Coinfecção em arroz agrava doenças e compromete produtividade, aponta estudo

Pesquisa revela que a interação entre vírus, fungos e bactérias intensifica sintomas nas plantações, destacando a importância de genes de defesa na resposta imune do arroz

06.09.2024 | 16:14 (UTC -3)
Revista Cultivar

A coinfecção em plantas, caracterizada pela presença de múltiplos patógenos em um mesmo hospedeiro, pode tanto agravar quanto amenizar os efeitos de doenças. Estudo recente investigou os impactos dessa interação complexa em plantas de arroz expostas a diferentes patógenos. A pesquisa focou em patógenos de três grupos: fungo, bactéria e vírus.

A coinfecção entre o "Rice necrosis mosaic virus" (RNMV), o fungo Magnaporthe oryzae (MO), responsável pela brusone, e a bactéria Xanthomonas oryzae pv. oryzae (XO), que causa a queima das folhas, foi destaque. Os resultados mostram que as infecções simultâneas aumentam o crescimento dos patógenos e a severidade das lesões nas plantas, gerando maiores perdas de produtividade.

Coinfecção como fator agravante

O estudo demonstrou que a coinfecção do RNMV com outros patógenos intensificou os sintomas nas plantas. A interação entre o RNMV e a brusone (MO), por exemplo, resultou em maior acúmulo do fungo e agravamento das lesões foliares. Essa sinergia positiva também foi observada na interação do RNMV com a bactéria queima das folhas (XO) e com o vírus do mosaico do pepino (CMV), embora o último seja utilizado apenas em experimentos de laboratório. O CMV, apesar de não ser comum em plantações de arroz, apresentou um comportamento semelhante nas coinfecções, demonstrando que as interações entre esses patógenos não são restritas ao ambiente natural.

A pesquisa também investigou o papel da via de silenciamento de RNA na mediação dessas interações sinérgicas. Ao analisar mutantes de arroz com deficiência nos genes RNA-dependente RNA polimerase 1 (OsRDR1) e 6 (OsRDR6), os cientistas observaram a perda da sinergia positiva. Isso sugere que esses genes desempenham um papel fundamental na regulação das respostas imunes das plantas às infecções múltiplas.

Impactos na produtividade e segurança alimentar

A brusone, causada pelo fungo Magnaporthe oryzae, e a queima das folhas, provocada pela bactéria Xanthomonas oryzae, são duas das principais doenças que afetam a produção de arroz no mundo. As perdas causadas pela brusone podem chegar a 50% ou mais, dependendo das condições de cultivo e da aplicação de fungicidas. No caso da queima das folhas, a redução da produtividade pode alcançar até 80% em surtos severos. A coinfecção com o RNMV potencializa esses impactos, tornando as plantas mais vulneráveis e agravando os sintomas.

O arroz, alimento básico para mais da metade da população mundial, é extremamente suscetível a ataques de múltiplos patógenos. A combinação de fungos, vírus e bactérias em um mesmo hospedeiro exige maior atenção dos cientistas e agricultores. A compreensão dessas interações é essencial para o desenvolvimento de estratégias de manejo mais eficazes.

Material completo sobre o estudo pode ser lido em doi.org/10.1016/j.plantsci.2024.112244

Ilustração de procedimentos experimentais para infecção por RNMV: <b>(A)</b> preparação de mudas e inóculo. Germinação de sementes de arroz in vitro e preparação do solo contendo fungos RNMV <i>Polymyxa graminis</i> (PG); <b>(B)</b> 1ª infecção por patógeno, transmissão de RNMV para mutantes Nipponbare, OsRDR1 e OsRDR6 por meio do cultivo de mudas em solo infestado por PG por 20 dias. Confirmação da infecção por RNMV em mutantes Nipponbare, OsRDR1 e OsRDR6 usando RT-qPCR e transferência para o novo balde com solo comercial; <b>(C)</b> coinfecção de 2º patógeno, ensaio de folha destacada realizado para investigar a coinfecção de patógenos MO, XO e CMV, análise do desenvolvimento dos sintomas da doença (tamanhos das lesões) e quantificação da biomassa fúngica e bacteriana, e o efeito da interação do RNMV e do segundo patógeno (MO, XO e CMV) dentro do hospedeiro no acúmulo de RNMV nas linhas mutantes Nipponbare, OsRDR1 e OsRDR6 foi avaliado por análise de RT-qPCR
Ilustração de procedimentos experimentais para infecção por RNMV: (A) preparação de mudas e inóculo. Germinação de sementes de arroz in vitro e preparação do solo contendo fungos RNMV Polymyxa graminis (PG); (B) 1ª infecção por patógeno, transmissão de RNMV para mutantes Nipponbare, OsRDR1 e OsRDR6 por meio do cultivo de mudas em solo infestado por PG por 20 dias. Confirmação da infecção por RNMV em mutantes Nipponbare, OsRDR1 e OsRDR6 usando RT-qPCR e transferência para o novo balde com solo comercial; (C) coinfecção de 2º patógeno, ensaio de folha destacada realizado para investigar a coinfecção de patógenos MO, XO e CMV, análise do desenvolvimento dos sintomas da doença (tamanhos das lesões) e quantificação da biomassa fúngica e bacteriana, e o efeito da interação do RNMV e do segundo patógeno (MO, XO e CMV) dentro do hospedeiro no acúmulo de RNMV nas linhas mutantes Nipponbare, OsRDR1 e OsRDR6 foi avaliado por análise de RT-qPCR

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