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Resistência genética à ferrugem-asiática

12/05/2022

Em um cenário de crescente perda de sensibilidade do fungo causador da ferrugem asiática, a resistência genética ganha ainda mais importância, não como alternativa isolada de  controle, mas como ferramenta indispensável no manejo integrado dessa doença que desafia a sustentabilidade da soja no Brasil.

Desde o primeiro relato da ocorrência da ferrugem asiática da soja no Brasil em 2001, a doença causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi continua ameaçando o sucesso da cadeia produtiva da soja.  Mesmo após muitos anos de “convivência” com a ferrugem, o setor produtivo ainda não encontrou uma solução efetiva para combatê-la. O aumento do número de aplicações de fungicidas a cada safra, com média atual próxima a três aplicações é reflexo do problema com a ferrugem da soja. Os custos com fungicidas utilizados no controle da ferrugem estão estimados em US$ 2 bilhões anuais, que juntamente com as potenciais perdas de produtividade tornam a doença uma séria ameaça à sustentabilidade de produção de soja no Brasil.

Apesar da variação na incidência da ferrugem nas regiões produtoras de soja no país, o mapa de dispersão da doença desenvolvido pelo Consórcio Antiferrugem mostra a sua ampla ocorrência (Figura 1). A doença é de fato recorrente todos os anos, com variações na sua incidência influenciada principalmente pelas condições climáticas, eficiência do vazio sanitário e do controle de plantas de soja voluntárias na entressafra, que geralmente servem como “ponte verde” para o inóculo da safra seguinte.

Figura 1. Mapa da dispersão de ferrugem asiática na safra 16-17 (Consorcio Antiferrugem: http://www.consorcioantiferrugem.net) 

Apesar da expectativa da efetividade dos fungicidas contra a doença, tem sido demonstrado pela comunidade científica e empresas de agroquímicos uma significativa perda de sensibilidade do fungo aos ingredientes ativos existentes no mercado. Isso ocorre principalmente pelo processo de seleção de indivíduos resistentes presentes em populações do fungo, que associado à sua rápida capacidade de reprodução e dispersão contribuem para a rápida perda da eficácia de controle.

O FRAC Brasil (Comitê de Ação à resistência de fungicidas: http://www.frac-br.org/soja) apresentou recentemente novas recomendações para o manejo da ferrugem asiática da soja, que são embasadas principalmente na importância de retardar o rápido desenvolvimento de populações resistentes do fungo aos três principais grupos químicos utilizados no controle da doença.  Além da perda de sensibilidade do patógeno a fungicidas ofertados no mercado, a preocupação do setor produtivo também existe em função da baixa expectativa de lançamento de produtos com alta eficácia contra a ferrugem no curto e médio prazo.

Considerando o cenário de baixa eficácia dos principais produtos químicos disponíveis, o uso de cultivares resistentes torna-se uma ferramenta importante no manejo da ferrugem. Atualmente encontram-se disponíveis no mercado as cultivares de soja INOX, com genes de resistência a ferrugem da soja. O principal mecanismo de resistência dessas cultivares ocorre por uma reação de hipersensibilidade, que pode ser visualmente identificada pela lesão marrom-avermelhada do tipo RB (do inglês, “reddish brown” – Figura 2). Esse tipo de reação limita o desenvolvimento do fungo no tecido foliar e reduz significativamente a esporulação, limitando o progresso e disseminação da doença. Já as cultivares suscetíveis mostram os sintomas típicos da doença na folha com lesões tipo “TAN”, que possuem estruturas reprodutivas (urédias) com grandes quantidades de uredosporos viáveis. Os uredosporos são facilmente disseminados pelo vento, permitindo rápida evolução da epidemia de ferrugem. No início, os sintomas aparecerem como pequenas pontuações na face inferior da folha, mas em condições favoráveis de temperatura e de elevada umidade, a severidade pode evoluir rapidamente e resultar em amarelecimento e desfolha precoce, consequentemente prejudicando o enchimento de grãos. 

Figura 2. Lesão tipo TAN, encontrada em cultivares suscetíveis e Lesão de resistência do tipo RB, encontrada em cultivares INOX. 

Apesar da reação de resistência a ferrugem, em situações de elevada incidência da doença, as cultivares resistentes podem reagir com muitas lesões RB e isso pode resultar em perda de área foliar, caso não seja usado fungicida no manejo da doença.  Dessa forma, mesmo com o uso de cultivares INOX a aplicação de fungicidas continua sendo fundamental, pois além de reduzir substancialmente o progresso da doença, conforme resultados de ensaios a campo (Figura 3), sempre haverá necessidade de controle de outras doenças, como mancha alvo e doenças de final de ciclo (DFCs).

Figura 3. Lenta evolução da severidade de ferrugem na cultivar INOX em comparação com a cultivar TMG 2187 (suscetível) em ensaio conduzido a campo, com e sem aplicação de fungicidas (testemunha). Média da severidade nas folhas por fase reprodutiva (R1= florescimento; R5=enchimento de grão; R6= granação completa e folhas verdes). Crédito: Ivan Pedro (Fundação MT).

Outro papel do uso das cultivares com resistência à ferrugem é a maior flexibilidade para as aplicações de fungicida, pois o mecanismo de ação genético é contínuo, desde o estabelecimento da lavoura da soja até a fase reprodutiva. Isso permite maior segurança do controle em situação de períodos prolongados de chuva, que impossibilitam as aplicações de fungicida ou quando ocorrem atrasos nas aplicações. A contribuição para maior segurança provida por cultivares INOX em áreas de plantio comercial de soja pode ser observado em áreas de alta pressão da doença (Figura 4).

Figura 4. Demonstração da contribuição da resistência genética em cultivar INOX para o controle de ferrugem. Ambas cultivares foram manejadas com o mesmo programa de fungicida. Como a pressão de ferrugem foi elevada, houve amarelecimento e desfolha precoce na cultivar suscetível enquanto a cultivar INOX manteve o vigor vegetativo. Crédito: Rogério Medeiros (TMG)

A resistência genética é conferida por genes conhecidos na literatura como Rpp (resistência a Phakopsora pachyrhizi). Atualmente estão reportados sete genes distintos com as siglas Rpp1-7 e para cada um, existem diferentes “versões” conhecidas como alelos. Por analogia aos produtos químicos, cada gene poderia ser considerado como um grupo químico com modo de ação diferente, enquanto os alelos seriam as diferentes moléculas dentro de cada grupo. Os genes são encontrados em fontes (linhagens de soja – Figura 5) existentes em bancos de germoplasma, que na maioria das vezes não são adaptadas às condições edafoclimáticas do Brasil e, portanto, precisam de um longo trabalho de melhoramento genético para que possam resultar em cultivares que combinem resistência genética com elevado potencial produtivo.

Figura 5. Representação de banco de germoplasma com diversidade de genes de resistência à ferrugem da soja, em uma primeira etapa (identificação de fontes de resistência) e em uma segunda etapa, com linhagens de soja já adaptadas e sendo desenvolvidas para lançamento comercial com a tecnologia INOX. Crédito: Claudinei Rios e Luan Cruz (TMG)

Os trabalhos de caracterização das diversas fontes de resistência mostram que existem respostas de hipersensibilidade muito diferentes (Figura 6).  A importância da diversidade de genes de resistência à ferrugem se dá justamente pela variabilidade genética existente em populações do fungo, onde sempre irá existir algum isolado ou raça que possui habilidade de “quebrar” a resistência de uma variedade, assim como ocorre a perda de sensibilidade a fungicidas. 

Figura 6. Variação dos tipos de reação de resistência, devido a diversidade de genes existentes em soja, com respostas tipo imune até altamente esporuladas. Os trabalhos de melhoramento da TMG buscam respostas imunes ou resistências que contribuem para baixa esporulação. 

Para evitar a quebra de resistência e aumentar a longevidade do controle genético da doença, múltiplos genes podem ser combinados em uma única variedade. Para isso, é essencial o desenvolvimento de ferramentas de análise de DNA conhecidas como marcadores moleculares, que permitem a seleção eficiente dos genes durante o processo de melhoramento.  O melhoramento genético, contudo, demanda tempo, necessitando em média 7 anos para o desenvolvimento de uma nova variedade.

Pelo elevado investimento no desenvolvimento de cultivares resistentes, o uso de fungicidas também é essencial para preservar a tecnologia genética. Os fungicidas auxiliam na redução da pressão de seleção e eliminam indivíduos do fungo que potencialmente possam “quebrar” a resistência existente nas cultivares. Da mesma maneira, as cultivares com resistência genética podem auxiliar o controle de indivíduos do fungo menos sensíveis aos fungicidas, contribuindo para a longevidade do controle químico no manejo de ferrugem. Por isso, é recomendado que o manejo e número de aplicações de fungicidas em uma cultivar resistente seja similar ao de uma variedade suscetível.

Diante de toda a complexidade no controle efetivo da ferrugem, fica evidente que o pilar central de manejo seja a redução da quantidade de inóculo do patógeno (leia-se diminuição ou eliminação de uredosporos viáveis) durante toda a safra e principalmente na entressafra. Para tanto, não existe uma única solução, mas uma proposta de controle integrado (Figura 7), que inclui: (i) respeitar o vazio sanitário com mínimo de 60 dias e eliminar plantas de soja voluntárias nesse período; (ii) dar preferência a cultivares de ciclo precoce e que tenham boa adaptação ao plantio no início/abertura da safra; (iii) utilizar cultivares com resistência genética à ferrugem asiática, atualmente existentes no mercado com a marca INOX; (iv) realizar o monitoramento e o controle rápido com fungicidas nos primeiros sintomas ou preventivo na lavoura, com a adoção de protetores multissítios e a alternância de fungicidas, seguindo as recomendações dos fabricantes.

Figura 7. Sistema de controle integrado da ferrugem da soja com uso de cultivares com resistência

Por fim, atualmente está claro que ferrugem asiática da soja é um problema de segurança nacional. Os impactos sócio-econômicos serão catastróficos, segundo os levantamentos feitos pela Associação Brasileira do Agronegócio (ABAG), caso o Brasil venha a perder as formas de controle à ferrugem. É fundamental que o produtor continue sempre utilizando o conceito de controle integrado de ferrugem, respeitando e preservando as tecnologias atualmente existentes.

Artigo publicado na edição 222 da Cultivar Grandes Culturas, mês novembro, ano 2017. 

Anderson Rotter Meda, Romeu Afonso Kiihl, Alexandre Garcia, TMG

Revista Cultivar

 

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