Bactérias Fitopatogênicas
Caracterização geral
Bactérias
- Procariontes;
- Unicelulares;
- Dimensões => 1 a 3,5 μm de comprimento por 0,5 a
0,7 μm de diâmetro;
- Formas => Cocos, bacilos e espirilos (fitopatogênicas
comumente bacilos)
-Motilidade => Móveis ou imóveis.
- Movimento ondulatório, rotatório e principalmente
através dos flagelos.
Fímbrias
Cápsula
Parede celular
Plasmídeos
Flagelo DNA
Mesossomo
Citoplasma
Ribossomos
Membrana plasmática
Forma: bactérias esféricas (cocos), em forma de
bastonete, em forma espiraladas (espirilos).
-
Cocos
podem
ser
nomeados
por
seus
agrupamentos, sendo os principais: estafilococos
(como cachos de uva); estreptococos (como colares
de contas);
- Tétrades (como um quadrado) e sarcina (como um
cubo).
- As bactérias fitopatogênicas mais comuns têm
forma de bastonete ( 1 a 3 µm comprimento x 0,3 a
0,8 µm de diâmetro).
Cocos
Estafilococos
Diplococos
Diplobacilos
Estreptococos
Streptobacilos
Constituição da Parede Celular: dois padrões de
parede celular que podem ser determinados
segundo a técnica de coloração de Gram.
- Bactérias em Gram-positivas: que coram de roxo.
- Bactérias Gram-negativas: que coram de rosa
claro.
Esta diferença ocorre devido a constituição da
parede celular:
-
Gram-negativas:
têm
uma
camada
de
lipopolissacarídeo externa (LPS), além de uma fina
camada de peptídeo-glicano interna.
- Gram-positivas: têm uma camada espessa de
peptídeo-glicano, que ao ser desidratado pelo
álcool retém o complexo cristal-violeta/lugol, no
interior da célula.
Bactéria Gram-positiva
Bactéria Gram-negativa
Parede celular de bactérias Gram-negativas
Parede celular de bactérias Gram-positivas
-
Bactérias
fitopatogênicas
Gram-positivas:
gêneros Clavibacter, Arthrobacter, Curtobacterium,
Leifsonia, Rathayibacter e Rhodococcus
-
Bactérias
fitopatogênicas
Gram-negativas:
gêneros Agrobacterium, Erwinia, Pseudomonas,
Acidovorax, Burkholderia, Pantoea, Ralstonia e
Xanthomonas.
Relação com O2:
- Bactérias aeróbias estritas: só vivem na presença
de oxigênio;
-
Bactérias Facultativas: vivem com ou sem
oxigênio;
- Bactérias Aerotolerantes: não utilizam oxigênio
mas suportam-o;
- Bactérias Anaeróbias estritas: só vivem na
ausência de oxigênio.
Bactérias fitopatogênicas mais comuns:
- Anaeróbias Facultativas: Gêneros Erwinia e
Pantoea
- Anaeróbio obrigatório: Gênero Clostridium.
- Demais bactérias são aeróbias obrigatórias.
Taxonomia
Flagelo bacteriano: um tubo oco, com 20
nanômetros de espessura, composto pela proteína
flagelina, de forma helicoidal com uma dobra à
saída da membrana celular chamada "gancho",
que faz com que a hélice fique virada para o
exterior da célula.
Entre o gancho e a estrutura basal existe uma
bainha que passa através de anéis de proteína na
membrana
celular,
que
funcionam
como
“rolamentos”.
Organismos Gram-positivos: têm 2 anéis, um na
parede celular e outro na membrana.
Organismos Gram-negativos: têm 4 anéis, 2 na
parede celular e 2 na membrana.
Taxonomia
Flagelo
Átrica: são desprovidas de flagelo
Monótrica: possuem um único flagelo;
Lofótrica: têm múltiplos flagelos localizados num
único ponto da superfície da célula e movem-se
em sincronia para impelir a bactéria numa
determinada direção;
Anfítricas: têm um flagelo em cada extremidade
da célula, mas apenas um deles opera de cada vez,
permitindo
à
bactéria
mudar
de
direção
rapidamente, operando um flagelo e parando o
outro;
Perítricas: possuem flagelos em toda a superfície
da célula.
EX: Clavibacter
Xanthomonas
Pseudomonas
Flagelos nas bactérias: A-Monótricas; B-Lofótricas;
C-Anfítricas; D-Perítricas
Movimento flagelar => proteínas do periplasma
Quimiotactismo => atração e repulsão por
determinadas substâncias
Endósporo => célula de repouso
- Responsável pela resistência da bactéria em
ambientes desfavoráveis;
- Resistência ao calor e ao dessecamento;
Estrutura e função da célula bacteriana
Envolvem a parede celular
- Exopolissacarídeos-EPS (mais comum)
peptídeos simples;
- Não essencial à vida;
Possíveis funções biológicas:
- Aderência;
- Proteção;
- Reconhecimento bactéria-planta;
- Resistência a fagocitose;
- Toxina;
- Virulência.
ou
Estrutura e função da célula bacteriana
Cápsula
Ralstonia solanacearum X Tomate
- Ribossomos => Síntese de proteínas;
- Materiais de reserva => Fonte de carbono e
energia (glicogênio e amido), ácido hidroxibutirico,
fosfato;
- Mesossomo => Geração de energia
Mesossomos: pregas internas da membrana
plasmática nas quais existem também as enzimas
participantes da maior parte da respiração celular.
- Material genético => Sem membrana, único
cromossomo circular; Plasmídeos.
Região citoplasmática
Reprodução Assexuada
- Bipartição ou Cissiparidade
- Ocorre a duplicação do DNA bacteriano e uma
posterior divisão em duas células.
- As bactérias multiplicam-se por este processo
muito rapidamente quando dispõem de condições
favoráveis (duplica em 20 minutos).
- A separação dos cromossomos irmãos conta com
a participação dos mesossomos.
Reprodução
Fissão Binária
Multiplicação
Parede celular
Duplicação do DNA
Membrana
plasmática
Molécula de DNA
Separação das células
Reprodução Sexuada
-Qualquer
processo
de
transferência
de
fragmentos de DNA de uma célula para outra.
- Depois de transferido, o DNA da bactéria doadora
se recombina com o da receptora, produzindo
cromossomos com novas misturas de genes.
- Esses
cromossomos
recombinados
serão
transmitidos às células-filhas quando a bactéria se
dividir.
A transferência de DNA de uma bactéria para outra
pode ocorrer de três maneiras:
-Transformação,
- Transdução
- Conjugação.
-Transformação: a bactéria absorve moléculas de
DNA dispersas no meio e são incorporados à
cromatina.
- Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo,
de bactérias mortas. Esse processo ocorre
espontaneamente na natureza.
- Utilizado como uma técnica de Engenharia
Genética, para introduzir genes de diferentes
espécies em células bacterianas.
Reprodução
Transformação
Recombinação genética
Molécula de DNA circular
Célula bacteriana
Fragmentos de
DNA doador
Célula bacteriana
Lise celular
Fragmentos de DNA
ligam-se à superfície da
célula receptora.
O fragmento de DNA é
incorporado à célula receptora
O fragmento de DNA é integrado
ao cromossomo da célula receptora.
Célula transformada
-Transdução: moléculas de DNA são transferidas
de uma bactéria a outra usando vírus como
vetores (bactériófagos).
-Estes, ao se montar dentro das bactérias, podem
eventualmente incluir pedaços de DNA da bactéria
que lhes serviu de hospedeira.
- Ao infectar outra bactéria, o vírus que leva o DNA
bacteriano o transfere junto com o seu.
- Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode
passar a incluir os genes de outra bactéria em seu
genoma.
Reprodução
Transdução
Recombinação genética
Fago
Integração
Profago => ciclo lítico
DNA do fago
com genes da
bactéria
Genes de outra
bactéria
são introduzidos e
integrados ao DNA
da bactéria hospedeira
O fago infecta
nova bactéria.
- Conjugação
- Pedaços de DNA passam diretamente de uma
bactéria doadora, o "macho", para uma receptora,
a "fêmea".
- Isso acontece através de microscópicos tubos
protéicos, chamados pili, que as bactérias
"macho" possuem em sua superfície.
- O fragmento de DNA transferido se recombina
com o cromossomo da bactéria "fêmea",
produzindo novas misturas genéticas, que serão
transmitidas às células-filhas na próxima divisão
celular.
Conjugação bacteriana mostrando o pili sexual
Reprodução
Conjugação
Crescimento bacteriano
A fissão binária origina células em progressão geométrica.
Legendas
1: fase lag ou de espera
2: fase exponencial
Significados
1: metabolismo altíssimo, mas sem divisão celular. Duração depende do
meio de cultura.
2: rápida divisão celular, bactéria vai crescer em PG. É uma reta cuja
inclinação vai depender da velocidade de divisão das bactérias.
Crescimento bacteriano
A fissão binária origina células em progressão geométrica.
Legendas
3: fase estacionária
4: fase de degradação
Significados
3: ocorre quando há carência de nutrientes. Número de mortes se
iguala ao número de células novas produzidas, resultando em uma
situação de equilíbrio na população.
4: declínio no n° de células viáveis. Número de catabólitos aumenta
até provocar morte de todas células.
- Identificação
- Patogenicidade
- Fundamental para identificação de bactérias =>
chave de identificação dos seis primeiros gêneros
de fitobactérias.
Biologia molecular, fisiologia e bioquímica
- Ácidos nucléicos;
- Composição lipídica e protéica.
-Penetração => aberturas naturais aberturas
naturais
(estômatos,
lenticelas,
hidatódios,
aberturas florais) e ferimentos;
- Multiplicação => nos espaços intercelulares ou
no tecido vascular;
- Colonização do tecido vascular => murcha,
morte dos ponteiros e cancro;
- Espaços intercelulares => manchas, galhas e
podridão mole;
Sintomas: em plantas podem ser confundidos com
aqueles causados por outros fitopatógenos como
fungos, nematóides e vírus.
Principais: anasarca ou encharcamento, mancha,
podridão mole, murcha, hipertrofia, cancro, morte
das pontas, talo-ôco e canela preta.
Sinais:
exsudado,
pús
bacteriano
ou
fluxo
bacteriano, tanto nas lesões como nas doenças
vasculares (alta umidade).
Bactérias não-fastidiosas: aquelas que podem ser
facilmente cultiváveis em meios de cultura rotineiros.
Quatro principais gêneros de fitobactérias nãofastidiosas e o grupo Corineforme importantes no
Brasil:
- Agrobacterium
- Erwinia
- Pseudomonas
- Xanthomonas
- Grupo Corineforme (antigo gênero Corynebacterium)
Bactérias fitopatogênicas
Nomenclatura
Patovar (pv.) => nomenclatura subespecífica
- Bactérias patogênicas a um hospedeiro ou grupo
de hospedeiros.
Xanthomonas axonopodis pv. citri (Cancro Cítrico)
Xanthomonas
campestris
(crucíferas =>podridão negra).
pv.
campestris
Bactérias Fitopatogênicas
1- Pseudomonas
- Bacilo reto;
- Móvel => um a vários flagelos polares;
- Gram -;
- Aeróbio;
- Colônia branca, cinza claro ou creme.
-Pseudomonas
- Pode produzir pigmento (verdefluorescente);
- Contém espécies saprófitas e também patógenos
de animais.
Principais Sintomas
- Murchas (P. solanacearum em solanáceas e
bananeira)
- Lesões no filoplano (muitos patovares de P.
syringae em diversas plantas)
- Cancro (P. syringae pv. glycinea, em soja)
- Morte das pontas (P. syringae pv.garcae, em
cafeeiro – Mancha aureolada)
Tumores (P. syringae pv.savastonoi, em oliveira)
Podridões moles (algumas fluorescentes, em
vários hospedeiros)
Queima de bordos foliares (P. cichorii, em taioba)
2 - Xanthomonas
- Bacilo reto;
- Móvel => único flagelo polar;
- Gram -;
- Aeróbio;
- Colônia amarela;
- Pigmento xanthomonadina
Bactérias fitopatogênicas - Xanthomonas
Manchas foliares
X. vesicatoria
X. campestris pv. vesicatoria
X. campestris pv. citri
3- Agrobacterium
- Bacilo reto;
- Móvel => um ou seis flagelos;
- Gram -;
- Colônia branca/bege clara;
- Doença associada a um plasmídeo
Bactérias fitopatogênicas - Agrobacterium
4- Erwinia
- Bacilo reto;
- Móvel;
- Gram -;
- Anaeróbio facultativo;
- Colônia branca ou amarela;
- Bactérias pectolítico, incitadoras de podridões
moles.
Podridões mole, canela preta e talo oco em várias
plantas
E. carotovora subsp. carotovora
E. crhysanthemi
Necrose vascular e murcha (Limitada a cultura da
batata, baixa T) E. carotovora subsp. atroseptica
Erwinia
E. amylovora
- Podridões mole
- Murchas
- Morte dos ponteiros
Erwinia
E. carotovora
Pectinolíticas => solo
5- Ralstonia solanacearum
Murchas
6- Grupo Corineforme- Clavibacter
- Bacilo com várias formas;
- Imóvel;
- Gram +;
- Aeróbio;
- Não flageladas
Clavibacter
Cancros
Morte dos ponteiros
Murchas
Lesões foliares
C.
michiganensis
pv
bacteriano do tomateiro)
michiganensis
(Cancro
7- Xylella
- Bacilo reto;
-Imóvel;
- Gram -;
- Aeróbio;
- Colônia: lisa e rugosa;
- Não cresce em meios de cultura comumente
utilizados => exigência nutricional;
- Habitante do xilema.
Xylella
Clorose variegada do citros (Xylella fastidiosa)
Streptomyces
- Micelial;
- Imóvel;
-Gram +;
-Streptomyces scabies (Sarna comum da batata)
Fitoplasma - Spiroplasma
- Gênero Mollicutes
-
Não
possui
parede
celular
peptideoglicano.
- Formas variadas e infecta o floema.
- Imóvel;
- Algumas espécie
- Deslizamento em superfícies úmidas;
- Rotatório => forma helicoidal
=>
sem
Fitoplasma - Spiroplasma
-Causa a doença- Stubborn disease
-Transmitida por cigarrinhas e enxertia
- Sintomas confundem com deficiência nutricional
e hídrico.
- Todas as plantas devem ser removidas e
descartadas.
- Controle de vetores e plantas daninhas
hospedeiras.
- Praga quarentenária A1 – Brasil por medidas de
exclusão.
Fitoplasma - Spiroplasma
Spirolasma citri
Bactérias fitopatogênicas
Isolamento
-Formação de colônias individualizas em meio de
cultura;
- Coletar material com infecção recente;
- Tecido com aspecto de anasarca (tecido
infiltrado) translúcido;
Micoplasmas:
-Micoplasmas é o nome que foi dado às bactérias
do gênero Mycoplasma, com tamanho menor
(cerca de 0,3 micromerto) são os menores e os
mais simples microrganismos, capazes de se autoreproduzirem, responsáveis por doenças em
muitas espécies de plantas.
- são bactérias que não possuem parede celular.
Micoplasmas sp.
- Causam alterações no crescimento da planta,
irregularidades
nas
flores,
amarelamento
e
deterioração.
- Sendo a sua classificação muito difícil,
- Recentemente: classificados em 20 grupos
principais e 40 sub-grupos.
-Esta classificação é de qualquer modo continua
em evolução.
-
Transmissão
e
Difusão
são
os
insetos
Homópteros.
- Somente insetos com aparato bucal pungente e
sugador que se alimentam danificando o floema
estão em condição de transmitir os micoplasmas
para um segundo hóspede.
SINTOMATOLOGIA
- Provoca alterações sobre o equilíbrio hormonal e
de crescimento da planta.
- Alterações manifestam-se como deformidade das
flores, ciclos e florações antecipadas, frutos
instáveis ou pequenos demais e alterações dos
espaços entre os nós e acumulo desordenado dos
ramos.
- A temperatura tem um papel muito importante
no manifestar-se dos sintomas das doenças
provocadas por fitoplasmas
-
uma freqüência
maior nas regiões temperadas mais que naquelas
tropicais.
- Os nomes dados às doenças provocadas pelos
fitoplasmas, se referem geralmente à planta
hóspede, ao tipo de sintoma, o mais freqüente é o
Amarelamento ou doenças que vêm dele.
- Sendo microrganismos que podem viver
somente no interior de células vivas interferem
em duas maneiras:
1) Desacelerando
ou
bloqueando
o
funcionamento normal da circulação da seiva
elaborada com as conseqüentes alterações no
nível cromático e portanto amarelamento e
vermelhão nas folhas, acúmulo de amido,
enrolamento, engrossamento, desdobramento
sobre o pecíolo, contorção, e formação de
bolhas sobre as folhas.
2) Necroses delimitadas nas nervuras nas frutas e
sobre os ápices vegetativos: necroses das
raízes, esponjosidade e engrossamento da
cortiça e por fim um crescimento reduzido e
nanismo.
Medidas de Controle
Sendo microrganismos sensíveis à temperatura
externa, a termoterapia é uma técnica eficaz para
sanar partes de plantas, a cura completa é possível
somente associando a termoterapia e à micropropagação, mas são técnicas acessíveis somente
por profissionais e especialistas.
- O uso de antibióticos (proibidos na Itália) a base
de tetraciclinas são os mais eficazes sobre os
citoplasmas, mas eles também não garantem a
cura completa e prolongada.
- Controle dos insetos responsáveis da propagação
dos citoplasmas.