical control of plant diseases. Fort Worth. Prestigie Press. 1969.
• SUZUKI, M.S., SILVEIRA, S.F. & ALFENAS, A.C. Germinação de urediniosporos de Puccinia psidii Wint. em meio de ágar com extratos foliares de goiaba, jambo ou eucalipto. Fitopatologia Brasileira 23:285. 1998. (Resumo)
• SUZUKI, M.S. & SILVEIRA, S.F. Germinação in vitro de urediniosporos de Puccinia psidii armazenados sob diferentes combinações de umidade relativa e temperatura. Summa Phytopathologica 29:188-192. 2003.
• TORGESON, D.C. Determination and measurement of fungitoxicity. In: Fungicides. An advanced treatise. New York NY. Academic Press. pp. 93-123. 1967.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  12 Abr 2007
• Data do Fascículo
  Fev 2007

Histórico

• Recebido
  21 Nov 2005
• Aceito
  12 Dez 2006