Phytophthora capsici : diversidade e resistência em Solanum (Lycopersicon)

Abstract

O oomiceto Phytophthora capsici Leonian (Peronosporales, Pythiaceae) pode induzir perdas severas em várias culturas, incluindo o tomateiro (Solanum lycopersicum L.). O capítulo I apresenta uma revisão sobre P. capsici e a dificuldade de manejo desse patógeno devido à ausência de cultivares resistentes e pela grande variação no perfil de virulência dos isolados. Apesar da importância econômica de P. capsici no tomateiro, poucos trabalhos têm estudado fontes de resistência bem como os padrões de interação entre acessos de Solanum (Lycopersicon) e isolados neotropicais deste patógeno. No capítulo II são apresentados resultados sobre a estrutura genética de 45 isolados classificados como P. capsici. Posteriormente, dez isolados de diferentes hospedeiras foram avaliados quanto a sua capacidade de causar doença em frutos de pimentão e plântulas de tomateiro cultivar ‘Santa Clara’ e pimentão cultivar ‘Tico’. Isolados de diferentes estados do Brasil, e diferentes hospedeiras foram genotipados para o gene cox2. Todos os 45 isolados avaliados com primer específico produziram amplicons de tamanho esperado. Os dois grupos de compatibilidade (A1 e A2) foram observados entre os isolados, mesmo entre coletas do mesmo local. Os isolados ‘PCa-31’, ‘PCp-183’, ‘PCp-167’, ‘PCa-29’, ‘PCa-31’, ‘PCp-183’, ‘PCp-167’ e ‘PCa29’ causaram doenças nos frutos de pimentão, sendo possível visualizar micélio sobre o tecido infectado, quatro dias após a inoculação (DAI). Alguns isolados que causaram doença em frutos de pimentão, não causaram doença em plântulas de ‘Tico’ e ‘Santa Clara’, sugerindo que existe interação do tipo tecido-específica para a indução de sintomas. A análise das sequências do cox2 obtidas dessa coleção de isolados, indicaram que esse locus é eficiente como “barcoding” para identificação de isolados de P. capsici. As relações filogenéticas entre isolados para o gene cox2 não exibiram agrupamentos relacionados com os grupos de compatibilidades, local de coleta ou planta hospedeira original. No capítulo III foram apresentados resultados de três bioensaios controlados conduzidos com o objetivo de avaliar a reação de 28 acessos de Solanum (Lycopersicon) contra uma coleção de sete isolados de P. capsici. Capsicum annuum ‘Tico’ foi usado como controle suscetível. As inoculações foram realizadas via deposição de uma suspensão (2 x 104 zoósporos por mL) ao redor do colo das mudas. A taxa de mortalidade foi avaliada aos 14 DAI. Todos os isolados (em todos os bioensaios) induziram sintomas severos em ‘Tico’ (100% de mortalidade). A linhagem S. ycopersicum ‘Hawaii 7996’ apresentou níveis superiores de resistência do tipo isoladoespecífica para quatro de seis isolados, enquanto S. habrochaites ‘WIR 7924’ exibiu resistência a cinco de sete isolados. Dois dos 18 acessos de S. habrochaites (‘PI 127826’ e ‘PI 127827’) apresentaram resistência do tipo imunidade contra dois isolados de P. capsici. As respostas de resistência desses acessos não foram coincidentes, indicando a presença potencial de patótipos. Respostas instáveis de alguns acessos foram observadas nos ensaios, indicando herança complexa ou penetrância incompleta da resistência. O desenvolvimento de cultivares com amplo espectro de resistência a múltiplos isolados de P. capsici é essencial para o manejo sustentável desse patógeno oomiceto altamente variável. Portanto, piramidar fatores de resistência de ‘Hawaii 7996’ e de acessos de S. habrochaites em único genoma seria uma estratégia de melhoramento promissora visando desenvolver cultivares de tomate com resistência estável contra uma ampla gama de isolados de P. capsici. Extensa variação no perfil de virulência tem sido observada para muitos isolados do patógeno, induzindo reações contrastantes entre acessos de plantas hospedeiras. No entanto, nenhum trabalho mais extenso investigou os padrões de interação entre Solanum (Lycopersicon) e isolados do patógeno. No capítulo IV foram conduzidos estudos visando identificar a presença de potenciais patótipos bem como a definição de um painel adequado de acessos de hospedeiros diferenciais nesse patossistema. Dezessete isolados virulentos foram utilizados para avaliar acessos de Solanum (Lycopersicon) que apresentaram níveis superiores de resistência a um ou mais isolados em bioensaios anteriores. Oito potenciais patótipos foram identificados de acordo com seus padrões de interação com nove acessos de Solanum (Lycopersicon). A cultivar S. lycopersicum ‘Santa Clara’ apresentou uma reação suscetível “universal” (100% de mortalidade para todos os isolados), enquanto ‘Hawaii 7996’ seguida por S. habrochaites ‘PI 127826’ e ‘PI 127827’ foram as principais fontes de amplo espectro de resistência, exibindo desempenho superior contra ampla gama de isolados. Estudos de herança e mapeamento desses fatores de resistência do tipo patótipo-específica de cada acesso facilitarão sua incorporação em cultivares comerciais. Esses oito acessos informativos de Solanum (Lycopersicon) são sugeridos como acessos de hospedeiros diferenciais para esse patossistema e podem fornecer um panorama mais preciso dos patótipos que ocorrem em campo por meio de bioensaios simples baseados na capacidade dos isolados de “quebrar” esse conjunto único de genes específicos deste germoplasma. No capítulo V foram conduzidos estudos de herança para determinar a base genética da resistência a isolados de P. capsici detectada no acesso S. habrochaites ‘PI 127827’. Cruzamentos foram efetuados com a acesso suscetível ‘Ponderosa’. Populações F1 e F2 foram obtidas e inoculadas com suspensão de zoósporos do isolado ‘PCp-182’. A distribuição de frequência de indivíduos resistentes e suscetíveis (avaliada pelo teste qui-quadrado) indicou bom ajuste para modelo epistático (15:1) envolvendo dois fatores genéticos dominantes em duplicata. Desta forma, as informações geradas no presente trabalho fornecem elementos cruciais para o estabelecimento de uma base cientifica e tecnológica para o desenvolvimento de cultivares de tomateiro com resistência estável e durável contra um patógeno com amplo círculo de plantas hospedeiras.