Bactérias Fitopatogênicas

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1 Bactérias Fitopatogênicas

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

3 Fímbrias Cápsula Parede celular Plasmídeos Flagelo DNA Mesossomo Citoplasma Ribossomos Membrana plasmática

4 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);

5 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).

6 Diplococos Cocos Estreptococos Estafilococos Diplobacilos Streptobacilos

7 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.

8 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.

9 Bactéria Gram-positiva Bactéria Gram-negativa

10 Parede celular de bactérias Gram-negativas

11 Parede celular de bactérias Gram-positivas

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13 - 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.

14 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.

15 Bactérias fitopatogênicas mais comuns:
Anaeróbias Facultativas: Gêneros Erwinia e Pantoea Anaeróbio obrigatório: Gênero Clostridium. Demais bactérias são aeróbias obrigatórias.

16 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.

17 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.

18 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;

19 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;

20 Perítricas: possuem flagelos em toda a superfície da célula.
EX: Clavibacter Xanthomonas Pseudomonas

21 Flagelos nas bactérias: A-Monótricas; B-Lofótricas; C-Anfítricas; D-Perítricas

22 Movimento flagelar => proteínas do periplasma
Quimiotactismo => atração e repulsão por determinadas substâncias

23 Endósporo => célula de repouso
- Responsável pela resistência da bactéria em ambientes desfavoráveis; - Resistência ao calor e ao dessecamento;

24 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.

25 Estrutura e função da célula bacteriana
Cápsula Ralstonia solanacearum X Tomate

26 - Ribossomos => Síntese de proteínas;
- Materiais de reserva => Fonte de carbono e energia (glicogênio e amido), ácido hidroxibutirico, fosfato; - Mesossomo => Geração de energia Mesossomos: pregas internas da membrana plasmática nas quais existem também as enzimas participantes da maior parte da respiração celular.

27 - Material genético => Sem membrana, único cromossomo circular; Plasmídeos.
Região citoplasmática

28 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.

29 Reprodução Fissão Binária
Multiplicação Parede celular Duplicação do DNA Membrana plasmática Molécula de DNA Separação das células

30 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.

31 A transferência de DNA de uma bactéria para outra pode ocorrer de três maneiras:
Transformação, Transdução Conjugação.

32 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.

33 Reprodução Transformação Recombinação genética
Molécula de DNA circular Fragmentos de DNA doador Célula bacteriana Célula bacteriana Lise celular Fragmentos de DNA ligam-se à superfície da célula receptora. O fragmento de DNA é incorporado à célula receptora O fragmento de DNA é integrado ao cromossomo da célula receptora. Célula transformada

34 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.

35 Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode passar a incluir os genes de outra bactéria em seu genoma.

36 Reprodução Transdução
Recombinação genética Fago Integração Profago => ciclo lítico DNA do fago com genes da bactéria Genes de outra bactéria são introduzidos e integrados ao DNA da bactéria hospedeira O fago infecta nova bactéria.

37 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.

38 Conjugação bacteriana mostrando o pili sexual

39 Reprodução Conjugação

40 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.

41 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.

42 - 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.

43 -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;

44 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).

45 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)

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

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

48 Bactérias Fitopatogênicas
1- Pseudomonas - Bacilo reto; - Móvel => um a vários flagelos polares; - Gram -; - Aeróbio; - Colônia branca, cinza claro ou creme.

49 Pseudomonas Pode produzir pigmento (verdefluorescente); - Contém espécies saprófitas e também patógenos de animais.

50 Principais Sintomas - Murchas (P. solanacearum em solanáceas e bananeira)

51 - Lesões no filoplano (muitos patovares de P
- Lesões no filoplano (muitos patovares de P. syringae em diversas plantas)

52 - Cancro (P. syringae pv. glycinea, em soja)

53 - Morte das pontas (P. syringae pv
- Morte das pontas (P. syringae pv.garcae, em cafeeiro – Mancha aureolada)

54 Tumores (P. syringae pv.savastonoi, em oliveira)
Podridões moles (algumas fluorescentes, em vários hospedeiros) Queima de bordos foliares (P. cichorii, em taioba)

55 2 - Xanthomonas - Bacilo reto; - Móvel => único flagelo polar; - Gram -; - Aeróbio; - Colônia amarela; - Pigmento xanthomonadina

56 Bactérias fitopatogênicas - Xanthomonas
Manchas foliares X. vesicatoria X. campestris pv. vesicatoria X. campestris pv. citri

57 3- Agrobacterium - Bacilo reto; - Móvel => um ou seis flagelos; - Gram -; - Colônia branca/bege clara; - Doença associada a um plasmídeo

58 Bactérias fitopatogênicas - Agrobacterium

59 4- Erwinia - Bacilo reto; - Móvel; - Gram -; - Anaeróbio facultativo; - Colônia branca ou amarela;

60 - 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

61 Erwinia E. amylovora - Podridões mole - Murchas - Morte dos ponteiros

62 Erwinia E. carotovora Pectinolíticas => solo

63 5- Ralstonia solanacearum
Murchas

64 6- Grupo Corineforme- Clavibacter
- Bacilo com várias formas; - Imóvel; - Gram +; - Aeróbio; - Não flageladas

65 Clavibacter Cancros Morte dos ponteiros Murchas Lesões foliares C. michiganensis pv michiganensis (Cancro bacteriano do tomateiro)

66 7- Xylella - Bacilo reto; Imóvel; Gram -; - Aeróbio; - Colônia: lisa e rugosa; - Não cresce em meios de cultura comumente utilizados => exigência nutricional; - Habitante do xilema.

67 Xylella Clorose variegada do citros (Xylella fastidiosa)

68 Streptomyces - Micelial; - Imóvel; Gram +; Streptomyces scabies (Sarna comum da batata)

69 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

70 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.

71 - Controle de vetores e plantas daninhas hospedeiras.
- Praga quarentenária A1 – Brasil por medidas de exclusão.

72 Fitoplasma - Spiroplasma
Spirolasma citri

73 Bactérias fitopatogênicas
Isolamento Formação de colônias individualizas em meio de cultura; Coletar material com infecção recente; - Tecido com aspecto de anasarca (tecido infiltrado) translúcido;

74 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.

75 Micoplasmas sp.

76 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.

77 - 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.

78 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.

79 - 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.

80 - 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:

81 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.

82 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. 

83 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. 

84 - 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.