Murcha de Fusarium em Heliconia spp.: ocorrência, variabilidade e resistência genética em espécies ornamentais cultivadas em Pernambuco, Alagoas e Sergipe

As helicônias são as flores mais cultivadas dentro da floricultura tropical no Nordeste brasileiro, porém sua produção vem sendo afetada pela murcha de fusário, causada pelo fungo Fusarium oxysporum f.sp. cubense. O presente estudo objetivou verificar a ocorrência da doença, avaliar métodos de inoculação, caracterizar os isolados quanto a morfologia, agressividade e diversidade genética, identificar fontes de resistência, verificar a eficiência do filtrado fúngico na distinção de resistência e suscetibilidade e, por fim, o envolvimento de mecanismos estruturais na interação patógeno-hospedeiro. A ocorrência da doença foi avaliada em vinte e oito propriedades nos estados de Pernambuco, Alagoas e Sergipe. Após a obtenção dos isolados, foram testados os métodos de inoculação de injeção na base do pseudocaule, método de “meia lua”, depositando-se o inóculo em torno da planta e “dipping”, onde as raízes das plantas são feridas, imersas na suspensão e depois replantadas. As plantas foram avaliadas pelos sintomas internos e externos, com base em escala de notas que variavam de 1 a 6. Para os caracteres morfológicos, os isolados foram incubados por cinco dias em microcultura e, em seguida, observados com auxílio de microscópio ótico. Os macroconídios e os microconídios foram medidos através da lente micrométrica com aumento de 40X. A agressividade dos isolados foi determinada por inoculação de discos de colônia em colmos de Heliconia psittacorum cv. Alan carle destacados e perfurados. Os colmos foram incubados sob condição de câmara úmida por cinco dias. A avaliação foi de acordo com o escurecimento vascular no diâmetro do colmo e baseou-se na escala denota variando de 1 a 4. A diversidade genética foi verificada através da análise molecular e da técnica de grupamento de compatibilidade vegetativa (VCG). Para análise molecular, realizou-se a Polymerase Chain Reaction (PCR) utilizando-se trinta e sete oligonucleotídeos de Inter-simple Sequence Repeat (ISSR) e a corrida eletroforética em gel de agarose (2%). Os dados binários foram analisados pelo programa Genes 2.0. O VCG foi determinado através da obtenção de mutantes nit, pelas seqüências nos meios completo (MC), batata-dextrose-clorato (BDC) e meio mínimo (MM). Para a formação de grupamentos, os mutantes foram pareados para o teste de complementariedade através da observação da formação do heterocárion. Na identificação de fontes de resistência, doze espécies de helicônia foram inoculadas por injeção com o isolado considerado de maior agressividade e após quarenta dias foram feitas as avaliações baseada na escala de notas. O filtrado fúngico foi obtido após o cultivo do fungo por vinte e quatro dias em meio Czapeksendo utilizadas as concentrações de 25, 50, 75 e 100%. Alíquotas de 1 mL foram depositadas sobre a superfície de folhas destacadas das plantas resistentes de Heliconia psittacorum cv.Golden torch, e das suscetíveis H. psittacorum cv. Alan carle. As folhas inoculadas ficaram em condição de câmara úmida por 24, 48 e 72 horas. Os mecanismos estruturais envolvidos na interação foram observados por cortes histológicos nas raízes das espécies utilizadas no estudo de fontes de resistência e os tratamentos foram inoculados e não inoculados com F. oxysporum f.sp. cubense. Foi constatada a ocorrência da murcha de fusário em 88% das propriedades visitadas, de onde foram obtidos trinta e um isolados do fungo. O método de injeção mostrou ser o mais eficiente, apresentando os sintomas característicos da doença em menor intervalo de tempo, aos trinta e seis dias. Os macroconídios apresentaram variação de 25,56 μm x 3,7 μm a 33,92 μm x 3,39 μm e os microconídios a variação de 6,23 μm x 2,01 μm a 10,3 μm x 3,35 μm. Observou-se a distinção de três grupos quanto à agressividade, onde quinze isolados foram enquadrados com de agressividade intermediária, oito foram de maior agressividade e oito foram de menor agressividade. As técnicas utilizadas no estudo de diversidade genética apresentaram alta variabilidade genética. Na análise molecular formaram-se cinco grupos considerando uma distância genética de 70% e uma dissimilaridade genética variando de 0,51 a 0,94. No estudo de VCG observou-se a formação de três grupos, porém 71% dos isolados não fizeram parte de nenhum grupo. Ambas as técnicas determinaram uma alta diversidade genéticae a não correlação geográfica entre os isolados pertencentes a uma mesma região. As espécies Heliconia bihai, H. psittacorum cv. Golden Torch, H. psittacorum cv. Golden Torch Adrian, H. rostrata, H. stricta cv. Capri, H. psittacorum cv. Sassy e H. caribea foram consideradas resistentes à murcha de fusário. As espécies moderadamente resistentes foram H. latispatha e H. wagneriana. Heliconia psittacorum cv. Alan Carle e H. chartacea cv. Sexy Pink foram as suscetíveis enquanto que a H. stricta cv. Fire Bird foi altamente suscetível. O filtrado fúngico concentrado em 50% foi o mais eficiente na distinção de resistência e suscetibilidade nas cultivares. Na avaliação dos mecanismos estruturais observou-se que não há relação entre a espessura e lignificação da parede celular com a resistência ao patógeno, pois em algumas espécies resistentes não constatou-se o aumento de espessura ou acúmulo de lignina.Heliconias are flowers most cultivated inside world floriculture tropical in Brazil northeast, but its yield has being affected by Fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum f.sp. cubense. The present study had as objective to verify disease occurrence, to evaluate inoculation methods, characterize isolates considering morphology, aggressivety and genetical diversity, identify resistance sources, to verify efficiency of fungical filtrate in distinction of resistance and susceptibility and, at the end, involvement of structural mechanisms in pathogen-host interaction. The disease occurrence was evaluated in 28 farms at Pernambuco, Alagoas and Sergipe, Brazil. After isolates obtaintion, were tested inoculation methods by injection on bottom of pseudo stem, “meia lua” method, depositing inoculants around plant and “dipping”, where roots are wounded, immersed in suspension and replanted after. The plants were evaluated by external and internal symptoms, considering disease index with variation of 1 to 6. For morphological characters, isolates were incubated for five days in microculture, after observed with optical microscopy. Micro and macroconidia were measured by micrometric lents, with increase of 40X. The aggressivity of isolates was determined colony disks in stems of H. psittacorum cv. Alan carle detached and perfured. Stems were incubated in humid chamber during five days. The evaluation was according with vascular darking in stem diameter and was based in index disease with notes variation of 1 a 4. Genetical diversity was verified bymolecular analysis and vegetative compatibility agroupment technique. For molecular analysis, it was realized Polymerase Chain Reaction (PCR) using 37 oligonucleotides of Inter-simple Sequence Repeat (ISSR) and eletrophoretical run in agarosis gel (2%). Binary data were analyzed by GENES 2.0 program. VCG was determined by nit mutants obtaintion, by complete medium (CM), potato-dextrose-clorate (PDC) and minimum medium (MM) sequence. For groupment formation Mutants were pared for complementary test by observation of heterocarion. For identification of resistance sources, 12 species of heliconia were inoculated by injection with isolate considering higher aggressivity and, after 40 days were done evaluations based on disease index. Fungical extract was obtained after fungus incubation during 24 days in Czapek medium, being used concentrations of 25, 50, 75 and 100%. Aliquots of 1mL were deposited on detached leaves of resistant plants of Heliconia psittacorum cv. Golden Torch, and of susceptible H.psittacorum cv. Alan Carle. Leaves inoculated were in humid chamber condition for 24, 48 and 72 hours. Structural mechanisms involved in interaction were observed by histological cuts on roots of used species at resistance sources studies and treatments wereinoculated and no inoculated with F.oxysporum f.sp. cubense. It was observed Fusarium wiltoccurrence in 88% of farms of tropical flowers production, where were obtained 31 isolates of F. oxysporum f.sp. cubense. Injection method showed be more efficient, with characteristics disease symptoms in lower time interval, at 36 days. Macroconidia showed variation of 25,56 μm x 3,7 μm to 33,92 μm x 3,39 μm and microconidia variation of 6,23 μm x 2,01 μm to 10,3 μm x 3,35 μm, dimension obtained for conidia were with variation for specie. It was observed distinction of three groups for aggressivity, where 15 isolates were considered intermediary aggressivity, eight lower aggressivity isolates. Methods used for genetical diversity showed genetical variability. At molecular analysis was formed five groups considering a genetical distance of 70% and genetical similarity varying of 0,51 to 0,94. At VCG study was observed formation of three groups, but 71% of isolates did not belong none group. Both of techniques determined high genetical diversity and not geographical correlation among isolates of the same area. Species H. bihai, H. psittacorum cv. Golden Torch, H. psittacorum cv. Golden Torch Adrian, H. rostrata, H. stricta Capri, H. psittacorum cv. Sassy and H. caribea were considered resistant to Fusarium wilt. Species moderally resistant were H. latispatha and H. wagneriana. Heliconia. psittacorum cv.Alan Carle and H. chartacea cv. Sexy Pink were susceptible while H. stricta Fire Bird was highly susceptible. Fungical filtrate concentrate in 50 % was the mostefficient of resistance distinction and susceptibility on cultivars. In structural mechanisms it was observed that there is not relation between diameter and lignification of celular wall with pathogen resistance, because in some resistant species did not show increase of diameter or lignin accumulation.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNP