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                    UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PROTEÇÃO DE PLANTAS

JORGE PORTELLA BEZERRA

ANTRACNOSE EM MELOEIRO (Cucumis melo L.): CARACTERIZAÇÃO
MOLECULAR E MORFOLÓGICA DE Colletotrichum brevisporum E
CONTROLE UTILIZANDO COMPOSTOS À BASE DE SILÍCIO

Rio Largo
2015

JORGE PORTELLA BEZERRA

ANTRACNOSE EM MELOEIRO (Cucumis melo L.): CARACTERIZAÇÃO
MOLECULAR E MORFOLÓGICA DE Colletotrichum brevisporum E
CONTROLE UTILIZANDO COMPOSTOS À BASE DE SILÍCIO

Tese apresentada ao Programa de Pós-graduação em
Proteção de Plantas do Centro de Ciências Agrárias da
Universidade Federal de Alagoas, como requisito para
obtenção do título de doutor.

Orientador: Dr. Paulo Vanderlei Ferreira
Coorientador: Dr. Gaus Silvestre de Andrade Lima

Rio Largo
2015

FOLHA DE APROVAÇÃO

JORGE PORTELLA BEZERRA

ANTRACNOSE EM MELOEIRO (Cucumis melo L.): CARACTERIZAÇÃO
MOLECULAR E MORFOLÓGICA DE Colletotrichum brevisporum E
CONTROLE UTILIZANDO COMPOSTOS À BASE DE SILÍCIO

Tese submetida ao corpo docente do
Programa de Pós-Graduação em Proteção de Plantas
da Universidade Federal de Alagoas e aprovada
no dia 30 de abril de 2015.

______________________________________________________
Prof. Dr. Paulo Vanderlei Ferreira, CECA/UFAL (Orientador)

Banca Examinadora:

___________________________________________________________
Profa. Dra. Juliana Paiva Carnaúba Ramos, IFAL/Campus Murici (Examinadora
Externa)

___________________________________________________________
Prof. Dr. Gaus Silvestre de Andrade Lima, CECA/UFAL (Examinador Interno)

___________________________________________________________
Dr. Roberto Ramos Sobrinho, PNPD/Institucional/CECA/UFAL (Examinador
Interno)

Dedico este trabalho aos meus filhos, Tatiana e Marco Antônio, aos meus
pais, Jurandy e Dirce e à minha esposa Suzana.

AGRADECIMENTOS

À minha esposa, Suzana, pelo apoio inestimável durante a condução deste trabalho.
Aos meus pais, Jurandy e Dirce, pelo apoio e incentivo durante a condução deste
trabalho e em toda a minha vida.
Ao meu filho, Marco Antônio, pelo apoio e incentivo durante a condução deste
trabalho.
Ao meu Orientador, Dr. Paulo Vanderlei, pela orientação e pela oportunidade de
desenvolver este trabalho.
Ao meu Coorientador, Dr. Gaus Andrade, pela oportunidade de desenvolver este
trabalho e pela orientação.
À Dra. Iraildes Assunção pela oportunidade de desenvolver este trabalho em seu
Laboratório.
Ao Dr. Leonardo Barbosa pelos muitos ensinamentos recebidos e pelo convívio
enriquecedor.
Ao Dr. Roberto Ramos pelo compartilhamento de seu conhecimento em Fitopatologia.
Ao Dr. Ailton Reis pela cessão dos isolados de fungos utilizados neste trabalho.
Ao Dr. Luis Carlos de Souza Ferreira pelo apoio e incentivo ao longo da minha carreira.
Ao colega Lucas Fonseca pelo apoio na condução deste trabalho.
Ao colega Renato Nascimento pelo bom convívio e pelo apoio na montagem de
experimentos.
À Dra. Edna Peixoto pelos ensinamentos e pela cessão de reagentes.
À colega Jaqueline Figueredo, pelo apoio e por compartilhar comigo os seus
conhecimentos em Fitopatologia.
Ao colega Frederico Feijó pelos ensinamentos em Fitopatologia e pelo bom convívio.
Ao colega Livoney Goes por compartilhar comigo os seus conhecimentos em
enzimologia.
À Dra. Maria de Fátima Muniz pelo apoio e pelas boas sugestões a cerca do meu
trabalho.
À Isabella Cardoso pelo inestimável apoio nos ensaios de atividade enzimática.

À colega Maria Quitéria Cardoso pelo compartilhamento dos seus conhecimentos em
cinética enzimática.
Ao colega Jadilson Macedo pelo apoio e incentivo.
Ao Dr. Júlio Cardoso pelas boas sugestões e pela cessão de reagente.
Ao Dr. Gildemberg Leal pelos ensinamentos e pelas boas sugestões a cerca do trabalho.
Ao Dr. Laurício Endres pela cessão do seu Laboratório, equipamentos e reagentes para
a realização dos ensaios enzimáticos.
À Dra. Sonia Broglio pelos ensinamentos recebidos.
Aos todos os Professores do Curso de Proteção de Plantas pelos conhecimentos
adquiridos.
Aos colegas, Hully Monaísy, Josiane, Deise, Danilo, Ellen, Vanessa pelo bom convívio
ao longo deste doutorado.
A todos os pós-graduandos e estagiários do Laboratório de Virologia e Fitopatologia
Molecular pelo bom convívio e o apoio durante a realização deste trabalho.
À Lauristela da Silva pelos prestimosos trabalhos técnicos no Laboratório de Virologia
e Fitopatologia Molecular.
Aos secretários da Pós-Graduação, Geraldo, Marcos, Michele e Maxuel pelo dedicado
trabalho.
A todas as pessoas que, de alguma maneira, contribuíram positivamente para a execução
deste trabalho e que, por esquecimento meu, não foram aqui citadas.

“Aprende de teus maus julgamentos os teus
bons julgamentos.” Reb Zalman

RESUMO
O melão (Cucumis melo L.) está entre as 20 principais hortaliças cultivadas no mundo,
sendo uma importante cultura no mercado interno e no de exportação. Ainda que a
Região Nordeste seja a maior produtora do fruto no Brasil, o Estado de Alagoas
apresenta uma pequena produção desta hortaliça, porém, existe um grande potencial
para a produção de melões, considerando-se a grande porção do Estado inserida no
Semiárido e banhada pelo Rio São Francisco e, portanto, passível de irrigação. Doenças
da pós-colheita são responsáveis por perdas, que variam entre 20 e 80%. A antracnose,
causada por Colletotrichum spp., é uma importante doença que ataca a cultura do
meloeiro. Para controlar essas e outras doenças na pós-colheita, tem-se buscado
métodos alternativos com compostos à base de silício como alternativa ao uso de
fungicidas sintéticos. Com o objetivo de contribuir para a redução do uso de pesticidas,
foram testados, neste trabalho, o emprego de silicato de sódio (NaSiO 3) e dióxido de
silício (SiO2), nas concentrações de 100 e 200 mM, no controle de antracnose em melão
cv Acclaim. Para tal, primeiramente, um isolado de Colletotrichum sp. causador de
antracnose em cucurbitácea, proveniente da Embrapa Hortaliças/DF,

teve a sua

patogenicidade testada para frutos de melão da variedade Acclaim (Syngenta). Com o
resultado sendo positivo, este foi caracterizado morfológica e molecularmente, com
base nos marcadores genéticos actina (ACT), β-tubulina (TUB2), calmodulina (CAL),
quitina sintetase (CHS I), gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (GPDH) e espaçador
interno transcrito do rDNA (ITS). A partir da análise filogenética foi possível
caracterizar o isolado como pertencente à espécie Colletotrichum brevisporum, sendo o
primeiro relato de sua ocorrência colonizando melão no Brasil. Para o controle da
antracnose em frutos de meloeiro foi testada a ação de SiO2 e a de NaSiO3 sobre o
patógeno, por métodos in vitro e in vivo. Para o estudo in vitro, o crescimento micelial
do patógeno foi medido em meio BDA, após a adição dos compostos NaSiO3 e SiO2,
nas concentrações de 25, 50, 100 e 200 mM, com medição do pH dos meios. Os testes
in vivo foram realizados com as concentrações de 100 e 200mM, das duas fontes de
silício. Observou-se que NaSiO3, nas concentrações de 100 e 200 mM, foi capaz de
inibir o crescimento micelial do patógeno, in vitro, e que os pHs dos meios acrescidos
de silicato de sódio subiram fortemente, atingindo valores de 12,36 (100 mM) e de
12,96 (200 mM). NaSiO3, a 200 mM, reduziu a severidade da doença em melões

Acclaim, em 37,12%. Portanto, neste trabalho ficou estabelecida uma relação patógenohospedeiro entre Colletotrichum brevisporum e Cucumis melo, sendo este o primeiro
relato do patógeno colonizando esta cultura. Constatou-se que ocorreu a inativação do
crescimento de C. brevisporum, pelo emprego de silicato de sódio, em concentrações
acima de 100 mM, in vitro, e que ocorreu redução da severidade da antracnose em
frutos de melão Acclaim. Aparentemente, a elevação do pH teve efeito direto sobre o
patógeno, ao invés do silicato de sódio induzir resistência nos frutos.

Palavras-chave: Cucurbitáceas; Análise filogenética; Colletotrichum brevisporum;
silicato de sódio; dióxido de silício.

ABSTRACT

The melon (Cucumis melo L.) is among the top 20 vegetables grown in the world, being
an important crop in the domestic market and export. Although the Northeast is the
largest producer of the fruit in Brazil, the state of Alagoas has a small production of this
vegetable, however, there is great potential for the production of melons, considering
the great state portion inserted into the semi-arid and bathed by São Francisco River and
therefore liable to irrigation. Post-harvest diseases account for losses ranging between
20 and 80%. Anthracnose, caused by Colletotrichum spp., is an important disease that
attacks the melon crop. To control these and other diseases in post-harvest, it has been
thought alternative methods based on silicon compounds as an alternative to the use of
synthetic fungicides. In order to contribute to reducing the use of pesticides, were
tested, in this work, the use of sodium silicate (NaSiO3) and silicon dioxide (SiO2), at
doses of 100 and 200 mM in anthracnose control in melon variety Acclaim. For this
purpose, first, an isolated Colletotrichum sp. anthracnose-causing in cucurbit, from the
Embrapa Vegetables/DF, had its pathogenicity tested for melon fruits of variety
Acclaim (Syngenta). With the result being positive, the pathogen were characterized in
morphological and molecular level, based on genetic markers actin (ACT), β-tubulin
(TUB2), calmodulin (CAL), chitin synthase (CHS I), glyceraldehyde 3-phosphate
dehydrogenase (GPDH) and internal transcribed spacer rDNA (ITS). From the
phylogenetic analysis it was possible to characterize the isolated as belonging to the
species Colletotrichum brevisporum, being the first report of its occurrence colonizing
melon in Brazil. For the control of anthracnose in melon fruit, it was tested the effect of
SiO2 and NaSiO3 on the pathogen, by methods in vitro and in vivo. For the in vitro
study, the mycelial growth of the pathogen on PDA medium was measured after
addition of SiO2 and NaSiO3 compounds, at concentrations of 25, 50, 100 and 200 mM,
included pH measurement. In vivo tests were carried out with concentrations of 100 and
200 mM, for the two sources of silicon. It was observed that NaSiO3, at concentrations
of 100 and 200 mM, was capable of inhibiting the mycelial growth of the pathogen, in
vitro conditions, and that the pH of the media plus sodium silicate rose sharply,
reaching values of 12.36 (100 mM) and 12.96 (200 mM). NaSiO3, at 200 mM, reduced
the severity of disease in Acclaim (Syngenta) melons, at 37.12%. Therefore, in this
work it was established a host-pathogen relationship between Colletotrichum

brevisporum and Cucumis melo, which is the first report of this pathogen colonizing
that culture. Therefore, it was found that C. brevisporum growth inactivation occurred
by the use of sodium silicate in concentrations above 100 mM, in vitro, and that
decrease in the severity of anthracnose in Acclaim melon fruit was observed.
Apparently, pH elevation had a direct effect on the pathogen, rather than the sodium
silicate induced resistance in fruits.
Keywords: Cucurbitaceae; Phylogenetic analysis; Colletotrichum brevisporum; sodium
silicate; silicon dioxide.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

CAPÍTULO 2
Figura 1 - Aspectos culturais e morfológicos de Colletotrichum brevisporum:
Crescimento micelial em meio BDA sintético, após sete dias, visão
superior (A) e reversa (B); conídios (C e D); e apressórios (E e
F).............................................................................................................

51

Figura 2 - Curva de crescimento micelial de Collethotrichum brevisporum em
meio BDA sintético. Os valores representam a média de cinco
repetições.................................................................................................

52

Figura 3 - Árvore filogenética construída com parcimônia máxima utilizando
análise combinada de seis marcadores genéticos (ITS, GADPH,
TUB2, CHS-1, ACT e CAL). Utilizada para identificar
Colletotrichum brevisporum (JP73). C. boninense funcionou como
outgroup. Foi utilizado o método de máxima verossimilhança no
programa RaxML, assumindo o modelo general time reversible
(GTR) para substituição de nucleotídeos, com distribuição GAMMA
da taxa de heterogeneidade.....................................................................

53

Figura 4 - Testes de patogenicidade de Colletotrichum brevisporum em relação
às cultivares comerciais, Acclaim (A), Valenciano (B), Orange Flesh
(C), a em frutos do quarto ciclo de seleção massal da população PH1
do Programa de Seleção Genética do Meloeiro do CECA/UFAL, (D) e
GrandPrix (E)..........................................................................................

55

CAPÍTULO 3
Figura 1 - Efeito de compostos de silício na inibição do crescimento micelial in
vitro de Colletotrichum brevisporum, comparação por concentração.
Na, silicato de sódio, e Si, dióxido de silício, nas concentrações de 25,
50, 100 e 200 mM. As médias com letras diferentes, para cada
concentração indicam diferença significativa, pelo Teste de Dunnett, a
5% de probabilidade (dms=13,30)......................................................
Figura 2 - Efeito de compostos de silício na inibição do crescimento micelial in
vitro de Colletotrichum brevisporum. Na, silicato de sódio, e Si,
dióxido de silício, nas concentrações de 25, 50, 100 e 200 mM;
H20+T, água mais Tween 80. As médias seguidas da mesma letra do

67

Controle, em uma mesma coluna, não diferem entre si, conforme o
Teste de Dunnett, a 5% de probabilidade (dms=13,30)......................

68

Figura 3 - Efeito de compostos de silício sobre a redução da severidade de
antracnose em frutos de melão Acclaim. Na: silicato de sódio; Si:
dióxido de silício. As médias representam os valores obtidos para duas
concentrações (100 e 200 mM), para cada fonte de silício. Letras
diferentes indicam diferença significativa pelo Teste F, no nível de 5%
de probabilidade (dms= 4,69069)........................................................

70

Figura 4 - Efeito das concentrações de compostos de silício (silicato de sódio e
dióxido de silício) sobre a redução da severidade de antracnose em
frutos de melão Acclaim. As médias representam os valores obtidos
para os dois compostos de silício, para cada concentração. Letras
diferentes indicam diferença significativa pelo Teste F, no nível de 5%
de probabilidade (dms= 4,69069)..........................................................

70

Figura 5 - Efeitos de tratamentos com dióxido de silício (Si) e silicato de sódio
(Na), em diferentes concentrações, sobre a redução de antracnose em
frutos de melão Acclaim. H20 + T: água mais Tween 80. Em todos os
tratamentos, com exceção do Controle 2, foi adicionado Tween 80 a
0,01%. Os valores representam as médias dos tratamentos; as médias
seguidas da mesma letra do Controle 1 (letra minúscula) ou Controle 2
(letra maiúscula) indicam não haver diferença significativa, conforme
o Teste de Dunnett, a 5% de probabilidade (dms=
8.71805)...................................................................................................

71

LISTA DE TABELAS

CAPÍTULO 3
Tabela 1 - Experimento fatorial para análise dos efeitos de compostos de silício,
em diferentes concentrações, sobre a inibição do crescimento micelial
de Coletotrichum brevisporum in vitro................................................

67

Tabela 2 - Experimento fatorial para análise dos efeitos de compostos de silício,
em diferentes concentrações, sobre a redução da severidade de
antracnose em frutos de melão Acclaim...............................................

69

SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 12
2. CAPÍTULO 1 – REVISÃO DE LITERATURA ...................................................... 14
2.1 O meloeiro (Cucumis melo L.) .................................................................................. 15
2.2 Doenças na pós-colheita............................................................................................. 16
2.3 Gênero Colletotrichum ............................................................................................... 17
2.4 Taxonomia do gênero Colletotrichum........................................................................ 18
2.5 Defesas de plantas contra infecções .......................................................................... 19
2.5.1 Cura de ferimentos .................................................................................................. 20
2.5.2 Defesas que atuam nos tecidos internos do fruto .................................................. 21
2.5.2.1 Quitinases ............................................................................................................. 21
2.5 Peroxidases ............................................................................................................... 21
2.6 Controle de doenças .................................................................................................. 21
2.7 Indução de resistência a podridões em meloeiro .................................................... 24
2.7.1 Elicitores ................................................................................................................... 26
2.7.2 Resistência induzida quimicamente ....................................................................... 26
2.7.2.1 Acibenzolar ............................................................................................................ 26
2.7.2.2 Ácido oxálico ......................................................................................................... 26
2.7.2.3 BABA ..................................................................................................................... 27
2.7.2.4 Quitosana ............................................................................................................... 27
2.7.2.5 Silício ..................................................................................................................... 27
2.8. Genótipo da planta .................................................................................................... 29
2.9 Referências Bibliográficas........................................................................................... 30
3. CAPÍTULO 2 - Análise de susceptibilidade de frutos de quatro cultivares de
melão à podridões causadas por Colletotrichum sp. ........................ 43
3.1 Resumo ......................................................................................................................... 44
3.2 Abstract ........................................................................................................................ 45
3.3 Introdução ................................................................................................................... 46
3.4 Material e Métodos ..................................................................................................... 47
3.5 Resultados e Discussão ............................................................................................... 49
3.6 Conclusão ..................................................................................................................... 55
3.7 Referências bibliográficas .......................................................................................... 56
4. CAPÍTULO 3 – Uso de dióxido de silício e silicato de sódio no controle de
antracnose na pós-colheita de melão ................................................. 60
4.1 Resumo ......................................................................................................................... 61
4.2 Abstract ....................................................................................................................... 62
4.3 Introdução ................................................................................................................... 63

4.4 Material e Métodos ..................................................................................................... 64
4.5 Resultados e Discussão ............................................................................................... 66
4.6 Conclusão ..................................................................................................................... 72
4.7 Referências bibliográficas .......................................................................................... 72

1. INTRODUÇÃO
O meloeiro (Cucumis melo L.) está entre as principais hortaliças produzidas no
mundo, sendo sua produção mundial, no ano de 2013, de 27.656.511,87 toneladas. A China é
o país que se destacou como maior produtor de melão no mundo com produção de 14.336.814
toneladas neste mesmo ano, enquanto o Brasil obteve produção de 565. 900 toneladas sendo o
Nordeste a Região que mais produziu a fruta (FAOSTAT, 2015).
Apesar do sucesso da cadeia produtiva do melão no Brasil, sobretudo na Região
Nordeste, a produção do melão ainda está muito aquém da sua capacidade, visto que existe
um grande potencial para expandir a produção desta hortaliça, se considerarmos a grande
porção da Região Nordeste inserida no Semiárido e banhada pelo Rio São Francisco e demais
bacias hidrográficas que são passíveis de irrigação (SALES JÚNIOR et al., 2006).
No entanto, um dos entraves que afetam a produção dessa cultura são os inúmeros
patógenos pós-colheita atacam os frutos e causam perdas significativas, principalmente nos
melões do grupo cantalupensis. Dentre os patógenos que atacam na pós-colheita estão
Colletotrichum ssp., agente causal da antracnose (SANTOS; PINHEIRO-NETO, 2004).
A taxonomia do gênero Colletotrichum é bastante complexa devido ao grande número
de espécies e ao fato dessas várias espécies poderem atacar um mesmo hospedeiro e, em
algumas situações, uma única espécie causar lesões em hospedeiros diferentes (FREEMAN et
al., 1998; CAI et al., 2009; HYDE et al., 2009). Vários critérios já foram utilizados ao longo
do tempo para a classificação das muitas espécies deste gênero, incluindo morfologia,
temperatura de crescimento, compatibilidade vegetativa, sensibilidade ao fungicida benomyl e
métodos moleculares (FREEMAN et al. 1998).
Características morfológicas não são suficientes para a classificação das espécies
pertencentes ao gênero Colletotrichum, uma vez que existe muita semelhança entre as
espécies do gênero. Atualmente, a abordagem para classificação das espécies de
Colletotrichum, necessariamente deve incluir a utilização de marcadores genéticos ao nível
molecular para distinguir as diferentes espécies do gênero (CANNON et al., 2012; DAMM et
al., 2012; O’CONNELL et al., 2012; WEIR; JOHNSTON; DAMM, 2012; DAMM;
CANNON; LIU, 2013; UDAYANGA et al., 2013). Neste contexto, os marcadores mais
utilizados na taxonomia são: Espaçador Interno Transcrito (ITS); gliceraldeído-3-fosfato

12

desidrogenase (GAPDH); quitina sintetase 1 (CHS-1); histona 3 (HIS3), actina (ACT), βtubulina (TUB2) e calmoduina (CAL) (DAMM; CANNON; LIU, 2013).
A correta identificação do patógeno está entre as estratégias requeridas para um bom
manejo das doenças de plantas. Além disso, cada cultura e cada cultivar responde de uma
maneira particular ao método de controle empregado.
Visando um manejo eficaz da antracnose no meloeiro, métodos alternativos têm sido
testados, uma vez que os tratamentos convencionais estão, cada vez mais, na contramão do
que é aceitável na atualidade devido aos efeitos danosos a saúde humana e ao ambiente (BI et
al., 2010).
Diante disto, o emprego de compostos a base de silício (Si) vêm sendo testados no
combate à doença em diversas culturas (QIN; TIAN, 2005; ANDERSON et al., 2005; LI et
al., 2009; FIGUEIREDO et al., 2010; LIU et al., 2010; MARODIN et al., 2011; BI et al.,
2006; GUO et al., 2007; LI et al., 2012; CARVALHO et al., 2013; CARRÉ-MISSIO et al.,
2014). Este elemento químico representa 27,70% da litosfera e é o segundo mais abundante,
depois do oxigênio (O). Trabalhos prévios demonstram que o uso do Si em frutos do melão
reduz a severidade e incidência da podridão rosa, causada pelo fungo Tricotecium roseum
(GUO et al., 2007, LI et al., 2012) e da podridão seca, causada por Fusarium sulphureum, em
batata cv. Atlantic (LI et al., 2009).
Neste contexto, este trabalho teve como objetivo caracterizar um isolado do gênero
Colletotrichum ao nível de espécie; estabelecer entre este e frutos de melão uma relação
patógeno hospedeiro; e propor um método alternativo de controle para antracnose.

13

CAPÍTULO 1
Revisão de Literatura

14

2.1 O meloeiro (Cucumis melo L.)
O meloeiro é uma planta que pertence à Divisão Magnoliophyta, à Classe
Magnoliopsida, à Sub-classe Dilleniidae, à Superordem Violanae, à Ordem Cucurbitales, à
Família Cucurbitaceae, à Tribo Melothrieae, à Subtribo Cucumerinae, ao gênero Cucumis e ao
Subgênero Melo (JEFFREY, 1990).
As espécies da Família Cucurbitaceae, comumente conhecidas como cucurbitáceas,
são, principalmente, plantas sensíveis ao frio e à geada, sendo encontradas em regiões
tropicais e subtropicais em todo o mundo (ROBINSON; DECKER-WALTERS, 1997).
Contudo, algumas espécies são bem adaptadas às baixas temperaturas e condições xerófitas
(WIEN, 1997).
As cucurbitáceas também podem ser classificadas, de acordo com a sua origem
geográfica, em espécies do novo mundo ou do velho mundo. São subdivididas em duas
subfamílias, oito tribos, cerca de 120 gêneros e mais de 800 espécies (JEFFREY, 1990). Os
frutos são a parte da planta mais comumente consumida, mas outras partes também são
utilizadas como alimentos, como sementes, folhas, brotos, raízes e flores (NUÑEZPALENIUS et al., 2008). Em adição, várias cucurbitáceas como Cucurbita andreana são
exploradas como plantas medicinais por terem compostos químicos (cucurbitacinas) com
atividades anticâncer e anti-inflamatória (JAYAPRAKASAM et al., 2003). Na China, frutos e
raízes de C. melo são usados como emético, folhas e sementes para tratar hematomas e os
caules para reduzir hipertensão (ROBINSON; DECKER-WALTERS, 1997).
As principais cucurbitáceas cultivadas no mundo são, em ordem decrescente,
melancia (Citrullus lanatus L.), pepino (Cucumis sativus L.) e melão. Dentre elas, C. melo
tem um dos mais altos polimorfismos de tipo de fruto e variedades botânicas. Isto é uma
consequência da grande diversidade genética dentro da espécie. Comparado com outras
espécies, vários frutos de melão têm excelente aroma, variedade de cores de polpa, sabores
marcantes e mais suco (MLIKI et al., 2001). Os melões podem ser doces (para sobremesa) ou
não-doces, estas últimas formas podem ser consumidas cruas, em conserva ou cozidas
(STEPANSKY et al., 1999).
Para desvendar as relações filogenéticas desta planta com outras do gênero, Sebastian
et al. (2010) determinaram o centro de origem e domesticação do meloeiro, utilizando análise
de DNA dos cloroplastos e do ITS (Espaçador Interno Transcrito) de 113 acessos de C. melo,
C. sativus (pepino) e algumas espécies silvestres de cucurbitáceas. Através da comparação das
sequências analisadas, foi possível determinar que a origem do meloeiro é asiática e não
15

africana, como se pensava anteriormente; mais precisamente, o centro de origem do meloeiro
está localizado próximo à Cordilheira do Himalaia, dos dois lados da fronteira, tanto do lado
indiano, quanto do chinês. A suposição de que a origem do meloeiro era africana recaía nos
dados de análise citogenética, uma vez que C. melo tem 2n = 24 e algumas espécies silvestres
africanas do gênero Cucumis também possuem o mesmo número. E assim, a China era
considerada um centro secundário de diversidade, mesmo após as análises de DNA utilizando
RAPD (Random amplified polymorphic DNA) terem sido realizadas (LUAN et al., 2008).
Estas informações têm importância estratégica em programas de melhoramento genético do
meloeiro, que visem incorporar genes de espécies silvestres proximamente relacionadas à
espécie cultivada, particularmente no que diz respeito à resistência a doenças e pragas.
Devido à grande diversidade de formas, cores, tamanhos e sabores dos frutos de
melão, Munger e Robinson (1991) propuseram uma classificação intraespecífica simplificada
das variedades dessa planta. Eles dividiram C. melo em sete variedades botânicas. Uma única
variedade chamada de Agrestis (tipos silvestres) e mais seis variedades comerciais, que são:
Cantalupensis, Inodorus, Conomon, Dudaim, Flexuosus e Momordica, sendo Inodorus,
Cantalupensis e os seus híbridos, compostos por melões doces e bastante produzidos e
comercializados no Brasil. Já Robinson e Decker-Walters (1997) sugeriram uma classificação
um pouco diferente para os melões comestíveis, com os seguintes grupos botânicos:
Conomon (Asia); Flexuosus (melão cobra, Oriente Médio); Cantalupensis (Oriente Médio);
Inodorus (Oriente Médio, Sul da Europa); Dudaim (melão de bolso da Rainha, Asia); Chito
(melão manga, Asia) e Momordica (melão estalo, Asia).

2.2 Doenças na pós-colheita
Os principais agentes causadores de doenças na pós-colheita em frutas são os fungos.
Isso se deve ao grande número de espécies patogênicas relacionadas com as diversas culturas
vegetais e, também, à variedade de mecanismos de penetração, aliado à eficiência desses
processos (TERAO et al., 2008). Além disso, Chromistas também causam prejuízos na póscolheita (SANTOS; PINHEIRO NETO, 2004).
Alguns patógenos atacam uma ampla gama de espécies vegetais; outros, no entanto,
são espécie-específicos. Os mecanismos de coevolução entre patógeno e hospedeiro trilham o
caminho da crescente especialização (DOBZHANSKY, 1973). Patógenos que atuam como
parasitas oportunistas penetram na planta através de ferimentos ou aberturas naturais porque
16

eles são desprovidos de enzimas que lhes permitam entrar diretamente, ou podem requerer
plantas enfraquecidas para o seu desenvolvimento (MENGISTE et al., 2009). A primeira
barreira de proteção das plantas contra o ataque de patógenos é provida pela cutícula e pela
parede celular; essas estruturas podem barrar o desenvolvimento do patógeno, quando o
mesmo não possui mecanismos (enzimas) capazes de romper essas estruturas (BI et al., 2010).
Vários fungos secretam enzimas, tais como: cutinases; celulases; pectinases e proteases, essas
atuam no sentido de facilitar ao fungo atravessar a cutícula e penetrar nas células da epiderme,
atravessando a parede celular das mesmas (MENGISTE et al., 2009).

2.3 Gênero Colletotrichum
O gênero Colletotrichum inclui um grande número de patógenos de grande
importância econômica, por causarem doenças em uma grande variedade de plantas lenhosas
e herbáceas (YANG et al., 2009; CANNON et al., 2012; UDAYANGA et al., 2013). A sua
distribuição geográfica primária é tropical e subtropical, mas algumas espécies se adaptaram
para atacar culturas de clima temperado (CANNON et al., 2012).
Colletotrichum, pertencente ao Filo Ascomicota, Ordem Erysiphales e à Família
Glomerellaceae, é um dos mais importantes dentre todos os fungos fitopatogênicos e foi
posicionado no oitavo lugar de uma escala (Top10) dos principais fungos que atacam as
culturas de maior importância, numa pesquisa em que votaram 495 dos mais conceituados
pesquisadores mundiais ligados à área de Fitopatologia Molecular (DEAN et al., 2012). Sua
importância se deve ao fato de as espécies do gênero atacarem praticamente todas as culturas,
incluindo frutas, plantas ornamentais e legumes (SUSSEL, 2005; TANAKA et al., 2009;
CANNON et al., 2012; DEAN et al., 2012; DAMM; CANNON; LIU, 2013). Estes fungos
causam antracnose e podridões de pós-colheita. O termo antracnose foi formado a partir dos
radicais gregos Antrax (carbúnculo) e nosos (doença) (HORST, 2013).
Devido à ampla gama de hospedeiros das espécies de Colletotrichum, o gênero tem
grande importância econômica, porque, além das grandes culturas, ataca também plantas que
produzem produtos alimentares de base, como mandioca, sorgo e banana, que servem de
alimento para agricultores de subsistência, em países em desenvolvimento (DEAN et al.,
2012). As perdas geradas pela ação do patógeno podem chegar a até 100% e a doença se
desenvolve, principalmente, em pós-colheita, com o fungo permanecendo em estado
quiescente entre pré e pós-colheita (PRUSKY, 1996).
17

Colletotrichum é uma forma assexuada, ou seja, um fungo imperfeito, que ataca dentre
outras espécies as cucurbitáceas, como pepino, melão, melancia, jerimum (Cucurbita pepo;
Cucurbita maxima) causando antracnose, principalmente na pós-colheita. A principal espécie
do gênero Colletotrichum que causa antracnose em cucurbitáceas é C. orbiculare (sin.
Colletotrichum lagenarium). As lesões produzidas por este patógeno incluem mudas,
pecíolos, frutos e caules (DAMM; CANNO; LIU, 2013).
C. orbiculare já foi descrito em mais de 44 espécies de hospedeiros (FARR;
ROSSMAN, 2015). O formato das lesões, produzidas pelo patógeno, nos frutos é circular,
deprimido e apresentam umidade. Essas lesões expandem-se e tornam-se pretas,
ocasionalmente assumindo coloração rosada, devido à massa de esporos que se forma
(SUSSEL, 2005; DAMM; CANNON; LIU, 2013). Os esporos são caracterizados por serem
retos e com o ápice obtuso, afilando-se para a base. A coloração varia de marrom escuro para
preto ou é cinza escuro. Apresenta uma taxa de crescimento mais lenta do que a de C.
gloeosporiodes. As suas formas sexuais foram descritas como Glomerella lagenaria
(DAMM; CANNON; LIU, 2013).
Outra espécie do gênero que começou a apresentar importância é Colletotrichum
brevisporum originalmente descrita na Tailândia causando antracnose em Neoregelia sp.
(Bromeliaceae) e em Pandanus pygmaeus (Pandanaceae), ambas, espécies ornamentais
(NOIREUNG et al., 2012). Recentemente, foi descrita em mamão (Carica papaya) (VIEIRA
et al., 2013) e em melão no presente trabalho.

2.4 Taxonomia do gênero Colletotrichum

Quando se iniciou a classificação do gênero Colletotrichum, as características
morfológicas e os hospedeiros desses patógenos eram os principais critérios utilizados para a
taxonomia, e com base nesses dados, percebeu-se que muitas das espécies que a princípio
pareciam distintas, eram, na verdade, a mesma. Um dos motivos para essa confusão é que
uma espécie de Colletotrichum pode atacar mais de um hospedeiro, outro motivo é que os
caracteres morfológicos são plásticos, ou seja, podem variar de acordo com as condições
experimentais. Isso gerou uma confusão que demandou análises mais refinadas. A partir daí,
se iniciou uma nova fase na taxonomia do gênero, onde o uso de marcadores genéticos ao
nível molecular passou a ser a tônica na classificação das espécies. A princípio, a análise da
sequência do ITS foi amplamente utilizada na tentativa de separar as espécies entre si,
18

posteriormente, se lançou mão de novos marcadores como actina e β-tubulina, por exemplo
(CAI et al., 2009; HYDE et al., 2009; YANG et al., 2011; WEIR; JOHNSTON; DAMM,
2012; DAMM; CANNON; LIU, 2013; UDAYANGA et al., 2013).
No entanto, havia uma questão evolutiva importante e inerente a este tipo de análise
que merecia uma atenção especial, quando se analisa filogenias baseadas em um único gene,
corre-se o risco de estar acompanhando o processo evolutivo de um gene e não de uma
espécie, uma vez que, no processo evolutivo de cada espécie, os organismos são selecionados
no seu conjunto e não nos seus detalhes individuais. (GRIFFITHS et al., 2013). Seguindo este
raciocínio lógico, a pesquisa da taxonomia do gênero Colletotrichum passou a empregar uma
abordagem multilocus, ou seja, as árvores filogenéticas passaram a ser construídas a partir das
análises combinadas de diversos marcadores genéticos, tentando, dessa forma, analisar a real
posição taxonômica de cada espécie, em relação às demais do gênero, colocando cada uma
em um clado específico. Isso aliando, também, caracteres morfológicos e da biologia do
fungo, estabelecendo, dessa maneira, correlações entre genótipo e fenótipo (CAI et al., 2009;
DAMM; CANNON; LIU, 2013).
Hyde et al. (2009) realizaram um levantamento detalhado de 66 espécies de
Colletotrichum e mais 19 outros nomes de possíveis novas espécies do gênero que
permaneciam em estado indefinido. Nesse trabalho, os autores compilaram dados de análises
de DNA publicados ao longo de 17 anos, sendo uma importante referência para a taxonomia
do gênero.
Assim, presentemente, o Index fungorum (www. indexfungorum.org/names/
names.asp) registrou 800 epítetos para o gênero Colletotrichum, enquanto que o Q-bank
(www.q-bank.eu/Fungi/), base de dados digital especializada em alguns fitopatógenos,
descreve detalhadamente, incluindo dados de sequências moleculares, 118 espécies do gênero.
As espécies de Colletotrichum estão distribuídas em oito clados diferentes, segundo
trabalho realizado por Yang et al. (2011), em que os autores utilizaram seis marcadores
genéticos (ACT, TUB 2, CHS I, CAL, GAPDH e ITS).

2.5 Defesas de plantas contra infecções
As respostas de defesa dos vegetais aos diferentes patógenos dependem do estilo de
vida de cada patógeno (MENGISTE et al., 2009). Em geral, esses mecanismos de defesa
ocorrem através de um conjunto de mecanismos ou barreiras pré ou pós-formados (SILVA et
al., 2008).
19

As plantas desenvolveram, ao longo da evolução, mecanismos de defesa complexos
para responder ao ataque de patógenos. Esses mecanismos, muitas vezes, são induzíveis e
acionados a partir de um estímulo externo, que é chamado de elicitor. Essas respostas
constituem a indução de resistência (HAMMERSCHMIDT, et al., 2001).
Existem três manifestações diferentes de resposta, que são: Resistência Local ou
Reação Hipersensível (RH); Resistência Sistêmica Adquirida (RSA) e Resistência Sistêmica
Induzida (RSI) (CONRATH et al., 2006). O primeiro tipo de manifestação se caracteriza por
uma rápida morte celular no local da infecção por um patógeno é mediada por uma drástica
mudança na atividade metabólica nas células próximas ao sítio de penetração do agente
infeccioso (DURRANT; DONG, 2004). Na RSA, também ocorre necrose local, porém é
produzido um sinal químico que se transloca para diversas partes da planta e induz reações de
defesa que continuaram atuando em infecções subsequentes. No terceiro tipo (RSI), o elicitor
não provoca necrose, mas induz a planta a se proteger sistemicamente (SILVA et al., 2008).
Sendo os mecanismos de ação da RSI bastante utilizados por pesquisadores para induzir
resistência através de elicitores químicos.

2.5.1 Cura de ferimentos
O peróxido de hidrogênio (H2O2) é um produto compartilhado em todas as reações que
envolvem as enzimas amino oxidases (AO) em plantas. Essas enzimas oxidam poliaminas e o
H2O2 derivado dessas reações desempenha um importante papel na diferenciação da parede
celular, atuando no direcionamento das ligações cruzadas dos componentes da parede celular
ou comportando-se como um mensageiro secundário na sinalização da morte celular
programada, como acontece, por exemplo, na diferenciação vascular em Arabidopsis thaliana
(TISI et al., 2008). A presença de AOs ativas na parede celular de tabaco (Nicotiana tabacum)
indicam a participação dessas enzimas no catabolismo de poliaminas dependentes da
produção de H2O2 e, também, na lignificação dos tecidos vasculares. Quando a planta sofre
dano mecânico ou quando está sob ataque de patógeno, ocorre uma alta produção dessas
enzimas e também de H2O2 como parte das respostas de defesa do vegetal (TISI et al., 2008).

20

2.5.2 Defesas que atuam nos tecidos internos do fruto
2.5.2.1 Quitinases
O padrão de síntese proteica das plantas pode ser alterado devido a estresse abiótico,
ao contato com um patógeno ou em resposta a um ferimento. Dentre as proteínas relacionadas
à patogênese (PRs), incluem-se as quitinases, que possuem a capacidade de degradar paredes
celulares de fungos (DALLA COSTA et al., 2010).

2.5.2.2.Peroxidases
As peroxidases são enzimas que apresentam um elevado número de isoformas,
compõem uma grande família multigênica e estão presentes em todas as plantas terrestres.
Estão envolvidas em processos distintos como, por exemplo: gerar espécies reativas de
oxigênio; compostos da parede celular e regular os níveis de H 2O2 (PASSARDI et al., 2005).
Em condições de estresse salino, plantas de uma cultivar de algodão (Gossypium spp.)
tolerante a altos níveis de salinidade (Pora) tiveram seus níveis de atividade de peroxidase
aumentados, ao passo que em outra cultivar (Guazuncho) não resistente à salinidade elevada,
não houve aumento da atividade dessa enzima, levantando a questão de que a enzima, que é
antioxidante, atua protegendo a planta de espécies reativas de oxigênio (MELONI et al.,
2003).
Além disso, quando a planta encontra-se em condições de estresse, a enzima pode
induzir a construção de uma parede rígida, protegendo, assim, o vegetal de determinados
patógenos, ou ainda, produzir espécies reativas de oxigênio para tornar a parede mais flexível,
dependendo do caso (PASSARDI et al., 2005).

2.6 Controle de doenças
A conservação dos frutos de melão no pós-colheita é uma preocupação dos produtores,
devido, principalmente, às perdas decorrentes das injúrias mecânicas produzidas, na colheita,
no transporte e no armazenamento (BATISTA; BORGES, 2013).
Além disso, outras alterações podem comprometer a qualidade dos frutos, como
crescimento de microrganismos, perda de água, produção de etileno, que acelera o
metabolismo, perda da firmeza da polpa e perda da coloração (SILVEIRA et al., 2011). No
caso dos melões do Grupo Cantaloupe, a susceptibilidade é maior que as das outras cultivares
21

devido às características desses frutos, ou seja, casca mais fina e à presença da rede de cortiça
que reveste os frutos e cria microambientes favoráveis para o desenvolvimento de patógenos
(FAN et al., 2008).
Nesse sentido, têm-se usado diversos tipos de tratamentos para conservar os frutos,
como por exemplo, água quente, peróxido de hidrogênio e baixas doses de radiação gama,
para a desinfecção de frutos de Cantaloupe, com o objetivo, inclusive, de reduzir patógenos de
seres humanos, como bactérias do gênero Salmonella (FAN et al., 2008).
Para evitar microrganismos, tanto causadores de doenças de plantas, como de
humanos, diversos métodos de conservação e desinfecção dos frutos, em pós-colheita, têm
sido testados. No entanto, é preciso observar o custo benefício desses métodos, aliando a isso,
a avaliação dos possíveis riscos gerados pelo tratamento, tanto para o ambiente, quanto para a
saúde humana.
O principal método utilizado na conservação de frutos de melão na pós-colheita é a
refrigeração (MENDONÇA et al., 2005), mas diversos outros métodos são utilizados, muitos
em combinação com este, como por exemplo: revestimentos comestíveis (OMS-OLIU et al.,
2008); tratamento térmico (FAN et al., 2008; SILVEIRA et al., 2011); atmosfera modificada
(PORTELA e CANTWELL, 1998; PRADO et al., 2005); irradiação (CIA et al., 2007);
antimicrobianos naturais (BOSQUEZ-MOLINA et al, 2010; YU et al., 2010); agentes de
firmeza (FALLIK et al., 2000); alta pressão (SMILANICK et al., 1999) e antioxidantes
(YAO; TIAN, 2005).
Revestimentos comestíveis foram testados num experimento conduzido por Oms-Oliu
et al. em 2008. No ensaio, foram analisados alginato, pectina e gellan, cada um juntamente
com cloreto de cálcio, no envolvimento da superfície de melões Pele de Sapo, em um
experimento em que foi testada a manutenção de características importantes dos frutos, como
consistência, cor, qualidade sensorial, propriedades antioxidantes, trocas gasosas e
crescimento microbiano, após 15 dias a 4º C. Esses revestimentos fizeram diminuir a
desidratação dos frutos e inibiram a produção de etileno. O cloreto de cálcio ajudou a manter
a firmeza dos frutos, por formar ligações cruzadas. A pectina se mostrou melhor na
manutenção dos atributos sensoriais do que os outros agentes testados. Porém, estes
revestimentos comestíveis não são capazes de impedir infecções por agentes microbianos
(OMS-OLIU et al., 2008).
Fan et al. (2008) imergiram melões Cantaloupe inteiros em água quente (76 ºC) por
três minutos, para desinfetar as cascas, e confrontaram esses resultados com os de um controle
22

tratado com água a 10 ºC, por 20 minutos, e com os de outro tratamento, que empregava cloro
a 20 partes por milhão, a 10 ºC, por 20 minutos. Constataram que a água aquecida era capaz
de reduzir bastante a microflora das superfícies das cascas dos melões, principalmente em
relação às bactérias, porém, o tratamento a 76 ºC era incapaz de reduzir a população de
leveduras e fungos de uma maneira geral.
Silveira et al. (2011) analisaram o efeito, sobre melões Galia, da imersão em água
quente e do uso de outros tratamentos para substituir o uso de cloro na desinfecção dos frutos.
Além da água quente (60 ºC), os autores testaram ácido peracético (80 mg/L), a 5 ºC, e água
(5 ºC), contida em embalagens de polipropileno e com ar de atmosfera modificada passiva
(7.4 kPa O2 e 7.4 kPa CO2). Nesse trabalho, foram analisados os seguintes parâmetros: carga
microbiana; retenção da qualidade do fruto fresco; emissão de etileno; taxa de respiração;
firmeza da polpa e quantidade de poliaminas livres. Como resultado, foi verificado que o
tratamento com água aquecida e, também, o tratamento com água mais ácido peracético são
capazes de substituir o uso de cloro na sanitização de melões.
O controle da atmosfera de estocagem é utilizado para manter a qualidade de melões.
Portela e Cantwell (1998) compararam atributos sensoriais de fragmentos de frutos de melão
tipo Honeydew, estocados em ar atmosférico e em atmosfera modificada (ar + 15% de CO2),
e verificaram que a concentração de sólidos solúveis, a cor e a firmeza decaíram bem menos,
ao longo de 12 dias, em frutos mantidos sob atmosfera controlada do que em frutos mantidos
apenas no ar.
Prado et al. (2005) também testaram atmosferas modificadas (passiva- controle, ativa
com 5% de CO2 e 5% de O2 e ativa com 10% de CO2 e 2% de O2) na conservação de frutos
de melões tipo Orange Flesh. Os autores analisaram, durante oito dias, as variações na firmeza
dos frutos, no pH, nos sólidos solúveis totais, na pectina total, na acidez total titulável, nos
açúcares solúveis totais, na pectina solúvel, e as atividades das enzimas pectinametilesterase
(PME) e poligalacturonase (PG). Os autores encontraram uma menor solubilização de
pectinas nas amostras armazenadas sob atmosfera com 10% de CO 2 e 2% de O2. Não foram
detectadas atividades das enzimas pectinametilesterase e poligalacturonase nos tratamentos
analisados. Nos outros parâmetros analisados, não houve variação significativa entre as
atmosferas passiva e ativas.

23

2.7 Indução de resistência a podridões em meloeiro
Com a pressão da sociedade aumentando sobre o uso indiscriminado de agrotóxicos na
agricultura (EL-GHAOUTH et al., 1998; TIAN; CHAN, 2004), a pesquisa agrícola tem sido
direcionada cada vez mais para obter resistência das culturas às doenças e às pragas, tanto no
campo quanto na pós-colheita, evitando ou diminuindo, assim, o uso dos pesticidas. Os custos
do desenvolvimento de novos agrotóxicos são elevados, o que torna esse cenário ainda mais
complexo (HUANG et al., 2000; LI et al., 2012). Nesse sentido, as estratégias estabelecidas
pelos pesquisadores para controlar as doenças que atacam o meloeiro, envolvem: seleção
genética de variedades resistentes através de programas de melhoramento genético e indução
de resistência adquirida em plantas. Dentre essas estratégias, a primeira é interessante, uma
vez que dispensa o uso de produtos químicos de qualquer natureza. No entanto, nem sempre
existe uma variabilidade natural disponível (ou descoberta) para cada um dos patógenos ou
pragas existentes, capaz de prover genes de resistência. Além disso, os programas de
melhoramento demandam um longo tempo.
Nesse contexto, a indução de resistência, surge como uma alternativa muito
importante, particularmente, para o controle de doenças, uma vez que os elicitores (moléculas
capazes de desencadear uma resposta de defesa) (ZHANG et al., 2009) usados são absorvidos
pelo vegetal ou parte dele (frutos, por exemplo) e, geralmente, não têm efeitos deletérios
sobre o ambiente nem sobre a saúde humana. O que se caracteriza como uma vantagem, uma
vez que se pode utilizar um mesmo elicitor para prevenir o ataque de diversos patógenos,
maximizando, nesse aspecto, a eficácia do controle. A percentagem de redução das doenças
em plantas por esses métodos varia entre 20 e 85% (WALTERS; RATSET; HAVIS., 2013), o
que a princípio pode parecer pouco, mas quando se consideram os ganhos em termos de saúde
humana e de segurança ambiental, esses percentuais não parecem tão pequenos,
principalmente quando levamos em conta o desenvolvimento de resistência a agrotóxicos por
parte dos patógenos. Esse tipo de abordagem se inclui no manejo integrado de pragas (MIP)
(TERRY; JOYCE, 2004), que representa, indubitavelmente, uma forte tendência na
agricultura moderna (BI et al., 2010; QUAGLIA et al., 2011; WALTERS; RATSET; HAVIS.,
2013).
Segundo Lucas (1999) e Kué (2000), o aumento dos mecanismos de defesa dos tecidos
da planta hospedeira durante os períodos de suscetibilidade, através da indução de resistência
adquirida, é considerada a estratégia preferencial para alcançar o manejo integrado de pragas
(MIP).
24

Os frutos das diversas plantas obedecem a um ciclo natural de desenvolvimento que
vai desde a fecundação do óvulo pelo grão de pólen, passando pela maturação e culminando
no apodrecimento. Neste processo, os diversos mecanismos de defesa contra patógenos e
insetos praga que a planta possui, especificamente nestas estruturas, vão se alterando e os que
não estão presentes inicialmente podem ser estimulados a desenvolver-se por ação de um
elicitor. As defesas previamente presentes e as que surgem após a elicitação, constituem, no
conjunto, a resistência natural às doenças (RND) (TERRY; JOYCE, 2004). Estas tendem a
declinar, levando concomitantemente, à infecção e, consequentemente, à morte do fruto.
Nas plantas que constituem as culturas de importância econômica, as doenças que
atacam os frutos são usualmente fungos e estes, em grande número de casos, atacam após a
colheita, haja vista as diversas podridões. Estes agentes infecciosos geralmente estão
presentes em uma forma latente ou quiescente (PRUSKY; KEEN, 1993). Infecções
quiescentes são infecções que se instalam nos frutos, bem antes do amadurecimento dos
mesmos, sem serem percebidas e, com o avanço do processo de amadurecimento, os sintomas
aparecem (AMORIM; PASCHOLATI, 2011). O declínio das RNDs ocorre paralelamente à
ativação dos mecanismos de infecção que permaneciam em estado quiescente (TERRY;
JOYCE, 2004).
A possibilidade de utilizar compostos que possam induzir resistência em plantas, sem
causar danos ambientais e nem a saúde humana, justifica plenamente o desenvolvimento de
pesquisas nesta área. Além disso, as descobertas de diferentes moléculas antifúngicas de
ocorrência natural podem ser utilizadas na seleção de cultivares que apresentem resistência
genética a determinado patógeno pelo seu padrão de expressão gênica, reduzindo assim, o
tempo de seleção de campo. Quando se aplica um determinado composto de origem vegetal
para induzir resistência, a ideia que está associada a isto é que este composto é seguro, uma
vez que o mesmo é produzido pela própria planta e evoluiu na natureza para atuar
especificamente nesta função. Adicionalmente, substâncias simples como silicato de sódio
(Na2SiO3) abundantes na natureza podem também induzir resistência em plantas sem que o
seu uso provoque efeitos indesejáveis à saúde humana ou ao ambiente (GUO et al., 2007; LI
et al., 2009; LI et al., 2012). Contudo, determinados extratos vegetais causam danos à saúde
animal. Algumas dessas substância atuam como venenos naturais e tem a função de proteger o
vegetal contra a herbivoria, por exemplo.

25

2.7.1 Elicitores
Os elicitores de resistência natural a doenças (RND) podem ser agentes biológicos,
químicos ou físicos e podem induzir resistência local adquirida (RLA), resistência sistêmica
adquirida (RSA) ou resistência sistêmica induzida (RSI) (TERRY; JOYCE, 2004). Esse
conceito refere-se a uma resposta benéfica por parte da planta a doses baixas ou subletais de
um agente/elicitor, semelhante a um indutor químico ou a um estresse físico. Nos últimos
anos, a importância da compreensão dos mecanismos de indução de resistência na proteção de
plantas tem sido amplamente reconhecida (MENGISTE et al., 2009; BI et al., 2010).

2.7.2 Resistência induzida quimicamente
Pepino e melão, especialmente, e as cucurbitáceas de uma maneira geral, têm sido
bastante utilizados em estudos de resistência sistêmica adquirida (RSA) e de resistência
induzida (RI) (HUANG et al., 2000; GUO et al., 2007; LIU et al., 2007; ZHANG et al., 2009;
WALTERS; RATSET; HAVIS., 2013). A seguir, destacam-se algumas substâncias
empregadas com a finalidade de induzir resistência em plantas.

2.7.2.1 Acibenzolar
O acibenzolar (benzo-(1, 2, 3)-thiadiazole-7-carbo-thioicarcid S-methylester; ASM;
BTH; BionTM; ActigardTM é provavelmente, o mais potente RSA descoberto até o momento
(BI et al., 2010). Esse indutor de resistência, é o análogo sintético do ácido salicílico
desenvolvido especificamente para atuar na RSA. O acibenzolar em concentrações de 50 e
100 μg/ml protege completamente melões Cantaloupe contra C. orbiculare, induzindo a
acumulação sistêmica de quitinase e impedindo, assim a instalação da antracnose (SMITHBECKER et al., 2003).

2.7.2.2 Ácido oxálico
Zheng et al. (2007a) testaram o composto em manga (Mangifera indica), com bons
resultados. Zheng et al (2007b) testaram as respostas fisiológicas de frutos de pêssego
(Prunus persica) cv. “Bayuecui” a duas concentrações (1 e 5 mM) de ácido oxálico; os frutos
foram armazenados à temperatura de 25 ºC. Os autores constataram que havia aumento nas
atividades das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD); peroxidase (POX);
26

catalase (CAT); ascorbato peroxidase (APX) e oxidase de polifenol (PPO), quando
comparado com o grupo controle. O aumento das atividades das enzimas POX, SOD e PPO
pode representar um aumento da resistência dos frutos à ação de fitopatógenos.

2.7.2.3 BABA
BABA (ácido -aminobutírico) atua como um potente indutor de RA e tem um amplo
espectro de atuação contra agentes patogênicos (COHEN, 2002). Essa substância induz um
aumento da atividade de enzima POX e reduz as podridões provocadas por Alternaria e
Fusarium em frutos de melão, quando aplicado a uma concentração de 2000 mg/L (BOKSHI
et al., 2006).

2.7.2.4 Quitosana
A quitosana, quando aplicada a bagas de uva “Italia”, é capaz de reduzir os efeitos do
mofo cinzento causado por Botrytis cinera nos frutos, nas concentrações de 1,5 e 2,0%, e
inibir o crescimento do fungo in vitro nas concentrações de 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0%, durante um
período de incubação de cinco dias, a cerca de 22 °C (CAMILI et al., 2007).
Esse composto tem apresentado resultados promissores quando utilizado em algumas
outras culturas, como, por exemplo, em maçã (BAUTISTA-BAÑOS et al, 2004), uva (MENG
et al., 2008), tomate (LIU et al., 2007) e framboesa (Rubus idaeus) (TEZOTTO-ULIANA et
al., 2014).
Tezotto-Uliana et al. (2014) mostraram que a aplicação de quitosana a 1 ou 2% em
pós-colheita, e 2% em pré-colheita foi capaz de conservar os atributos de qualidade
importantes dos frutos de framboesa por 15 e 12 dias, respectivamente. Como são frutos
muito perecíveis, a manutenção da hidratação e do teor de ácido ascórbico dos frutos por um
período maior é importante e a aplicação de quitosana atua diminuindo a taxa de respiração e
a produção de etileno.

2.7.2.5 Silício
Dentre os elementos traços encontrados na litosfera, o silício (Si) é o mais abundante,
com um percentual de 27,70% (PAIS; JONES, 1997). Nessa situação, este elemento químico
preenche um importante requisito no uso de substâncias que desempenham um papel na
27

indução de RSA, ou seja, a abundância. Outro requisito muito importante que o Si preenche é
o fato de ser GRAS, acrônimo da expressão em Inglês: Generally Recognized as Safe, com
números de registro no FDA (Food and Drug Administration) de 21CFR 182.90 e 21CFR
182.1711, sendo, inclusive, utilizado na indústria alimentícia. Além disso, o Si é considerado
biologicamente ativo e desencadeia uma rápida e mais extensa resposta das defesas naturais
da planta (FAUTEAUX et al., 2005). Por exemplo, Dann e Muir (2002) verificaram que o
crescimento de plântulas de ervilha (Pisum sativum), em meio de cultura contendo elevados
níveis de silício, faz aumentar os níveis das proteínas de resistência quitinase e -1,3glucanase.
Existem relatos na literatura da ação do silício na prevenção de doenças em diversas
culturas, como por exemplo, em cereja (Prunus avium) (QIN ; TIAN, 2005), em abacate
(Persea americana) (ANDERSON et al., 2005), em batata (Solanum tuberosum cv. Atlantic)
(LI et al., 2009), em morango (Fragaria vesca) (FIGUEIREDO et al., 2010), em Citrus (LIU
et al., 2010), em tomate (Solanum lycopersicum) (MARODIN et al., 2011), em melão (BI et
al., 2006; GUO et al., 2007; LI et al., 2012), em orquídea (Dendrobium nobile) (CARVALHO
et al., 2013) e em café (Coffea arábica), (CARRÉ-MISSIO et al., 2014).
Quando aplicado em pré-colheita em árvores de abacateiro, o silício solúvel foi capaz
de reduzir, tanto a severidade, quanto a incidência da antracnose nos frutos (ANDERSON et
al., 2005). Aplicação de Si em pós-colheita suprimiu doenças em diversos casos, como em
melão com relação a podridão rosa, causada por Tricotecium roseum (BI et al., 2006; GUO et
al., 2007; LI et al., 2012) e podridão seca em túberas de batata, causada por Fusarium
sulphureum em batata cv. Atlantic (LI et al., 2009).
A ação do silicato de sódio na prevenção de doenças de plantas se dá, também,
diretamente sobre o patógeno. Li et al. (2009) relataram que o composto químico inibe a
germinação dos esporos e o crescimento micelial de Fusarium sulphureum. Carré-Missio et
al. (2014) descreveram a ação de silicato de potássio no controle da ferrugem da folha do
cafeeiro causada por Hemileia vastatrix. Os autores mostraram que o composto químico tem
efeito positivo no controle da doença e demonstraram, também, através de microscopia
eletrônica de varredura, que se formam cristais do sal silicato de potássio, que se depositam
sobre a face adaxial das folhas do vegetal, quando o mesmo é aspergido sobre a parte aérea da
planta. Esses cristais impedem a germinação dos esporos, o crescimento micelial e, ainda,
impedem fisicamente a penetração dos fungos e fazem com que as células do patógeno
sequem.
28

2.8. Genótipo da planta influenciando na resistência a doenças
Diferentes espécies vegetais respondem de maneira distinta à indução de resistência.
Além disso, diferentes variedades de uma mesma espécie de planta podem apresentar
marcantes diferenças na expressão da resistência induzida (WALTERS; RATSET; HAVIS.,
2013). Ou seja, o genótipo do hospedeiro afeta diretamente a indução de resistência, uma vez
que as proteínas expressas durante o processo de indução são um reflexo dos alelos presentes
naquele indivíduo (TUCCI et al., 2011). Trabalhando com cevada (Hordeum vulgari L.),
Walters et al. (2011), analisaram a influência do genótipo do hospedeiro sobre a expressão da
resistência induzida a patógenos foliares, como por exemplo, o fungo Rhynchosporium
commune que causa escaldadura das folhas. Os autores utilizaram uma combinação de
elicitores de resistência (BABA, ASM e cis-jasmone) e descobriram que a expressão da
resistência variava muito entre as variedades testadas. Houve variedades que expressaram
indução de resistência e outras que não. Interessantemente, não houve uma correlação positiva
entre a classificação de resistência da variedade a R. commune e a sua capacidade de
expressar resistência induzida (WALTERS et al., 2011).
Córdova-Campos et al. (2012) mostraram que a resistência basal induzida à bactéria
Pseudomonas syringae pv. syringae foi diminuída em Phaseolus vulgaris ao longo do
processo de domesticação, uma vez que foi significativamente maior em acessos silvestres de
feijão do que em cultivares modernas. O tratamento com ASM elevou a resistência ao
patógeno nos acessos silvestres e nas variedades crioulas, mas não nas cultivares modernas.
Aparentemente, no processo de domesticação de P. vulgaris, a seleção para o aumento da
produtividade, levou à perda de uma parte considerável dos genes de resistência basal e dos
de resistência induzida de amplo espectro (CÓRDOVA-CAMPOS et al., 2012).

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42

CAPÍTULO 2
Primeiro relato de Colletotrichum brevisporum causando
antracnose em melão (Cucumis melo L.) no Brasil

43

RESUMO

A cultura do melão (Cucumis melo L.) tem grande importância para a economia da Região
Nordeste do Brasil, gerando emprego e renda e abastecendo o mercado nacional e
internacional. A antracnose é uma doença que ataca os frutos de melão, sobretudo na póscolheita. A doença é causada por fungos do gênero Colletotrichum, gênero de distribuição
mundial e significativa importância como fitopatógeno. Recentemente, foi considerado um
dos dez mais importantes do mundo, devido aos prejuízos que causa a agricultura, ao grande
número de espécies do gênero e ao fato de uma mesma espécie do patógeno poder colonizar
mais de um hospedeiro. A identificação precisa do patógeno e a sua associação correta com
uma determinada espécie vegetal e com cultivares específicas da cultura se constituem em
passos importantes para um manejo adequado da doença. A partir de um isolado de
Colletotrichum sp. causador de antracnose em chuchu cedido pela Embrapa Hortaliças –
DF/Brasil, foi testada a patogenicidade do mesmo em frutos de melão (Cucumis melo L.) de
quatro cultivares comerciais e em frutos de uma população resultante de quarto ciclo de
seleção massal da população PM1 do Programa de Melhoramento Genético do Meloeiro
CECA/UFAL. O isolado se mostrou patogênico para três cultivares comerciais e nos frutos do
Programa de melhoramento. O isolado foi caracterizado morfológica e molecularmente como
sendo pertencente à espécie Colletotrichum brevisporum, através da comparação dos
caracteres morfológicos com os descritos na literatura e da análise molecular de seis
marcadores genéticos: actina (ACT); β-tubulina (TUB2); calmodulina (CAL); quitina
sintetase

(CHS I); gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (GPDH) e espaçador interno

transcrito do rDNA (ITS). Sendo este o primeiro relato da relação patógeno-hospedeiro entre
C. brevisporum e C. melo no mundo.

Palávras-chave: filogenia, antracnose, melão, cultivares.

44

ABSTRACT

The melon crop (Cucumis melo L.) has great importance for the economy of northeastern
Brazil, generating jobs and income and fueling the domestic and international markets.
Anthracnose is a disease that attacks the fruits of melon, particularly in post-harvest. The
disease is caused by fungi of the genus Colletotrichum, worldwide distribution of gender and
significant importance as a pathogen. Recently, it was considered one of the ten most
important in the world because of the damage it causes to agriculture, the large number of
species of the genus and the fact that the same species of the pathogen colonizing power over
a host. The precise identification of the pathogen and its correct association with a specific
plant species and cultivars specific culture constitute important steps for proper management
of the disease. From an isolated Colletotrichum sp. anthracnose-causing in chayote donated
by Embrapa Vegetables DF / Brazil, it tested the pathogenicity of the same fruits in melon
(Cucumis melo L.) of four commercial cultivars and fruit of a population resulting room mass
selection cycle of PM1 population the Genetic Improvement Program Melon plant CECA /
UFAL. Isolated proved pathogenic for three commercial cultivars and fruit improvement
program. The isolate was characterized morphologically and molecularly as belonging to the
species Colletotrichum brevisporum, by comparing the morphological characters with those
described in the literature and molecular analysis of six genetic markers: actin (ACT); βtubulin (TUB2); calmodulin (CAL); chitin synthase (CHS I); glyceraldehyde 3-phosphate
dehydrogenase (GPDH) and rDNA internal transcribed spacer (ITS). This being the first
report of the host-pathogen relationship between C. brevisporum and C. melo in the world.

Keywords: phylogeny, anthracnose, melon, cultivars.

45

Introdução

A cultura do melão representa uma importante fonte de emprego e renda para o Brasil,
onde em 2012 foram produzidas 675.386 toneladas, numa área plantada de 22.789 hectares e
gerando um valor de R$ 476.676, 00. O Nordeste é o maior produtor da fruta sendo
responsável por R$ 440.383,00 deste total e com uma área plantada de 19.866 hectares
(IBGE, 2012). A cultura apresenta diferenças marcantes na susceptibilidade a doenças dentre
as várias cultivares e isso se deve ao grande pool gênico presente nas sete variedades
botânicas existentes de melão e nos seus diversos híbridos (MUNGER; ROBINSON, 1991).
Apesar do sucesso dessa cultura no agronegócio, diversas doenças acometem a cultura
e diminuem a produtividade, causando prejuízos, tanto na pré-colheita quanto na pós-colheita.
Dentre os agentes causadores de doenças, destacam-se os fungos como os principais
causadores de perdas na pós-colheita (TERAO et al., 2008).
As podridões, no pós-colheita, representam um grande problema para diversas
hortaliças. Dentre as podridões, estão as antracnoses, causadas por Colletotrichum sp.. A
espécie C. orbiculare (sin. Colletotrichum lagenarium), causa antracnose em meloeiro e
Colletotrichum magna causa antracnose em melancia e em pepino (REDMAN et al., 1999).
As espécies do gênero Colletotrichum se caracterizam por colonizar diversos hospedeiros
diferentes e isto é um dos fatores que torna complexa a sua taxonomia (CAI et al., 2009;
YANG et al., 2011; NOIREUNG et al., 2012; DAMM; CANNON; LIU, 2013; UDAYANGA
et al., 2013; PAUL et al., 2014). Recentemente, Colletotrichum brevisporum foi associado
com frutos de mamão (Carica papaya), sendo originalmente descrito na Tailândia causando
antracnose na Bromeliaceae Neoregelia sp. e na Pandanaceae Pandanus pygmaeus, espécies
de plantas ornamentais (VIEIRA et al., 2013).
Diversos marcadores genéticos têm sido utilizados na construção de árvores
filogenéticas baseadas nas comparações de, sequências de nucleotídeos, uma vez que dados
de morfologia não são suficientes para caracterizar as espécies do gênero Colletotrichum
(CANNON et al., 2012; DAMM; CANNON; LIU et al., 2013; LIU et al., 2014). Dentre os
marcadores utilizados estão gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase (GAPDH), sequência
parcial da actina (ACT), quitina sintetase 1 (CHS-1), beta-tubulina (TUB2), calmodulina
(CAL), glutamina sintetase (GS) e espaçador interno transcrito (ITS) (DAMM et al., 2012;
PAUL et al., 2014; LIU et al., 2014).

46

Neste trabalho, um isolado de ascomiceto causador de antracnose em chuchu (Sechium
edule (Jacq.) Swartz) (Cucurbitaceae) proveniente de Antônio Carlos – SC e cedido pela
Embrapa-Hortaliças/DF foi caracterizado morfologica e molecularmente, caracterizado como
sendo Colletotrichum brevisporum, o que representa o primeiro relato dessa espécie causando
antracnose em melão e em Cucurbitaceae., Além disso, foi testada a patogenicidade do fungo
em relação a quatro cultivares comerciais de melão e uma população resultante do quarto
ciclo de seleção massal da população PM1 do Programa de Melhoramento Genético do
Programa de Melhoramento Genético do Meloeiro CECA/UFAL. Cultivares diferentes
podem apresentar níveis de susceptibilidade distintas e por isso, foram testadas neste trabalho
as cultivares comerciais Valenciano, Grand Prix (Pele-de-sapo), Orange Flesh e Acclaim, para
caracteriza-las quanto à susceptibilidade ao fungo, sendo essa triagem importante etapa na
elaboração de estratégias para controlar o patógeno, visando ajustar as condições às
características de cada genótipo (BI et al., 2010; WALTERS; RATSET; HAVIS., 2013).

Material e métodos

Localização: Os experimentos foram realizados no Laboratório de Fitopatologia Molecular e
Virologia Molecular e no Laboratório de Fitopatologia, ambos pertencentes ao Centro de
Ciências Agrárias (CECA) da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) localizado em Rio
Largo – Alagoas.

Isolados fúngicos: Um total de cinco isolados de fungos causadores de podridões em
cucurbitáceas foram recebidos da micoteca da Embrapa Hortaliças – Brasília –DF,
gentilmente cedidos pelo Dr. Ailton Reis. Os isolados foram mantidos em meio BDA
Sintético (adquirido da Acumedia, Neogen Corporation, Lansing, Michigan, USA). Destes, o
isolado denominado Coll 73 foi utilizado neste estudo.

Caracterização morfológica e cultural: O isolado Coll 73 foi cultivado por sete dias em
meio BDA sintético, onde a colônia foi caracterizada em sua morfologia e fotografada. A taxa
de crescimento do fungo foi mensurada através de medição (em milímetros) dos eixos
ortogonais das colônias de cinco placas com meio BDA sintético ao longo de sete dias. O

47

repique inicial das cinco placas consistiu de discos de micélio retirados da borda de
crescimento ativo da colônia de uma placa previamente preparada.

Extração de DNA e PCR (Polimerase Chain Reaction): O DNA total foi extraído segundo
protocolo descrito por Doyle e Doyle (1987). A reação de PCR foi realizada em termociclador
(Applied Biosystems) num volume total de 30 µl. As PCRs amplificaram os genes
gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase (GAPDH),

quitina sintetase (CHS-1), β-tubulina

(TUB2), aquitina (ACT), calmodulina (CAL) e espaçador interno transcrito (ITS). Cada
reação foi constituída por 1 µl do DNA genômico, 0,2 µM de cada primer, 1x Tampão PCR, 2
mM de MgCl2, 20 µM de cada dNTP, 0,25 U de Taq DNA polimerase. A amplificação dos
marcadores genéticos do Espaçador Interno Transcrito das unidades de repetição do rDNA.
ITS 1 (GARDES; BRUNS, 1993) e ITS 4 (WHITE et al., 1990), do isolado fúngico, foi feita
através de 38 ciclos de reação de PCR (Polymerase Chain Reaction), segundo as seguintes
condições: 95 ºC (2 min); 95 ºC (1 min); 55 ºC (0,30 min); 72 ºC (0,45 min) e 72 ºC (10 min).
A reação de PCR para amplificar o gene Gliceraldeído-3 fosfato desidrogenase (GAPDH) foi
realizada em 35 ciclos, segundo o seguinte protocolo: 95 ºC (4 min); 95 ºC (0,30 min); 60 ºC
(0,30 min); 72 ºC (0,45 min) e 72 ºC (7 min). Os amplicons foram corados com brometo de
etídeo, visualizados em gel de agarose a 1,5% e fotografados.

Sequenciamento e análises filogenéticas: Os produtos de PCR foram enviados para
sequenciamento na Macrogen, Seoul, South Korea. O sequenciamento foi realizado em ambas
as direções. As sequências dos produtos de PCR dos seis marcadores genéticos, foram
comparadas com as de outros espécies do gênero Colletotrichum disponíveis no Genbank ,
NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/) para a construção de árvore filogenética
multilocus. Foi utilizado o método de máxima verossimilhança no programa RaxML,
assumindo o modelo general time reversible (GTR) para substituição de nucleotídeos, com
distribuição GAMMA da taxa de heterogeneidade. As sequências utilizadas para a construção
da árvore filogenética, são descritas a seguir com os seus respectivos números de acesso: C.
brevisporum BCC 38876 (LIU et al., 2014); C. brevisporum BTL23 LC0870 (NOIREUNG et
al., 2012); C. cliviae CBS 125375 (LIU et al., 2013); C. cliviae CMM3742 (VIEIRA et al.,
2013); C. cliviae CMM3746 (VIEIRA et al., 2013); ; C. cliviae CMM3808 (VIEIRA et al.,
2013);; C. exelsum CGMCC 3.15130 (TAO et al., 2013); C. tropicicola BTL07 LC0957
(NOIREUNG, et al., 2012); C. tropicicola L58 LC0598 (NOIREUNG et al., 2012); C.
48

dracaenophilum CBS 118199 (LIU et al., 2013); C. yunnanense CBS 132135 (CANNON et
al., 2012) e como outgroup, C. boninense CBS 123755 (DAMM et al., 2012).

Testes de patogenicidade em diferentes cultivares de melão A patogenicidade dos cinco
isolados, foi testada em frutos de quatro cultivares comerciais de melão Valenciano, Grand
Prix (Sakata Seed Corporation) , Acclaim (Syngenta AG) e Orange Flesh (Sakata Seed
Corporation) e em frutos do quarto ciclo de seleção massal da população PM1 do Programa
de Melhoramento Genético do Meloeiro do CECA/UFAL. Os frutos foram feridos na região
mediana, com agulha de seringa para insulina a uma profundidade de 3 mm. Discos de
micélio retirados a partir da margem de colônias crescendo ativamente em BDA do isolado
foram colocados sobre as feridas. Discos de BDA sem o crescimento de fungos foram
utilizados como controle. Os frutos inoculados foram mantidas em câmara úmida durante 2
dias a 25 ° C. A avaliação foi realizada após seis dias.

Resultados e Discussão

A partir de cinco isolados cedidos pela micoteca da Embrapa Hortaliças/ DF, um
destes isolados ( Coll 73) foi identificado como sendo causador de antracnose em melões de
forma mais severa que os demais. Este isolado foi caracterizado morfologica e
molecularmente.

Caracterização morfológica e cultural

O isolado Coll 73, quando mantido em meio BDA a 25ºC por sete dias, apresentou
colônia com os seguintes aspectos: micélio aéreo cotonoso, branco, e no verso, coloração
bege escuro no centro com bordas mais claras. Apresentou crescimento concêntrico e não
apresentou setores (Figura 1-A e B). Estas características se assemelham a algumas das
descritas em outros trabalhos utilizando meio BDA. Noireung et al. (2012) descreveram o
holótipo da espécie na Tailândia, como apresentando “micélio aéreo em pequenos tufos,
branco, esparso, com massas de conídios e o reverso verde escuro”. Já no relato feito por Paul
et al. (2014), os autores descrevem a colônia da seguinte maneira: “micélio branco em
pequenos tufos e reverso escuro no centro”. Vieira et al., (2013) descreveram a colônia de C.
49

brevisporum da seguinte maneira: “colônias variaram entre esbranquiçada e marrom claro no
reverso, com massa de conídios laranja”.
As diferenças nos aspectos morfológicos das colônias de Colletotrichum spp.,
especialmente no que se refere a cor, é um dos principais motivos para a sistemática do
gênero não ser possível apenas com base em dados morfológicos (WIKEE et al., 2011,
CANNON et al., 2012; DAMM et al., 2012; O’CONNELL et al., 2012; LIU et al., 2014).
Estas diferenças se devem aos genótipos dos isolados serem constituídos por indivíduos que
acumularam algumas mutações distintas e a pequenas diferenças no ambiente onde o
patógeno se desenvolveu, por exemplo, temperatura, umidade relativa do ar e fotoperíodo
(WEIR; JOHNSTON; DAMM, 2012).
Com relação aos esporos, o isolado Coll 73 produziu poucos esporos nas condições
testadas, que incluíram, meio BDA, meio SNA (do inglês, synthetic low-nutrient agar), meio
de aveia e microcultura. Os poucos esporos conseguidos foram provenientes de microcultura e
apresentaram conídios hialinos, não septados, com formato cilíndrico, extremidades
arredondadas, ligeiramente achatado e com parede lisa (Figura 1-C e D). Cinquenta
apressórios obtidos em microcultura tiveram as seguintes dimensões, comprimento médio de
5,69 (3,32 a 8,62) μm e 3,97 (2,43 a 5,42) μm de largura, e com uma razão de comprimento
médio por largura média de 1,43 (Figura 1-E e F). Os formatos foram variáveis, podendo ser
ovoides, clavados ou ligeiramente irregulares, observou-se coloração marrom clara nas
bordas, com o centro variando entre marrom claro, marrom escuro e violeta (Figura 1- E e F).
Os formatos dos apressórios do isolado Coll 73, coincidiram com os encontrados por
Noireung et al. (2012) e por Paul et al. (2014), embora a descrição da coloração tenha variado
um pouco. Quanto às dimensões, os valores encontrados por Noireung et al. (2012) foram 1013 × 8-11 μm ( = 11.3 ± 1.5 × 9.8 ± 4.4, n = 10) e os encontrados por Paul et al. (2014) foram
10–16.8 × 5–9.4, o que difere dos encontrados no presente trabalho.

50

Figura 1. Aspectos culturais e morfológicos de Colletotrichum
brevisporum: Crescimento micelial em meio BDA sintético,
após sete dias, visão superior (A) e reversa (B); conídios (C e
D); e apressórios (E e F).

O fungo apresentou uma média de crescimento diário de 6,61 mm, quando crescido
em meio BDA a temperatura de 25ºC e com fotoperíodo de 12 h de luz fluorescente (Figura
2). Essa taxa de crescimento difere da encontrada por Noireung et al. (2012) a 27ºC (8,5
mm/dia), é um pouco menor do que a de C. tropicicola a 27ºC que teve a média de 6,9
mm/dia e é maior do que a de C. thailandicum que foi estimada 6,0 mm/dia. Sabe-se que as
diferenças nas temperaturas de cultivo influenciam na taxa de crescimento (PHOTITA et al.,
2005). Para as espécies: C. gloeosporioides, 9,3 a 25ºC e 9,9 mm/dia a 30ºC; C. musae, 12,6
a 25ºC e 12,5 mm/dia a 30ºC; C. truncatum 7,1 a 25ºC e 7,4 mm/dia a 30ºC (PHOTITA et al.,
2005). Dessa forma, o isolado de C. brevisporum utilizado neste trabalho, apresenta taxas de
crescimento mais próximas às de C. truncatum, quando comparadas às taxas dentro da mesma
51

temperatura de crescimento. Quando comparada com a taxa de crescimento da espécie
proximamente relacionada C. cliviae (15,6 mm/dia) (YANG et al., 2009), a taxa de
crescimento de C. brevisporum é bem baixa.

60

Diâmetro (mm)

50
40
30
20
10
0
0

1

2

3

4

5

6

7

Tempo (dias)

Figura 2. Curva de crescimento micelial de Collethotrichum brevisporum em
meio BDA sintético. Os valores representam a média de cinco
repetições.

Analise filogenética
O isolado Coll 73, proveniente de Curcubitáceas, foi identificado filogeneticamente
como Colletotrichum brevisporum (Figura 4). Na Figura 4 o Coll 73 aparece como JP73.
Nesta análise, foram utilizados seis marcadores genéticos, o que comprovou que o isolado
Coll 73 é Colletotrichum brevisporum e que este se agrupa no mesmo clado de C. cliviae.
Sendo assim, a mesma espécie descrita por Noireung et al., em 2012 (holótipo).
Colletotrichum brevisporum foi originalmente descrita na Tailândia causando antracnose na
Bromeliaceae Neoregelia sp. e na Pandanaceae Pandanus pygmaeus,

ambas espécies

ornamentais (NOIREUNG et al., 2012). A espécie foi depois descrita em mamão (Carica
papaya L.) por Vieira et al. (2013) no Brasil, posteriormente descrita colonizando a planta

52

medicinal chinesa Lycium chinense Mill, na Coreia do Sul (PAUL et al., 2014), e em melão
neste trabalho.

Figura 3. Árvore filogenética obtida por máxima verossimilhança e construída com
parcimônia máxima utilizando análise combinada de seis marcadores genéticos
(ITS, GADPH, TUB2, CHS-1, ACT e CAL). Utilizada para identificar
Colletotrichum brevisporum (JP73). C. boninense funcionou como outgroup. Foi
utilizado o método de máxima verossimilhança no programa RaxML, assumindo
o modelo general time reversible (GTR) para substituição de nucleotídeos, com
distribuição GAMMA da taxa de heterogeneidade.

Na árvore filogenética elaborada por Noireung et al. (2012), foi verificado que C.
brevisporum se agrupa com C. tropicicola e com C. cliviae em um clado moderadamente
suportado, sendo cada um deles, baseado em linhagens bem suportadas. Os autores basearam
as suas análises moleculares em sequenciamento parcial do gene da actina (ACT), da β–
tubulina (TUB2) e da enzima gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase (GAPDH). Vieira et al.
53

(2013) encontraram C. brevisporum em frutos de mamão e identificaram o patógeno através
de análises de comparações de sequências parciais dos marcadores de DNA, ACT, ITS1-5,8SITS2 do rDNA. Já Paul et al. (2014) construiu a árvore filogenética se baseando na análise
das sequencias dos marcadores genéticos ITS, GADPH e ACT para identificar C.
brevisporum.
A análise filogenética realizada no presente trabalho teve como base as sequências de
seis marcadores genéticos (ITS, GADPH, CAL, TUB2, ACT e CHS), o que torna bastante
robusta a identificação, uma vez que a análise multilocus soma as comparações das
sequências dos vários loci envolvidos e, assim aproxima a árvore filogenética da verdadeira
história evolutiva da espécie, diferentemente da análise de um único locus, na qual se corre o
risco de estar analisando a evolução de um único gene e não de um organismo (CANNON et
al., 2012; O’CONNELL et al., 2012; DAMM; CANNON; LIU, 2013).

Testes de patogenicidade de C. brevisporum em relação a cultivares de melão

No ensaio para testar a patogenicidade de C. brevisporum em quatro cultivares
comerciais de melão (Valenciano, Grand Prix, Acclaim e Orange Flesh) e em melões em
frutos do quarto ciclo de seleção massal da população PM1 do Programa de Melhoramento
Genético do Meloeiro (PMGM) do CECA/UFAL, foi constatado que C. brevisporum é capaz
de produzir sintomas de antracnose em todas as cultivares comerciais testadas, exceto na
cultivar Grand Prix, como exemplificado na Figura 3. O patógeno também produziu a doença
em frutos e folhas de plantas do quarto ciclo de seleção massal da população PM1 do
Programa de Melhoramento Genético do Meloeiro do PMGM, CECA/UFAL (Figura 3D).

54

A

B

C

D

E

Figura 4. Testes de patogenicidade de Colletotrichum brevisporum em relação às cultivares
comerciais, Acclaim (A), Valenciano (B), Orange Flesh (C), a em frutos do quarto
ciclo de seleção massal da população PM1 do Programa de Melhoramento
Genético do Meloeiro do CECA/UFAL, (D) e Grand Prix (E).

É interessante o fato da diversidade de hospedeiros que espécies deste gênero podem
colonizar (CAI et al., 2009). Os resultados do presente trabalho, reforçam o conhecimento
sobre a gama de espécies vegetais atacadas pelo gênero Colletotrichum. Assim, este é o
primeiro relato da espécie C. brevisporum colonizando meloeiro.

Conclusão
Este é o primeiro relato de C. brevisporum colonizando meloeiro. Existem diferenças
genéticas em relação à susceptibilidade das cultivares de melão aqui testadas quanto a ação de
C. brevisporum.

55

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59

CAPÍTULO 3
Uso de dióxido de silício e silicato de sódio no controle de
antracnose na pós-colheita de melão

60

RESUMO

A cultura do melão tem grande importância na economia da Região Nordeste do Brasil.
Dentre as cultivares da fruta produzidas na Região, as do grupo Cantalupensis e seus híbridos
se destacam como as mais nobres e mais procuradas pelo mercado internacional, por terem
sabor e aroma de qualidade superior. No entanto, são particularmente susceptíveis a
determinados patógenos em pós-colheita, dentre eles Colletotrichum spp., fungos causadores
de antracnose em diversas cucurbitáceas. A taxonomia do gênero Colletotrichum é complexa,
considerando-se que espécies diferentes podem atacar o mesmo hospedeiro. Um desses casos,
é o de Colletotrichum brevisporum, originalmente descrito na Tailândia, na Bromeliaceae
Neoregalia sp. e na Pandanaceae Pandanus pygmaeus, e agora, com os resultados de nosso
grupo de pesquisa, também em melão (dados não publicados).

Atualmente existe uma

preocupação por parte dos consumidores e das autoridades dos países importadores, com a
contaminação dos alimentos por pesticidas. Nesse sentido, pesquisas têm sido conduzidas
com o intuito de controlar doenças com métodos alternativos. Nesse contexto, compostos à
base de silício (Si) vêm se destacando como opção viável para controlar patógenos,
considerando-se o fato de que vários desses compostos são classificados como seguros para o
consumo humano. Neste trabalho foram testados silicato de sódio (Na2SiO3) e dióxido de
silício (SiO2), in vitro (25, 50, 100 e 200 mM), no controle do crescimento micelial de
Colletotrichum brevisporum e o pH dos meios de cultura acrescidos dos compostos de silício
foi medido. Foram testados silicato de sódio (Na2SiO3) e dióxido de silício (SiO2), in vivo
(100 e 200 mM), no controle da antracnose, em frutos de melão da Cultivar Acclaim
(Syngenta). Os resultados mostraram que o silicato de sódio, nas concentrações de 100 e 200
mM, inibiu totalmente o crescimento micelial de Colletotrichum brevisporum, in vitro, que o
silicato de sódio, a 200 mM, reduziu a severidade da antracnose em frutos de melão Acclaim,
em 37,12%, Os compostos de silício, aqui testados, não pareceram induzir resistência em
melões Acclaim, antes, sim, exerceram efeito direto sobre o patógeno, devido ao aumento do
pH produzido pelo NaSiO3.
Palavras-chave: Cucumis melo; Colltotrichum brevisporum; silício; indução de resistência.

61

ABSTRACT
The melon crop is of great importance in the economy of northeastern Brazil. Among the fruit
cultivars produced in the region, the Cantalupensis the group and their hybrids stand out as
the finest and most sought after by the international market because they taste and superior
aroma. However, they are particularly susceptible to particular pathogens in post-harvest,
including Colletotrichum spp., Causative fungi of anthracnose on various cucurbits. The
Colletotrichum genus taxonomy is complex, given that different species can attack the same
host. One such case is that of Colletotrichum brevisporum originally described in Thailand,
Bromeliaceae Neoregalia sp. and Pandanaceae Pandanus pygmaeus, and now, with the results
of our research group, also in melon (unpublished data). Currently there is a concern on the
part of consumers and authorities in importing countries, with food contamination by
pesticides. Accordingly, studies have been conducted with the aim of controlling diseases
with alternative methods. In this context, compounds based on silicon (Si) are emerging as
viable option for controlling pathogens, considering the fact that many of these compounds
are classified as safe for human consumption. In this study we tested the sodium silicate
(Na2SiO3) and silicon dioxide (SiO2) in vitro (25, 50, 100 and 200 mM) in the control of
mycelial growth of Colletotrichum brevisporum and the pH of the culture medium plus the
compounds silicon was measured. Sodium silicate were tested (Na2SiO3) and silicon dioxide
(SiO2) in vivo (100 and 200 mM) in the control of anthracnose in melon fruits of cultivating
Acclaim (Syngenta). The results showed that sodium silicate in concentrations of 100 and 200
mM completely inhibited mycelial growth of Colletotrichum brevisporum in vitro, that the
sodium silicate, 200 mM decreased the severity of anthracnose on Acclaim melon fruit, at
37.12%, silicon compounds, tested here, did not appear to induce resistance in Acclaim
melons before, yes, exerted direct effect on the pathogen, due to increased pH produced by
NaSiO3.

Keywords: Cucumis melo; Colltotrichum brevisporum; silicon; resistance induction.

62

Introdução
A cultura do melão (Cucumis melo L.) é uma importante fonte de renda para a
Região do Semi-Árido do Nordeste brasileiro. No ano de 2012 o volume produzido do fruto
atingiu 675.386 toneladas e gerou um valor de R$ 476.676, 00 (IBGE, 2012). Neste contexto,
a qualidade dos frutos é uma preocupação constante por parte dos produtores, num mercado
voltado, em grande parte, para a exportação. Para conservar os frutos na pós-colheita, alguns
parâmetros de qualidade devem ser observados, dentre eles estão firmeza de polpa, aparência
externa e perda de massa (AROUCHA et al., 2009; AROUCHA et al., 2012). Além disso, os
consumidores estão cada vez mais exigentes com relação à contaminação dos alimentos por
agrotóxicos, o que leva os pesquisadores a buscarem tratamentos alternativos aos
convencionais para o controle de doenças.
Apesar do grande volume produzido, inúmeros patógenos de pós-colheita atacam os
frutos e causam perdas significativas, sobretudo no grupo cantaloupensis. Os melões desse
grupo são bastante perecíveis após a colheita, necessitando de refrigeração e de tratamento
químico com fungicidas sintéticos (BI et al., 2010).
Dentre os patógenos que atacam na pós-colheita, está o Colletotrichum orbiculare,
agente causal da antracnose. Essa espécie é a principal causadora dessa doença em
cucurbitáceas. No entanto, uma das características do gênero Colletotrichum é de que algumas
espécies são capazes de colonizar diversos hospedeiros distintos (CANNON et al., 2012;
WEIR; JOHNSTON; DAMM, 2012; DAMM; CANNON; LIU, 2013). Uma das espécies do
gênero que se enquadra nessa característica é Colletotrichum brevisporum, recentemente
descrita como agente causal de antracnose na Bromeliaceae Neoregelia sp. e na Pandanaceae
Pandanus pygmaeus, ambas espécies ornamentais (NOIREUNG et al., 2012). Depois, foi
descrita em mamão (Carica papaya) (VIEIRA et al., 2013), na planta vinha de matrimônio
(Lycium chinense), na Coreia do Sul (PAUL et al., 2014), e, mais recentemente, pelo nosso
grupo de pesquisa, colonizando frutos de melão (dados não publicados).
Várias estratégias diferentes têm sido empregadas no controle alternativo das doenças de
planta, incluindo métodos físicos (temperatura, radiação ultra-violeta, raios X), agentes
químicos, como acibenzolar (SMITH-BECKER et al., 2003) e compostos de silício (GUO et
al., 2007; LI et al., 2012). Essas estratégias têm por objetivo ativar a resistência sistêmica
adquirida (RSA) e a resistência sistêmica induzida (RSI) (BI et al., 2010).

Os agentes

empregados nesse tipo de controle reduzem a doença em percentuais que variam entre 20 a

63

85% (WALTERS; RATSEP; HAVIS, 2013). Além da redução dos prejuízos causados pelo
patógeno, tem-se um baixo impacto ambiental e baixos riscos à saúde humana.
Uma das abordagens que tem se mostrado promissora é a utilização de silício (Si).
Este elemento químico representa 27,70% da litosfera e é o segundo mais abundante, depois
do oxigênio (O). O Si é considerado biologicamente ativo e desencadeia uma rápida e mais
extensa resposta das defesas naturais da planta (FAUTEAUX et al., 2005). Compostos de
silício reduziram a severidade e incidência da podridão rosa, causada pelo fungo
Trichothecium roseum, em frutos de melão (GUO et al., 2007, LI et al., 2012).

O

emprego

de Si no controle da antracnose no pós-colheita de melão pode representar uma estratégia de
controle da doença bastante interessante quando se considera o custo, aliado aos ganhos em
termos de saúde humana e equilíbrio ambiental.
Este trabalho teve por objetivo testar o efeito de compostos de silício no
controle da antracnose em pós-colheita de melão Acclaim. Para tal, foram testados in vitro os
efeitos de quatro concentrações diferentes de dióxido de silício (SiO2) e de silicato de sódio
(Na2SiO3) sobre o crescimento micelial de Colletotrichum brevisporum, e in vivo os efeitos
de duas concentrações diferentes de dióxido de silício (SiO 2) e de silicato de sódio (Na2SiO3)
no controle da antracnose, causada por este patógeno, em frutos de melão.

Material e Métodos
Local de condução dos experimentos – Laboratório de Virologia e Fitopatologia Molecular
e no Laboratório de Fitopatologia, ambos do Centro de Ciências Agrárias (CECA) da
Universidade Federal de Alagoas (UFAL).
Patógeno – Isolado de Colletotrichum brevisporum proveniente da Embrapa- Hortaliças/DF
foi mantido em meio BDA (Batata, dextrose e Ágar). Inóculo do patógeno foi preparado por
subcultura do fungo em placas de BDA, que foram incubadas a 25 º C por 8-10 dias.
Melões – Acclaim (Syngenta) adquiridos comercialmente.
Teste in vitro - Testes in vitro contra C. brevisporum (isolado Coll 73) foram conduzidos de
acordo com o método de El Ghaouth et al. (1998). Dióxido de silício ou silicato de sódio foi
adicionado ao meio BDA autoclavado, a concentrações finais de 25, 50, 100 e 200 mM,
contendo Tween 80 a 0,01% (v/v). As placas do grupo controle continham somente uma
64

solução de Tween 80 a 0,01% (v/v). Os pHs dos meios de cultura com dióxido de silício e
silicato de sódio nas concentrações mencionadas foram aferidos. No centro das placas foram
inoculados discos de micélio de 5 mm de C. brevisporum, retirados a partir da região de
crescimento ativo da colônia em meio BDA. Em seguida as placas foram incubadas a 25 º C.
A incubação foi mantida até que o patógeno cobrisse inteiramente as placas de Petri do
controle. Os diâmetros do crescimento (eixos ortogonais) das placas tratadas com silício
foram medidos. Cinco repetições foram feitas para cada composto químico, em cada
concentração e cada repetição representada por uma placa de Petri. O experimento foi
conduzido em delineamento inteiramente casualizado no esquema fatorial (2 x 4) mais um
tratamento adicional com cinco repetições. Foi efetuada a análise de variância e na
comparação dos fatores com o controle foi utilizado o Teste de Dunnett, a 5% de
probabilidade.
Teste in vivo - Melões da Cultivar do grupo cantalupensis Acclaim (Syngenta), adquiridos
comercialmente, foram selecionados pelo aspecto uniforme, desinfetados por imersão em
solução de hipoclorito de sódio (NaOCl) a 1,5% e enxaguados em água destilada, por duas
vezes. Depois, os frutos foram mergulhados, por 10 segundos, em suspensões de dióxido de
silício ou em soluções de silicato de sódio, de 100 e 200 mM, contendo 0,01% (v/v) de Tween
80. Foram constituídos dois grupos controle, em um deles utilizando-se apenas água destilada
e, no outro, água destilada mais Tween 80, a 0,01% (v/v). Os melões foram dispostos
individualmente em bandejas plásticas e ficaram secando ao ar em condições de laboratório, a
29  2ºC, durante 24 h. Após esse período, em três áreas diferentes da superfície de cada
fruto, produziram-se três orifícios, em cada, com profundidade de 3 ± 1 milímetros, em
formato triangular, realizados com agulha de seringa para insulina esterilizada e sobre os
quais foi inoculado o disco de micélio de C. brevisporum, crescido previamente em meio
BDA, por oito a 10 dias. Em seguida, cada bandeja plástica com um fruto foi envolvida por
saco plástico transparente umedecido, para se estabelecer uma câmara úmida. Os frutos
permaneceram em temperatura ambiente (29 ± 2 º C), por 48 h, após esse período, a câmara
úmida foi desfeita. Os diâmetros das lesões causadas pelo crescimento do fungo foram
medidos diariamente, por um período de sete dias. O experimento foi conduzido num
delineamento inteiramente casualizado no esquema fatorial (2 x 2) mais dois tratamentos
adicionais, com quatro repetições. Foi efetuada a análise de variância, sendo que as médias
das fontes de silício e de concentrações foram comparadas pelo Teste F no nível de 5% de

65

probabilidade e as das combinações dos fatores (fontes de silício e concentrações) foram
comparadas com as duas testemunhas pelo Teste de Dunnett no nível de 5% de probabilidade.

Resultados e Discussão
Inibição do crescimento micelial in vitro – Para se estabelecer uma correlação entre a
inibição do crescimento micelial in vitro com os pHs dos meios de cultura, após a adição de
silicato de sódio ou dióxido de silício nas concentrações dos testes realizados neste trabalho,
foram aferidos os valores de pH. Foram encontrados os seguintes valores: controle, 5,60;
dióxido de silício 25 mM, 5,62; dióxido de silício 50 mM, 5,59; dióxido de silício 100 mM
5,58; dióxido de silício 200 mM, 5,58; silicato de sódio 25 mM, 10,56; silicato de sódio 50
mM, 11,62; silicato de sódio 100 mM, 12,36 e silicato de sódio 200 mM, 12,96. As placas do
controle continham, além de BDA, somente Tween 80 a 0,01% (v/v).
Houve inibição total do crescimento micelial para Colletotrichum brevisporum,
quando foi utilizado silicato de sódio nas concentrações de 100 e de 200 mM, sendo altamente
significativas as diferenças, quando analisadas pelo Teste de Dunnett a 5% de probabilidade.
O dióxido de silício não foi capaz de inibir significativamente o crescimento do patógeno, em
qualquer das concentrações testadas (Tabela 1 e Figura 1). Na Tabela 1 encontram-se os
resultados da análise de variância e coeficiente de variação do efeito de compostos de silício,
em diferentes concentrações, sobre a inibição do crescimento micelial de Coletotrichum
brevisporum in vitro. A interação entre os fatores compostos de silício e concentrações foi
significativa ao nível de 1% de probabilidade pelo teste F, indicando que o comportamento
dos compostos de silício na inibição do crescimento micelial do referido fungo depende da
concentração, o que anula os efeitos individuais de cada fator estudado. Também, houve
diferença significativa entre os fatores versus controle pelo teste F ao nível de 1% de
probabilidade em relação à inibição do crescimento micelial de Coletotrichum brevisporum.
O coeficiente de variação foi 11,43%, indicando boa precisão experimental segundo Ferreira
(2000).
Os valores de pH encontrados para os meios de cultura (BDA) adicionados de dióxido
de silício, variaram muito pouco (5,58 a 5,62) entre si e com relação ao do grupo controle
(5,60). Além disso, todos esses valores se encontraram na faixa de pH ácido, o que é mais
propício para o crescimento e multiplicação de fungos. Já os valores de pH encontrados nos
66

meios de cultura acrescidos de silicato de sódio variaram de 10,56 a 12,96, ficando todos eles
na faixa alcalina. Os pHs dos meios acrescidos de silicato de sódio a 100 e 200 mM (12,36 e
12,96) representam valores elevados, que, certamente, interferem no desenvolvimento
micelial do patógeno por se encontrarem numa faixa inadequada para o mesmo.
Este patógeno pode ser sensível, também, à desidratação provocada pela elevada
concentração do sal, a exemplo do que acontece com Hemileia vastatrix em relação a silicato
de potássio, que tem o efeito de sal (hidrófilo) que rouba água, e assim, impede o
desenvolvimento das estruturas do fungo sobre a folha do cafeeiro (CARRÉ-MISSIO et al.,
2014).

Tabela 1 - Análise de variância e coeficiente de variação do efeito de
compostos de silício, em diferentes concentrações, sobre a
inibição do crescimento micelial de Coletotrichum brevisporum
in vitro.
Causa de variação

GL

SQ

Fator 1 - Compostos

1

14.573,30625

14.573,30625 256,0339**

Fator 2 - Concentrações

3

20.306,81875

6.768,93958

118,9214**

Interação F1 x F2

3

18.827,96875

6.275,98958

110,2609**

Fatores x Controle

1

3.231,00625

3.231,00625

56,7645**

Tratamentos

8

56.939,10000

-

-

Resíduo

36

2.049,10000

56,91944

Total

44

58.988,20000

CV%

QM

F

11,43

**: Significativo no nível de 1% de probabilidade.

67

100

a

a

Crescimento micelial (mm)

90
80

a

a

b

a

70
60
50
40
30
20
10

b

b

0
Na 25 Si 25

Na 50 Si 50

Na 100 Si 100

Na 200 Si 200

Concentrações

Figura 1 - Efeito de compostos de silício na inibição do crescimento micelial in vitro
de Colletotrichum brevisporum, dentro de cada concentração. Compostos
de silício: Na - silicato de sódio; e Si - dióxido de silício. Concentrações:
25, 50, 100 e 200 mM. As médias com letras diferentes, para cada
concentração, indicam diferença significativa, pelo Teste F, a 5% de
probabilidade.

Na Figura 2, observa-se que os fatores Na 100 e Na 200 diferiram do controle pelo Teste
de Dunnett ao nível de 5% de prpbabilidade.

68

100

a

a

Crescimento micelial (mm)

90

a

a

a
a

a

80
70
60

50
40
30
20
10

b

b

0
H2O + T Na 25

Na 50

Na 100 Na 200

Si 25

Si 50

Si 100

Si 200

Fatores

Figura 2 - Efeito dos fatores: compostos de silício e concentrações na inibição do
crescimento micelial in vitro de Colletotrichum brevisporum.
Compostos de silício: Na - silicato de sódio; e Si - dióxido de silício.
Concentrações: 25, 50, 100 e 200 mM. Controle: H 20+T - água mais
Tween 80. As médias seguidas da mesma letra do Controle, em uma
mesma coluna, não diferem entre si, conforme o Teste de Dunnett, a 5%
de probabilidade (dms=13,30).

Teste in vivo

No ensaio para a determinação de indução de resistência in vivo, em frutos de melão
da variedade Acclaim, foi verificado que o silicato de sódio, a 200 mM, é capaz de reduzir os
diâmetros das lesões de antracnose provocadas por C. brevisporum, em 37,12%, quando
comparado com o tratamento com água destilada (Controle H2O: 26,375; Na 200mM: 16,585)
(Tabela 2, Figuras 3, 4 e 5).

69

Tabela 2 – Análise de variância e coeficiente de variação do efeito de compostos de
silício, em diferentes concentrações, sobre a redução da severidade de
antracnose em frutos de melão Acclaim (Syngenta).
Causa de variação

GL

SQ

QM

F

Fator 1 - Compostos

1

21.78556

21.78556

1.0917 ns

Fator 2 - Concentrações

1

33.03376

33.03376

1.6554 ns

Interação F1 x F2

1

0.02641

0.02641

0.0013 ns

Fatores x Controles

1

91.65977

91.65977

4.5933 *

Controle 1 x Controle 2

1

72.00000

72.00000

3.6081 ns

Tratamentos

5

218.50549

43.70110

2.1900

Resíduo

18

359.18878

19.95493

Total

23

577.64926

CV%

21,67

Fv: fonte de variação; GL: graus de liberdade; SQ: soma dos quadrados; QM: quadrados médios; F: teste F.
Ns: não significativo (p ≥ 0.05); *: significativo no nível de 5% de probabilidade (0.01≤ p ≤ 0.05).

25
Diâmetro das lesões (mm)

a
20

a

15
10
5
0
Na

Si
Compostos de silício

Figura 3 - Efeito de compostos de silício sobre a redução da severidade de antracnose
em frutos de melão Acclaim. Na: silicato de sódio; Si: dióxido de silício. As
médias representam os valores obtidos para duas concentrações (100 e 200
mM), para cada fonte de silício. Letras diferentes indicam diferença
significativa pelo Teste F, no nível de 5% de probabilidade (dms= 4,69069).

70

Diâmetro da lesão (mm)

25

a

a

20
15
10
5
0
100 mM

200 mM
Concentrações

Figura 4 - Efeito das concentrações de compostos de silício (silicato de sódio e dióxido
de silício) sobre a redução da severidade de antracnose em frutos de melão
Acclaim. As médias representam os valores obtidos para os dois compostos
de silício, para cada concentração. Letras diferentes indicam diferença
significativa pelo Teste F, no nível de 5% de probabilidade (dms= 4,69069).

30

a

Lesão (mm)

25

A

20

A
a

A
a
B
b

A
a

15
10
5
0
H20

H20 + T

Na 100

Na 200

Si 100

Si 200

Tratamento

Figura 5 - Efeitos dos fatores: compostos de silício e concentrações na inibição do
crescimento micelial in vitro de Colletotrichum brevisporum. Compostos
de silício: Na - silicato de sódio; e Si - dióxido de silício. Concentrações:
25, 50, 100 e 200 mM. Controles: (1) H20 – água; e (2) H20+T - água mais
Tween 80. As médias seguidas da mesma letra do Controle1 (letra
minúscula) ou Controle 2 (letra maiúscula), em uma mesma coluna, não
diferem entre si, conforme o Teste de Dunnett, a 5% de probabilidade
(dms=8,71805).

71

Não houve redução significativa com os outros tratamentos. Guo et al. (2007),
trabalhando com indução de resistência ao patógeno Trichothecium roseum, observaram
redução da severidade das lesões produzidas pelo patógeno, quando frutos de melão Chinese
cantaloupe foram tratados com três concentrações de silicato de sódio e de dióxido de silício.
Os autores encontraram que os dois compostos reduziram significativamente a severidade da
doença em comparação com os controles (H2O e H2O + Tween 80), nas três concentrações, e
que os frutos tratados com dióxido de silício, a 200 mM, tiveram a melhor resposta. Já Li et
al. (2012), também trabalhando com indução de resistência de frutos de melão, cv. Yindi, a T.
roseum, observaram redução do diâmetro das lesões produzidas pelo patógeno em 12.4%, dez
dias após a indução. Segundo Walters, Ratsep e Havis (2013), os tratamentos para indução de
resistência reduzem a severidade das doenças entre 20 e 85%. Portanto, o percentual
encontrado no presente trabalho se enquadra dentro do esperado.
No entanto, esses autores usaram variedades de melão distintas da Acclaim, utilizada
no presente trabalho, e sabe-se que o genótipo da planta tem grande influência na resposta a
um elicitor (TUCCI et al., 2011; WALTERS et al., 2011; CÓRDOVA-CAMPOS et al., 2012;
WALTERS; RATSET; HAVIS, 2013).
O fato de o pH ter um enorme aumento na presença de Na2SiO3, na concentração de
100 mM (pH de 12,36) ou superior, muito provavelmente, exerceu efeito sobre o patógeno in
vivo, a exemplo do que foi aqui demonstrado in vitro.
Fungos preferem pHs mais ácidos para o seu desenvolvimento (BEDENDO;
AMORIM, 2011) e, no caso de C. brevisporum, pH em torno de 12 parece ser o limite crítico
de tolerância.
Li et al. (2009) observaram que a ação do Na2SiO3 na prevenção de doenças de plantas
se dá, também, diretamente sobre o patógeno, inibindo a germinação dos esporos e o
crescimento micelial de Fusarium sulphureum. Esse efeito pode também ter ocorrido neste
experimento.
Os efeitos do silicato de sódio no controle de doenças estão relacionados com diversos
mecanismos, como deposição de silício nas paredes celulares, o que aumenta a resistência
física ao ataque de patógenos, o aumento na produção de espécies reativas de oxigênio, como
peróxido de hidrogênio, e a estimulação de sistemas antioxidantes, enzimáticos e não
enzimáticos (LOON, REP; PIETERSE, 2006; LI et al., 2012).

72

Conclusão
Conclui-se que, silicato de sódio, em concentrações acima de 100 mM, inibe o crescimento
micelial de Colletotrichum brevisporum in vitro, que este composto reduz a severidade de
antracnose causada por este patógeno em 37,12% em frutos de melão da variedade Acclaim
(Syngenta).

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