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Fitopatologia Brasileira

versão impressa ISSN 0100-4158

Fitopatol. bras. v.29 n.3 Brasília maio/jun. 2004

http://dx.doi.org/10.1590/S0100-41582004000300005 

ARTIGOS ARTICLES

 

Histopatologia da interação Alternaria solani e tomateiros resistente e suscetível*

 

Histopathology of the interaction between Alternaria solani and resistant and susceptible tomato plants

 

 

José Cristino A. de AraujoI; Kiyoshi MatsuokaII

IEmbrapa Amazônia Ocidental, Cx. Postal 319, CEP 69011-970, Manaus, AM, fax: (92) 621-0322, e-mail: cristino@cpaa.embrapa.br
IIDepartamento de Fitopatologia, Universidade Federal de Viçosa, CEP 36571-000, Viçosa, MG, e-mail: matsuoka@ufv.br

 

 


RESUMO

Para esclarecer a natureza da resistência à pinta-preta (Alternaria solani) em tomateiro resistente (Lycopersicon hirsutum var. glabratum) cv. CNPH 417 e suscetível (L. esculentum) cv. Miller, avaliou-se o processo de infecção, através da histopatologia. Às 6, 12, 24, 36, 48 e 72 h após as inoculações (h.a.i.) de suspensões de conídios, coletaram-se amostras de tecidos foliares que foram submetidas ao clareamento, à inclusão em resina para confecção de cortes semifinos e ao processamento para microscopia eletrônica de varredura (MEV). Pela análise das amostras clareadas, observou-se que a germinação de conídios completou-se em 24 h.a.i. O crescimento de tubos germinativos foi similar na superfície de ambos os genótipos. Entretanto, os números de apressórios formados, de penetrações nos tecidos e de lesões foram inferiores no genótipo resistente. Com relação aos eventos pós-penetração, o desenvolvimento inicial de hifas primárias e secundárias, processos posteriores de colonização e desenvolvimento de lesões, bem como a ocorrência de formação de papilas sob apressórios e de reações de hipersensibilidade foram similares em ambos os genótipos. Para a maioria dos aspectos da patogênese de A. solani, portanto, o genótipo resistente CNPH 417 comportou-se de modo similar ao suscetível, cv. Miller, exceto quanto aos números de apressórios, de penetrações e de lesões. Assim, ficou evidenciado que a resistência de L. hirsutum var. glabratum (CNPH 417) a A. solani é expressa na fase de pré-penetração, principalmente pelo baixo número de apressórios formados.

Palavras-chave adicionais: Lycopersicon spp., microscopia eletrônica de varredura, resistência, formação de apressório.


ABSTRACT

Light and scanning electron microscopy (SEM) were used to follow the infection process of Alternaria solani on leaves of resistant tomato (Lycopersicon hirsutum var. glabratum) cv. CNPH 417 and susceptible tomato (L. esculentum) cv. Miller. Conidial germination was completed 24 h after inoculation (h.a.i) and growth of germ tubes was similar on the leaf surfaces of both genotypes. However, on the resistant genotype the quantity of appressoria, tissue penetration and lesions were significantly less. The events after penetration were similar in both genotypes and included the initial development of primary and secondary hyphae, colonization processes and lesion development, frequency of formation of papilla and hypersensitive reactions. Although papilla production and hypersensitive reaction are considered as resistant reactions, they seem to have not contributed to the resistance of L. hirsutum var. glabratum to A. solani in this study. The resistant tomato genotype was similar to the susceptible one according to the aspects of pathogenesis studied, except regarding the number of appressoria, penetrations and lesions. Therefore, it was concluded that the resistance of L. hirsutum var. glabratum (CNPH 417) to A. solani is expressed during the pre-penetration phase of the fungus, mainly due to the low number of appressoria formed.


 

 

INTRODUÇÃO

A pinta-preta do tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill.), causada por Alternaria solani (Ellis & Martin) Jones & Grout), ocorre praticamente em todos os lugares do mundo onde o tomate é cultivado (Jones, 1991). O fungo ataca as folhas, hastes e frutos, resultando em desfolhamento das plantas, redução do rendimento e da qualidade dos frutos (Castro et al., 2000).

O emprego de cultivares resistentes constitui a alternativa mais eficiente e segura para o controle da doença, especialmente por reduzir os custos de produção e evitar danos à saúde humana e ao ambiente, devido à redução na aplicação de fungicidas (Shtienberg & Fry, 1990). No entanto, há carência de variedades resistentes com boas características agronômicas.

Os trabalhos conhecidos envolvendo resistência no patossistema tomateiro-A. solani priorizaram a identificação de fontes de resistência e dos fatores genéticos envolvidos e sua aplicação no melhoramento, visando à incorporação de resistência no desenvolvimento de linhagens (Barksdale & Stoner, 1977; Gardner, 1988; Nash & Gardner, 1988; Maiero et al., 1990). A resistência especificada por esses estudos é do tipo quantitativa, o que, em parte, foi corroborado pelo estudo da variabilidade do patógeno, realizado por Castro et al. (2000), que admitiu a inexistência de raças fisiológicas, devido à ausência de plantas hospedeiras diferenciadoras. Os mecanismos de resistência a agentes patogênicos são amplamente conhecidos em diversos patosistemas (Pascholati & Leite, 1995). Em princípio, esses mecanismos podem se expressar em qualquer estágio durante a patogênese (Rubiales & Niks, 1992). A histologia da interação patógeno-hospedeiro é um recurso eficiente no estudo dos processos de infecção, pois ajuda esclarecer os eventos de pré-penetração, penetração e colonização do hospedeiro, além de possibilitar entender a fisiologia da interação. Também pode ser útil no esclarecimento dos mecanismos de resistência do hospedeiro. Entretanto, a maioria dos trabalhos nessa linha (Saad & Hagedorn, 1969; Allen et al., 1983; Van Dyke & Trigiano, 1987; Aveling et al., 1994), envolvendo espécies de Alternaria e seus hospedeiros, restringe-se à morfologia da infecção, sem abordar a interação resistente e suscetível. Alguns aspectos estudados por esses autores foram: a germinação de conídios na superfície do hospedeiro; a formação de apressórios; a penetração e a colonização dos tecidos do hospedeiro. Desconhecem-se, portanto, os mecanismos estruturais e bioquímicos de defesa pré e pós-formados em hospedeiros de Alternaria spp. A ocorrência desses mecanismos pode indicar a fase em que se expressa a resistência nas interações patógeno-hospedeiro e patógeno não-hospedeiro. Assim, este trabalho objetivou avaliar, quantitativa e qualitativamente, através de processamentos histológicos e de MEV, os eventos de pré-penetração, penetração e colonização dos tecidos de tomateiros resistente e suscetível a A. solani e tentar esclarecer os mecanismos de resistência, pela comparação dos processos de infecção de A. solani em tomateiros resistente e suscetível.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Material vegetal

Para as inoculações visando aos processamentos histológicos e de microscopia eletrônica de varredura utilizou-se, como tomateiro resistente, o genótipo Lycopersicon hirsutum var. glabratum (Humb. & Bonpl.) PI 134417, catalogado como CNPH 417 (Castro, 1997) e, como suscetível, o genótipo L. esculentum cv. Miller. Os materiais foram cultivados em casa de vegetação e plantados em vasos de plástico com capacidade de 2 l. Utilizou-se como substrato solo misturado com areia e esterco de curral na proporção 3:1:1, que em seguida foi desinfestado com brometo de metila.

Obtenção de isolado de Alternaria solani e preparo de inóculo

O isolado de A. solani utilizado neste trabalho foi obtido de tomateiros doentes provenientes do campo experimental da Universidade Federal de Viçosa (UFV). Este isolado esporulava abundantemente, quando armazenado em incubadora a ±25 ºC, no escuro. A produção do inóculo foi feita conforme descrito por Araujo (2000).

Para a produção de inóculo, faziam-se repicagens a partir de colônias crescidas em tubos de ensaio, com idades entre 15 e 30 dias. Para isso, distribuíam-se em cada placa de Petri cinco a sete fragmentos de meio de cultura com estruturas do fungo. Utilizavam-se três placas com colônias de cinco a oito dias de idade para o preparo de suspensão, a qual era obtida pela adição de alíquotas de 10 ml de água às placas, cujas colônias eram suavemente raspadas com pincel. Esta operação era repetida uma vez, recolhendo-se cada alíquota em frasco Erlenmeyer. Neste processamento utilizava-se água destilada, à qual eram adicionadas duas gotas de Tween 20, para cada 100 ml e a suspensão resultante era ajustada para 5 x 10³ conídios/ml. Para isso, distribuíram-se quatro gotas de 10 µl da suspensão homogeneizada sobre lâmina de microscópio. Contagens foram feitas no microscópio comum com objetiva de 10 X, utilizando-se um contador manual. Estimou-se a concentração, tomando-se a média de duas gotas, intermediárias entre as quatro e, utilizando-se a média dos valores obtidos em quatro lâminas, fez-se a estimativa final em esporos/ml. Assim procedeu-se, porque os esporos de A. solani apresentavam volume incompatível com os espaços do hemacitômetro, inviabilizando o seu uso.

Inoculação

As inoculações foram feitas pulverizando-se a suspensão de conídios na face adaxial dos folíolos de todas as folhas, com atomizador manual De Vilbiss. A pulverização era feita até que gotas fossem formadas e começassem a escorrer e pingar pelas extremidades dos folíolos. Em seguida, as plantas eram colocadas em câmara de nevoeiro, a 25 °C, com fotoperíodo de 12 h. Após 48 h, as plantas eram transferidas para casa de vegetação.

Para as inoculações utilizaram-se tomateiros resistente e suscetível, de 35 a 38 dias de idade. Nos tecidos a serem processados para MEV, a concentração 5 x 103 esporos/ml foi insuficiente para permitir a análise. Utilizou-se, então, a concentração de 104 esporos/ml, que se mostrou satisfatória e não alterou a patogênese.

Clareamento de tecidos

Os processamentos de clareamento foram realizados em três ensaios sucessivos. Em cada ensaio coletaram-se amostras de tecido da folha 5 (sentido descendente), de tomateiros resistente e suscetível, às 6, 12, 24, 36, 48 e 72 h.a.i. A coleta de amostras em tomateiro consistiu em retirar, em cada fase, diversos fragmentos de tecidos, de aproximadamente 0,5 cm² (1,0 cm x 0,5 cm), das regiões basal e mediana de um ou dois folíolos, recolhendo-os em placas de Petri. Do total, recuperavam-se oito fragmentos para clareamento. As amostras, assim obtidas, eram imediatamente submetidas ao clareamento, seguindo a metodologia de Longo et al. (1994), modificada como segue: as amostras foram imersas em solução de cloral hidratado saturado (2,5 g/ml de água) e deixadas à temperatura ambiente. Após três ou quatro dias, as amostras foram transferidas para lactofenol. A montagem final das amostras de tomateiro era feita dispondo-se segmentos de tecido em lâmina de microscópio, as quais eram coradas com azul-de-trypan 0,05% em lactofenol.

Avaliaram-se qualitativa e quantitativamente, nos genótipos de tomateiro, germinação de conídios, formação de apressórios, penetrações, lesões, colonização, formação de papilas e reações de hipersensibilidade. Não foram quantificados os estômatos, nem mensuradas as células epidérmicas nas superfícies foliares desses materiais. Foram analisados quatro segmentos de tecido, por ensaio e por fase de amostragem, de cada um dos genótipos de tomateiro, totalizando 72 segmentos de cada genótipo. A formação de apressórios, as penetrações e as lesões foram quantificadas em 48 segmentos de cada genótipo de tomateiro, referentes às amostragens feitas em 12, 24, 36 e 48 h.a.i. (12 por amostragem e por genótipo). Entretanto, tais quantificações não foram analisadas estatisticamente, considerando que Castro (1997) e Castro et al. (2000) realizaram exaustivas análises de variáveis relacionadas com a resistência, entre as quais números de lesões/área, que evidenciaram o CNPH 417 como o mais estável e o mais resistente dentre onze genótipos de tomateiros resistentes e suscetíveis a A. solani. Também não foram quantificadas as papilas e as reações de hipersensibilidade. As amostras de tomateiro foram examinadas no microscópio de contraste diferencial de interferência, e no microscópio de luz transmitida, equipado com lâmpada HBO de 200 W. Utilizaram-se filtro de excitação BG12 e filtro de barreira de 41 a 47, para fluorescência.

Inclusão em resina

Para a confecção de cortes semifinos, utilizou-se material incluído em resina Spurr. A inclusão foi realizada seguindo-se dois métodos. Adotou-se primeiramente o método utilizado por Matsuoka (1988), em que foram coletados fragmentos de tecido, 24 e 48 h.a.i., da folha 5 de tomateiros resistente e suscetível, com aproximadamente 2 mm2, sobre os quais se pingavam gotas do fixador glutaraldeído 3%, tamponado com cacodilato de sódio a 0,05 M, pH 6,9. Os fragmentos de tecido foram imediatamente recolhidos em recipientes de vidro de 2,5 ml, contendo o mesmo fixador tamponado, e deixados em geladeira a 4 °C por uma noite. Após a fixação foram lavados em tampão cacodilato, pós-fixados por 4 h, a 4 °C, em tetróxido de ósmio, a 1%. Os fragmentos de tecido foram novamente lavados e, em seguida, desidratados em série alcóolica (30, 50, 70, 80, 95 e 100%); eles foram submetidos à inclusão em resina Spurr, através da imersão nas misturas de álcool + resina (1:1) durante 30 min, álcool + resina (1:3) por mais de 30 min, resina pura por quatro h e resina pura por 12 h. Finalmente, os fragmentos foram incluídos em resina pura usando-se formas de silicone, e levados para polimerização a 70 °C, por 24 h. O material, assim emblocado, foi seccionado a uma espessura de 1,0 µm, usando-se ultramicrótomo (Sorwall MT2-B) equipado com navalha de vidro, e as seções obtidas foram coradas com azul-de-toluidina O (bórax p.a. 0,1 g; toluidina O 0,1 g; 100 ml de água destilada). A montagem das lâminas foi feita em óleo de imersão, e as seções foram observadas em microscópio de luz.

No segundo método, utilizaram-se amostras de tecido já clareadas, porque os materiais assim emblocados podiam ser previamente visualizados ao microscópio, de modo que facilitassem o seccionamento nos pontos de interesse. Essas amostras tinham aproximadamente 0,5 cm², previamente coradas com azul-de-trypan. Antes da inclusão em resina, as amostras eram observadas ao microscópio de luz e recortadas em fragmentos menores, de aproximadamente 6,0 mm² (4,0 mm x 1,5 mm), selecionando-se aqueles que continham conídio(s), com ou sem apressórios, em locais de penetração e desenvolvimento de lesões. Esses fragmentos foram, então, desidratados e incluídos em resina, conforme descrito na metodologia anterior. As seções obtidas foram analisadas como descrito anteriormente.

Microscopia eletrônica de varredura

Para observações ao microscópio eletrônico de varredura, oito amostras de tecidos de cada genótipo de tomateiro foram preparadas 24 h após a inoculação, as quais mediam aproximadamente 16 mm² (4 x 4 mm). As amostras foram submersas em fixador Trump's 4F:1G, preparado como segue: 86 ml de água destilada + 10 ml de formaldeído (37-40%) + 4 ml de glutaraldeído (25%) + 1,16 g de NaH2PO4.H2O + 0,27 g de NaOH. Nas etapas subseqüentes de lavagem e desidratação seguiu-se a mesma metodologia utilizada no processo de inclusão em resina Spurr. Após a desidratação, os fragmentos de tecido foram submetidos à secagem ao ponto crítico, usando-se o aparelho "Critical Point Dryer" (Balzers, modelo CPD020). Os fragmentos foram montados sobre suporte de metal e coberto com um filme de ouro, por meio de pulverização catódica. O material foi examinado ao microscópio eletrônico de varredura (JEOL, modelo JSM-T200), operando em 10 kV. Todo o processamento anteriormente descrito foi repetido duas vezes. A análise dos materiais incluídos em resina e processados para MEV foi apenas morfológica, não havendo quantificação de eventos.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise dos materiais clareados às 12, 24, 36 e 48 h.a.i. mostrou que os números de lesões por amostra em L. hirsutum foram sempre inferiores aos de L. esculentum. Em 48 h.a.i., quando praticamente estava definida a quantidade de lesões a serem formadas nos dois materiais, obtiveram-se 18,0 e 6,0 lesões/cm² em L. esculentum e L. hirsutum, respectivamente (dados baseados em análises de 12 amostras de tecido clareados, de cada genótipo). Estes dados estão de acordo com os obtidos por Castro et al. (2000), que classificou o L. hirsutum var. glabratum como o mais estável fenotipicamente e o mais resistente dentre 11 genótipos de tomateiro estudados.

Os conídios de A. solani germinaram igualmente sobre a superfície foliar de ambos os genótipos de tomateiro, com a emissão de tubos germinativos em células situadas na base, na metade ou na extremidade dos conídios. A maioria dos conídios germinou até 6 h.a.i.; com 12 h.a.i., observou-se 98,9% e 97,1% de germinação dos conídios nos materiais suscetível e resistente, respectivamente. Os números de tubos germinativos/conídio em 12 h.a.i. foram 3,4 e 3,8 nos tomateiros resistente e suscetível, respectivamente, e atingiram o máximo de 4,4, em ambos os materiais, em 24 h.a.i., com a maioria dos conídios produzindo dois a cinco tubos germinativos.

Os tubos germinativos atingiram tamanhos variados (Figura 1). Os menores geralmente terminavam em dilatações tipo apressório (Figura 1D), enquanto os demais (a maioria) cresceram e formaram hifas na superfície de ambos os genótipos. Esses dados pouco divergem do observado em outros patosistemas envolvendo Alternaria spp. (Everts & Lacy, 1987; Van Dyke & Trigano, 1987; Aveling et al., 1994; McRoberts & Lennard, 1996). Além disso, Alternaria spp. germinam sobre a folhagem de plantas não-hospedeiras tão bem quanto em cultivares suscetíveis e resistentes (Rotem, 1994). Por exemplo, conídios de A. brassicae (Berk.) Sacc., A. brassicicola (Schw.) Wiltshire, A. raphani Groves & Skolko e A. solani germinaram quase na mesma taxa sobre as folhas de hospedeiros e não-hospedeiros, que incluíam colza (Brassica napus L.), papoula (Papaver rhoeas L.), tomate e trigo (Triticum aestivum L.)(McRoberts & Lennard, 1996). Não se observou orientação do crescimento dos tubos germinativos para locais específicos da superfície foliar de ambos os genótipos de tomateiro. Resultados análogos foram observados em sistemas como A. porri (Ellis) Cif.-cebola (Everts & Lacy, 1987; Aveling et al., 1994) e A. brassicae, A. brassicicola e A. raphani-brassicas (McRoberts & Lennard, 1996). Segundo Wynn (1976), a orientação do crescimento de tubos germinativos pode ser influenciada por características físicas da superfície do hospedeiro. Entretanto, neste trabalho, não foram percebidas diferenças morfológicas entre as superfícies foliares dos dois genótipos de tomateiro, as quais pareceram essencialmente similares aos microscópios de luz e eletrônico de varredura.

 


 

Em ambos os genótipos de tomateiro os apressórios caracterizaram-se como dilatações predominantemente formadas lateralmente nas hifas (Figura 1-A e B), ou nas extremidades de tubos germinativos curtos (Figura 1-D). Os apressórios eram arredondados ou claviformes, com septo nem sempre aparente. Apesar da aparente ausência de orientação do crescimento dos tubos germinativos, a maioria dos apressórios formou-se nas junções de células epidérmicas (Figuras 1 e 2), embora um número considerável tenha se formado sobre o complexo estomatal (Figura 2-B, C e F). A predominância de apressórios formados nas junções de células epidérmicas ocorre comumente em outras espécies de Alternaria e outros gêneros fúngicos (Murray & Maxwell, 1975; Gold & Mendgen, 1984; Aveling et al., 1994; McRoberts & Lennard, 1996). No entanto, essa tendência geral de os patógenos formarem apressórios nas junções de células, independentemente da espécie vegetal, pode significar que os estímulos para a formação de apressórios nessas espécies sejam características gerais da topografia foliar e das flutuações de nutrientes no microambiente das junções celulares.

 



 

Os números de apressórios por amostra no tomateiro resistente foram inferiores aos do tomateiro suscetível em todas as fases de amostragem (Tabela 1), sendo que a grande maioria formou-se entre 12 e 36 h.a.i. A forte influência do genótipo de tomateiro na formação de apressórios de A. solani parece ser um fato incomum entre Alternaria spp., apesar da escassez de estudos sobre o comportamento dessas espécies em interações com mais de um hospedeiro. McRoberts & Lennard (1996) estudaram o crescimento de A. brassicae, A. brassicicola e A. raphani em oito espécies de crucíferas hospedeiras e A. solani, A. alternata (Fr.) Keissler, A. brassicae, A. brassicicola e A. raphani, em colza, tomate, papoula e trigo (representando hospedeiras e não-hospedeiras) e constataram que, pelas taxas globais de formação de apressórios, ocorreram diferenças interespecíficas entre os patógenos, mas apenas pequena variação para espécies individuais de Alternaria spp. sobre as diferentes plantas, hospedeiras ou não.

 

 

De acordo com a quantificação de penetrações/amostra de tecido (Tabela 1), a maioria ocorreu em 24 h.a.i. em ambos os tomateiros, mas ainda continuaram até 48 h.a.i. Os números de penetrações no material resistente foram inferiores aos do material suscetível, em todas as fases de amostragem. Nos dois genótipos as penetrações quase sempre ocorreram após a formação de apressórios (Figuras 2 e 3), exceto em alguns casos, ocorridas pelo ostíolo (Figura 2A). Aproximadamente dois terços das penetrações envolveram o complexo estomatal, em que o apressório posicionou-se sobre células-guarda (Figura 3-A1 e B1), ou sobre a junção entre células-guarda e célula subsidiária (Figura 2-B, C e F). Nas penetrações em células epidérmicas, os apressórios geralmente posicionaram-se sobre a junção entre duas células (Figura 2-D e E), ou a hifa de infecção penetrou entre as paredes das duas células vizinhas (Figura 4).

 


 

 

 

A exemplo do observado neste trabalho, a penetração por Alternaria spp. comumente ocorre a partir de apressórios, comprovando o caráter essencial dessa estrutura para a patogênese (Allen et al., 1983; Van Dyke & Trigiano, 1987; Aveling et al., 1994; McRoberts & Lennard, 1996). Pode-se inferir, portanto, que os números de penetrações por A. solani no genótipo resistente foram conseqüência direta do menor número de apressórios formados nesse genótipo. Da mesma forma, o menor número de lesões no material resistente foi consequência direta do menor número de penetrações. Assim, os dados referentes a esses eventos, apresentados na Tabela 1, confirmam o 'CNPH 417' como resistente e o 'Miller' como suscetível.

Em amostras clareadas, também se observou a ocorrência de modificações de parede celular, como papilas e halos, sob apressórios, tanto no material resistente quanto no suscetível (Figura 5). Tais estruturas, no entanto, foram mais numerosas no material suscetível, em aparente conformidade com o maior número de apressórios formados nesse material. Verificou-se, ainda, a formação de apressórios múltiplos em células epidérmicas próximas ou sobre uma mesma célula, sob os quais freqüentemente formaram-se papilas (Figura 5C). É possível que um eventual bloqueio da penetração pela papila seja o estímulo para o crescimento do tubo germinativo e a formação de novos apressórios. Observações análogas foram feitas em cultivares de trigo resistente e suscetível a Drechslera tritici-repentis (Died.) Shoem. (Dushnicky et al., 1996). As papilas, formadas na interação de fungos fitopatogênicos-plantas, podem contribuir para a resistência, ao restringir o avanço de hifas de infecção, havendo um consenso de que a sua formação é um fator de resistência (Aist, 1983). A velocidade de formação e a composição das papilas, como eventuais fatores determinantes na eficiência em deter o patógeno, não foram averiguadas neste estudo. Entretanto, a maior freqüência de papilas no material suscetível torna secundária a importância daqueles fatores na resistência do tomateiro a A. solani e sugere que a formação dessas estruturas não é uma reação específica à resistência.

 


 

Neste trabalho, as reações celulares à penetração por A. solani foram além da formação de papilas e halos. Assim, verificou-se que em diversos locais de penetração, principalmente em 48 h.a.i., uma ou mais células apresentavam o conteúdo celular alterado, de aspecto granulado e coloração marrom (Figura 6). Ao mesmo tempo, as hifas formadas após a penetração ficavam restritas à célula invadida, sem atingir o mesófilo. Tais reações, semelhantes a hipersensibilidade, foram freqüentemente observadas tanto no material resistente quanto no suscetível, indicando que, a exemplo das papilas e halos, não contribuíram para a expressão da resistência de L. hirsutum var. glabratum a A. solani.

 

 

Os eventos iniciais da colonização por A. solani ocorreram conforme o modo de penetração do fungo nos tecidos. Assim, após a penetração diretamente em célula epidérmica, em célula subsidiária ou em célula-guarda, desenvolveu-se uma hifa primária espessa, que se ramificou em hifas secundárias delgadas intracelulares. Estas hifas atravessaram a parede inferior da célula e cresceram para o mesófilo, intercelularmente (Figura 3). Quando a penetração ocorreu entre células adjacentes, o fungo pareceu desenvolver uma hifa de infecção espessa entre as paredes laterais das células, ramificando-se ao atingir o tecido paliçádico e avançando intercelularmente ou intracelularmente (Figura 4). Após a penetração pelo poro estomatal, formou-se uma hifa primária espessa na cavidade subestomatal, a qual, em seguida, ramificou-se em hifas secundárias delgadas, que avançaram para o tecido paliçádico, intercelularmente. Este processo de colonização foi similar em ambos os genótipos de tomateiro e pouco divergiu do observado em folhas de cebola (Allium cepae L.) colonizadas por A. porri (Aveling et al., 1994) e em folhas de feijão (Phaseolus vulgaris L.) colonizadas por A. tenuis Ness (Saad & Hagedorn, 1969). Nestes dois casos, os diâmetros das hifas primárias aparentemente foram maiores que os de A. solani em tomateiros, uma vez que os autores classificaram-nas como hifas primárias bulbosas.

A fase posterior de colonização, correspondente à expansão de lesões e necrose dos tecidos, não foi avaliada. Aparentemente, a natureza fisiológica do processo foi similar nos dois genótipos, como observado na fase inicial. Resultados obtidos por Castro (1997) fortalecem esta constatação, em que, para a taxa de expansão de lesões, o 'CNPH 417' foi incluído entre os maiores valores obtidos, comportando-se como suscetível. Entretanto, para as variáveis percentagem de tecido foliar necrosado, taxa de progresso da doença e área abaixo da curva de progresso da doença, Castro (1997) registrou os menores valores para o 'CNPH 417', mostrando uma alta correlação entre essas variáveis e o número de lesões/área e caracterizando este material como resistente.

A análise do processo de infecção, portanto, evidenciou a formação de um menor número de apressórios como o fator determinante na resistência do 'CNPH 417' a A. solani. Entretanto, a elucidação desse fenômeno não foi explorada neste trabalho, mas os fatores envolvidos na indução da formação de apressórios têm sido amplamente estudados em outros patossistemas.

Emmett & Parbery (1975) sugeriram a separação de patógenos fúngicos formadores de apressórios em dois grandes grupos: aqueles que requerem uma ou mais condições específicas para a formação de apressórios e aqueles que formam apressórios em resposta a um conjunto mais geral de estímulos. O agente da ferrugem do feijoeiro [Uromyces appendiculatus (Pers.) Unger], cujo sinal para a diferenciação do apressório Hoch et al. (1987) demonstraram ser a altura de 0,5 µm da abertura estomatal, parece pertencer ao primeiro grupo. Enquanto os estudos das interações patógeno-hospedeiro e patógeno-não hospedeiro, realizados por McRoberts & Lennard (1996), sugerem que Alternaria spp. recaem no segundo grupo. Entretanto, as diferenças nos números de apressórios entre os genótipos de tomateiro, neste trabalho, requerem cautela neste tipo de interpretação. A aparente similaridade entre as superfícies foliares das duas cultivares de tomateiro, observadas aos microscópios de luz e eletrônico de varredura, sugere que a baixa formação de apressórios no resistente pode ser causada por um caráter particular, possivelmente químico. Ao mesmo tempo, a indução da formação de apressórios, no suscetível, pode ser exercida por um conjunto mais geral de estímulos, conforme sugerido por Emmett & Parbery (1975). Pesquisas realizadas nos últimos trinta anos identificaram sinais químicos e, ou físicos (topográficos) envolvidos na indução da formação de apressórios. Neste contexto, destacam-se os estudos sobre a composição e aspectos nutricionais da superfície do hospedeiro e de substratos artificiais, incluindo sinais químicos como K+, Ca++, sacarose, compostos fenólicos e extratos vegetais, entre outros, que produziram informações úteis sobre a gênese de apressórios em diferentes patossistemas (Hoch et al., 1987; Clay et al., 1994; Rubiales & Niks 1996). Numa abordagem física, o uso de réplicas artificiais inertes da superfície foliar ou superfícies inertes lisas, modificadas por ranhuras ou elevações microscópicas, também foram utilizadas com sucesso por alguns autores (Wynn, 1976; Hoch et al., 1987; Clay et al., 1994). Assim, o conhecimento acumulado nesses anos propicia boas perspectivas para o esclarecimento do fenômeno observado neste estudo, a partir do qual medidas efetivas de controle da pinta preta e de outras doenças fúngicas poderão ser preconizadas.

Em suma, para a maioria dos aspectos da patogênese por A. solani, observados neste estudo, o genótipo resistente de tomateiro teve comportamento similar ao suscetível, exceto quanto aos números de apressórios, de penetrações e de lesões. Portanto, o evento crucial para a expressão da resistência de L. hirsutum var. glabratum a A. solani ocorre na fase de pré-penetração, especificamente em razão do baixo número de apressórios formados na superfície foliar.

 

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Aceito para publicação em 12/12/2003

 

 

Autor para correspondência: José Cristino Abreu de Araujo
* Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor. Universidade Federal de Viçosa. (2000).