O Mundo Oculto dos Fungos Fitopatogênicos

Redigido por Ana Paula Wives, graduanda em Biotecnologia UFRGS

Revisado por Dra. Patricia Valente, Professora Titular do Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia da UFRGS

Os fungos estão presentes em todos os lugares, sendo alguns amigáveis e outros nem tanto. Os fungos fitopatogênicos poderiam ser classificados como maus amigos, principalmente para as plantas. Cerca de 80% das doenças em plantas são causadas por fungos fitopatogênicos, responsáveis tanto por prejudicar a vida das pobres plantinhas, quanto dos agricultores que precisam enfrentá-lo. Neste post, será revelado o mundo oculto dos fungos fitopatogênicos, bem como o impacto deles na agricultura.

• O que são os fungos fitopatogênicos?

Os fungos fitopatogênicos são parasitas que infectam as plantas, causando danos e prejuízos tanto a elas quanto à produção agrícola. Eles estão entre os principais microrganismos capazes de causar doenças em plantas. Os fungos fitopatogênicos mais presentes em solos agrícolas são: Botrytis cinerea (mofo cinzento), Cladosporium fulvum ( Passalora fulva ) e Magnaporthe oryzae. Para infectar as plantas, eles utilizam diversas estratégias.

A estratégia adotada por determinado fungo, assim como seu estilo de vida patogênico, permite a categorização tradicional dele em: biotrófico, necrotrófico e hemibiotrófico. 

• Classificação: Mecanismos de Ataque

Fungos biotróficos: Formam interações íntimas com as plantas, podendo persistir e utilizar tecidos vivos delas. Os sintomas causados ​​por biotróficos, em muitos casos, podem parecer leves. No entanto, os patógenos mais devastadores no agronegócio pertencem a este grupo. Os biotróficos utilizam moléculas efetoras para evitar a morte das células vegetais e manipular o metabolismo das plantas em seu favor. Assim, interações, como o desenvolvimento de órgãos da planta hospedeira, são moduladas pelo micróbio, por exemplo, levando à formação de pseudoflores (ferrugem) ou tumores de plantas (galhas), para promover a propagação desses fungos.

Principais características:

• A disseminação dos fungos biotróficos não ocorre através de sementes.
• Sobrevivem apenas nas plantas.
• Alta especificidade.
• Ausência de estruturas fúngicas de sobrevivência.

Fungos necrotróficos: Matam os tecidos da planta para extrair e obter nutrientes. Os necrotróficos causam necrose, na maioria dos casos levando até mesmo a morte de plantas infectadas. No geral, patógenos interferem na defesa primária das plantas (sistema de imunidade), mas os necrotróficos vão muito além, eles secretam toxinas para matar o tecido vegetal.

Principais características:

• A disseminação destes fungos ocorre através de sementes.
• Habitam o solo, palhadas e restos das plantações.
• Presença de estruturas fúngicas de sobrevivência 

Fungos hemibiotróficos: Iniciam seu desenvolvimento nas plantas como fungos biotróficos e, ao chegarem na fase de desenvolvimento e colonização, mudam para se tornarem necrotróficos. Assim, eles podem se desenvolver e esporular após a morte da planta, isto é, sobrevivendo a partir de seus tecidos.

• Armas ocultas: Os fatores de virulência

As doenças causadas por fungos fitopatogênicos dependem de diversos fatores de virulência para a infecção ser bem-sucedida. Os fatores de virulência podem ser proteínas efetoras, metabólitos secundários e, até mesmo, pequenas moléculas de RNA (microRNAs). Eles atuam na penetração, prevenção ou supressão das defesas da planta hospedeira. Além desses fatores, a virulência dos fungos fitopatogênicos depende de transições morfológicas para estabelecer a colonização na planta hospedeira e completar seus ciclos de vida. Assim, para infectar plantas, esses fungos adotam diversas estratégias, bem como fatores de virulência, manipulando a fisiologia das plantas hospedeiras e, consequentemente, interferindo na sua defesa primária, promovendo a virulência e/ou a compatibilidade de forma eficaz.

• Impacto dos Fungos Fitopatogênicos na Agricultura

Os fungos fitopatogênicos há muito tempo têm sido ameaças de suma relevância na história da agricultura. Em um tempo muito distante, as doenças das plantas eram atribuídas aos deuses, o que desencadeou o desenvolvimento de crenças religiosas. Já na agricultura moderna, as crenças ficaram no passado e deram espaço para o surgimento de formas mais eficientes de controle desses fungos. Apesar disso, ainda há a presença de epidemias com perdas de lavouras e rendimentos absurdos. Como exemplos atuais, estão as epidemias provocadas pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, responsável pela ferrugem asiática da soja, assim como incidências de surtos da doença do brusone no trigo em vários países asiáticos, causados ​​pelo fungo Magnaporthe oryzae.

As doenças das plantas resultam na perda anual estimada de 15% das principais culturas do mundo, com perdas econômicas de até milhões de dólares. As doenças fúngicas das culturas estão se tornando cada vez mais graves, visto que afetam diretamente o rendimento e a qualidade das culturas, assim como dificultam o desenvolvimento de uma agricultura sustentável.

Na longa história evolutiva das plantas e dos fungos fitopatogênicos, houve o surgimento de relações altamente especializadas e complexas, criando um padrão de seleção e coevolução. Isso tornou complicada a identificação de mecanismos de defesa contra os fungos, dificultando a adoção pelos agricultores de medidas e técnicas para controle dos fungos fitopatogênicos. Assim, o conhecimento e estudo acerca dos fungos fitopatogênicos são de suma importância para mudarmos o cenário atual, contribuindo para a segurança alimentar mundial.

REFERÊNCIAS

DOEHLEMANN, G. et al. Plant Pathogenic Fungi. Microbiology Spectrum, v. 5, n. 1, 1 fev. 2017. 

PENG, Y. et al. Research Progress on Phytopathogenic Fungi and Their Role as Biocontrol Agents. Frontiers in Microbiology, v. 12, 28 maio 2021.

BOSCHIERO, Beatriz Nastaro. “2 Modos de Classificação Dos Patógenos Agrícolas”. Agroadvance. Disponível em: https://agroadvance.com.br/blog-classificacao-patogenos-agricolas/ Acesso em: 27 de dezembro de 2023.