Recombinação genética da antracnose do milho dificulta medidas de controle da doença

Cientistas da Universidade de Salamanca, em cooperação com pesquisadores e produtores de milho de diferentes países,  entre eles os da Embrapa Meio Ambiente, estudaram pela primeira vez a estrutura populacional do fungo causador da antracnose em 108 isolados e encontrados fortes evidências de que a recombinação genética , seja por reprodução sexuada ou por alternância alternativa, desempenhando um papel importante na sua estrutura, o que difere da visão tradicional de que seja assexuada. Os pesquisadores concluíram que essa recombinação é frequente.

Os investigadores também encontraram evidências de migração recente de isolados entre a Europa e a Argentina, possivelmente devido à importação de material vegetal infectado, o que sugere que a antracnose tem potencial para se tornar muito mais significativo, principalmente devido aos isolados altamente agressivos, à expansão da distribuição geográfica do patógeno e ao aumento da suscetibilidade dos agroecossistemas acentuados pelas mudanças climáticas.

Foram inscritos hastes de milho sintomáticas fornecidas pela rede internacional de pesquisadores e produtores de milho, permitindo a adesão de nove países (Argentina, Brasil, Canadá, Croácia, Eslovênia, Estados Unidos, França, Portugal e Suíça) onde ocorre a doença. Especificamente do Brasil foram analisados ​​20 isolados de  Colletotrichum graminicola , agente causal da antracnose, obtidos de diversas partes do país, explica Wagner Bettiol, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente. “Considerando a América do Sul, os isolados originários do Brasil foram agrupados em ramos separados da Argentina, sugerindo introduções independentes”, comenta Bettiol.

“Além disso, no estudo foram identificados três ramos principais entre os isolados estudados, sendo um da América do Norte, um da Europa e outro do Brasil, sugerindo que cada um teve uma história evolutiva única”, destaca Serenella Sukno, da Universidade de Salamanca . “Compreender a diversidade genética e os controles consequentes dessa variação nas possibilidades de patógenos é crucial para o desenvolvimento de estratégias de controle eficazes”, enfatiza a professora.

Espécies com potencial para troca genética são mais propensas a superar as medidas de controle porque a recombinação pode resultar em novas combinações de alelos que aumentam a diversidade e aceleram a adaptação em escala de campo. Conforme Sukno, não foi encontrado organismos vivos entre virulência e estrutura populacional, embora tenha sido observada diferença substancial no espectro de virulência.

Vários isolados foram mais agressivos do que a cepa originalmente coletada na América do Norte em 1972, durante o surto nos EUA. Isso é particularmente importante porque essa cepa representa a diversidade genética existente no surto e, atualmente, cepas mais agressivas estão presentes na natureza, o que pode representar risco de desenvolvimento de novos surtos ainda mais destrutivos.

Houve uma redução significativa na produtividade nos híbridos testados, o que foi associada, entre outros fatores, à maior agressividade do patógeno e maior diferenciação genética nas populações durante o ciclo da cultura. “Encontramos evidências moleculares de recombinação genética para as três culturas globais do fungo”, destaca o professor Michael Thon, da Universidade de Salamanca.

O uso de genótipos distintos de milho pode resultar em diferentes respostas à infecção fúngica. Outro aspecto significativo é que a resistência à antracnose é herdada quantitativamente, ou seja, a resistência do hospedeiro é controlada por vários genes com efeitos genéticos aditivos. Os três clados genéticos desse fungo – agrupamento que inclui um ancestral comum e seus descendentes – detectados podem ter origens evolutivas distintas, englobando uma combinação diversa de genes de virulência, que podem causar diferentes respostas de defesa no hospedeiro.

A pesquisa também destaca que a grande variabilidade na virulência deve ser considerada na seleção de variedades de milho resistentes. Isso tem implicação direta para o manejo da doença porque a migração pode causar o movimento de genótipos mais virulentos e resistentes a fungicidas.

De acordo com Flávia Rogério, da Universidade de Salamanca, a mudança dos ambientes naturais causados ​​pela agricultura moderna oferece novas oportunidades para a seleção natural. O emprego de culturas com diversidade genética limitada aumenta o risco de disseminação global de doenças porque os genótipos de patógenos podem se retardar rapidamente por meio de hospedeiras geneticamente uniformes.

Além disso, as mudanças climáticas em curso podem alterar a distribuição de patógenos de plantas em escala global porque podem afetar o desenvolvimento de doenças, auxiliando na disseminação e sobrevivência de patógenos e seu estabelecimento em regiões até então idosos.

Importância econômica

O milho é o segundo cereal mais cultivado no mundo, com uma área colhida de quase 200 milhões de hectares. Juntamente com o arroz e o trigo, fornece quase metade de todas as calorias adquiridas da alimentação humana. Embora muitas doenças afetem a sua produção, a antracnose é uma das mais importantes e requer o uso de práticas integradas para controlá-la, pois pode infectar a maioria dos tecidos vegetais, embora a podridão do caule e a queima das mudas possam causar os danos biológicos mais absorveu.

A doença está distribuída globalmente, sendo de grande importância em várias regiões do mundo. A natureza dos propágulos fúngicos, ou seja, pequenos e numerosos esporos, favorecem a dispersão a longa distância, causada na disseminação entre continentes, pois umas das principais formas de disseminação a longa distância ocorre via sementes contaminadas.

No Brasil, onde o primeiro registro foi em 1965, em Campinas, SP, o milho é plantado em duas safras distintas, verão e inverno, prática que contribuiu para o aumento do inóculo primário na área. Todos os materiais foram utilizados de acordo com o Tratado Internacional sobre Recursos Genéticos de Plantas para Alimentação e Agricultura, adotado pela Organização para Alimentação e Agricultura (FAO) em 3 de novembro de 2001.