Ferrugem da soja: Pesquisas avançam e um método de controle efetivo está mais próximo

De acordo com a USDA safra mundial de soja deve crescer 7,6%

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(Curadoria Agro Insight)

A pesquisa científica não têm avançado com a velocidade que o setor produtivo gostaria em relação ao controle da ferrugem da soja. Entretanto, um estudo recente apresentou uma grande evolução no conhecimento sobre o fungo causador da doença e que pode significar um alento aos produtores em médio prazo.

Ferrugem

A ferrugem da soja é causada por duas espécies de fungo do gênero Phakopsora: P. meibomiae, causadora da ferrugem “americana”, que ocorre naturalmente em diversas leguminosas desde Porto Rico, no Caribe, ao sul do Estado do Paraná (Ponta Grossa) e P. pachyrhizi, causadora da ferrugem “asiática”, presente na maioria dos países que cultivam a soja e, a partir da safra 2000/01, também no Brasil e no Paraguai. A distinção das duas espécies é feita através da morfologia de teliosporos e da análise do DNA.

Sintomas

Podem aparecer em qualquer estádio de desenvolvimento da planta. Os primeiros sintomas são caracterizados por minúsculos pontos (no máximo 1 mm de diâmetro) mais escuros do que o tecido sadio da folha, com coloração esverdeada a cinza-esverdeada, com correspondente protuberância (urédia), na página inferior da folha. As urédias adquirem cor castanho-clara a castanho-escura, abrem-se em um minúsculo poro, expelindo os esporos hialinos que se acumulam ao redor dos poros e são carregados pelo vento. O tecido da folha ao redor das urédias adquire coloração castanho-clara a castanhoavermelhada. A ferrugem pode ser confundida com as lesões iniciais de mancha parda (Septoria glycines) que forma um halo amarelo ao redor da lesão necrótica, que é angular e castanho-vermelhada. Em ambos os casos, as folhas infectadas amarelam, secam e caem prematuramente.

Modo de disseminação

A disseminação da ferrugem é feita principalmente através da dispersão dos uredosporos pelo vento.

Danos

A infecção por P. pachyrhizi causa rápido amarelecimento ou bronzeamento e queda prematura das folhas. Quanto mais cedo ocorrer a desfolha, menor será o tamanho dos grãos e, consequentemente, maior a perda do rendimento e da qualidade (grãos verdes). Em casos severos, quando a doença atinge a soja na fase de formação das vagens ou no início da granação, pode causar o aborto e a queda dasvagens, podendo resultar em perda total do rendimento. Elevadas
perdas de rendimento têm sido registradas na Austrália (80%), na Índia (90%) e em Taiwan (70%-80%). No Brasil, reduções de produtividade de até 80% têm sido observadas, quando se comparam áreas tratadas e não tratadas com fungicidas. As regiões onde a doença tem sido mais severa têm variado de safra para safra, em função das condições
climáticas e do inóculo inicial.

Manejo

Para reduzir o risco de danos, sugere-se o uso de cultivares de ciclo precoce e semeaduras no início da época recomendada, para evitar a maior carga de esporos do fungo que irá iniciar a multiplicação nas primeiras semeaduras. Fungos causadores de ferrugens são classificados como biotróficos, ou seja, necessitam do hospedeiro vivo para sobreviver e se multiplicar.

Portanto a sobrevivência de P. pachyrhizi, na entressafra, pode ocorrer em cultivos de soja sob irrigação no inverno, na região dos Cerrados (Mato Grosso e Tocantins) e na Região Nordeste (Maranhão), e em hospedeiros alternativos, pois P. pachyrhizi infecta 95 espécies de plantas, em mais de 42 gêneros.

Vários estados produtores implantaram o vazio sanitário (período sem plantas de soja vivas no campo), de 60 a 90 dias, com o objetivo de reduzir a quantidade de inóculo nos cultivos da safra de verão.

O monitoramento da doença e sua identificação nos estádios iniciais são essenciais para a utilização eficiente do controle químico, devendo ser realizada a vistoria frequente da lavoura.

Genoma do fungo causador da ferrugem da soja revela pistas para seu controle

A Embrapa e outros membros do Consórcio Internacional do Genoma da Ferrugem Asiática da Soja comemoram os avanços obtidos com o sequenciamento e a montagem do genoma de três amostras (dois isolados obtidos no Brasil e um no Uruguai) do fungo P. pachyrhizi, causador da ferrugem asiática. O trabalho dá algumas pistas sobre uma das mais desafiadoras características do microrganismo: a sua alta variabilidade, que o faz se adaptar rapidamente e contornar as diferentes medidas de controle. O estudo foi publicado na revista Nature Communications.

Foto: Antonio Neto/Embrapa

A ferrugem asiática da soja é um dos principais desafios fitossanitários da cultura, porque o fungo é capaz de se adaptar às estratégias de controle, seja pela perda da sensibilidade aos fungicidas ou pela quebra da resistência genética presente nas cultivares de soja.

No estudo, foi possível identificar o conjunto completo de efetores do fungo, compartilhado entre as três amostras, inclusive aqueles ativos ou expressos nos momentos cruciais da infecção. Alguns desses efetores têm sido caracterizados na Embrapa Soja, mostrando sua ação ou forma de ataque no hospedeiro durante o parasitismo.

A pesquisadora Francismar C. Marcelino-Guimarães revelou ainda que, a partir do genoma disponível, os estudos de genômica comparativa com outras diferentes espécies de fungo revelaram também particularidades adaptativas baseadas na contração ou expansão de famílias de genes.

A importância do vazio sanitário

As estratégias de manejo estão centradas em práticas como o vazio sanitário, período em que o campo permanece pelo menos 90 dias sem plantas vivas de soja. A prática reduz o inóculo do fungo. Em junho, tem início o vazio sanitário em alguns estados produtores. O calendário completo está aqui.

Além disso, outras estratégias de escape da doença são: a utilização de cultivares de ciclo precoce e semeadura no início da época recomendada, a adoção de cultivares resistentes, o respeito ao calendário de semeadura e a utilização de fungicidas.

“Ao comparar o genoma do patógeno da ferrugem com os de outras 14 espécies de fungos, identificamos que a perda de genes é mais frequente em P. pachyrhizi. Essa característica explica a alta dependência dele por tecido vegetal do hospedeiro vivo, sendo que, em alguns processos biológicos, o patógeno tem total dependência do hospedeiro”, relata ao explicar que conhecer os processos e elementos-chaves envolvidos no parasitismo é essencial para desenvolver uma planta hospedeira menos atrativa ou mais tolerante ao fungo.

Segundo a pesquisadora, observou-se ainda a ocorrência de famílias de genes expandidos – envolvidas na produção de energia e transporte de nutrientes – o que pode indicar uma flexibilidade do seu metabolismo e na aquisição de nutrientes. “Entender o estilo de vida desse parasita, em nível molecular, é importante para identificarmos os genes que são essenciais durante o parasitismo na soja e, portanto, fundamentais à aquisição de nutrientes e à sobrevivência do fungo”, explica.

Tais genes podem ser utilizados para o desenvolvimento de estratégias de controle, via edição gênica ou transgenia por exemplo, pois podem comprometer processos vitais como o parasitismo. “Estudos conduzidos na Embrapa têm também testado a eficácia do silenciamento de genes essenciais do fungo, demonstrando o potencial dessa estratégia na redução da severidade da doença”, revela.

A análise do genoma mostrou ainda um elevado nível de diferenças (heterozigosidade) entre os dois núcleos que constituem o genoma do fungo. “Essa característica indica ausência de recombinação entre eles, ratificando a propagação ou reprodução assexual do fungo na América do Sul.

DNA

A chave para entender o comportamento e a evolução das espécies está no genoma, conjunto de informações genéticas de um organismo. O genoma tem a missão de coordenar o funcionamento das células – construir, reconstruir e administrar a atividade dos indivíduos. Por outro lado, os genes representam trechos funcionais desse genoma, relevante para o funcionamento biológico.

Ferrugem asiática da soja

A ferrugem-asiática da soja é a principal doença da cultura desde sua identificação nos anos 2000. A doença pode levar a perdas de até 80%, se não for controlada, enquanto os custos de manejo para os agricultores somente no Brasil, excedem US$ 2 bilhões por safra. O fungo é capaz de se adaptar às estratégias de controle, seja pela perda da sensibilidade aos fungicidas ou da quebra da resistência genética presente nas cultivares de soja, de modo que o número de soluções práticas para o controle da doença ainda é limitado.

Consórcio Internacional do Genoma da Ferrugem Asiática da Soja

Entre os anos 2019 e 2021, o consórcio internacional de pesquisa ASR Genome Consortium, disponibilizou publicamente o sequenciamento e a montagem do genoma de referência de três isolados de P. pachyrhizi, cujos dados estão publicamente disponíveis para a comunidade científica neste link.

O consórcio internacional é composto por 12 instituições públicas e privadas: Embrapa, as universidades alemãs de Hohenheim e de Universidade Técnica da Renânia do Norte-Vestfália em Aachen (RWTH Aachen University), o Instituto Nacional da Pesquisa Agronômica (INRA-França) e a Universidade de Lorraine (França), além do Joint Genome Institute (JGI, EUA), da Fundação 2Blades, da Bayer, da Keygene, do Laboratório Sainsbury (Reino Unido), da Syngenta e da Universidade Federal de Viçosa (Brasil).

BIBLIOGRAFIA E LINKS RELACIONADOS

TECNOLOGIAS de produção de soja – Região Central do Brasil 2014. Londrina: Embrapa Soja, 2013. (Embrapa Soja. Sistemas de Produção, 16). 265 p.

Embrapa/Notícias – Genoma do fungo causador da ferrugem da soja revela pistas para seu controle.   Manejo Integrado de Pragas. Junho de 2023.

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Tags: agricultural research, cereal, Pesquisa agrícola, production technology, soja, Soybean, Soybeans, Tecnologia Agrícola

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