Progênies de Coffea arabica cv. IPR 100 com resistência ao nematóide Meloidogyne incognita raça 1

Progenies of Coffea arabica cv. IPR 100 with resistance to nematode Meloidogyne incognita race 1

Resumos

Objetivou-se, neste trabalho, identificar progênies de Coffea arabica cv. IPR 100 com resistência ao nematóide Meloidogyne incognita raça 1. O experimento foi conduzido em casa de vegetação (Londrina, PR, Brasil) no delineamento em blocos ao acaso com 3 repetições e parcelas com 15 plantas. Foram avaliadas seis progênies da cultivar IPR 100 e a cultivar Mundo Novo IAC 376-4 foi utilizada como padrão suscetível. Foram inoculados 500 ovos por planta, totalizando 7500 ovos por parcela de 150 cm². Foi avaliado o número de galhas e massas de ovos presentes nas raízes. As seis progênies da cultivar IPR 100 foram mais resistentes ao M.incognita raça 1 do que o padrão suscetível.

Cultivares; café; melhoramento genético; nematóide das galhas

The objective of this study was to identify progenies of Coffea arabica cv. IPR 100 with resistance to nematode Meloidogyne incognita race 1. The experiment was performed in greenhouse (Londrina, PR, Brazil) with an experimental design of randomized blocks with 3 replications and 15 plants per plot. Six progenies of cultivar IPR 100 were evaluated, and Mundo Novo IAC 376-4 cultivar was used as susceptible control. Five hundred eggs per plant were inoculated, totalizing 7500 eggs per plot of 150 cm². The number of galls and egg masses in the roots were evaluated. All progenies of cultivar IPR 100 presented more resistance to M.incognita race 1 than the susceptible control.

Breeding; coffee crop; cultivars; root-knot nematode

CIÊNCIAS AGRÁRIAS

Progênies de Coffea arabica cv. IPR 100 com resistência ao nematóide Meloidogyne incognita raça 1¹

Progenies of Coffea arabica cv. IPR 100 with resistance to nematode Meloidogyne incognita race 1

Fabio Seidi Kanayama^I; Gustavo Hiroshi Sera^II; Tumoru Sera ^III; João Siqueira da Mata^III; Paulo Maurício Ruas^IV; Dhalton Shiguer Ito^V

^IMestrando em Agronomia da Universidade Estadual de Londrina (UEL) - [e-mail]

^IIDoutorando em Agronomia da UEL/ Bolsista do CAPES - [e-mail]

^IIIPesquisadores do Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), Caixa Postal 481, 86001-970, Londrina (PR) - [e-mail]

^IVDocente da Universidade Estadual de Londrina/Departamento da Agronomia

^VDoutorando em Agronomia da UEL/Bolsista do CNPq

RESUMO

Objetivou-se, neste trabalho, identificar progênies de Coffea arabica cv. IPR 100 com resistência ao nematóide Meloidogyne incognita raça 1. O experimento foi conduzido em casa de vegetação (Londrina, PR, Brasil) no delineamento em blocos ao acaso com 3 repetições e parcelas com 15 plantas. Foram avaliadas seis progênies da cultivar IPR 100 e a cultivar Mundo Novo IAC 376-4 foi utilizada como padrão suscetível. Foram inoculados 500 ovos por planta, totalizando 7500 ovos por parcela de 150 cm². Foi avaliado o número de galhas e massas de ovos presentes nas raízes. As seis progênies da cultivar IPR 100 foram mais resistentes ao M.incognita raça 1 do que o padrão suscetível.

Termos para indexação: Cultivares, café, melhoramento genético, nematóide das galhas.

ABSTRACT

The objective of this study was to identify progenies of Coffea arabica cv. IPR 100 with resistance to nematode Meloidogyne incognita race 1. The experiment was performed in greenhouse (Londrina, PR, Brazil) with an experimental design of randomized blocks with 3 replications and 15 plants per plot. Six progenies of cultivar IPR 100 were evaluated, and Mundo Novo IAC 376-4 cultivar was used as susceptible control. Five hundred eggs per plant were inoculated, totalizing 7500 eggs per plot of 150 cm². The number of galls and egg masses in the roots were evaluated. All progenies of cultivar IPR 100 presented more resistance to M.incognita race 1 than the susceptible control.

Index terms: Breeding, coffee crop, cultivars, root-knot nematode.

INTRODUÇÃO

Os nematóides do gênero Meloidogyne causam prejuízos econômicos significativos para a cafeicultura brasileira. A redução da produção brasileira de café provocada por nematóides do gênero Meloidogyne é estimada em 15 % (Lordello, 1976). Ainda existem as perdas indiretas causadas pelos nematóides como a menor tolerância ao frio e à seca e à perda parcial da eficiência de alguns insumos (Gonçalves et al., 2004).

No mundo, cerca de quinze espécies de Meloidogyne já foram descritas como parasitas do cafeeiro (Campos et al., 1990; Carneiro & Almeida, 2000). No Brasil, as mais prejudiciais são M. exigua, pela ampla distribuição geográfica, e M. paranaensis e M. incognita pela intensidade dos danos que causam (Gonçalves et al., 2004). M. exigua é a espécie mais disseminada em algumas regiões do Brasil, sobretudo em Minas Gerais (Campos et al., 1985). Em São Paulo, M. exigua, M. incognita e M. paranaensis (Lordello et al., 2001) e no Paraná, M. paranaensis e M. incognita (Krzyzanowski et al., 2001), são as espécies predominantes.

O meio mais econômico, eficiente e ecologicamente correto de controle de fitonematóides em áreas infestadas é o uso de cultivares resistentes. A resistência ao M. incognita vem sendo encontrada em Coffea canephora (Gonçalves & Ferraz, 1987; Gonçalves et al., 1988, 1996; Sera et al., 2006) e em C. congensis (Gonçalves & Ferraz, 1987; Gonçalves et al., 1988). Cafeeiros arábicos portadores de genes de C. canephora como os derivados dos germoplasmas "Icatu", "Sarchimor" e "Catimor" apresentam resistência a M. exigua, M. incognita e M. paranaensis (Gonçalves & Silvarolla, 2001). Fontes de resistência para algumas raças de M. incógnita têm sido encontradas em plantas de "Icatu" (Fazuoli et al., 1984; Sera et al., 2004) e "Sarchimor" (Gonçalves & Ferraz, 1987; Gonçalves et al., 1988).

Atualmente, a cultivar porta-enxerto Apoatã IAC 2258 vem sendo utilizada em áreas infestadas por M. incognita e M. paranaensis, pois pouquíssimas cultivares pé franco de C. arabica resistentes têm sido identificadas como as cultivares IPR 100 (Sera et al., 2002, 2007a) e IPR 106 (Sera et al., 2002), as quais vêm apresentando resistência a M. paranaensis. As fontes de resistência ao M. incognita raça 1 são escassas em C. arábica.

Objetivou-se, neste trabalho, identificar progênies da cultivar IPR 100,com resistência à raça 1 de M. incognita.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento em casa de vegetação foi instalado em 11 de dezembro de 2002, no Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), no município de Londrina.

As sementes foram germinadas em areia e repicadas no estádio "palito de fósforo" para uma caixa de cimento amianto de 500 litros, usando solo arenoso esterilizado com formaldeído, irrigado e adubado,de acordo com a necessidade. Foi usado o delineamento experimental em blocos ao acaso, com 8 tratamentos (6 progênies de 'IPR 100' e 2 de 'Mundo Novo IAC 376-4'), três repetições e parcelas de 15 plantas. As mudas foram transplantadas com distâncias entrelinhas e entre plantas de, respectivamente, 10,0 cm e 1,0 cm, totalizando, 150 cm² de área por parcela. A cultivar Mundo Novo IAC 376-4 foi utilizada como padrão suscetível.

Os inóculos iniciais utilizados foram provenientes de solos e raízes de cafeeiros suscetíveis, em área naturalmente infestada por M. incognita raça 1, identificada por Krzyzanowski et al. (2001). Inoculações foram realizadas em plantas diferenciadoras (Carneiro & Almeida, 2000) para confirmar que o inóculo era do M. incognita raça 1. Posteriormente, os inóculos foram multiplicados em cafeeiros (C. arabica) suscetíveis. Com as raízes desses cafeeiros suscetíveis, os inóculos foram preparados utilizando a técnica de obtenção de ovos e juvenis pelo método proposto por Taylor & Sasser (1978).

Foram realizadas três inoculações, 116 dias após a repicagem das plantas para a caixa de cimento amianto, distribuindo 500 ovos ao redor de cada planta, totalizando em torno de 7500 ovos,por parcela de 150 cm². As três inoculações foram feitas uma após a outra, no mesmo dia, visando diminuir os erros na quantidade de ovos inoculados. A avaliação foi realizada 104 dias após as inoculações, através da contagem de galhas e massas de ovos (GO), após coloração das raízes com floxina B. Foi utilizada uma escala de notas de 1 a 6 (Taylor & Sasser, 1978), sendo: nota 1 = ausência de GO; nota 2 = 1 a 2 GO; nota 3 = de 3 a 10 GO; nota 4 = de 11 a 30 GO; nota 5 = de 31 a 100 GO; nota 6 = mais de 100 GO.

Foram utilizadas as freqüências de plantas resistentes e suscetíveis para verificar se o(s) alelo(s) de resistência das progênies estavam em homozigoze ou heterozigoze. Para isso, foram consideradas plantas resistentes aquelas com notas 1, 2 e 3 e suscetíveis como 4, 5 e 6, com base no critério modificado de Sasser et al. (1984), em que plantas resistentes são aquelas com número de galhas menor ou igual a dez e, suscetíveis, superiores a dez galhas.

Para análise estatística, a variável índice de galhas e massas de ovos foi transformada em "x. As médias foram comparadas pelo teste Scott-Knott,a 1 % de significância.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O coeficiente de variação foi 6,72 %, indicando boa precisão experimental no teste de resistência para a raça 1 de M. incognita.

As seis progênies da cultivar IPR 100 apresentaram maior (P = 0,01) resistência à raça 1 de M. incognita em comparação com a cultivar 'Mundo Novo IAC 376-4' (Tabela 1).

No padrão suscetível predominaram plantas com nota 5, enquanto que nas progênies da 'IPR 100' foram plantas com nota 3 (Tabela 2). A nota média do índice de galhas e massas de ovos (IGO) das seis progênies da cultivar IPR 100 foi de 3,25, enquanto que a nota média dos dois tratamentos do padrão suscetível foi de 4,56 (Tabela 1). A alta nota média do IGO,observada para as progênies de 'IPR 100',ocorreu devido à presença de plantas suscetíveis segregantes (Tabela 2).

Trabalhos indicam que a resistência aos nematóides em café é monogênica para M. exigua (Alpizar et al., 2007) ou talvez devido a dois genes para Meloidogyne spp. (Anzueto et al., 1995). No caso de caráter monogênico,a freqüência esperada de plantas suscetíveis em genótipos segregantes seria de 25 % e no caso de dois genes a freqüência esperada seria de 43,75 % de suscetíveis, segregando na proporção de 9 resistentes para 7 suscetíveis. Das seis progênies da cultivar IPR 100,todas apresentaram freqüências de plantas resistentes próximas de 75% (Tabela 2). Portanto, é provável que o(s) alelo(s) de resistência estejam em heterozigoze para todas as progênies avaliadas da cultivar IPR 100, se a herança de resistência à raça 1 de M. incognita fosse monogênica. Até mesmo as progênies Vitrine 83-5 e Vitrine 83-7 de 'IPR 100' com 58,33% e 68,42%, respectivamente, poderiam ser consideradas como heterozigotos, pois podem ter ocorridos erros ambientais, provavelmente, devido à alta pressão de inóculo (Sera et al., 2006, 2007b) que poderia classificar uma planta resistente de nota 3 em uma suscetível de nota 4.

Conforme Gonçalves & Silvarolla (2001), M. incognita é mais agressivo que M. exigua. Neste trabalho, apesar de serem utilizados menos ovos por planta do que o comumente usado para testes de resistência com M. exigua (Silvarolla et al., 1998; Gonçalves & Pereira, 1998),cosidera-se que foi inoculada uma quantidade alta de ovos por parcela, ou seja, 7500 ovos por parcela de 150 cm² de área com 15 plantas. Normalmente, a inoculação é realizada individualmente nas plantas testadas para a resistência ao M. exigua. Portanto, devido à agressividade de M. incognita raça 1 e à metodologia utilizada neste trabalho com muitas plantas por parcela,distanciadas entre si por apenas 1 cm, pode ter ocorrido que algumas plantas,que deveriam ser nota 3,se tornassem plantas com nota 4, mesmo inoculando 500 ovos por planta. É possível observar na Tabela 2 que a maioria das plantas suscetíveis das progênies vitrine 83-5 e vitrine 83-7 recebeu nota 4,enquanto que,para o padrão suscetível,a maioria obteve nota 5. Assim, algumas plantas com nota 4 das progênies de 'IPR 100' poderiam ser nota 3, classificando até mesmo as progênies vitrine 83-5 e vitrine 83-7 como heterozigotas. Sera et al. (2006),utilizando a mesma metodologia deste trabalho, também relataram a possibilidade de mudança do grau de resistência devido à alta pressão de inóculo de nematóides agressivos em plantas de C. canephora,testadas com as raças 1 e 2 de M. incognita e com M. paranaensis. Sera et al. (2007b) verificaram que,nos níveis de inóculo 500 e 1000 ovos de M. paranaensis por planta, as cultivares Tupi IAC 1669-33 e IPR 100 apresentaram menores índices de galhas e massas de ovos e fator de reprodução do que o padrão suscetível. Entretanto, nos níveis de inóculo 1500 e 2000 ovos,tanto 'Tupi IAC 1669-33' quanto 'IPR 100',foram classificadas como suscetíveis pelos critérios de redução do fator de reprodução e índice de suscetibilidade hospedeira, apesar de apresentarem fator de reprodução e número de ovos por grama de raízes muito inferiores ao padrão suscetível ('Mundo Novo IAC 376-4'). Em cultivares resistentes de cana-de-açúcar,a produção decresceu em altas densidades de população inicial do nematóide do cisto (Heterodera schachtii) (Heijbroek et al., 2002). Genótipos de Cucumis melo com resistência parcial, testadas com diferentes níveis de inóculo de M. incognita raça 3, apresentaram aumento no número de ovos em comparação com o controle suscetível em níveis altos de inóculo como 5000 ovos por planta. Contudo,esse aumento na reprodução não ocorreu em Cucumis metuliferus 'C701A', utilizada como controle resistente (Nugent & Dukes, 1997).

Em testes de resistência para M. incognita realizados por outros autores (Gonçalves & Ferraz, 1987; Gonçalves et al., 1988, 1996) também são utilizados níveis de inóculo similares aos usados para os testes de resistência para M. exigua. Portanto, são necessários mais estudos para indicar os melhores níveis para testar a resistência de nematóides mais agressivos como M. incognita e M. paranaensis, para evitar o descarte de cafeeiros heterozigotos e/ou com resistência parcial.

Resultados diferentes poderiam ser obtidos se as plantas fossem avaliadas pelo fator de reprodução de M. incognita e classificadas com base no índice de suscetibilidade hospedeira (ISH). Gonçalves et al. (1996) classificaram Sarchimor e Amphillo como sendo suscetíveis, respectivamente, às raças 1 e 2 de M. incognita pelo índice de massas de ovos (IMO) e classificaram esses mesmos genótipos como moderadamente resistentes para essas mesmas raças,quando utilizado o ISH. Em genótipos de milho testados para a resistência a M. javanica, Sawazaki et al. (1998) concluíram que o fator de reprodução foi melhor parâmetro do que o IMO, pois muitas plantas com nota 4 de IMO (suscetível) apresentaram baixo fator de reprodução, ou seja, foram resistentes.

Portanto, pelos vários motivos expostos anteriormente é possível verificar que todas as progênies testadas da cultivar IPR 100 podem ser heterozigotas.

Além da provável mudança do grau de resistência devido à alta pressão de inóculo, também ocorreram falhas na inoculação, pois a média de plantas resistentes dos dois tratamentos do padrão suscetível foi de 17,5%. Isso porque na metodologia utilizada neste trabalho a inoculação é realizada em 15 plantas por parcela, ao invés de 1 planta por parcela, usada geralmente para outros estudos de resistência para nematóides. Utilizando metodologia similar ao desse trabalho, foram identificados muitos genótipos resistentes de C. canephora (Sera et al., 2006) e C. arabica (Sera et al., 2007a),com freqüência de plantas suscetíveis ao M. paranaensis entre 1,0 % a 10,0 %, enquanto que,no padrão suscetível Mundo Novo,a freqüência de plantas resistentes foi de 5,0 %. Gonçalves et al. (1988) encontraram 10 % de plantas resistentes em cafeeiros das espécies C. congensis e C. canephora, as quais foram classificadas como suscetíveis, e 10 % de plantas moderadamente resistentes no padrão suscetível Catuaí Amarelo (CH 2077-2-5-62). Muitos genótipos classificados como suscetíveis ao M. exigua por Gonçalves & Pereira (1998) e Silvarolla et al. (1998) apresentaram 20 % de plantas resistentes como no caso de Sarchimor 1669-20.

Entretanto esses erros ambientais de inoculação podem ser justificáveis quando o objetivo é realizar uma avaliação preliminar (screening) de muitas plantas por progênie. Isso porque pela metodologia utilizada neste trabalho é necessário menor espaço físico para avaliar milhares de plantas em comparação com a inoculação individual em recipientes como vasos ou copos plásticos.

Com mais duas gerações de autofecundação das plantas-mãe de 'IPR 100', provavelmente, será possível identificar progênies com resistência em homozigoze para o M. incognita raça 1. Quando as progênies estiverem com resistência em homozigoze, provavelmente, apresentarão resistência ou moderada resistência, com nota média do índice de galhas e massas de ovos variando entre 2 e 3, pois a freqüência de plantas resistentes aumentaria em relação às progênies avaliadas neste trabalho. Em um estudo para testar a resistência a M. paranaensis e utilizando a mesma metodologia deste trabalho, Sera et al. (2007a) classificaram progênies da cultivar IPR 100 com notas médias variando entre 1,89 a 2,65 e 2,69 a 3,05 como resistentes e moderadamente resistentes, respectivamente. No estudo realizado por Sera et al. (2007a) a nota média do padrão suscetível 'Mundo Novo IAC 376-4' foi 4,18, ou seja, menor que a nota média de 4,56 dos dois tratamentos de 'Mundo Novo IAC 376-4' deste trabalho.

CONCLUSÃO

As seis progênies da cultivar IPR 100 avaliadas foram mais resistentes a Meloidogyne incognita raça 1,do que o padrão suscetível 'Mundo Novo IAC 376-4'.

AGRADECIMENTOS

Ao Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café/EMBRAPA Café e ao Instituto Agronômico do Paraná,por financiarem este trabalho.

(Recebido em 7 de fevereiro de 2008 e aprovado em 28 de julho de 2008)

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1

Trabalho parcialmente financiado pelo Consórcio Brasileiro de P & D Café / Embrapa Café.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  13 Nov 2009
• Data do Fascículo
  Out 2009

Histórico

• Recebido
  07 Fev 2008
• Aceito
  28 Jul 2008