Resistência genética e métodos alternativos de controle da bacteriose do maracujazeiro causada por Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae

Tese (doutorado)-Univesidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2010.A bacteriose do maracujazeiro causada por Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae é uma doença de grande expressão econômica em todo o território nacional. Os métodos atuais de controle não oferecem resultados satisfatórios. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo analisar fontes de resistência genética, o efeito de fertilizantes foliares e indutores de resistência no controle da bacteriose do maracujazeiro em campo e casa de vegetação e a influência destes produtos sobre as características físico-químicas de frutos e produtividade. Para tanto, o trabalho foi dividido em duas etapas: estudo da resistência genética e da resistência induzida. Inicialmente, confirmaram-se, por meio de marcadores moleculares, a natureza híbrida de 17 cruzamentos entre espécies de Passiflora indicando possibilidades do uso destas em programas de melhoramento. Os marcadores RAPD permitiram verificar a ocorrência ou não da fecundação cruzada no gênero Passiflora. Um segundo experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar a reação de P. caerulea, P. mucronata, P. vitifolia, P. gibertii, P. cerradense, P. edulis, P. caerulea x P. edulis, P. caerulea x P. mucronata, P. vitifolia x P. edulis e P. mucronata x P. edulis a oito isolados de X. axonopodis pv. passiflorae procedentes de diferentes municípios do Sudeste, Centro-oeste, Norte e Nordeste do Brasil. Cada isolado foi inoculado mecanicamente em plantas com 90 dias e os sintomas foram avaliados aos 5, 10 e 15 dias após a inoculação, medindo-se o diâmetro transversal e longitudinal das necroses formadas em torno do orifício circular. Maiores valores de área abaixo da curva de progresso da lesão (AACPL) para a espécie P. edulis foram constatados quando se inoculou o isolado procedente de Piratininga-SP. Em relação aos isolados, em todas as procedências estudadas, com exceção de “Brasília-DF”, maiores valores de AACPL foram observados na espécie P. edulis. Em seguida, com o propósito de estudar os efeitos da resistência nos diferentes genótipos, inoculou-se cada isolado em plantas com idade de 90 dias, sendo as avaliações realizadas conforme o experimento anterior. Na análise dos dados, utilizou-se o modelo de dialelo parcial. A significância da Capacidade Específica de ii Interação indicou a existência de resistência vertical em pelo menos um patossistema. O efeito significativo da resistência horizontal e da agressividade evidenciaram diferenças entre os materiais genéticos (espécies e híbridos interespecíficos) e também entre os isolados utilizados. Para estudar a resistência induzida, realizaram-se outros experimentos utilizando-se a cultivar BRS Gigante Amarelo. Em uma primeira etapa, avaliaram-se os efeitos de indutores de resistência, fertilizantes foliares e extratos vegetais no controle da bacteriose em casa de vegetação. Determinaram-se também o período de indução, as concentrações mais adequadas para a cultura do maracujazeiro, e o efeito in vitro desses produtos no crescimento da bactéria. Não houve crescimento bacteriano nos meios contendo fosetyl-Al, CPAC-GEG, CPAC-GE, Cuprozeb®, Agrimaicin®, Agro-mos® e fosfito de cobre. As aplicações dos produtos CPAC-GE, extrato de P. gibertii, ASM e CPAC-GEG antes da inoculação reduziram o tamanho das lesões provocadas pela bactéria em até 57,42%. O tratamento com o Agrimaicin®, antes da inoculação proporcionou um dos menores níveis de controle da bacteriose em relação à testemunha (24,36 %). O gesso agrícola e CPAC-GE pulverizados aos 3 ou 6 dias antes da inoculação e o Agrimaicin® aos 3 ou 6 dias após a inoculação proporcionaram resultados semelhantes, indicando efeito indutor de resistência do gesso agrícola e CPAC-GE e efeito curativo do Agrimaicin®. As aplicações do fosfito de potássio, ASM e Agro-mos aos 6 dias antes da inoculação promoveram redução no tamanho das lesões. Em outro experimento, realizado em campo, com um clone da cv. BRS Gigante Amarelo, avaliou-se a severidade da bacteriose e de outras doenças comuns no maracujazeiro (antracnose, virose e verrugose) e determinaram-se a produtividade e as características físicas e químicas de frutos de plantas tratadas com aplicações quinzenais de indutores de resistência e fertilizantes foliares durante um ano. A menor incidência da bacteriose em folhas foi constatada quando se utilizou ASM e gesso agrícola. No ano seguinte, todos os tratamentos provocaram redução na incidência da bacteriose em relação à testemunha. Em relação à bacteriose em frutos, os produtos não diferiram estatisticamente entre si. Nenhum produto controlou a antracnose em frutos. Em relação à virose em frutos, o Cuprozeb® e o ASM não diferiram estatisticamente da testemunha enquanto os demais tratamentos foram eficazes no controle dessa doença. Para o controle da verrugose nos frutos, os produtos avaliados não diferiram estatisticamente entre si. Frutos com maior massa fresca foram obtidos com aplicações de gesso agrícola (236,83g), fosetyl-Al (233,79g), fosfito de potássio (230,64g), Agro-mos® (221,15g), CPAC-GE (234,10g) e Cuprozeb® (194,12g). O maior valor para peso da polpa foi iii observado no tratamento com Agro-mos® (72,80g). Não houve diferenças significativas entre tratamentos para diâmetro longitudinal e espessura de casca. Quanto às características químicas, com exceção do Cuprozeb®, todos os produtos testados proporcionaram incremento no teor de sólidos solúveis dos frutos. A maior acidez total titulável (ácido cítrico) foi obtida nos frutos cujas plantas foram tratadas com Cuprozeb®, gesso agrícola, Agro-mos®, fosetyl-Al e ASM. Maiores quantidades de frutos por planta foram obtidas com aplicações de fosfito de potássio (162,38), seguido pelo gesso agrícola (111,13), sendo que este último não diferiu estatisticamente do CPAC-GE (102,50 frutos) e do fosetyl-Al (74,88 frutos). As maiores produtividades (kg/ha), considerando 1600 plantas/ha, foram alcançadas com fosfito de potássio (40,19 t/ha), seguido pelo gesso agrícola (30,48 t/ha) e CPAC-GE (29,04 t/ha). Assim, indutores de resistência e fertilizantes foliares, como o fosfito de potássio e gesso agrícola podem ser produtos alternativos eficazes no controle de doenças do maracujazeiro, exceto para a antracnose. Esses produtos também podem contribuir para aumentar a produtividade e melhorar a qualidade dos frutos. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTThe bacterial disease of passion fruit caused by Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae is a disease with a high economic expression throughout the national territory. Current control methods do not provide satisfactory results. Thus, this study aimed to analyze sources of genetic resistance, the effect of foliar fertilizers and resistance inducers to control the bacterial disease of passion fruits under field and greenhouse conditions and the influence of these products on the physical-chemical characteristics of fruits and yield. The work was divided into two stages: a study of genetic resistance and induced resistance. Initially, it was confirmed by molecular markers, the origin of interspecific hybrids from 17 crosses between species of Passiflora indicating the possibility of the use of these in breeding programs. The RAPD markers were effective to verify the presence or absence of outcrossing in the genus Passiflora. A second experiment was carried out to evaluate the reaction of P. caerulea, P. mucronata, P. vitifolia, P. gibertii, P. cerradense, P. edulis, P. caerulea x P. edulis, P. caerulea x P. mucronata, P. vitifolia x P. edulis and P. mucronata x P. edulis to eight strains of X. axonopodis pv. passiflorae from different area of the Southeast, Midwest, North and Northeast of Brazil. Each isolate was inoculated on hurted leaves of 90 day old plants and symptoms were evaluated at the 5th, 10th and 15th days after inoculation, by measuring the transverse and longitudinal diameter of necrosis formed around the circular hole. Higher area under the progress curve of the lesion (AUPCL) for the species P. edulis were observed when the bacterial isolate from Piratininga-SP was inoculated. Regarding the isolates from all origins studied, except for "Brasilia-DF," higher AUPCL values were observed for the species P. edulis. Then, with the purpose of studying the effects of resistance in different genotypes, each isolate was inoculated on 90 day old plants, and the evaluations were performed according to the above experiment. In the data analysis, it was used the partial diallel model. The significance of the Specific Interaction Capacity indicated the existence of vertical resistance in at least one pathosystem. The significant effect of horizontal v resistance and aggressiveness showed differences among the genotypes (species and interspecific hybrids) and also among the isolates used. To study the induced resistance, experiments using the BRS Gigante Amarelo cultivar were performed. Initially, the effects of resistance inducers, foliar fertilizers and plant extracts in the control of the bacterial disease in greenhouse were evaluated. The induction period, the most suitable product concentrations for using on passion fruit and in vitro effect of these products on development of bacterial colonies also were determined. There was no bacterial growth in the media containing fosetyl-Al, CPAC- GEG, CPAC-GE, Cuprozeb®, Agrimaicin®, Agro-mos ® and copper phosphite. The applications of the products CPAC-GE, extract of P. gibertii, ASM and CPAC-GEG before the inoculation reduced the size of the lesions caused by the bacteria up to 57.42%. Treatment with Agrimaicin®, before the inoculation provided one of the lowest levels of bacterial control compared to the control (24.36%). The gypsum and the CPAC-GE sprayed at the 3rd or the 6th days before the inoculation and Agrimaicin® at the 3rd or the 6th days after inoculation provided similar results, indicating an inducing effect of resistance of the gypsum and the CPAC-GE and a curative effect of the Agrimaicin®. The applications of potassium phosphite, ASM and Agro-mos® at the 6th day before the inoculation caused a reduction in the lesions size. In another experiment, carried out in the field with a clone of the BRS Gigante Amarelo cultivar, were evaluated the severity of the bacterial disease and other common diseases on passion fruit plants (anthracnose, scab and viral disease) and it was determined the productivity and the physical and chemical characteristics of fruits of plants treated biweekly with the resistance inducers and foliar fertilizer for one year were determined. The lowest incidence of bacterial disease on leaves was observed when using ASM and gypsum. In the following year, all treatments caused reduction in the incidence of bacterial disease compared to the control. Regarding bacterial disease in fruits, the products did not differ statistically. No product controlled the anthracnose on fruits. Regarding virus in fruits, Cuprozeb® and ASM did not differ statistically from the control while the other treatments were effective in controlling this disease. For the control of scab on fruits, the sprayed products did not differ statistically. Fruits with higher fresh weight were obtained with applications of gypsum (236.83 g), fosetyl-Al (233.79 g), potassium phosphite (230.64 g), Agro-mos® (221.15 g), CPACGE (234.10 g) and Cuprozeb® (194.12 g). The highest value of pulp weight was observed in the treatment with Agro-mos® (72.80 g). There were no significant differences among treatments for longitudinal diameter and bark thickness. For chemical characteristics, except for Cuprozeb®, all vi products tested provided an increase in fruit soluble solids. The highest total titrable acidity (citric acid) was obtained in the fruits which the plants were treated with Cuprozeb®, gypsum, Agromos ®, fosetyl-Al and ASM. Larger amounts of fruits per plant were obtained with applications of potassium phosphite (162.38), followed by gypsum (111.13), and the last did not differ statistically from the CPAC-GE (102.50 fruits) and the fosetyl -Al (74.88 fruits). The highest yield (kg / ha), considering 1600 plants / ha was achieved with potassium phosphite (40.19 t / ha), followed by gypsum (30.48 t / ha) and CPAC-GE (29.04 t / ha). Thus, resistance inducers and foliar fertilizers such as potassium phosphite and gypsum may be effective as alternative products to control of passion fruit diseases, except anthracnose. They can also to contribute to increasing yield of passion fruit plantations and improve the fruit quality