UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA DEPARTAMENTO DE FITOPATOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOPATOLOGIA CARACTERIZAÇÃO FENOTÍPICA E MOLECULAR DE Phytophthora capsici DE HORTALIÇAS E EXPRESSÃO E PROSPECÇÃO DA RESISTÊNCIA EM Cucurbitaceae E Solanaceae MILTON LUIZ DA PAZ LIMA TESE DE DOUTORADO EM FITOPATOLOGIA BRASÍLIA/DF NOVEMBRO/2006 i UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA DEPARTAMENTO DE FITOPATOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOPATOLOGIA CARACTERIZAÇÃO FENOTÍPICA E MOLECULAR DE Phytophthora capsici DE HORTALIÇAS E EXPRESSÃO E PROSPECÇÃO DA RESISTÊNCIA EM Cucurbitaceae E Solanaceae MILTON LUIZ DA PAZ LIMA BRASÍLIA/DF NOVEMBRO/2006 ii MILTON LUIZ DA PAZ LIMA CARACTERIZAÇÃO FENOTÍPICA E MOLECULAR DE Phytophthora capsici DE HORTALIÇAS E EXPRESSÃO E PROSPECÇÃO DA RESISTÊNCIA EM Cucurbitaceae E Solanaceae Aprovada em: 16 de novembro de 2006. Ailton Reis, Dr. Maria Esther de N. Fonseca Boiteux, Ph.D. Prof. José Ricardo Peixoto, Dr. Prof. José Carmine Dianese, Ph.D. Prof. Adalberto Corrêa Café Filho, Ph.D. (Orientador) iii DEDICO Primeiramente a Deus, A minha mãe Neiva da Silva Paz de Lima, meu pai Ailton Rocha de Lima, meus irmãos Silvio e Gabriel. A família Takiguti. “In memorian” as minhas queridas avós Jovita e Adair. A amizade sincera. ii "Mas buscai primeiro o seu reino e a sua justiça, e todas as outras coisas vos serão acrescentadas." Mat. 6:33 iii AGRADECIMENTOS À Deus por sempre guiar-me por meus caminhos e estar a frente das minhas decisões; Aos membros de minha família pelo incentivo, amor e carinho; Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo apoio financeiro; Às instituições federais Embrapa Hortaliças e Universidade de Brasília pela infra- estrutura para desenvolvimento dos projetos de pesquisa; Ao professor Adalberto Corrêa Café Filho, pela atenção, paciência, confiança, pelos valiosos ensinamentos, críticas construtivas durante todas as etapas deste trabalho; Ao pesquisador e amigo, Ailton Reis por sua orientação, amizade e respeito; Ao Carlos Lopes pela amizade e admiração, o meu grande exemplo profissional, e pela idéia e convite para desenvolvimento deste projeto de tese; A todos os professores do Departamento de Fitopatologia: Adalberto Corrêa Café Filho, Carlos H. Uesugi, Cláudia Renata F. Martins, Cláudio L. Costa, Denise V.R. Santiago, José C. Dianese, Juvenil E. Cares, Luiz B. Blum, Marisa A.S.V. Ferreira, Mariza Sanchez, Renato de O. Resende, e “in memorian” a Shiou P. Huang, por muito contribuírem para a minha formação intelectual, profissional e pessoal; A Caroline Demo pelo amor e carinho sempre presentes. A Alexandre M. Vargas pelo valioso auxílio em alguns experimentos de campo. A Neusa Nogueira e Edna Dora N. Luz por ceder isolados de Phytophthora. A todos os técnicos e funcionários dos Laboratórios de Fitopatologia da Embrapa Hortaliças e UnB, aos funcionários da Estação Experimental de Biologia, em especial pela colaboração de Francisca de O. Souza, José César, Joaquim Olímpio e Antônio Olímpio. A minha segunda família representada por Mauro Tadashi Takiguti, Dagmar Takiguti, Kessagi Takiguti e Fumie Onose Takiguti, Koiti Cláudio Takiguti, Mitsue Yoshioka, Kelly Isumi Takiguti e Cláudio Takiguti; iv A Gilmar Henz pelas conversas amigas, pelo bom humor e sugestões; A Maria Esther N. Fonseca e Leonardo S. Boiteux por me aceitarem no Laboratório de Melhoramento de Plantas da Embrapa Hortaliças, como também na orientação nos trabalhos de extração, seqüenciamento e análise do DNA dos isolados e estudos de resistência em Cucurbita e Lycopersicon. A Patrícia Silva pelo auxílio durante o treinamento de caracterização molecular; À Leilah Neme e Celso Eduardo Pedroso, amigos que me apoiaram e estiveram presentes em momentos difíceis; Ao amigo Joilson Sodré Filho, pela amizade sempre presente, nas horas difíceis. Ao amigo Wellington Abreu, pela amizade, entusiasmo e companheirismo. A Clélia Lúcia grande amiga e que me auxiliou compreender e ultrapassar determinadas etapas da minha vida; A Eliana Rocha e Rogério, por sempre valorizarem qualidades individuais e pessoais; A Ribamar Frazão e Leila Santos, pela amizade, companheirismo e compreensão; A Zuleide e Ângela Chaves por auxiliarem direta ou indiretamente no desenvolvimento deste trabalho; A Sâmara Belém Costa, grande mulher, guerreira e amiga, que aprendi a admirar. Aos amigos sempre presentes durante a pós-graduação: Ana Angélica, Alexei Dianese, Ângela Sathiko, Carlos Augusto, Ednalva Andrade, Andreza Tomé, Celso K. Tomita, Cleide, Denize Martins, Denise Dornelo, Dílson Costa, Dinaélia, Eiko Mori, Érico Dianese, Eliane Divina, Fernanda Carrijo, Gesimara Costa, Genildo Santos, German Chiavera, Gil Rodrigues, Giovana T. Arruda, Harley Sales, Luiz, Lenisa Vilas Boas, Loislene Trindade, Mariana Hallwass, Maricília Arruda, Marlos Rodrigues Santos, Michele S. F. André, Péricles de A. Melo Filho, Renata C. Chaves, Rita de Cássia Carvalho, Valdir Correa, Vânia Moreira Freitas; em especial reforço meu apreço pelo incessante apoio e ajuda a mim dedicados por Rita, Ednalva, Giovana, Andreza e Fernanda Carrijo. v SUMÁRIO AGRADECIMENTOS .............................................................................................................. IV LISTA DE TABELAS ........................................................................................................... VIII LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................... XI LISTA DE ANEXOS ............................................................................................................. XIII RESUMO GERAL DA TESE..................................................................................................... 1 THESIS ABSTRACT.................................................................................................................. 4 INTRODUÇÃO GERAL ............................................................................................................ 7 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................................. 13 OS HOSPEDEIROS: ............................................................................................................. 13 A DOENÇA ........................................................................................................................... 15 O PATÓGENO ...................................................................................................................... 18 Taxonomia e classificação de Phytophthora .....................................................................19 Mudanças e evolução na taxonomia de P. capsici.............................................................25 Diversidade genética e mudanças na taxonomia de Phytophthora capsici .......................27 Complexos de espécies que ocorrem nas hospedeiras de P. capsici no Brasil..................28 Complexos de espécies que ocorrem nas hospedeiras de P. capsici no mundo ................29 Caracterização fenotípica e molecular de isolados de Phytophthora capsici....................31 Caracterização morfológica ...............................................................................................33 Caracterização de grupos de compatibilidade....................................................................33 Sensibilidade a Metalaxil...................................................................................................34 Agressividade, patogenicidade e virulência de isolados....................................................36 Caracterização Molecular ..................................................................................................40 Marcadores rDNA nuclear.................................................................................................43 CONCEITOS DE PATOGENICIDADE, AGRESSIVIDADE, VIRULÊNCIA, PERÍODO DE LATÊNCIA E DE INCUBAÇÃO................................................................................... 44 RESISTÊNCIA EM CAPSICUM, LYCOPERSICON E CUCURBITA. ................................ 45 Estudos de Resistência à P. capsici em pimentão..............................................................47 Estudos de Resistência a P. capsici em Tomate (Lycopersicon spp.) ...............................49 Estudos de Resistência a P. capsici em Abóboras (Cucurbita spp.) .................................49 CAPÍTULO 1 ............................................................................................................................ 60 RESUMO DO CAPÍTULO 1................................................................................................. 61 ABSTRACT:.......................................................................................................................... 63 1.1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 65 1.2. MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................... 68 1.2.0. Isolados de Phytophthora spp..................................................................................68 1.2.1. Caracterização morfológica e fisiológica.................................................................68 1.2.2. Identificação de grupos de compatibilidade ............................................................70 1.2.3 Resistência a metalaxil..............................................................................................70 1.2.4. Avaliação da patogenicidade, agressividade e virulência