domingo, 31 de julho de 2011

Como os nematoides parasitam as plantas


Fitoparasitas ou parasitas de plantas são aqueles nematoides que se alimentam de plantas vasculares através de estruturas denominadas estiletes. Estes podem ser classificados em quatro grupos de acordo com a relação alimentar estabelecida com a planta: ectoparasitas migradores, ectoparasitas sedentários, endoparasitas migradores e endoparasitas sedentários.

Ectoparasitas migradores têm o modo de parasitismo mais primitivo, onde se mantém fora das raízes e utilizam seu estilete para se alimentar de células epidérmicas. Como exemplo, utilizam essa ferramenta nematoides dos gêneros Longidorus e Mesocriconema, entre outros.





Ectoparasitas sedentários ou semiendoparasitas se alimentam em um sítio específico ou célula da raiz por um período prolongado, se mantendo exterior à raiz. É o caso de nematoides dos gênero Rotylenchulus e Tylenchulus semipenetrans.






Endoparasitas migradores penetram nas raízes e se alimentam por certo período de tempo, migram intracelularmente, podendo, inclusive, retornar ao solo e parasitar outro hospedeiro. Pratylenchus sp. e Radopholus similis são exemplos de nematoides que utilizam essa relação alimentar. 





Os endoparasitas sedentários são aqueles que envolvem as relações alimentares mais complexas e especializadas com a planta hospedeira. Invadem as raízes como juvenis de segundo estádio e seu desenvolvimento leva a modificações na morfologia e função de células radiculares específicas, que se tornam uma fonte permanente de alimentação para o parasita.  Enquanto estabelece a relação alimentar, o corpo do juvenil aumenta de tamanho e este vem a se tornar imóvel, permanecendo no interior da raiz. É o caso do nematóide de galhas (Meloidogyne sp.) e dos nematoides de cistos (Heterodera sp. e Globodera sp.).

Os nematoides, em íntima relação parasitária com as plantas podem apresentar diferentes ações sobre as plantas hospedeiras, a saber: ação traumática, provocada por injúrias mecânicas decorrentes do movimento do nematoide no tecido da planta; ação espoliadora, provocada pelo desvio de nutrientes essenciais da planta; e ação tóxica, provocada por toxinas ou enzimas secretadas pelo nematoide e que são prejudiciais à planta.

Para maiores informações, consulte:

Hussey, R.S., Grundler, F.M.W. Nematode parasitism of plants. In: Perry, R.N., Wright, D.J. The physiology and biochemistry of free-living and plant-parasitic nematodes. p. 213-244, 1998.

sábado, 30 de julho de 2011

Programa Ciência Sem Fronteiras

*Publicada pela Assessoria de Imprensa da Capes e pelo Portal Terra


Durante exposição sobre o cenário econômico mundial apresentada na 38ª Reunião Ordinária do Pleno do Conselho de Desenvolvimento Econômico e Social (CDES), no Salão Nobre do Palácio do Planalto, na última terça-feira, 26/07, o ministro da Ciência e Tecnologia, Aloizio Mercadante, apresentou oficialmente o novo programa do Governo Federal - Ciência sem Fronteiras. "Digo que o principal objetivo do programa é aumentar a quantidade de estudantes e pesquisadores nas melhores universidades do mundo, em especial das áreas de engenharias, ciências básicas e tecnológicas", explicou o ministro.

Ciência sem Fronteiras

O programa vai custear 100 mil bolsas de intercâmbio nas principais universidades do exterior para estudantes, desde o nível médio ao pós-doutorado. A iniciativa tem como objetivos avançar na ciência, tecnologia, inovação e competitividade industrial por meio da expansão da mobilidade internacional; aumentar a presença de estudantes e pesquisadores brasileiros em instituições de excelência no exterior; promover maior internacionalização das universidades brasileiras; aumentar o conhecimento inovador do pessoal das indústrias brasileiras; e atrair jovens talentos e pesquisadores altamente qualificados para trabalhar no Brasil.

A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) vai conceder 40 mil bolsas até 2014 com investimentos na ordem de R$ 1.731.424.647. Já o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) concederá, no período, 35 mil bolsas, com investimento de R$ 1.429.441.973. As outras 25 mil bolsas serão concedidas por meio de articulação com o setor privado.

Áreas estratégicas

De acordo com dados apresentados pelo ministro, mesmo o país tendo triplicado o número de graduados, chegando a 1 milhão em 2010, as engenhariass não acompanharam o crescimento. "A Coréia possui um engenheiro para cada quatro formados. O Brasil possui um engenheiro para cada 50", exemplificou.
As áreas estratégicas estabelecidas pelo programa são:
- Engenharias e demais áreas tecnológicas;
- Ciências Exatas e da Terra: Física, Química e Geociências;
- Biologia, Ciências Biomédicas e da Saúde;
- Computação e tecnologias da informação;
- Tecnologia Aeroespacial;
- Fármacos;
- Produção Agrícola Sustentável;
- Petróleo, Gás e Carvão Mineral;
- Energias Renováveis;
- Tecnologia Mineral;
- Tecnologia Nuclear;
- Biotecnologia;
- Nanotecnologia e novos materiais;
- Tecnologia de prevenção e migração de desastres naturais;
- Tecnologias de transição para a economia verde;
- Biodiversidade e Bioprospecção;
- Ciências do Mar;
- Indústria Criativa;
- Formação de Tecnólogos.

O programa "Ciência sem Fronteiras" começa a sair do papel na próxima segunda-feira, 01/08 quando o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) divulgará as regras e os primeiros editais para concessão de bolsas no site do programa.

O programa terá quatro modalidades. A Bolsa Brasil Graduação será destinada a alunos com melhor aproveitamento e terá duração de um ano (sendo seis a nove meses cumpridos no meio acadêmico e o restante em empresas ou centros de pesquisa e desenvolvimento no exterior). A Bolsa Brasil Jovem Cientistas, com duração de três anos, é destinada a pesquisadores em início de carreira (doutorandos) que tenham produção científica destacada.

Também terão bolsas os especialistas e engenheiros empregados na iniciativa privada ou instituições de pesquisa tecnológica que tenham sido aceitos nas melhores universidades do mundo para treinamento de até 12 meses. Além dessas bolsas, haverá modalidades para estrangeiros e, especialmente, brasileiros radicados no exterior que queiram ser pesquisador visitante especial no Brasil durante três anos e recebam estudantes e pesquisadores brasileiros no seu laboratório no exterior.

quinta-feira, 14 de julho de 2011

Valores de k para caracterização da cadeia alimentar do solo

Como foi descrito no último post (12/07/2011), para a avaliação da cadeia alimentar do solo, Ferris et al. (2001) propuseram novos índices baseados em determinadas "guildas funcionais". Os estudos baseiam-se no cálculo dos índices de estrutura (SI), enriquecimento (EI), basal (BI) e canal (CI). Para o cálculo dos índices de estrutura, enriquecimento e basal é necessário conhecer os componentes (s, e, b) baseados na abundância das guildas (n) e seus pesos específicos (k). É importante lembrar que para cada índice a ser calculado considera-se apenas algumas guildas.

Esses valores de k foram fornecidos no mesmo estudo de Ferris et al. (2001), como mostrado na figura abaixo. São atribuídos pesos maiores (k = 3,2) ao nematoides bacteriófagos com valor cp 1 no índice de Enriquecimento, pois esse grupo trófico responde rapidamente a incrementos na fertilidade de solos, com resíduos com baixa relaçao C/N.

No mesmo sentido, para o cálculo do índice de Estrutura, atribui-se pesos maiores para os grupos tróficos com valores cp 4 (k = 3,2) e 5 (k = 5,0), que são os nematoides mais sensíveis a distúrbios, característicos de ecossistemas estáveis e maduros. Esses valores cp foram relacionados no trabalho de Bongers (1990), de acordo com as famílias de nematoides, sendo exatamente os mesmos valores utilizados para o cálculo do indice de Maturidade (MI), já tratado em outro post neste blog.


Na figura, as letras E, B e M representam as guildas relacionadas a ecossistemas enriquecidos, basais (todos ambientes) e maduros, respectivamente.


Para maiores informações, consulte:
  • Bongers, T. 1990. The maturity index: an ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition. Oceologia. 83: 14-19.
  • Ferris, H., Bongers, T., De Goede, R.G.M. 2001. A framework for soil web diagnostics: extension of the nematode fauna analysis concept. Applied Soil Ecology. 18: 13-29.

terça-feira, 12 de julho de 2011

Nematoides na avaliação da cadeia alimentar no solo


Ferris et al. (2001) apresentaram uma proposta de utilização de novos índices para caracterizar comunidades de nematoides, com base na presença e abundância de determinadas “guildas”, que podem ser consideradas importantes indicadoras da condição ecológica do solo, especialmente com relação a cadeias alimentares. No caso de nematoides, uma “guilda funcional” é um conjunto de grupos taxonômicos com o mesmo hábito alimentar e com a mesma função na cadeia alimentar. 

Além disso, cada “guilda funcional” reúne nematoides que apresentam o mesmo valor c-p, de 1 a 5. Os autores apresentaram três condições de cadeias alimentares e identificaram as “guildas funcionais” de nematoides associadas, as quais são indicadoras da condição da cadeia alimentar no solo.

Foi descrita como basal a cadeia alimentar que foi reduzida em função do estresse, incluindo limitações de recursos, condições ambientais adversas ou contaminação recente. Como estruturada a cadeia alimentar na qual os recursos são mais abundantes ou onde a recuperação de estresse está ocorrendo. Uma cadeia alimentar torna-se enriquecida quando ocorre perturbação ou distúrbio e os recursos tornam-se disponíveis por causa da mortalidade de organismos, alterações no ecossistema ou por mudanças ambientais favoráveis.
Dessa forma, calcula-se o Índice de Estrutura (SI), o Índice de Enriquecimento (EI), e o Índice Basal (BI), segundo as fórmulas na figura, em que  e, s e b são as abundâncias de nematoides de guildas que representam enriquecimento, estrutura e condição basal, respectivamente. 

Assim, as guildas que representam enriquecimento são: bacteriófagos com valor c-p igual a 1 (Ba1)  e micófagos com valor c-p igual a 2 (Fu2). As guildas que representam estrutura são: bacteriófagos com valor c-p entre 3 e 5 (Ba3, Ba4 e Ba5), micófagos com valor c-p entre 3 e 5 (Fu3, Fu4 e Fu5), onívoros com valor c-p entre 3 e 5 (Om3, Om4 e Om5) e predadores (carnívoros) com valor c-p entre 2 e 5 (Ca2, Ca3, Ca4 e Ca5). As guildas que representam condição basal são: bacteriófagos com valor c-p 2 (Ba2) e micófagos com valor c-p 2 (Fu2). Esses componentes são calculados com base na abundância das “guildas” respectivas (n) e seus pesos específicos (k).

Além disso, foi proposto o Índice Canal (CI), que representa  a via de decomposição predominante de matéria orgânica na cadeia alimentar do solo.

Para maiores informações, consulte:
  • Ferris, H., Bongers, T., De Goede, R.G.M. 2001. A framework for sol food web diagnostics: extension of the nematode fauna analysis concept. Applied Soil Ecology. 18: 13-29.

quinta-feira, 7 de julho de 2011

Nematoides no 44 Congresso Brasileiro de Fitopatologia

No dia 16/08/2011, durante o 44 Congresso Brasileiro de Fitopatologia, acontecerá uma mesa redonda sobre avanços em Nematologia, sob a coordenação do Dr. Cesar Bauer Gomes, pesquisador da Embrapa Clima Temperado (Pelotas-RS), onde serão discutidos os temas:

  • "Avanços na taxonomia de nematoides das galhas (Meloidogyne spp.)", com a Dra. Regina M. D. Gomes Carneiro (Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Brasília-DF)
  • "Avaços no diagnóstico de nematoides transmissores de virose em fruteiras de clima temperado", com o Dr. Claudio Marcelo G. Oliveira (Instituto Biológico, Campinas-SP)

O Congresso de Fitopatologia acontecerá na cidade de Bento Gonçalves-RS, entre os dias 14 e 19 de agosto de 2011, promovido pela Sociedade Brasileira de Fitopatologia e Embrapa. Maiores informações podem ser encontradas no site http://www.fito2011.com.br/home.php.

segunda-feira, 4 de julho de 2011

Palestra sobre nematoides bioindicadores no XXXIII CB de Ciência do Solo

A Prof. Dra. Maria Amélia dos Santos ministrará a palestra "Nematoides como indicadores biológicos na caracterização da qualidade e sustentabilidade do solo em ecossistemas naturais e cultivados", no dia 04 de agosto de 2011, durante o XXXIII Congresso Brasileiro de Ciência do solo.

A Professora Maria Amélia dos Santos é professora do Instituto de Ciências Agrárias, da Universidade Federal de Uberlândia (UFU).

Segundo a programação do evento, a palestra tem como síntese:

"A capacidade do solo em funcionar dentro do ecossistema visando sustentar a produtividade biológica, manter a qualidade ambiental e promover a saúde de plantas e animais pode ser avaliada com indicadores físicos, químicos e biológicos. O indicador deve interferir nos processos ecológicos, integrar as propriedades físicas, químicas e biológicas, além de ser facilmente utilizável por pesquisadores. Neste sentido, os nematoides podem refletir a condição de sustentabilidade do ecossistema, pela sua sensibilidade à percepção de mudanças, captura da complexidade dos sistemas de produção e possuir procedimentos de amostragem bem definidos, para serem utilizados no monitoramento. Os nematoides são amplamente distribuídos na fauna do solo (abundância), apresentando comunidades poliespecíficas (diversidade taxonômica) constituídas por diversas espécies classificadas em cinco grupos funcionais (diversidade trófica), que estão presentes em posições estratégicas na cadeia alimentar no solo: parasitos de plantas, bacteriófagos, micófagos, predadores de nematoides e outros invertebrados e onívoros. As características dos solos como temperatura, umidade, textura e outros fatores como variações na composição química da solução do solo, teor de matéria orgânica, presença de microrganismos antagonistas, exsudatos radiculares e pH interferem na vida dos nematoides. Assim, a composição da comunidade de nematoides pode rapidamente refletir as trocas na cadeia alimentar no solo em função do uso das práticas agrícolas adotadas, como sistema de cultivo, uso de pesticidas, adubação química, matéria orgânica ou aração."

O XXXIII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo tem como lema a sustentabilidade e mudanças climáticas nos biomas brasileiros e acontecerá na cidade Uberlândia, Minas Gerais entre os dias 31/07/2011 e 05/08/2011. Maiores informações podem ser obtidas em http://www.cbcs2011.com.br/index.php

sexta-feira, 1 de julho de 2011

Aplicações do Índice de Maturidade (MI)

MI como indicador de enriquecimento

As espécies de nematoides oportunistas aumentam, em número, mais rapidamente que as espécies persistentes em resposta ao aumento na atividade microbiana causada pela adição de matéria orgânica. Em ecossistemas agrícolas, o MI é usado para diferenciar manejos de lavoura. A freqüência de perturbação do solo está inversamente relacionada à magnitude do MI, mas positivamente correlacionada com o PPI.

O enriquecimento do solo estimula a atividade microbiana e sua subseqüente sucessão, que é refletida em uma redução inicial no MI seguido pelo seu aumento gradual. O enriquecimento também aumenta a capacidade de transporte das plantas para os fitoparasitas, resultando em níveis mais altos do PPI. PPI, MI e a proporção dos dois são medidas valiosas para avaliar o estado do ecossistema.

Ettema e Bongers (1993) verificaram que o aumento no números de nematoides com valor c-p 1 foi evidente quatro dias depois que esterco bovino foi adicionado ao solo, ficando dominantes na comunidade depois de duas ou três semanas. Durante as semanas seguintes, nematoides c-p 1 diminuíram e as espécies c-p 2 passaram a ser dominantes.

MI como indicador de estresse ambiental e poluição


A poluição induz a uma mudança na estrutura de comunidades em direção à dominância por espécies oportunistas. Para nematoides, o MI diminui em conseqüência do desaparecimento dos taxa que são mais altos na escala c-p. Esses taxa, compostos principalmente de predadores e onívoros, desempenham importante papel de regulação na cadeia alimentar do solo.

Sob condições de luz para moderar a poluição, a abundância de espécies sensíveis é reduzida, ao passo que a abundância das espécies tolerantes não é afetada ou, até mesmo, pode aumentar. Contudo, até as espécies tolerantes diminuem em condições muito poluídas, por causa de efeitos tóxicos ou devido à redução na atividade microbiana.
 
Dois tipos de nematoides oportunistas podem ser distinguidos: os oportunistas de enriquecimento e os oportunistas gerais. Os oportunistas de enriquecimento colonizam em condições de enriquecimento e são classificados como c-p 1, enquanto os oportunistas gerais são classificados como c-p 2.

 A resposta dos oportunistas ao enriquecimento sugere cálculos alternativos do MI. Uma omissão dos oportunistas de enriquecimento (c-p 1), se o MI é uma medida da poluição/estresse induzido em condições enriquecidas, apresenta-se como uma medida mais confiável.

Há várias explicações possíveis sobre porque os nematoides persistentes são mais sensíveis à poluição que os colonizadores, entre elas: efeitos cumulativos em espécies duradouras, alta variabilidade genética dos oportunistas que aceleram a seleção de genótipos tolerantes e recuperação rápida dos oportunistas durante as flutuações em concentração de estresse. Além do mais, a toxicidade aguda é altamente correlacionada com avaliação de c-p, sugerindo que o efeito de poluentes não afeta apenas o potencial reprodutivo.

Para maiores informações, consulte:

  • Bongers, T., Ferris, H. 1999. Nematode community structure as a bioindicator in environmental monitoring. Trends in Ecology and Evolution. 4:224-228. 

  • Ettema, C.H., Bongers, T. 1993. Characterization of nematode colonization and succession in disturbed soil using the Maturity Index. Biology and Fertility Soils. 16:79-85.  

  • Yeates, G.W., Bongers, T. 1999. Nematode diversity in agroecosystems. Agriculture, Ecosystems an Environment. 74:113-135.

Fotos retiradas de: Science Photo Library