Bactérias Fitopatogênicas

Caracterização geralBactérias- Procariontes;- Unicelulares;- Dimensões => 1 a 3,5 μm de comprimento por 0,5 a 0,7 μm de diâmetro;- Formas => Cocos, bacilos e espirilos (fitopatogênicascomumente bacilos)-Motilidade => Móveis ou imóveis.- Movimento ondulatório, rotatório e principalmente através dos flagelos.

FímbriasCápsula

Parede celularPlasmídeosFlagelo DNAMesossomoCitoplasmaRibossomos

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 Diplococos Estreptococos

EstafilococosDiplobacilos 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) ou peptídeos simples;- Não essencial à vida; Possíveis funções biológicas:- Aderência;- Proteção;- Reconhecimento bactéria-planta;- Resistência a fagocitose;- Toxina;- Virulência.

Estrutura e função da célula bacterianaCápsulaRalstonia solanacearum X Tomate

- Ribossomos => Síntese de proteínas;

- Materiais de reserva => Fonte de carbono e

energia (glicogênio e amido), ácido hidroxibutirico,

fosfato;

- Mesossomo => Geração de energiaMesossomos: 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.

Parede celularMembranaplasmática

Molécula de DNA

Duplicação do DNA

Reprodução Fissão Binária Multiplicação

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 genéticaMolécula de DNA circular

Célula bacteriana Lise celular

Fragmentos deDNA doador Célula bacteriana

Fragmentos de DNAligam-se à superfície dacélula receptora.

O fragmento de DNA éincorporado à célula receptora

O fragmento de DNA é integradoao 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 genéticaFago

Integração

Profago => ciclo lítico

DNA do fagocom genes dabactéria

O fago infectanova bactéria.

Genes de outra bactériasão introduzidos eintegrados ao DNAda bactéria hospedeira

- 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 não-fastidiosas e o grupo Corineforme importantes no Brasil:- Agrobacterium - Erwinia- Pseudomonas- Xanthomonas- Grupo Corineforme (antigo gênero Corynebacterium)

Bactérias fitopatogênicasNomenclaturaPatovar (pv.) => nomenclatura subespecífica- Bactérias patogênicas a um hospedeiro ou grupo de hospedeiros.Xanthomonas axonopodis pv. citri (Cancro Cítrico)

Xanthomonas campestris pv. campestris (crucíferas =>podridão negra).

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

X. vesicatoria

Manchas foliares

X. campestris pv. citriX. campestris pv. vesicatoria

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 michiganensis (Cancro

bacteriano do tomateiro)

7- Xylella

- Bacilo reto;

-Imóvel;

- Gram -;

- Aeróbio;

- Colônia: lisa e rugosa;

- Não cresce em meios de cultura comumente

utilizados => exigência nutricional;- Habitante do xilema.

XylellaClorose variegada do citros (Xylella fastidiosa)

Streptomyces

- Micelial;

- Imóvel;

-Gram +;

-Streptomyces scabies (Sarna comum da batata)

Fitoplasma - Spiroplasma

- Gênero Mollicutes

- Não possui parede celular => sem

peptideoglicano.

- Formas variadas e infecta o floema.

- Imóvel;

- Algumas espécie

- Deslizamento em superfícies úmidas;

- Rotatório => forma helicoidal

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 - SpiroplasmaSpirolasma 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 auto-

reproduzirem, 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 micro-

propagação, 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.