Reação de acessos de Capsicum spp. ao fungo Fusarium solani

Reaction of accessions of Capsicum spp. to the fungus Fusarium solani

RESUMO

O gênero Capsicum pertencente à família das Solanaceae, é originário da América do Sul sendo cultivado em todo o mundo. As pimentas Capsicum são acometidas por diversas doenças. Dentre estas, destaca-se a podridão do colo, causada pelo fungo Fusarium solani. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de identificar na coleção Capsicum constituída por 18 acessos, fontes de resistência ao patógeno F. solani. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em delineamento utilizado de blocos casualizados com 18 tratamentos, 3 blocos e 3 plantas por unidade experimental. Para a inoculação foram utilizadas plantas com 51 dias de idade. A metodologia utilizada foi de imersão de raízes com desbaste em uma suspensão de conídios com 1x10⁶ conídios/ml pelo período de 24 horas e transplante em substrato comercial. As notas foram transformadas por índice de McKinney, para o cálculo da área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Os dados foram submetidos a análise de variância e as médias foram agrupadas pelo teste de Scott-Knott e dispersão gráfica. Os acessos resistentes ao patógeno, foram: UNEMAT – 115 (C. frutescens) e UNEMAT- 173 (C.chinense). Os acessos que apresentaram maior suscetibilidade ao patógeno foram; UNEMAT- 134 (C. baccatum var. pendulum) e UNEMAT- 140 (C. frutescens). Conclui-se que há variabilidade genética na coleção quanto à resistência ao patógeno e que a metodologia da imersão (dipping) foi eficaz na discriminação da resistência/suscetiblidade Capsicum spp. ao patógeno.

Palavras-chave
resistência; inoculação; imersão de raízes; doença

ABSTRACT

The genus Capsicum belongs to the family Solanaceae, was originated in the South America and has been cultivated all over the world. Capsicum peppers are affected by several diseases. Among these diseases is collar rot, caused by the fungus Fusarium solani. The present study was conducted with the aim of identifying, in the Capsicum collection constituted of 18 accessions, sources of resistance to the pathogen F. solani. The experiment was conducted in a greenhouse, in a randomized block design with 18 treatments, 3 blocks and 3 plants per experimental unit. For inoculation, 51-day-old plants were used. The adopted methodology was root immersion with thinning in a conidial suspension of 1x10⁶ conidia / ml for the period of 24 hours and transplantation in commercial substrate. The scores were transformed by using McKinney’s index to calculate the area under the disease progress curve (AUDPC). The data were subjected to analysis of variance and means were grouped according to Scott-Knott test and graphic dispersion. Accessions resistant to the pathogen were: UNEMAT - 115 (C. frutescens) and UNEMAT - 173 (C.chinense). Accessions that presented greater susceptibility to the pathogen were: UNEMAT-134 (C. baccatum var. Pendulum) and UNEMAT-140 (C. frutescens). We can conclude that there is genetic variability in the collection regarding resistance to the pathogen and that the methodology of dipping was effective in discriminating between resistance / susceptibility of Capsicum spp. to the pathogen.

Keywords
resistance; inoculation; root immersion; disease

O gênero Capsicum pertencente à família Solanaceae (¹³) é originário da América do Sul, posteriormente as pimentas do gênero espalharam-se por todo o trópico americano (², ¹⁰). Durante o período de descobrimento das Américas as pimentas do gênero Capsicum destacaram-se, por apresentarem maior pungência (¹⁴). Foram então disseminadas por toda a Europa e pelo mundo de forma rápida (¹²).

As pimentas Capsicum tornaram-se destaque entre a família das solanáceas pelo fato de sua exploração normalmente ocorrer por meio de agricultures familiares que impulsionou esta popularidade (⁵). Existem cinco espécies que são domesticadas sendo três amplamente cultivadas: Capsicum annuum (pimentão), Capsicum chinense (tipos diversos), Capsicum frutescens (malaguetas). Enquanto Capsicum baccatum (dedo de moça e outras) e Capsicum pubescens (rocoto), são predominantemente confinadas ao cultivo na América Latina (², ¹⁰, ¹³).

Sabe-se que as pimentas do gênero Capsicum são acometidas por diversas doenças (⁶). Os estudos sobre essas doenças, seus impactos na produção e medidas de manejo são escassos no Brasil (³). Existem atualmente diversos estudos nesta linha, visando à descoberta de fontes de resistência (¹⁶). Por exemplo o trabalho de Babu et al. (¹) em que investigou fontes de resistência em Capsicum spp. contra uma gama de problemas fitossanitários. Desta forma, faz-se necessário uma investigação ampla do comportamento das espécies de Capsicum spp. e níveis de resistência a doenças.

Dentre as doenças que atualmente acometem as pimentas do gênero Capsicum spp., destacam-se a murcha causada por Fusarium (¹¹) Segundo Tembhurne et al. (¹⁷), a murcha causada por Fusarium solani (Mart.) Sacc. tem causado grandes problemas na produção de pimentas.

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de investigar fontes de resistências ao fungo de solo Fusarium solani. em uma coleção de trabalho de Capsicum spp. constituída por 18 genótipos com potencial para alto teor de antioxidante e resistência a antracnose.

MATERIAL E MÉTODOS

Área de estudo

O estudo foi realizado em casa de vegetação com condições controladas, no campo experimental da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT) – Campus Cáceres, sob responsabilidade do Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal da UNEMAT. O experimento de avaliação de resistência foi realizado nos meses de Julho a Agosto de 2017. O município de Cáceres está localizado entre as latitudes 15º 27’ e 17º 37’ S e as longitudes 57º 00’ e 58º 48’ O, à uma altitude de 118 m, possui clima tropical quente e úmido com inverno seco (Awa) clima segundo classificação de Köppen (⁸).

A coleção de trabalho é composta por 18 acessos selecionados do Banco Ativo de Germoplasma (BAG) do Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal da UNEMAT. A seleção ocorreu com base em estudos anteriores, selecionando acessos com potencial para alto teor de antioxidante e resistência a antracnose, estes estão listados na Tabela 1.

Tabela 1
Coleção de trabalho de acessos de Capsicum spp.

Acessos	Espécies
UNEMAT 17	Capsicum frutescens (malagueta)
UNEMAT 44
UNEMAT 51
UNEMAT 113
UNEMAT 115
UNEMAT 140
UNEMAT 39	Capsicum chinense (pimentas de cheiro)
UNEMAT 56
UNEMAT 117
UNEMAT 118
UNEMAT 122
UNEMAT 173
UNEMAT 105	Capsicum baccatum var. pendulum (dedo de moça)
UNEMAT 134
UNEMAT 151
UNEMAT 2 UNEMAT 116 UNEMAT 163	Capsicum annuum (pimentão)

Metodologia de inoculação de Fusarium solani

As sementes dos 18 acessos foram dispostas em bandejas poliestireno expandido de 128 células, contendo substrato comercial Plantimax®. As bandejas permaneceram em casa de vegetação. Após a germinação das sementes foram realizadas aplicações nas plântulas de adubo foliar semanalmente, as mudas permaneceram em bandejas por 51 dias após a semeadura.

A inoculação das raízes das plântulas foi realizada aos 51 dias da semeadura. As mudas foram retiradas de suas células, e tiveram seu sistema radicular lavado em água corrente. Cada plântula sofreu um corte de aproximadamente 2 cm de suas raízes, como ferimento. Em seguida foram então imersas em 5 ml de suspensão de conídios na concentração de 1.0 x10⁶ conídios/ml por um período de 24 horas, posteriormente foram transplantadas para copos plásticos com capacidade de 700 mL contendo solo, areia e substrato na proporção de 2:1:1, conforme Figura 1.

Figura 1
Passo a passo da inoculação de Fusarium solani em mudas Capsicum spp. pelo método da imersão de raízes em suspensão de conídios e replantio em copos.

A avaliação foi realizada a partir do aparecimento dos primeiros sintomas por meio de escala de notas adaptada de (⁹), variando de 1 a 5, onde: 1= ausência de sintomas; 2= planta com 1/3 das folhas murchas; 3= planta 2/3 das folhas murchas; 4= planta totalmente murcha e 5= planta morta; e período de sobrevivência.

O experimento foi realizado em delineamento de blocos casualizados (DBC) com 18 tratamentos, 3 blocos, 3 plantas por unidade experimental. Ao final das avaliações as notas foram transformadas por índice de McKinney (⁷), para o cálculo da área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) (¹⁵). Os dados foram submetidos a análise de variância e as médias foram agrupadas pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade e dispersão gráfica. As análises foram realizadas com o programa computacional Genes v.2016.6.15. Para confirmação da inoculação, foi realizado postulados de Koch.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O experimento foi avaliado por um período de 39 dias, com a realização de visitas diárias onde foi possível verificar que os primeiros sintomas o aparecimento de sintomas característicos da doença, como necrose no colo (Figura 2), murcha, queda de folhas e o não desenvolvimento das raízes a partir de 11 dias (Figura 3).

Figura 2
A, B e C) Sintomas de necrose no colo de plantas suscetíveis de Capsicum spp. inoculadas com Fusarium solani.

Figura 3
Plantas de Capsicum spp. inoculadas com Fusarium solani comparadas com a testemunha. A-C) Planta inoculada e testemunha, setaevidenciando a testemunha Acesso UNEMAT - 118; B-D) planta inoculada e testemunha, seta- evidenciando as testemunhas. Acesso UNEMAT- 163.

De acordo com os dados obtidos, os 18 acessos de Capsicum spp. foi observada variação entre os genótipos quanto aos níveis de resistência ao F. solani, pela área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) e para período de sobrevivência (PS).

A análise de variância (Tabela 2) demonstrou diferença significativa entre as espécies, a 1% de probabilidade, pelo teste F, para a variável AACPD, e a 5% de probabilidade, pelo teste F, para o variável período de sobrevivência As médias foram agrupadas pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade (Tabela 3).

Tabela 2
Resumo da análise de variância das características de resistência de 18 genótipos de Capsicum spp. quanto a F. solani

Fonte de variação		G.L		QM
				AACPD		PS
Blocos		2		268245,8848		54,6852
Genótipos		17		547903,4737 **		62,4009 *
Resíduos		34		161269,8499		30,6656
C.V (%)				25,56		17,22

• ^(**)
  Significativo a 1%
• ^(*)
  Significativo a 5%, pelo teste F; AACPD – Área abaixo da curva de progresso da doença, PS – Período de sobrevivência.

Tabela 3
Médias dos genótipos que apresentaram diferenças significativas pelo teste F, agrupados pelo teste Scott e Knott (5% de probabilidade).

Genótipos	AACPD					PS
UNEMAT – 115 (C. frutescens		675,5556		a		39		a
UNEMAT – 173 (C. chinense		822,2222		a		39		a
UNEMAT – 117 (C. chinense		1113,333		a		36,6667		a
UNEMAT - 2 (C. annuum		1331,111		a		32,3333		a
UNEMAT – 44 (C. frutescens		1332,222		a		37		a
UNEMAT – 163 (C. annuum		1373,333		a		36,3333		a
UNEMAT – 116 (C. annuum		1465,556		a		31,3333		a
UNEMAT – 105 (C. baccatum var. pendulum		1486,667		a		32,3333		a
UNEMAT – 151 (C. baccatum var. pendulum		1543,333		a		31,6667		a
UNEMAT – 118 (C. chinense		1706,667		b	35			a
UNEMAT – 39 (C. chinense		1724,444		b	30,6667			a
UNEMAT – 51 (C. frutescens		1795,556		b	30,3333			a
UNEMAT – 17 (C. frutescens		1811,111		b	30			a
UNEMAT – 113 (C. frutescens		1848,889		b	32,3333			a
UNEMAT – 122 (C. chinense		1877,778		b	28,6667			a
UNEMAT – 56 (C. chinense		1916,667		b	28,6667			a
UNEMAT – 140 (C. frutescens		2062,222		b	26			a
UNEMAT – 134 (C. baccatum var. pendulum		2394,444		b	21,3333			a

• AACPD – Área abaixo da curva de progresso da doença, PS – Período de sobrevivência.

Posteriormente, foi possível realizar o agrupamento destes acessos, por meio de Dispersão Gráfica. Conforme apresentado na Figura 4, os acessos da coleção de trabalho, agruparam-se em 3 grupos, de forma que foi possível visualizar as variações de níveis de resistência dos acessos entre resistentes, intermediários e suscetíveis.

Os acessos da coleção de trabalho, que se apresentaram resistentes à inoculação de F. solani foram os acessos: UNEMAT 115 - Capsicum frutescens e UNEMAT 173 - Capsicum chinense, estes acessos não apresentaram sintomas e morte de plantas, conforme a Figura 5. As plantas mantiveram-se resistentes durante a o período de realização do experimento, que ocorreu durante 39 dias. Estatisticamente pelo teste Scott-Knott, outros genótipos também foram considerados resistentes, entretanto alguns sintomas foram observados durante o período de avaliação.

Enquanto o genótipo que apresentou maior suscetibilidade à inoculação de F. solani foi o UNEMAT 134 (C. baccatum var. pendulum), apresentou sintomas mais precoces, registrando morte de plantas com 19 dias após a inoculação.

Os outros 15 acessos apresentaram níveis de resistência intermediários, onde 5 acessos de C. frutescens, 5 de C. chinense, 2 de C. baccatum var. pendulum e 3 acessos de C. annuum, as plantas destes acessos sobreviveram por um período de 30 a 36 dias aproximadamente.

De acordo com os resultados obtidos, ficou provado que a metodologia de inoculação de plantas de Capsicum spp. por imersão de raízes com corte, para o patógeno Fusarium solani foi eficiente na discriminação da suscetibilidade de Capsicum ao patógeno .

Resultados semelhantes foram encontrados por Castro (⁴) quando avaliou diferentes metodologias de inoculação e concluiu que para a inoculação de Fusarium spp. em espécies de Capsicum, a metodologia de imersão de raízes com corte foi a que demonstrou maior eficácia. Outros autores como Tembhurne et al. (¹⁷) também utilizaram com sucesso desta metodologia de inoculação, em seu trabalho de investigação de genótipos de C. annuum resistentes a F. solani.

Figura 4
Dispersão gráfica da avaliação do comportamento de 18 genótipos de Capsicum spp. em relação ao fungo Fusarium solani por meio AACPD – Área abaixo da curva de progresso da doença, PS – Período de sobrevivência.

Figura 5
Comparação entre as plantas de um acesso UNEMAT -115 de Capsicum considerado resistente com 3 repetições e 1 testemunha A e B) Acesso UNEMAT-115, plantas inoculadas, seta- evidenciando a planta testemunha.

Tendo em vista que o patógeno é facilmente disseminado por detritos vegetais e solo, e seu difícil controle, a utilização de genótipos resistentes possibilita mitigar a ocorrência da doença torna-se uma alternativa viável.

CONCLUSÕES

Verificou-se a eficácia da metodologia de inoculação de Fusarium solani, por imersão de raízes com corte em plantas de Capsicum spp.. Foi possível constatar a existência de variabilidade genética entre e dentro das espécies de Capsicum spp. da coleção quanto a resistência ao fungo Fusarium solani. Os genótipos que se apresentaram resistentes foram os acessos UNEMAT 115 - Capsicum frutescens e UNEMAT 173 - Capsicum chinense.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a FAPEMAT - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Mato Grosso, pelo auxílio financeiro ao projeto de pesquisa desenvolvido.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Oct-Dec 2018

Histórico

• Recebido
  29 Dez 2017
• Aceito
  10 Jun 2018