Phytophthora infestans
Phytophthora infestans Sintomas de requeima em folhas de batataReinado | Chromalveolata |
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Divisão | Stramenopiles |
Aula | Oomycetes |
Pedido | Peronosporais |
Família | Pythiaceae |
Gentil | Phytophthora |
O Phytophthora infestans é uma doença fúngica causada por um oomiceto da família Pythiaceae , Phytophthora infestans , microrganismo eucariótico há muito considerado um fungo. Difundida em todo o mundo, esta doença é o principal inimigo das culturas de batata e foi responsável pela grande fome europeia na década de 1840 que atingiu particularmente a Irlanda e as Terras Altas da Escócia . Esta espécie também afeta as plantações de tomates e outras Solanaceae .
Os esporos deste oomiceto passam o inverno em tubérculos infectados, especialmente aqueles que foram deixados no solo após a colheita do ano anterior, ou armazenados em pilhas, e são rapidamente dispersos em clima quente e úmido. Isso pode ter efeitos devastadores, destruindo colheitas inteiras.
Os esporos se desenvolvem nas folhas, difundindo-se na cultura quando a temperatura ultrapassa 10 ° C e a umidade excede 75% por pelo menos dois dias. A chuva pode causar esporos no solo, onde podem infectar tubérculos jovens. Os esporos também podem ser carregados pelo vento por longas distâncias.
Os estágios iniciais da requeima são facilmente esquecidos e nem todas as plantas são afetadas ao mesmo tempo. Os primeiros sintomas são o aparecimento de manchas pretas nas pontas das folhas e no caule. O mofo branco pode aparecer na parte inferior das folhas em clima úmido e a planta inteira pode ceder rapidamente. Os tubérculos infectados desenvolvem manchas cinzentas ou pretas que se tornam marrom-avermelhadas sob a pele e rapidamente apodrecem em uma lama fedorenta de infecção secundária com podridões bacterianas moles. Tubérculos aparentemente saudáveis podem apodrecer mais tarde no armazenamento.
O sequenciamento do genoma de Phytophthora infestans foi concluído em 2009. Esse genoma foi considerado consideravelmente maior (240 Mb) do que o de outras espécies de Phytophthora cujo genoma já havia sido sequenciado; Phytophthora sojae tem um genoma de 95 Mb e Phytophthora ramorum de 65 Mb. Ele também contém uma variedade diferente de transposons e muitas famílias de genes que codificam efetores (proteínas) que estão envolvidos nas propriedades patogênicas do oomiceto. Essas proteínas são divididas em dois grupos principais, dependendo se são produzidas pelo oomiceto no simplasma (dentro das células vegetais) ou no apoplasma (entre as células vegetais). As proteínas formadas no RXLR simplasto incluem proteínas que contêm uma sequência de arginina -X- leucina -arginina (onde X pode ser qualquer sequência de aminoácidos ) no terminal amino da proteína. As proteínas RXLR são proteínas de avirulência, o que significa que podem ser detectadas pela planta e causar uma resposta de hipersensibilidade , matando o oomiceto. Phytophthora infestans contém cerca de 60% a mais dessas proteínas do que outras espécies de Phytophthora e isso pode permitir que ele supere as defesas do hospedeiro mais rapidamente. Os encontrados no apoplasto incluem enzimas hidrolíticas , como proteases , lipases e glicosilases que degradam o tecido vegetal, inibidores de enzimas para proteção contra enzimas de defesa do hospedeiro e toxinas necrotizantes . No geral, o genoma tem conteúdo repetitivo extremamente alto (cerca de 74%) e uma distribuição gênica incomum: algumas áreas contêm muitos genes, enquanto outras contêm muito poucos.
Enquanto a batata foi introduzida na Europa a partir do altiplano andino no final da XVI th século , mofo era desconhecido na Europa e América do Norte até o meio do XIX ° século . A área de origem de Phytophthora infestans está provavelmente nas terras altas do México central . Outra hipótese é uma origem no planalto andino, onde provavelmente a requeima da batata estava presente antes de sua chegada à Europa. Os argumentos que militam pela origem mexicana são a grande diversidade genética das cepas presentes no México e a existência no México central de resistência em certas plantas do gênero Solanum , em particular as espécies Solanum demissum e Solanum stoloniferum . Estes têm sido usados para introduzir genes de resistência à requeima em batatas cultivadas.
A requeima da batata, que parece ser de origem andina, foi observada pela primeira vez nos Estados Unidos, perto da Filadélfia, em 1843 .
Em seguida, surge na Europa, no Norte da França em 1844, na Bélgica em 1845. O vetor dessa migração é provavelmente constituído por tubérculos contaminados. O mofo foi uma das causas da Grande Fome na Irlanda de 1845 a 1851, que deixou mais de um milhão de pessoas morrendo de fome e outros dois milhões de irlandeses emigraram. A espécie é geneticamente diversa e muito adaptável. Contorna as defesas de seu hospedeiro e dos pesticidas sucessivamente inventados ou utilizados, dando origem a ressurgimentos possíveis e periódicos, que os fitopatologistas tentam acompanhar ou antecipar, inclusive na França e na Europa onde buscamos identificar possíveis linhagens. Notícias mais agressivas. Por meio da genômica, também buscamos compreender melhor os fatores de virulência envolvidos.
Observamos recentemente na Inglaterra e no noroeste da Europa o aparecimento na população de P. infestans de uma linha emergente, invasiva e agressiva conhecida como “13_A2”; novo genótipo exibindo uma alta taxa de polimorfismo de sequência e um nível notável de variação na expressão gênica durante a infecção, e em particular genes efetores que se acredita desempenham um papel importante na patogenicidade do parasita. Esta linha afeta cultivares de batata previamente resistentes.
A requeima da batata foi um dos mais de 17 agentes que os Estados Unidos investigaram como armas biológicas em potencial antes que o programa de armas biológicas fosse suspenso. La France , Canadá , Estados Unidos e União Soviética também pesquisaram Phytophthora infestans como arma biológica nas décadas de 1940 e 1950.