VIROSES FITOPATOGÊNICAS

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1 VIROSES FITOPATOGÊNICAS

2 - Os vírus e viróide: simples em termos de composição e estrutura.
- Primeira notícia: quadros de pintores europeus retratavam plantas de tulipa com sintomas de variegação que foram identificadas causadas por vírus. Clusius -Holanda em 1576 e 1643 – descobriu que essa variegação podia ser transmitida por enxertia. - Plantas de Abutilon striatum importado para a Europa em 1868 com sintomas de variegação (Vírus do mosaico do abutilon)

3 - Morren da Bélgica e Lemoine de França (1869): descobriram que essa variegação podia ser também transmitida por enxertia. - Adolf Eduard Mayer (Holanda ): consegui reproduzir a doença numa planta sadia por meio de transmissão artificial – aplicação do suco de plantas doentes com pequenos tubos capilares de vidro. Conclui: essa doença era causada não por um desequilíbrio nutricional, mas sim por um agente infeccioso, possivelmente um tipo de enzima solúvel.

4 Ivanosvski (Rússia): conseguiu a transmissão do agente causador do mosaico do fumo do suco de plantas passado através de filtros de porcelana capazes de reter as bactérias até então conhecidas. Beijerink (Holanda): repetiu esse experimento. Concluindo que esse era o menor agente capaz de causar doenças em plantas e lhe deu o nome de “Contagium vivum fluidum”. Baur: demonstrou que o agente causal da variegação do Abutilon podia ser transmitido por enxertia, mas não por inoculação mecânica. (vírus filtráveis)

5 A palavra vírus era também empregada para qualquer tipo de líquido venenoso ou de natureza infecciosa. foram descobertas outras doenças de natureza infecciosa (Micoplasma, espiroplasma e mesmo algumas bactérias (raquitismo da soqueira em cana-de-açúcar) que foram confundidas com vírus). Critérios empregados: - Sua natureza infecciosa. - Natureza submicroscópica. - Impossibilidade de ser cultivado “in vitro”.

6 - Primeiras décadas do sec XX- transmitidos por insetos, uso de plantas indicadoras, métodos bioquímicos e fisioquímicos no seu estudo. Smith (1931) - utilizou insetos vetores e plantas indicadoras – infecção mista em batata. Beale (1928) – detectou um antígeno específico em planta de fumo infectadas com o vírus do mosaico.

7 Gratia (1933) – descobriu que plantas infectadas com vírus diferentes continham antígenos específicos diferentes. Stanley (1939)- Obtenção de partícula viral. Bawden et al, (1936)- determinação dos componentes da partícula viral como sendo de natureza nucleoproteíca. 1939- Invenção do Microscópio eletrônico.

8 Matthews (1992)- definiu os estudo em 5 fases:
descritas muitas viroses, tendo os estudos dado ênfase ao fato dos vírus atravessarem filtros capazes de reter bactérias: natureza desconhecida o 1º vírus isolado em 1935 e demonstrou ser uma ribonucleoproteína em 1936. Natureza físicas e químicas estudada. Todos eram constituídos de RNA e proteína.

9 1956- demonstrado que o RNA sozinho era suficiente para causar infecção.
descobertos vírus de RNA com genoma multipartido e fitovírus com DNA de fita dupla.

10 Principal avanço: Uso de Microscopia Eletrônica.
cristalografia de alta resolução, empregando raios X, permitiu o conhecimento da estrutura tridimensional da capa protéica. Desenvolvimento do sistema de cultura de protoplastos “in vitro”- permitiu o conhecimento do modo como o vírus se replica nas células.

11 A tradução ‘in vitro’ permitiu o começo do entendimento das estratégias da replicação viral.
desenvolvimento de métodos que permitiram o sequenciamento de nucleotídeos do RNA genômico.

12 Matthews (1992)- é um conjunto que contém uma ou mais moléculas de ácido nucléico, normalmente envolto por uma capa protetora de proteína ou lipoproteína, que é capaz de promover a sua própria replicação somente em células hospedeiras específicas.

13 Dentro dessas células:
- A replicação é dependente do mecanismo celular de síntese de proteínas. - É derivada do “pool” de componentes básicos necessários, não de fissão binária. - É localizado em sítios que não são separados do conteúdo da célula do hospedeiro por uma camada dupla de lipoproteína.

14 Características Gerais e Especiais
- possuem composição e estrutura bastante semelhante. - são numerosos e mais de 94% das espécies conhecidas não tem envelope e possuem como ácido nucléico o RNA. - só são capazes de infectar plantas e invertebrados (alguns insetos vetores). - só penetra na célula por ferimentos (parede celulósica impermeável aos vírus).

15 Tipos de vírus e sua integração com a planta hospedeira
- Maioria tem como ácido nucléico o RNA de fita simples. Existem alguns de RNA de fita dupla, DNA de fita simples e também DNA de fita dupla.

16 O ácido nucléico é encapsulado dentro de uma capa protéica (capsídeo).
Os capsídeos se combinam para formarem o capsômero. Ácido nucléico Capsídeo Capsômero

17 Essa subunidade é repetida em arranjos variáveis ao redor do ácido nucléico para protegê-lo.
A maioria dos fitovírus não possui envelope.

18 Funções dos Componentes da partícula viral
Ácido nucléico: carrega as informações genéticas Capa protéica: envolve e protege o ácido nucléico, transporte do vírus, patogenicidade,

19 - Famílias Rhabidoviridae e Buniaviridae - possuem envelope lipoprotéica envolvendo o capsídeo (pelpos- formado por subunidades denominadas peplômeros). Uma partícula “madura”, completa é denominada de vírion.

20 Morfologia da partícula viral
E diferente para cada grupo/gênero de vírus: - isométrica, baciliforma, alongada, rígida, alongada flexível.

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22 Nomenclatura e Ortografia
• ICTV (International Comittee on Taxonomy of Viruses) : • Inglês com o nome do hospedeiro, sintoma típico, localidade onde o vírus foi isolado a primeira vez e o termo virus.

23 • Gênero: • Tobamovirus (Tobacco mosaic virus) • Espécies: • Tobaccomosaic virus (TMV) • Mosaico do fumo

24 Componentes nas partículas virais: ácido nucléico e proteínas, água, poliaminas, lipídeos e íons metálicos. Multiplicação e Translocação dos vírus nas plantas: Para se estabelecer na planta: tem que entrar na célula através de ferimento.

25 Célula: precisa estabelecer uma interação inicial vírus-célula  perda da capa protéica (ácido nucléico seja introduzido)  replicação a partir da mensagem genética que são envolvidas na síntese de proteínas e ácidos nucléicos.

26 Sintomas - Nem todos os vírus causam sintomas nas plantas. - A maioria das infecções viróticas é sistêmica e persiste na planta por toda a vida. - Tem um ciclo de hospedeiras que pode ser mais amplo ou mais restrito, dependendo do tipo e da estirpe do vírus.

27 Podem causar dois tipos de sintomas ou infecção: LOCALIZADA E SISTÊMICA
• Sintomas localizados: São lesões cloróticas e necróticas nos pontos de penetração; • Sintomas sistêmicos: Afetam a planta em vários aspectos de sua morfologia e fisiologia;

28 • Ex. mosaico, mosqueado, distorção foliar, mancha anelar, amarelecimento, superbrotamento e nanismo – como conseqüência destes sintomas ocorre a queda de produção.

29 1) Alterações apresentadas por hospedeiras suscetíveis.
- Planta: varia de acordo com a espécie da planta e com a idade que essa foi infectada. Plantas mais jovens: são mais suscetíveis e apresentam sintomas mais severos.

30 Plantas infectadas após a metade de seu ciclo vegetativo: podem não apresentar perdas significativas e os sintomas variam com o tipo e estirpe de vírus.

31 Plantas geralmente apresentam 3 tipos de sintomas:
a) Morfológicos ou externos: mais comuns são amarelecimento ou clorose, morte dos tecidos e mudanças na forma de crescimento das plantas (superbrotamento, enfezamento ou nanismo, retardamento do crescimento e subdesenvolvimento de órgãos (folhas, flores e frutos e alteração na coloração.

32 Mosaico: é o sintoma mais comum em plantas infectadas com vírus, se caracteriza pelo aparecimento de cores verde-normais entremeadas com cores verde-escuras ou com cores verde-claras ou amarelas, variando de um amarelo pálido até amarelo dourado. Mosaico das nervuras e o mosaico internerval.

33 Mosaico causado pelo Cucumber mosaic virus (CMV).

34 Variegação: ausência de cor em parte dos tecidos de folhas, flores ou frutos.

35 Mosqueado: trata-se de uma variegação difusa em tecidos foliares.
Sintomas de mosqueado e ondulação da borda da folha de pimenteira causado pelo PYMV

36 Manchas de diferentes formas: circulares, anelares e irregulares, alongadas ou não.
Clorose generalizada ou localizada em partes específicas da folha

37 ORSV – Odontoglossum Ringspot Virus (syn. TMV-O)
Identificado primeiramente em Odontoglossum grande, causando lesões circulares nas folhas

38 Manchas de diferentes formas anelares

39 Avermelhamento Virose do intumescimento dos ramos - avermelhamento da folha em cultivar tinta Grapevine leafroll-associated virus, GLRaV

40 Bronzeamento

41 Virescência: aparecimento de clorofila em órgãos normalmente aclorofilados.

42 Sintomas necróticos: streak ou riscas, stripe ou listras, manchas concêntricas e lesões circulares. Necrose do topo, necrose de nervuras. Estrias cloróticas e necrose causada pelo Banana streak virus (BSV).

43 b) Fisiológicos: causam redução da translocação, acúmulo de carboidratos e inibição da fotossíntese, diminuição do conteúdo de clorofila e aumento da respiração. EX: O peso de folhas infectadas com o vírus do nanismo da cevada aumenta consideravelmente e esse aumento parece ser ligado ao acúmulo de amido e de açúcares, como frutose, glicose, sacarose, etc.

44 EX: A diminuição da área foliar, geralmente causada pelo enfezamento da planta, aliada a sua descoloração, provoca uma diminuição natural da atividade fotossintética (devido ao acúmulo de carboidrato nos tecidos)

45 c) Histológicos - As células podem diminuir (hipoplasia) - Aumentar em número (hiperplasia) - Diminuir em tamanho (hipotrofia) - Aumentar em tamanho (hipertrofia) - Podem morrer ou mostrar diversos tipos de alterações em suas organelas.

46 EX: malformação dos tilacóides de cloroplatos infectados com o vírus do mosaico-dourado do feijoeiro. EX: Vesículas marginais em cloroplastos infectados com Tymovírus e as modificações, observadas em mitocôndrias infectadas com Tobacco ratlle vírus.

47 Algumas células infectadas apresentam inclusões que estão ausentes em células sadias
EX: Inclusões em forma de catavento (Potyvírus)

48 Corpos de inclusão: estão ligado `a replicação do vírus na célula
EX: Viroplasmas: corpos X em células infectadas com o vírus do mosaico do fumo, ou Tobacco mosaic vírus – TMV. TMV

49 Sintomas apresentados por hospedeiras resistentes
Dois tipos: Extrema hipersensibilidade: a multiplicação do vírus é limitada às células inicialmente infectadas porque o vírus não consegue se translocar de uma célula para outra. - Nenhum tipo de alteração pode ser observada a olho nu.

50 b) Hipersensibilidade: a infecção é limitada pela resposta da hospedeira nas células vizinhas à que foi inicialmente infectada, geralmente dando origem a uma lesão necrótica local que impede o movimento sistêmico do vírus.

51 Processos relacionados com a indução da doença
1) Mudança na atividade dos hormônios de crescimento provocada pela diminuição ou aumento da síntese, translocação e efetividade desses hormônios, redução na capacidade de fixação de C e redução do número e superfície das folhas – podendo levar ao enfezamento da planta;

52 2) crescimento irregular das 2 superfícies da folha, levando a uma curvatura para baixo, provavelmente devido a uma excessiva produção de etileno, logo pós o início da infecção- levando a epinastia e abscisão foliar; Vírus do Mosaico do Tabaco

53 3) Aparecimento de tumores, comuns na família reovirdae- não se sabe como isso ocorre;
4) Aparecimento do padrão de mosaico: não se sabe se isso ocorre pela ausência de vírus ou pela presença de estirpes defectivas.

54 Fatores que influenciam o curso da infecção e doença:
- idade e o genótipo da planta - fatores ambientais: luz, temperatura, nutrição, época do ano, interação com outros agentes ou com o vírus.

55 Mecanismos de transmissão de Vírus em Planta
Transmissão: é a passagem do vírus de uma planta infectada para outra planta sadia. Perpetuação de material infectado: é a passagem de material infectado de uma geração clonal para outra, por meio de métodos de multiplicação vegetativa.

56 a) Naturais: ocorrem mais frequentemente e sem a intervenção do homem e poderiam ocorrer considerando-se o estado selvagem da planta na natureza;

57 a.1) Sementes EX: (Vírus do mosaico comum da alface (Lettuce mosaic virus- LMV), vírus do mosaico comum do feijoeiro (Common bean Virus- CBMV), vírus do mosaico comum da soja (Soybean mosaic vírus- SMV) ou pólen.

58 a.2) Por meio da união de tecidos (raro): a enxertia de duas raízes de árvores vizinhas diferentes que se unem durante seu desenvolvimento e permitem assim a passagem do vírus de uma planta para outra. EX: transmissão de soroses dos citrus por enxertia de raízes.

59 a.3) Transmissão mecânica natural: ocorre por meio de atrito entre duas plantas vizinhas, provocado pelo vento, no caso de ser uma planta infectada ao lado de outra sadia. a.4) Através de vetores: Vetores aéreos: são responsáveis pela transmissão da maioria dos vírus na natureza.

60 EX: Vírus do nanismo do arroz (Rice dwarf vírus- RDV) x cigarrinha (Inazuma dorsalis e Nephotettix cinctceps). EX: Vírus do mosaico do pepino (Cucumber mosaic virus – CMV) x pulgão (Aphis gossypii). As relações entre vetores e vírus envolvem diferentes formas de transmissão.

61 Myzus persicae / Cowpea severe mosaic virus (CPSMV)-Abóbora não circulativa

62 - Transmissão não-persistente: ocorre através da contaminação do aparelho bucal e é considerada um processo mecânico. A aquisição do vírus em uma planta infectada e a inoculação numa planta sadia é bastante rápidas (segundos), geralmente realizadas durante a picada de prova.

63 O inseto torna-se infectivo imediatamente após sua alimentação em plantas portadoras de vírus, não havendo período de incubação ou latência no vetor; o agente transmissor perde rapidamente a capacidade infectiva; o vetor deixa de ser infectivo quando sofre ecdise;

64 Os vírus não-persistentes são, de modo geral, facilmente transmissíveis por inoculação mecânica; o jejum, antes do período de aquisição, aumenta a eficiência da transmissão. Os tecidos superficiais da planta hospedeiras: epiderme e parênquima.

65 Transmissão semi-persistente: o vírus não circula no vetor.
Este, porém pode transmitir o vírus por períodos relativamente longos, como 3 a 4 dias. Após a aquisição do vírus pelo inseto,pode ocorrer de imediato a sua transmissão, não havendo necessidade de um período de incubação, de modo geral.

66 - Os vírus estão presentes no floema, implicando em picada de prova mais demorada e o alcance de tecidos mais profundos, o vetor perde sua capacidade infectiva quando passa por ecdise; a especificidade vírus-vetor é maior, neste caso, quando comparada com a transmissão não-persistente, o jejum antes do período de aquisição não aumenta a eficiência da transmissão.

67 - Transmissão persistente: ocorre uma alta especificidade na relação vírus-vetor.
O período de aquisição do vírus pelo inseto é relativamente longo (minutos a horas). Uma vez adquirido o vírus, o inseto torna-se infectivo por, no mínimo uma semana.

68 Em alguns casos o inseto atua como transmissor durante toda a sua vida, o vetor necessita de um período de incubação de, pelo menos, 12 horas para iniciar a transmissão do vírus; a infectividade não é perdida mesmo quando o inseto passa por várias ecdises; o jejum antes da aquisição não aumenta a eficiência de transmissão.

69 Vírus circulativos: o vírus adquirido pelo vetor passa através das paredes do trato intestinal e vai para a hemolinfa, sendo levado para a glândula salivar, onde promove a contaminação da saliva, assim quando o inseto se alimenta numa planta sadia, o vírus é transmitido via saliva contaminada.

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71 Vírus propagativo: o vírus é replicado pelo vetor, que passa a transmiti-lo durante toda sua vida, em alguns casos o inseto transmite o vírus também á sua progênie, através dos ovos (Transmissão transovariana). Estão associados ao floema. Raramente transmitidos por inoculação mecânica através da seiva.

72 b) Artificiais: quase sempre resultam da intervenção do homem e, geralmente, como resultado dos métodos utilizados para a multiplicação, cultivo e colheita de certas culturas;

73 b.1) Métodos associados ao plantio e a mutiplicação.
EX: corte de tubérculo de batata x PVX Toletes de cana-de-açúca x Mosaico comum da cana de açúcar Mudas de fumo e tomate podem ser contaminadas pelo TMV. b.2) Métodos associados aos tratos culturas: desbaste, poda, repicagem, amarração, etc.

74 b.3) Métodos associados à colheita: importantes em plantas perenes e semi-perene ou em plantas nas quais se faz mais de uma colheita durante o ciclo vegetativo. EX: flores (orquídeas), furtas (maçãs, peras, etc) e verduras (abobrinha, tomate,etc.)

75 c) Experimentais: são métodos usualmente empregados na investigação de uma certa doença ou patógeno.
c.1) Transmissão mecânica c.2) Enxertia c.3) Transmissão através do vetor.

76 Manejo Medidas preventivas: considera-se o tipo de disseminação: semente, propagação vegetativa, vetores. 1)Exclusão: visa o impedimento da entrada do vírus numa área que esteja isenta do vírus a)Emprego de material propagativo livre de vírus EX: PLRV e LMV

77 b) Manutenção de estoques vegetativos livres de vírus
EX: Vírus da Sorose (não possuem vetor na natureza- só são disseminados via borbulha infectada.

78 2) Remoção de fontes de infecção
Hospedeiras vivas para o vírus e para o vetor. Hospedeiras selvagens perenes; Hospedeiras selvagens não perenes, mas que transmitem o vírus pelas sementes; Hospedeiras selvagens escalonadas (sobreposição de ciclo vegetativo: início de um com o final do anterior);

79 Plantas ornamentais perenes;
Outras culturas (Ex: batata e jiló); Soca de cultura anterior; Culturas bianuais EX: beterraba atinge a maturidade por ocasião da emergência das plantas no plantio posterior.

80 Manipulação e Direcionamento das Práticas Agriculturais
1) Quebra de um ciclo de infecção: deve-se retardar o plantio para esperar eliminação das plantas da cultura anterior ou realizar um controle rigoroso dos vetores na cultura que está no final do ciclo para impedir a sua migração para a cultura mais nova.

81 2) Mudança da época de plantio
EX: São Paulo, nos meses de dezembro a fevereiro, que são quentes e chuvosos, observa-se uma maior incidência do vírus do vira-cabeça-do-tomateiro em alface.

82 3) Espaçamento da cultura
Podem ser eficiente por que: a)A relação entre a população do vetor disponível e o número de plantas reduzida, havendo maior chance de que muitas plantas escapem infecção; b) O espaçamento mais fechado pode levar a um microclima desfavorável ao vetor, reduzindo a transmissão dentro da plantação;

83 c) A melhor cobertura do terreno pode reduzir a descida dos pulgões e de outros vetores;
d) A maior densidade pode levar a certa competição entre as mudas novas, aumentando a sua resistência de campo. EX: incidência de plantas de amendoim infectadas com Groundnut rosette virus diminuiu consideravelmente com o aumento da densidade de plantio.

84 e) Plantio de grandes áreas
f) Isolamento do campo: A porcentagem de plantas doentes na lavoura diminui com a distância entre esta e a fonte de inóculo. g) Colheita precoce EX: batata semente

85 h)Erradicação das plantas doentes ou “roguing”
tomar a precaução de coletar as plantas arrancadas, imediatamente, em um saco e depois eliminá-las longe da plantação.

86 Proteção da População de Plantas
1) Controle do vetor: conhecer a interação vírus-vetor Vetores aéreos (inseto) e de solo (fungos e nematóides) a) Controle dos vetores aéreos: controle químico- impede a disseminação dentro do campo e fora do campo. Fora para dentro do campo: se o vetor chegar ao campo trazendo o vírus, o inseticida terá pouco valor.

87 b) Controle de vetores de solo:
Nematóide: controle eficiente, porém anti-econômico e a desvantagem de deixar resíduos químicos no solo. Nematicidas: fumigantes (1,3-D (1,3 Dicloropropano), Brometo de metila, EDB (dibrometo de etileno) e DBCP (1,2-dibromo 3-cloropropano)) e não fumigantes (aldicarbe, oxamyl, plenamiphose e quintozone). Fungos: não é muito estudado.

88 2) Emprego de variedades resistentes ( ao vírus ou o vetor)ou tolerantes.
3) Proteção pelo uso de estirpes fracas: pré-imunização. Consiste na proteção de uma planta pela inoculação de uma estirpe fraca do vírus. Após a invasão sistêmica da planta pela estirpe fraca, a estirpe forte não consegue infectá-la.

89 Medidas Curativas Só podem ser aplicadas em plantas individuais e só se justificam para plantas propagadas vegetativamente. a)Termoterapia: é a manutenção da planta inteira ou uma de suas partes (tubérculos, bulbos, etc) tanto tempo quanto possível numa faixa de temperatura entre 35oC a 40oC. EX: Batata à 37oC por várias semanas tornam livre do PLRV.

90 b) Cultura de meristema
c) Obtenção de clones nucleares EX: clones nucleares de citrus (regeneração a partir do tecido nucelar em citros )

91 Classificação e Taxonomia de Vírus
•Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV) (1966) •Um sistema universal para a classificação dos vírus e uma taxonomia uniforme, foi discutido e proposto. •A exploração de novos nichos e o aumento da sensibilidade e especificidade nas técnicas de detecção têm expandido a lista de novos vírus.

92 •ICTV reconhece cerca de 3000 espécies, 71 famílias, 11 subfamílias e 175 gêneros.
•Base de dados para pesquisadores – ICTVdB desde 1991. Ordem (com sufixo -virales); Família (sufixo -viridae); Subfamília (sufixo -virinae) Gênero (sufixo -virus) Espécie (por ex. Tobacco mosaic virus)

93 Os critérios taxonômicos mais importantes para diferenciação entre as Ordens, Famílias e Gêneros, são: -Tipo e organização do genoma viral; - Estratégia da replicação viral; - Estrutura do virion.

94 As características para diferenciação entre espécies de vírus, são:
Relação entre a sequência do genoma; Hospedeiro; Tropismo celular (significa a propensão que um vírus tem em infectar determinado tipo de célula ou tecido em especial);

95 Patogenicidade e citopatologia;
Modo de transmissão; Propriedades fisico-químicas dos vírions; Propriedade antigênica das proteínas virais.

96 Vírus que infectam as plantas
Vírus de DNA: dsDNA (RT) – Caulimovirus e Badnavirus ssDNA- Geminividae – Subgrupo I, II e III - Geminivirus

97 Vírus de RNA: dsRNA: Reoviridae, Phytoreovirus, Fojivirus, Oryzarius, Partitiviridae, Alphacryptovirus, Betacryptovirus. ssRNA (-): Rhabdoviridae, Cytorhabdovirus, Nucleorhabdovirus, Bunyaviridae, Tospovirus e Tenulvirus.

98 Vírus de RNA: ssRNA (+): Sequiviridae, Tombusviridae, Dianthovirus, Luteovirus, Machiomovirus, Marativirus, Necrovirus, Sobemovirus, Tymovirus, Bromoviridae, Cucumovirus, Bromovirus, Ilarvirus, Alfamovirus, Comoviridae, tobamovirus, Tobravirus, Hordelvirus, Furovirus, Potexvirus, capillovirus, trichovirus, carlav´rus, Potyviriade, Closterovirus.

99 Viróides - menores agentes infecciosos conhecidos - compostos somente de RNA simples (circular) - sem capa protéica - sem genes codificando enzimas - total dependência do hospedeiro

100 - localizados no núcleo: interferência direta com a regulação gênica
- possível origem: riborganismos exemplo: agente da doença cadang-cadang (coqueiro)

101 Príons (proteinaceous infectious particles)
- somente proteínas (?) ou AN não detectado (?) - localizam-se nas céluas do SNC (crônica) - incubação longa (anos) - alta resistência a UV e calor