Agradecimentos – 19 Prólogo – 21 Prefácio – 23 I. PATÓGENO 1. Mecanismos de doenças viróticas em vegetais – 25 1.1. Introdução – 25 1.2. Propriedades gerais dos genomas de vírus de plantas – 26 1.3. Movimento de fitovírus – 28 1.3.1. Movimento célula a célula – 29 1.3.2. Movimento a longas distâncias – 32 1.4. A importância de genes virais e seus produtos no estabelecimento de doença – 34 1.4.1. A participação de proteínas de movimento (PM) no desenvolvimento de sintomas e na especificidade da faixa de hospedeiros – 34 1.4.2. A participação da proteína capsidial no estabelecimento de doença – 35 1.4.3. Glicoproteínas do envelope celular – 37 1.4.4. O gene VI do vírus do mosaico da couve-flor (CaMV) – 38 1.4.5. O gene yb do vírus do mosaico em faixa da cevada (BSMV) – 40 1.5. Processos envolvidos no desenvolvimento de sintomas em plantas infectadas com vírus – 41 1.5.1. Modificação nos sintomas virais pelo acúmulo de RNAs defectivos interferentes – 41 1.5.2. Interferência da proteína de movimento viral em sinais endógenos das plantas – 43 1.5.3. Efeito dos vírus em processos fisiológicos – 45 1.5.4. Seqüestro de nutrientes – 47 1.6. Supressão dos mecanismos de defesa vegetal por vírus – 48 2. Bactérias causadoras de doenças em vegetais – 51 2.1. Introdução – 51 2.2. Bactérias fitopatogênicas – 52 2.3. Fatores de virulência em bactérias fitopatogênicas – 53 2.3.1. Enzimas degradadoras da parede celular – 53 2.3.2. Fitotoxinas – 69 2.3.3. Polissacarídeos extracelulares – 83 2.3.4. Sideróforos – 89 2.3.5. Hormônios – 92 2.3.6. Sistema Avr – 94 2.3.7. Sistema Hrp – 96 2.3.8. Plasmídios em bactérias fitopatogênicas – 99 2.3.9. Adesão – 105 2.4. Regulação da expressão gênica – 107 2.4.1. Regulação mediada por homoserina lactona acilada (HLA) – 107 2.4.2. Regulação mediada por sinal difusível (DSF) – 109 2.5. A análise genômica – 110 2.6. Perspectivas para a área de fitobacteriologia – 111 2.7. Referências comentadas – 113 3. Fisiologia e bioquímica de doenças fúngicas – 115 3.1. Introdução – 115 3.2. Fase pré-infecção – 116 3.2.1. A proteção de propágulos e germinação – 116 3.2.2. Germinação de fungos e controle de doenças – 120 3.2.3. Propágulos nas superfícies dos hospedeiros – 121 3.2.4. Primeiros contatos entre fungo fitopatogênico e planta hospedeira – 121 3.3. A dinâmica do ataque e da defesa nas interações – 125 3.3.1. As primeiras linhas de defesa – 125 3.3.2. Barreiras pré-formadas – 126 3.4. Fase de infecção – 133 3.4.1. Penetração de fungos patogênicos – 133 3.4.2. Produção de amônia – 135 3.4.3. Produção de toxinas – 136 3.5. Fase de colonização – 137 3.5.1. Padrões de colonização – 137 3.5.2. Doenças agravadas por reguladores de crescimento – 139 3.5.3. Produção de substâncias reguladoras de crescimento – 142 3.5.4. Produção de gomas – 146 3.5.5. Destruição de paredes celulares com enzimas – 147 3.6. A biotecnologia do futuro, os novos produtos e métodos na defesa contra fungos – 148 3.6.1. A sensibilização – 148 3.6.2. O mensageiro – 148 3.6.3. Benzotiadiazole (BTH) – 149 3.6.4. Rhamnolipídios – 149 3.7. Comentários finais – 149 3.8. Agradecimentos – 150 3.9. Referências recomendadas – 150
II. HOSPEDEIRO 4. Aspectos celulares das interações planta-patógeno – 153 4.1. Introdução – 153 4.2. Avanços nas técnicas de microscopia – 154 4.2.1. Microscopia de luz – 154 4.2.2. Microscopia eletrônica – 156 4.2.3. Microscopia de varredura a laser (microscopia confocal) – 158 4.3. Significado dos estudos temporais e análise objetiva das observações citológicas – 160 4.4. Dispositivos citológicos singulares para elucidar a interface entre os propágulos fúngicos e as células vegetais – 163 4.5. Respostas citológicas da célula vegetal ao ataque fúngico – 168 4.6. Envolvimento do citoesqueleto na expressão da resistência não-hospedeira – 171 4.7. Considerações finais – 174 4.8. Agradecimentos – 175 5. Alterações fisiológicas na suscetibilidade – 177 5.1. Introdução – 177 5.2. Alterações na permeabilidade da membrana plasmática – 179 5.2.1. Estrutura e função da membrana plasmática – 179 5.2.2. Alterações na permeabilidade da membrana – 180 5.3. Relações hídricas – 185 5.3.1. Alterações nas relações hídricas – 188 5.4. Transcrição/tradução – 194 5.4.1. Efeitos na transcrição – 195 5.4.2. Efeitos na tradução – 196 5.5. Equilíbrio hormonal – 197 5.5.1. Auxinas – 200 5.5.2. Giberelinas – 201 5.5.3. Citocininas – 201 5.5.4. Etileno – 202 5.5.5. Ácido abscísico – 203 5.6. Metabolismo de carboidratos – 204 5.6.1. Respiração – 204 5.6.2. Fotossíntese – 210 5.6.3. Translocação de carboidratos em folhas infectadas – 222 5.7. Referências comentadas – 225 6. Mecanismos bioquímicos de defesa vegetal – 227 6.1. Introdução – 227 6.2. Mecanismos bioquímicos pré-formados – 229 6.2.1. Compostos fenólicos – 229 6.2.2. Saponinas – 232 6.2.3. Glicosídeos cianogênicos – 234 6.2.4. Ácidos hidroxicarboxílicos – 236 6.2.5. Proteínas relacionadas à patogênese – 236 6.2.6. Inibidores de proteinase – 241 6.2.7. Enzimas associadas aos mecanismos de defesa da planta – 241 6.3. Mecanismos bioquímicos pós-formados – 243 6.3.1. Espécies reativas de oxigênio – 244 6.3.2. Fitoalexinas – 246 6.3.3. Elicitores ou eliciadores – 247 6.3.4. Fototoxinas – 247 7. Formação e função das espécies reativas de oxigênio nas interações planta-patógeno – 249 7.1. Introdução – 249 7.2. Formação de espécies reativas de oxigênio (EROs) – 250 7.2.1. O significado das espécies reativas de oxigênio – 250 7.2.2. Mecanismos gerais de ativação do oxigênio – 250 7.2.3. Processos oxidativos induzidos pelas EROs – 252 7.3. Formação de ERO nos cloroplastos – 252 7.3.1. Mecanismos gerais – 252 7.3.2. Ativação do oxigênio pela ação de herbicidas – 254 7.4. Formação de ERO por fitotoxinas fúngicas e bacterianas – 254 7.4.1. Toxinas fúngicas ativadas pela luz – 255 7.4.2. Ativação redutiva do oxigênio por toxinas fúngicas – 256 7.5. Função das EROs nas interações planta-patógeno – 263 7.5.1. A maquinaria da explosão oxidativa – 263 7.5.2. Função das EROs como antibióticos na resposta de defesa da planta – 275 7.5.3. Função das EROs na modificação da parede celular do hospedeiro – 277 7.5.4 Função das EROs como sinais intermediando as respostas localizadas de defesa – 279 7.5.5. Óxido nítrico (NO) como um sinalizador vegetal – 282 8. Compostos fenólicos e a importância nas doenças em plantas – 285 8.1. Introdução – 285 8.2. Os conceitos de respostas de defesa passiva e ativa em plantas – 289 8.2.1. A resposta de defesa passiva – 289 8.2.2. A resposta de defesa ativa – 290 8.3. Resposta de hipersensibilidade (RH) – 291 8.4. Geração de espécies reativas de oxigênio (ERO) – 292 8.5. Reforço da parede celular – 292 8.6. Resistência sistêmica adquirida (RSA) – 293 8.7. Fitoalexinas: uma visão geral – 294 8.8. Análise comparativa de resistência e fenóis em membros da Poaceae – 296 8.8.1. A resposta de resistência em milho – 296 8.8.2. A resposta de fitoalexina em sorgo – 300 9. Fitoalexinas – 305 9.1. Introdução – 305 9.2. O conceito de fitoalexinas – 306 9.3. Ocorrência, natureza química e biossíntese – 308 9.4. Toxicidade – 315 9.5. Mecanismo de indução de fitoalexinas – 317 9.5.1. Eliciadores (elicitores) – 317 9.5.2. Reconhecimento e transdução de sinais – 327 9.5.3. Fatores que afetam a produção de fitoalexinas – 334 9.6. Supressão e detoxificação de fitoalexinas – 337 9.7. Fitoalexinas e a resistência a patógenos – 342 9.8. Importância e perspectivas do estudo de fitoalexinas – 344 9.9. Agradecimentos – 345 9.10. Referências recomendadas – 345 10. Fitoalexinas e outros mecanismos de defesa: perspectivas para o cacaueiro – 347 10.1. Introdução – 347 10.2. Mecanismos de defesa do cacaueiro contra patógenos – 349 10.2.1. Mecanismos estruturais pré-formados – 350 10.2.2. Mecanismos estruturais pós-formados – 350 10.2.3. Mecanismos bioquímicos pré-formados – 351 10.2.4. Mecanismos bioquímicos pós-formados – 353 10.2.5. Compostos relacionados às fitoalexinas encontradas no cacaueiro – 354 10.2.6. Toxicidade e acúmulo temporal e espacial de fitoalexinas em cacaueiro – 357 10.3. Biossíntese de fitoalexinas – 360 10.4. Fatores e mecanismos de indução e acúmulo de fitoalexinas – 364 10.5. Indução de resistência – 366 10.5.1. Agentes bióticos – 366 10.5.2. Agentes abióticos – 367 10.6. Possíveis aplicações – 369 10.7. Agradecimentos – 370 10.8. Referências recomendadas – 371 11. Proteases e inibidores de proteases na interação planta-microrganismo – 373 11.1. Introdução – 373 11.2. Proteases – 373 11.3. Fontes de proteases – 376 11.3.1. Vegetais – 376 11.3.2. Animais – 376 11.3.3. Microbianas – 376 11.4. Funções fisiológicas das proteases – 377 11.4.1. Atividade proteolítica em plantas – 378 11.4.2. Atividade proteolítica em insetos – 378 11.5. Inibidores de proteases – 379 11.5.1. Mecanismo de inibição – 380 11.5.2. Classificação – 380 11.5.3. Inibidores de proteases em plantas – 381 11.5.4. Inibidores de proteases como fatores de proteção de plantas – 381 11.5.5. Inibidores protéicos relacionados a outras enzimas – 385 11.6. Considerações finais – 386 11.7. Referências comentadas – 386 12. Proteínas relacionadas à patogênese – 387 12.1. Introdução – 387 12.2. Propriedades gerais e atividade biológica – 388 12.3. Indução – 393 12.4. Ps-RP como marcadores moleculares – 398 12.5. Nomenclatura e classificação – 401 12.5.1. Família PR-1 – 402 12.5.2. Família PR-2 – 403 12.5.3. Famílias PR-3, PR-8 e PR-11 – 403 12.5.4. Função das quitinases e B-1,3-glucanases – 406 12.5.5. Família PR-4 – 406 12.5.6. Família PR-5 – 407 12.5.7. Família PR-6 – 409 12.5.8. Família PR-7 – 409 12.5.9. Família PR-9 – 410 12.5.10. Família PR-10 – 410 13. Indução de resistência em plantas a patógenos – 411 13.1. Introdução – 411 13.2. Convenções e conceitos – 412 13.3. Indução de resistência como fenômeno biológico – 413 13.4. Critérios para confirmação se a resistência exibida pela planta foi induzida – 415 13.4.1. Ausência de efeitos tóxicos do agente indutor sobre o patógeno desafiante – 415 13.4.2. Supressão da resistência induzida pela exposição prévia da planta a substâncias que inibem a expressão de genes do hospedeiro, como a actinomicina D – 416 13.4.3. Necessidade de um intervalo de tempo entre a exposição da planta ao indutor e a expressão da resistência – 416 13.4.4. Não haver uma relação entre magnitude da resistência expressa e quantidades crescentes do indutor aplicado, à semelhança do que se observa em casos típicos de uso de defensivos – 417 13.4.5. Inespecificidade da proteção – 417 13.4.6. A resistência ser local e sistêmica – 417 13.4.7. Ser dependente do genótipo da planta – 418 13.5. Alguns mecanismos de defesa exibidos pela planta após a indução de resistência – 418 13.5.1. Proteínas relacionadas à patogênese (Ps-RP) – 418 13.5.2. Lignificação e barreiras histológicas – 419 13.6. Sinais para indução de resistência sistêmica a patógenos – 422 13.6.1. Etileno – 422 13.6.2. Jasminatos (JA) e seus derivados – 422 13.6.3. Ácido salicílico (SA), salicilatos e seus análogos – 423 13.7. Ativadores químicos de resistência induzida e sua potencialidade como defensivos – 425 13.8. Resistência sistêmica induzida e biocontrole de enfermidades de plantas - Alguns exemplos – 427 13.9. Considerações finais – 429 14. Ultra-estrutura na era do DNA – 433 14.1. Introdução – 433 14.2. A microscopia eletrônica – 435 14.3. Aspectos ultra-estruturais da interação fungos-plantas – 438 14.3.1. A localização e a composição das matrizes celulares de fungos – 443 14.3.2. Alterações na cutícula – 445 14.3.3. Alterações nas células-guarda – 445 14.3.4. Alterações na parede celular – 447 14.3.5. Colonização dos tecidos e alterações na membrana plasmática – 449 14.3.6. Alterações no interior das células – 451 14.3.7. Alterações no xilema – 451 14.4. A microscopia eletrônica no estudo da interação fitobactérias versus planta – 452 14.4.1. Aplicação da microscopia eletrônica no estudo dos eventos da pré-penetração das fitobactérias – 452 14.4.2. Aplicação da microscopia eletrônica no estudo dos eventos da colonização das fitobactérias – 453 14.4.3. Estudo da morfologia e de polissacarídeos extracelulares em bactérias – 456 14.5. A microscopia eletrônica no estudo da interação vírus versus planta – 458 14.5.1. Vírions in situ – 458 14.5.2. Inclusões – 461 14.5.3. Citopatologia e replicação viral/morfogênese – 463 14.6. Comentários finais – 464 14.7. Referências comentadas – 465
III. ASPECTOS MOLECULARES 15. Estratégias de biologia molecular na fitopatologia – 467 15.1. Introdução – 467 15.2. Genética tradicional X engenharia genética – 469 15.3. Enzimas de restrição ou endonucleases de restrição – 470 15.4. Vetores – 474 15.4.1. Plasmídios – 474 15.4.2. Bacteriófagos – 477 15.4.3. Cosmídios, YACs e BACs – 477 15.5. Sistemas de transferência de genes – 481 15.5.1. Conjugação – 482 15.5.2. Transformação – 482 15.5.3. Transdução – 483 15.5.4. Biobalística – 483 15.6. Mutagênese – 483 15.7. Hibridização – 487 15.8. Seqüenciamento de bases nucleotídicas – 489 15.9. DNA microarray e Real Time-PCR: o genoma em funcionamento – 490 15.10. Considerações finais – 492 15.11. Referências e sites recomendados – 493
IV. NOVAS TÉCNICAS E METODOLOGIAS PARA ESTUDOS SOBRE PATOGENICIDADE E RESISTÊNCIA 16. Novas perspectivas na análise da patogenicidade de fungos – 495 16.1. Introdução – 495 16.2. Estágios da patogênese – 496 16.3. Visualização do processo infeccioso – 497 16.3.1. Análise de mutantes – 500 16.3.2. Transposons – 501 16.3.3. Seleção de mutantes – 501 16.3.4. Disrupção gênica dirigida – 503 16.4. Alguns exemplos de genes estágio-específicos – 506 16.4.1. Seqüências-alvo expressas (ESTs) – 507 16.4.2. Identificação de antígenos estágio-específicos – 508 16.5. Genômica comparativa – 508 16.6. Transcriptômica – 510 16.7. Proteômica – 511 16.8. Metabolômica – 512 16.9. Entendendo o processo da patogênese de forma completa – 512 16.9.1. Vias de sinalização e regulação dos genes de patogenicidade – 512 16.10. O futuro – 514 16.11. Agradecimentos – 515 16.12. Endereços eletrônicos recomendados – 515 Referências – 517 Glossário – 607 Índice remissivo - 615
Editores: Sérgio Florentino Pascholati, Breno Leite, José Renato Stangarlin e Patrícia Cia Ano: 2008 Número de Páginas: 627 Tamanho: Editora: Fealq Acabamento: Brochura ISBN: 978-85-7133-060-3
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