Pesquisadores identificam um novo vírus associado ao mosaico do trigo

Moisaico do trigo

Pesquisadores identificam um novo vírus associado ao mosaico do trigo

A descoberta deve acelerar os programas de melhoramento na busca de novas cultivares de trigo resistentes à doença
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O mosaico do trigo transmitido via solo é uma virose que causa perdas frequentes em lavouras com o cereal em vários países. No Brasil, a doença era atribuída a dois vírus: SBWMV e WSSMV. A descoberta de que uma nova espécie de vírus (chamado de WhSMV) está associada a essa doença abre possibilidades no uso da tecnologia para a identificação da variabilidade da população viral em trigo, orientando a geração de cultivares resistentes e as práticas de manejo para redução dos impactos do mosaico.

O mosaico do trigo é uma doença viral cujos efeitos negativos na produção de trigo tem se tornado mais frequentes nas regiões tritícolas da América Latina, especialmente no sul do Brasil e no sul do Paraguai. A doença pode reduzir em 50% a produtividade quando cultivares suscetíveis são semeadas em áreas com inóculo e em condições favoráveis de ambiente. As plantas infectadas pelo vírus apresentam graus variados de subdesenvolvimento, lesões nas folhas e colmos, além do reduzido desenvolvimento de espigas, limitando o potencial de rendimento da cultura.

No Brasil, o mosaico do trigo foi previamente atribuído ao Soil-borne wheat mosaic virus (SBWMV) e, posteriormente, também ao Wheat spindle streak virus (WSSMV), ambos transmitidos por Polymyxa graminis, um microorganismo residente no solo que coloniza as raízes de plantas. Além do trigo, também são hospedeiros o triticale, o centeio, a cevada e outras gramíneas. Os danos à produção causados por mosaico costumam ser limitados às áreas da lavoura onde o vetor se concentra, mas sob condições ambientais favoráveis (frio e umidade), grandes áreas com cultivares suscetíveis podem ser comprometidas. O longo período de sobrevivência do vetor no solo e a ampla gama de plantas hospedeiras dificultam o controle desta virose de outra forma que não por meio da resistência genética, o que torna fundamental caracterizar o nível de resistência e o dano potencial das cultivares disponíveis no mercado para auxiliar na tomada de decisão quanto ao seu emprego em áreas com histórico ou risco de mosaico comum.

Apesar dos primeiros registros de viroses no trigo no Brasil datarem das décadas de 60 e 70, quando iniciou a expansão da triticultura no País, somente com o avanço da biologia molecular e do sequenciamento tem sido viável identificar corretamente os vírus. A descoberta do WhSMV foi possível através de técnicas avançadas de sequenciamento (Next Generation Sequencing ou NGS). As plataformas NGS realizam o sequenciamento de milhões de pequenos fragmentos de DNA em paralelo. Análises de bioinformática são usadas para juntar esses fragmentos permitindo a montagem do genoma viral. O genoma obtido foi então comparado com genomas virais disponíveis em banco de sequências e observou-se que o vírus associado ao mosaico em trigo é 50% divergente de vírus já conhecidos.

De acordo com a pesquisadora Juliana Valente, mestranda da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), até então, a identificação do patógeno estava baseada na observação dos sintomas, forma de transmissão, hospedeiros e formato das partículas virais. “O uso do sequenciamento não direcionado nos permite detectar a presença de novas espécies de vírus que ainda não haviam sido caracterizados pela comunidade científica mundial”, conta ela.

Além das amostras coletadas na Embrapa Trigo, em Passo Fundo, RS, com sequenciamento do RNA de oito cultivares de trigo, também foram avaliadas amostras de plantas com sintomas de mosaico obtidas em outras áreas tritícolas no RS e no PR que confirmam a existência do novo vírus. Outros estudos ainda serão necessários para esclarecer dúvidas sobre a origem do WhSMV, sua distribuição geográfica, sua variabilidade e como afeta a resistência das plantas.

O professor da pós-graduação em produção vegetal da UDESC, Fábio Nascimento da Silva, destaca a importância do trabalho, publicado na renomada revista Plant Pathology: “uma nova espécie viral infectando trigo no Brasil foi caracterizada o que propiciou o desenvolvimento de ferramentas seguras no diagnóstico. A identificação correta dos vírus é essencial para apoiar os programas de melhoramento genético e a recomendação de medidas eficazes de manejo”. Ele destaca também a formação de recursos humanos no projeto que envolve seis estudantes de graduação e pós-graduação.

Para o pesquisador da Biotrigo Paulo Kuhnem, por ser uma doença de difícil controle, a resistência genética ao mosaico do trigo tem sido a principal estratégia utilizada, desta forma esta doença é um dos principais focos dos programas de melhoramento de trigo no Brasil. “Sem o conhecimento do agente causal, gastamos muito tempo e espaço tentando achar locais apropriados para seleção de materiais através da fenotipagem das linhagens, uma vez que o uso de marcadores moleculares estrangeiros apresentam resultados inconsistentes. Com a descoberta deste novo vírus pelo nosso grupo de pesquisa, agora podemos trabalhar para mapear os genes de resistência e desenvolver marcadores moleculares confiáveis para auxiliar na seleção de genótipos resistentes. Com isso os programas de melhoramento genético ganham eficiência e agilidade, e os produtores mais segurança para o cultivo do trigo nas regiões onde esta doença ocorre”, explica o pesquisador.

Projeto de pesquisa

A identificação de uma nova espécie viral associada ao mosaico do trigo é o primeiro resultado divulgado pelo projeto “Análise da população viral e estratégias de manejo para o mosaico comum em trigo no Brasil”, que iniciou em fevereiro de 2018. Além de identificar com maior precisão os diferentes vírus que causam o mosaico do trigo, o projeto também está avaliando a eficiência de estratégias genéticas, químicas e culturais no controle da doença.

De acordo com o pesquisador da Embrapa Trigo, Douglas Lau, o projeto foi estruturado de forma de forma multi-institucional, combinando universidades e empresas de pesquisa públicas e privadas. O sequenciamento e análise da variabilidade da população viral estão sendo realizados na UDESC, com apoio da Embrapa Uva e Vinho e Embrapa Informática Agropecuária. A caracterização fenotípica, análise da população viral e avaliação das práticas de manejo estão sendo realizadas em rede de ensaios de campo nas regiões tritícolas do Sul do Brasil, executados por Embrapa Trigo, Biotrigo Genética, CCGL Tecnologia, OR Melhoramento de Sementes e Fundação ABC. No total, serão quatro anos de pesquisa, com experimentos em sete municípios do Rio Grande do Sul e Paraná.

Vírus que causam mosaico em trigo transmitidos pelo vetor Polymyxa graminis:

Soil-borne wheat mosaic virus (SBWMV)

O mosaico comum do trigo foi originalmente atribuído ao SBWMV. Esse vírus pertence ao gênero Furovirus e sua partícula possui formato de bastão rígido. Essa virose no Brasil ocorre principalmente no Rio Grande do Sul, Santa Catarina e no sul do Paraná. A sua distribuição está diretamente relacionada às condições do clima frio e úmido que favorece o vetor Polymyxa graminis. Os danos à produção causados por mosaico, em geral, são limitados a pequenas extensões, mas cultivares suscetíveis podem sofrer perda total sob condições ambientais favoráveis.

O longo período de sobrevivência do vetor e a diversidade de plantas hospedeiras dificultam o controle desta virose de outra forma que não por meio da resistência genética. Assim, em áreas com histórico da doença recomenda-se optar por cultivares resistentes ao mosaico comum. Em geral, os obtentores divulgam a reação de suas cultivares a esta virose.

Wheat spindle streak virus (WSSMV)

Assim como SBWMV, o WSSMV causa sintomas de mosaico em trigo e é transmitido pelo Polymyxa graminis. O WSSMV pertence ao gênero Bymovirus. As partículas desse vírus, capsídeos não envelopados, são mais finas e longas do que as do SBWMV.

Wheat stripe mosaic virus (WhSMV)

Registrado pela primeira vez no mundo em dezembro de 2018, encontrado nas lavouras de trigo no RS e PR. Transmitido por Polymyxa graminis e associado a sintomas semelhantes ao mosaico do trigo, primariamente atribuído ao SBWMV no Brasil.

 


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