Dinâmica e aquisição de virulência de nemátodes-das-galhas-radiculares do género Meloidogyne em porta-enxertos de tomateiro resistentes

Abstract

Os nemátodes-das-galhas-radiculares (NGR) são fitoparasitas obrigatórios que causam graves prejuízos mundialmente sobretudo em culturas hortícolas. A enxertia de hortícolas em cultivares resistentes tem merecido interesse de investigação como uma prática sustentável de gestão destes nemátodes. As cultivares de porta-enxerto disponíveis comercialmente para tomateiro, um hospedeiro universal de NGR, têm apenas resistência parcial e diferencial para as diferentes espécies dos nemátodes, pelo que podem alterar a sua dinâmica populacional e potenciar o desenvolvimento de populações virulentas. No entanto, não são ainda compreendidos os processos de interação interespecífica de NGR, a sua possível mediação por compostos de comunicação produzidos pelos nemátodes (ascarosídeos) ou emitidos em exsudatos radiculares e os seus efeitos na interação com as plantas hospedeiras. Através de ensaios em vaso e in vitro em condições controladas foram avaliadas as interações diretas e indiretas entre populações das quatro espécies mais comuns de NGR na rizosfera de tomateiro. Foram ainda analisados os efeitos de exsudatos radiculares (ER) de diferentes origens (tomateiro suscetível e porta-enxertos) e de nemawater (NW), a água condicionada pela libertação de compostos de jovens de segundo estádio (J2), no comportamento, atração e infeção da raiz por NGR. Em vaso, foram detetados efeitos de competição indireta por concorrência, e direta por interferência. Inesperadamente, também foi identificado efeito de facilitação de uma espécie sobre a outra. Pelos resultados dos ensaios in vitro, existe comunicação na rizosfera entre NGR-NGR e NGR planta hospedeira, que pode ser mediado através de ER, NW e a própria presença de nemátodes e hospedeiro. Ainda, constatamos o potencial risco que populações virulentas podem representar influenciando outras populações não-virulentas. Contudo, foi possível perceber que o contexto ecológico em as interações entre nemátodes- nemátodes e nemátodes-planta estão inseridas, é determinante para o resultado final destas relações e consequentemente para o sucesso do parasitismo dos NGR.

Root-knot nematodes (RKN) (Meloidogyne spp.) are obligate plant parasites that cause severe damage worldwide mostly in horticultural crops. Vegetable grafting onto resistant cultivars has gained research interest as a sustainable management strategy for these nematodes. Commercially available rootstocks for tomato, a universal host of RKN, are only partially and differentially resistant to different nematode species, whereby they can change their populational dynamics and potentiate development of virulent populations. However, interspecific interaction processes, their putative mediation by communication compounds produced by nematodes (ascarosides) or emitted in root exudates (RE), and their interaction effects with host plants are largely unknown. The direct and indirect interactions between populations of the four most common RKN species in the rhizosphere of tomato were evaluated through pot and in vitro controlled conditions assays. Effects of RE of different origins (susceptible tomato e rootstocks) and nemawater (NW, water conditioned by compound release by second stage juveniles), on the behavior, attraction and root infection by RKN were assessed. In pot assays, effects of indirect competition by exploitation, and direct competition by interference were detected. Unexpectedly, facilitation effects of one species over another were also detected. Results of in vitro assays, suggest communication between RKN-RKN and RKN-host plant, which can be mediated by RE, NW, and the presence of nematodes and host itself. Further, a potential risk that virulent populations can represent influencing non-virulent populations was noted. It was also possible to elucidate that the ecological context in which nematode-nematode and nematode-plant interactions take place, is determinant for the final result of these relations and hence the success of NGR parasitism.