Transcript
Taxonomia, Sintomatologia e
TransmissãoFitopatologia I
Érico de Campos Dianese
Leva-se em consideração as características da partícula, os sintomas causados, a hospedeira
Taxonomia e Nomenclatura
Taxonomia:
◦ Ciência que se ocupa da classificação dos seres vivos, utilizando um sistema uniforme que expressa, da forma mais fiel, o grau de semelhança entre eles
Taxonomia e Nomenclatura
TAXONOMIA PROPRIEDADES VIRAIS
Morfologia Tamanho, Forma, Envelope
Físico-químicas Massa molecular,Densidade
Genoma Tipo de ácido nucléicoSegmentação,Sequência
Macromoléculas Proteínas,Lipídeos
TAXONOMIAGENOMA E REPLICAÇÃO
Organização do Genoma
Estratégias de Replicação
Estratégias de Expressão
Sítios de acumulação de proteínas virais
Citopatologia, formação de corpos de inclusão
TAXONOMIAPROPRIEDADES ANTIGÊNICAS
Relacionamento sorológico
TAXONOMIAPROPRIEDADES BIOLÓGICAS
Gama de hospedeiras
Transmissão
Vetor
Classificação dos vírus (ICTV):
◦ Ordem: ......virales◦ Família: ......viridae◦ Subfamília:......virinae◦ Gênero:......virus◦ Espécie:......virus
Categorias Taxonômicas
De acordo com o último relatório do ICTV (2010):
◦ 6 Ordens◦ 87 Famílias◦ 19 Subfamílias◦ 348 Gêneros◦ 2285 Espécies
◦ E milhares de isolados de vírus de bactérias, plantas e animais
Categorias Taxonômicas
Para outros organismos:
◦ Latim◦ Nomenclatura Binomial – nomenclatura de Lineu
Xanthomonas campestris Xylela fastidiosa Meloidogyne incognita Xiphinema index Alternaria solani
Regras de Nomenclatura
Para vírus:
◦ Atualmente:
HOSPEDEIRO SINTOMAS + VÍRUS
Tomato yellow leaf curl virus Cucumber mosaic virus Lettuce mosaic virus
Bean golden mosaic virus
Citrus tristeza virus
Regras de Nomenclatura
Para vírus:
◦ Acrônimos
Cucumber mosaic virus CMV Tomato chlorotic mottle virus ToCMoV Potato virus Y PVY Tomato spotted wilt virus TSWV Human papilloma virus HPV Human immunodeficiency virus HIV
Regras de Nomenclatura
Família: Bunyaviridae
Gênero: Tospovirus
Espécie: Tomato spotted wilt virus
Acrônimo: TSWV
Regras de Nomenclatura
International Committee for Taxonomy of Viruses
◦ Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus
◦ Reuniões que definem a taxonomia e a nomenclatura de todas as espécies de vírus existentes
ICTV
Sintomatologia?
Sintomas
Sintomas X Sinais
Sintomas de vírus em plantas
Alterações:
◦ No crescimento
◦ No desenvolvimento
◦ No metabolismo
Importânica para a fitovirologia
◦ Identificação inicial baseada em sintomas◦ Conjunto de sintomas
Sintomas
Sintomatologia
Valor Diagnóstico
Nomenclatura
Hospedeiras Diferenciais
Avaliações de Campo
- Sorologia- Microscopia eletrônica - Molecular
Sintoma principal + Hospedeira(Cucumber mosaic virus)
Plantas indicadoras
LevantamentosPrejuízosResistência
Resultado da infecção viral
Como ocorrem os sintomas?
2 Decapsidação
3 Replicação
4 Acumulação
5 Translocação
1 Entrada do vírus
Curta distância
Longa distância
Fisiológicas Histológicas Morfológicas
Fisiológicas Histológicas Morfológicas
Hospedeira
Localização do plantio
Condições climáticas
Co-infecção com outro(s) patógeno(s)
Composição química do solo
Fatores que influenciam a expressão de sintomas
Infecção já presente na semente
Isolado do patógeno
Época do ano
Quantidade inicial de inóculo
Etc...
Fatores que influenciam a expressão de sintomas
Isolados virais
◦ Dois isolados podem apresentar diferentes níveis de patogenicidade
Isolado capaz de gerar sintomas característicos: Isolado “forte”
Isolado que causa pouco ou nenhum sintoma: Isolado “fraco”
Fatores que influenciam a expressão de sintomas
Cultivares
◦ Cultivares diferentes podem apresentar reações diferentes quando infectados por um mesmo vírus
Suscetível: pode ser infectada e apresenta sintomas
Tolerante: pode ser infectada, mas não apresenta sintomas apesar da presença do vírus
Resistente: não pode ser infectada ou não permite a distribuição do patógeno
Fatores que influenciam a expressão de sintomas
Fatores que influenciam a expressão de sintomas
Idade da planta
◦ Fator importante
◦ Em geral – plantas jovens são muito mais suscetíveis
◦ Resistência de planta madura
Fatores que influenciam a expressão de sintomas
Geralmente se expressam onde o vírus se replica
Transporte pelo floema – rota dos fotoassimilados
◦ Acúmulo em tecidos jovens – alto nível de replicação nestes
Sintomas ao redor do sítio de infecção: sintomas locais
Localização dos sintomas
Sintomas locais
◦ No sítio de infecção ou próximos
Localização dos sintomas
Clorótica Necrótica Anéis cloróticos
BYMV–Chenopodium quinoa
TMV–Nicotiana tabacum
ToRSV–Nicotiana tabacum
Quando o vírus se espalha do sítio de inoculação para outras partes – sintomas sistêmicos
Localização dos sintomas
Em relação às estruturas ou processos afetados:
◦ Fisiológicos
◦ Histológicos
◦ Morfológicos
Classificação dos Sintomas
Em relação às estruturas ou processos afetados:
◦ Fisiológicos: afetam fotossíntese, transpiração, respiração, etc.
Uso de nutrientes pelo patógeno: produção da planta inversamente proporcional a do patógeno
Aumento da respiração: resposta usual às infecções Transpiração: idem
Classificação dos Sintomas
Histológicos
◦ Alterações nas estruturas das células e tecidos
Necróticos: destruição de componentes ou da própria célula
Plásticos: alterações quantitativas ou qualitativas dos componentes ou da célula
Hipo ou hiperplasia Hipertrofia
Classificação dos Sintomas
Morfológicos:
◦ Necróticos: degeneração e morte de tecidos
◦ Hipoplásticos: supressão do desenvolvimento (albinismo, clorose, mosaico, enfezamento)
◦ Hiperplásticos: superdesenvolvimento de partes da planta ou acúmulo de componentes celulares (bronzeamento, arroxeamento, galha, enrolamento)
Classificação dos Sintomas
Difíceis de serem distinguidos
◦ Problemas causados por outros organismos◦ Deficiências nutricionais◦ Toxemias◦ Etc...
Ocorrem em toda a planta ou nas folhas, ramos, frutos
Sintomas típicos de vírus
Redução no crescimento
◦ Nanismo
Pontos cloróticos ou necróticos
◦ Lesões locais
Mosaicos e manchas cloróticas
◦ Folhas, ramos, frutos
Sintomas típicos de vírus
Clareamento de nervuras
Deformações foliares e de ramos
Distorção de frutos, murchas, tumores, caneluras
Sintomas típicos de vírus
Órgão ou Células
Local de observação
SINTOMAS
MORFOLÓGICOS
HISTOLÓGICOS
DESVIOS DE COR
DEFORMAÇÕES
NECROSES
CLOROPLASTOS ANORMAIS
INCLUSÕES:PROTEÍNAS OU PARTÍCULAS VIRAIS
Desvios de cor
◦ Amarelecimento
Diminuição da clorofila
Aumento de pigmentos
Xantofilas Carotenóides
Sintomas Morfológicos
Desvios de cor
◦ Amarelecimento de nervuras
Sintomas Morfológicos
BegomovirusCucumber vein yellowing virus – CVYV
Desvios de cor
◦ Mosaico
Matizes de verde, clorótico e/ou amarelo
Distribuídas irregularmente na folha
Bordos nítidos em cada área
Sintomas Morfológicos
Desvios de cor
◦ Mosaico
Sintomas Morfológicos
LMV em alfaceBegomovirus em planta daninha
Desvios de cor
◦ Mosaico
Sintomas Morfológicos
Desvios de cor
◦ Mosaico
Sintomas Morfológicos
Pepper yellow mosaic virus em pimenta e tomate
Desvios de cor
◦ Mosaico
Sintomas Morfológicos
Bean golden mosaic virus
Desvios de cor
◦ Clorose Onion yellow dwarf virus (OYDV) em cebola
Sintomas Morfológicos
Clorose internerval
Desvios de cor
◦ Bronzeamento Tomato spotted wilt virus (TSWV) em tomateiro
Sintomas Morfológicos
Sintomas Morfológicos
Desvios de cor
◦ Variegação Tulip breaking virus
Sintomas Morfológicos
Desvios de cor
◦ Mancha anelar Papaya ringspot virus
Sintomas Morfológicos
Desvios de cor
◦ Mosqueado
Sintomas Morfológicos
Potato mop-top virus em batata Cherry rusty mottle virus
Desvios de cor
◦ Manchas cloróticas
Sintomas Morfológicos
Apple chlorotic leafspot virus
Desvios de cor
◦ Anéis cloróticos
Sintomas Morfológicos
Deformações
◦ Nanismo
Begomovirus em tomate
Sintomas Morfológicos
Deformações
◦ Bolhosidades Watermelon mosaic virus (WMV) em abobrinha e
Cucumber mosaic virus (CMV) em pepino
Sintomas Morfológicos
Deformações
◦ Rugosidade Tomato severe rugose virus (ToSRV) em tomate
Sintomas Morfológicos
Deformações
◦ Caneluras Citrus tristeza virus (CTV) em citrus e Grapevine
virus A (GVA) em videira
Sintomas Morfológicos
Deformações
◦ Enações Saliência ou supercrescimento das nervuras Pea enation mosaic virus (PEMV) em ervilha
Sintomas Morfológicos
Deformações
◦ Enrolamento foliar
Sintomas Morfológicos
Deformações
◦ Cordão de sapato CMV e TMV em tomateiro
Sintomas Morfológicos
Deformações
◦ Lesões locais
Sintomas Morfológicos
Replicação viral – alterações morfológicas
Inclusões citoplasmáticas ou nucleares
Aplicações:
◦ Estudo da biologia do vírus e mecanismos de replicação
◦ Observação de efeitos citopáticos◦ Diagnose
Sintomas histológicos
Mudanças na forma e distribuição de organelas
◦ Cloroplastos
◦ Núcleo
Sintomas histológicos
Inclusões citoplasmáticas
◦ Cristalinas
Simples Agregação ordenada de partículas virais Alta capacidade de replicação na hospedeira (por ex.
TMV) Inclusões cristalinas em forma de cristais ou
paracristais
Sintomas histológicos
Inclusões citoplasmática
◦ Cristalinas
Sintomas histológicos
Inclusões citoplasmáticas
◦ Protéicas
Produzidas principalmente por Potyvirus Constituição: unidades protéicas interligadas
formando tubos cilíndricos e placas Forma de “catavento”
Sintomas histológicos
Sintomas histológicos
Inclusões citoplasmáticas
◦ Amorfas
Corpúsculos membranosos, com vacúolos, partículas de vírus, ribossomos, fragmentos de organelas celulares
Sem forma definida Outros tipos de inclusões citoplasmáticas –
“viroplasmas” - Caulimovirus
Sintomas histológicos
Sintomas histológicos
Queda na fotossíntese
◦ Através da diminuição da quantidade e da eficiência da clorofila Diminuição da área foliar
Diminuição na quantidade de substâncias reguladoras do crescimento (hormônios)
◦ Indução do aumento da ocorrência de substâncias inibidoras
Sintomas fisiológicos
Diminuição de nitrogênio solúvel
◦ Durante a síntese viral
Diminuição crônica dos níveis de carboidratos nos tecidos
◦ Em doenças que causam mosaico
Sintomas fisiológicos
Aumento na respiração
◦ Imediatamente após a infecção viral
◦ Após o aumento inicial, pode ocorrer a redução para níveis abaixo do normal ou voltar ao normal (depende do vírus e da planta)
Sintomas fisiológicos
Deficiências nutricionais
◦ Clareamento de nervuras, clorose ou mosaico
Toxinas produzidas por insetos
Distúrbios de origem genética
◦ Mosaico
Outros fatores
Toxemias causadas por inseticidas/herbicidas
◦ Clorose, deformação foliar
Alta temperatura
◦ Mosaico
Outros fatores
Vírus de plantas
◦ Não conseguem, sozinhos, penetrar a cutícula e a parede celular que protegem as células vegetais
◦ “Driblar” essa limitação
◦ Processo evolutivo dos vírus encontrou os modos de transmissão planta a planta
Transmissão de Fitovírus
Transmissão pela semente ou órgãos vegetativos infectados
Penetração direta no tecido vegetal via ferimentos
Penetração no tecido vegetal com o auxílio de vetores
Transmissão de Fitovírus
VÍRUS ANIMAIS Adesão
Penetração
VÍRUS VEGETAIS Ferimentos (mecânica)
Vetores: Insetos, Fungos, Nematóides, Ácaros
ENTRADA DO VÍRUS NA CÉLULA
PROCESSO DE INFECÇÃO VIRAL
RECONHECIMENTOx
Experimental ◦ Saber se um agente é realmente o causador da
doença
Econômico◦ Se eles se espalham rapidamente de planta para
planta durante o período normal de crescimento da cultura
Controle◦ Disseminação e sobrevivência
Importância do conhecimento do modo de transmissão
Natural◦ Semente, Cuscuta, contato entre plantas, pólen e
vetores
Homem◦ Colheita, manuseio, propagação vegetativa
Experimental◦ Mecânica, enxertia, semente, vetores, Cuscuta
Tipos de transmissão
1/5 dos vírus conhecidos
Menor taxa de transmissão
Introdução de vírus
Disseminação a longa distância
Perpetua o vírus sob condições adversas
Transmissão natural - sementes
Como ocorre a transmissão pela semente
◦ Um dos gametas é infectado antes da formação do tecido do saco embrionário Saco embrionário: barreira à passagem do vírus dos
tecidos vegetais para a semente
◦ Infecção da semente como um todo
◦ Vírus pode ser transmitido para a progênie
Transmissão natural - sementes
Exemplos:
◦ TMV em tomate – vírus retido no tegumento
◦ AMV – embrião
◦ Potyvirus - embrião
Transmissão natural - sementes
Cipó-chumbinho
Convolvulaceae de hábito parasitário
Importante em trabalhos experimentais
◦ Ex.: C. campestris, C. americana, C. californica, C. subinclusa
Transmissão natural - Cuscuta
Transmite o vírus através da introdução de haustórios no tecido da planta
Valor basicamente experimental, sem relevância em condições de campo
Transmissão natural - Cuscuta
Utilizada quando:
◦ Vírus não pode ser transmitido mecanicamente
◦ Vetor ainda não é conhecido ou é ausente
◦ Espécies de plantas envolvidas no estudo não são relacionadas botanicamente
Transmissão natural - Cuscuta
Transmissão natural - Cuscuta
Transmissão natural - Cuscuta
Vetores através do solo:
◦ Fungos zoospóricos◦ Nematóides migratórios
Vírus transmitidos pelo contato entre raízes
◦ PVX, Cucumber mosaic virus
Vírus transmitidos através de enxertia de raiz
◦ Apple mosaic virus
Transmissão natural – pelo solo
Propagação vegetativa
Colheita – desbrota e arranquio - Potato virus X (PVX); Tobacco mosaic virus (TMV)
Material propagativo (batata, morango, alho)
Transmissão pelo homem
Enxertia
◦ Tristeza dos citros – Citrus tristeza virus (CTV)
Transmitido por material propagativo e pulgões
◦ Experimentalmente utilizada quando o vírus não pode ser transmitido mecanicamente
Transmissão pelo homem
Enxertia
◦ Tristeza dos citros – Citrus tristeza virus (CTV)
Transmissão pelo homem
Caneluras
Deficiência de Zn
Frutos pequenos
Enxertia
Transmissão pelo homem
Em condições naturais tem pouca importância
É importante em plantas que exigem tratos culturais◦ Desbrota, poda, etc..
Grande importância no campo experimental
Transmissão mecânica
Inoculação Mecânica
Plantas a serem utilizadas:
◦ Elevada suscetibilidade a diferentes vírus
Suscetibilidade depende:
Genomas (vírus, hospedeira) Condições de cultivo Idade da planta
◦ De fácil e rápido cultivo
Gama de hospedeiras
Ex.:
◦ Brassica
◦ Chenopodium
◦ Cucumis
◦ Nicotiana
◦ Phaseolus
◦ Solanum
◦ Vicia
Gama de hospedeiras
Não é um processo passivo
Processo dinâmico e específico
◦ Apenas determinados vetores transmitem determinados vírus
Depende de genes específicos do vírus e do vetor
Transmissão via vetores
Conceito de vetor:
◦ Qualquer organismo que estabelece relação não casual com o vírus, promove sua disseminação e inoculação, mas não participa da patogênese
Transmissão via vetores
Inter-relações vírus/vetores:
◦ Não circulativa (picada de prova)
◦ Circulativa (dependente de alimentação) Circulativa não-propagativa
Begomovirus
Circulativa propagativa Tospovirus
Transmissão via vetores
Inter-relações vírus/vetores:
◦ Não-circulativa
O vírus não circula no inseto Retido nas estruturas alimentares (estilete, canal
alimentar, intestino) Não há latência Perda da capacidade de transmissão após ecdise Vírus não é encontrado na hemolinfa ou glândula
salivar
Transmissão via vetores
Inter-relações vírus/vetores:
◦ Circulativa
Vírus adquirido pelo canal alimentar Translocado para outras partes do corpo do inseto Período de latência (inseto não transmite) Vírus injetado à partir da glândula salivar
Transmissão via vetores
Inter-relações vírus/vetores:
◦ Circulativa
Propagativa
Vírus multiplica-se no vetor Pode infectar os ovos (transmissão transovariana) Pode acarretar aumento na mortalidade do vetor
Ex.: Fitorhabdovirus, Tospovirus, Fitoreovirus
Transmissão via vetores
Transmissão via vetores
Inter-relações vírus/vetores:
◦ Circulativa
Não-propagativa
O vírus não se multiplica no vetor
Ex.: Luteovirus, Begomovirus
Transmissão via vetores
Inter-relações vírus/vetores:
◦ Importância:
Interesse acadêmico
Propriedade biológica importante É um dos critérios de discriminação de espécies em
cerca de 35% dos gêneros de vírus
Base para o delineamento de programas de controle
Transmissão via vetores
Transmissão via vetores
Parte aérea
InsetosÁcaros
Parte subterrâneaFungos
Nematóides
Principalmente dos gêneros Olpidium, Polymyxa e Spongospora
Transmitem por ex.: Tobacco necrosis virus, Soil-borne wheat mosaic virus, Potato mop-top virus e cerca de 25 outras espécies
FUNGOS VETORES DE VÍRUS DE PLANTAS
FUNGOS VETORES DE VÍRUS DE PLANTAS
Paralongidorus, Longidorus e Xiphinema (Nepovirus)
Trichodorus e Paratrichodorus (Tobravirus)
Características de relação não-circulativa
Transmitem cerca de 50 espécies de vírus
NEMATÓIDES VETORES DE VÍRUS(ORDEM DORYLAIMIDA)NEMATÓIDES VETORES DE VÍRUS(ORDEM DORYLAIMIDA)
A = Longidorus elongatus
B = Xiphinema diversicaudatum
Fêmeas
NEMATÓIDES VETORES DE VÍRUS(ORDEM DORYLAIMIDA)NEMATÓIDES VETORES DE VÍRUS(ORDEM DORYLAIMIDA) Exemplos:
Paratrichodorus pachidermus Tobacco rattle virus
Xiphinema americanum Tomato ringspot virus
Xiphinema index Grapevine fanleaf virus
Trichodorus primitivus Pea early-browning virus
Ácaros vetores de vírus
Wheat streak mosaic virus / Potyviridae: Tritimovirus
Grupos de virus de plantas e vetores (Baseado em Fauquet et al., 2005; www.ncbi.nlm.nih.gov/ICTdb/ICTVdB/; 2008)
A.nucleico Família Gênero Espécie Tipo M P Inter Grupo Vetor
ssRNA(+) Flexiviridae Allexvirus Shallot virus X 8 3 Eriophyidae
Trichovirus Apple chorotic leaf spot virus
4 0 Eriophyidae
Nepovirus Tobacco ringspot virus
32 0 Eriophyidae;Longidoridae
Potyviridaee Rymovirus Ryegrass mosaic virus
3 0 Eriophyidae
ssRNA(-) Rhabdoviridae ND 0 59 AphidoideaCicadellidaePiesmatidaeTenuipalpidae
http://www.eppo.org/QUARANTINE/virus/Citrus_leprosis_virus/CILV00_images.htm
SINTOMAS DA LEPROSE
VETORES GÊNEROS ESPÉCIES
NÚMERO % NÚMERO %
ÁCAROS 4 4,8 18 2,1
FUNGOS (NV) 9 10,8 33 3,9
INSETOS + importantes 47 56,6 602 71,0
NEMATÓIDES 2 2,5 43 5,1
NENHUM VETOR 21 25,3 152 17,9
TOTAL 83 100,0 848 100,0
(Costa, 1998)
Transmissão via vetores
Transmissão via vetoresOrdens:
Hemiptera Thysanoptera Coleoptera• Afídeos;
• Mosca-branca;• Cigarrinhas;• Cochonilhas
•Tripes •Besouros
Afídeos◦ Potyvirus, Caulimovirus, Luteovirus
Cigarrinhas◦ Geminivirus, Fitoreovirus, Fitorhabdovirus
Mosca-branca: Geminivirus
Tripes: Tospovirus
Besouros: Comovirus
Transmissão via vetores
Especificidade da transmissão (molecular):
◦ Proteínas HC de Potyvirus
◦ Glicoproteínas de Tospovirus
◦ Capa proteica de Geminivirus, Cucumovirus, Potyvirus e Fitoreovirus
Transmissão via vetores
Com vetores:
◦ Planta doente – Vetor livre de vírus – Planta sadia – injeção no floema
Mecânica
◦ Extração do inóculo – Tampão – Anti-oxidantes – Abrasivo – inoculação em massa
Transmissão experimental
Enxertia
◦ Garfagem – Borbulha – Encostia
Cuscuta
Transmissão experimental
Inoculação com Vetor
Inoculação com Vetor
Inoculação com Vetor
Transmissão mediada por Agrobacterium tumefaciens
◦ Cópias do DNA do genoma viral são inseridas no plasmídeo TI de A. tumefaciens
Ex.: Infecção de plantas de tabaco com A. tumefaciens carreando genoma de PVX produz infecção sistêmica do vírus
Transmissão experimental
Transmissão experimental
Viróides
◦ De RNA fita simples circular – não produzem proteínas
◦ Cerca de 10 vezes menores que os vírus
Virusóides
◦ Só completam o ciclo infeccioso na presença de um vírus auxiliar
Outros organismos semelhantes à Vírus
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