Influences of Pathogen- Host interactions in the Environment on the Biological functions of plants

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i10.8126

Keywords:

Biological activity; Vegetable response; Resistance.

Abstract

The aim of the present work was to present the interaction between pathogens - host - environment, and the main aspects involved in the defense mechanism of plants against attack by pathogens, showing some diseases caused by pathogens. The research is a bibliographic review carried out on articles, books, theses, dissertations and monographs from 1982 to 2020, in English and Portuguese. For the elaboration of the manuscript, the bases of SciELO, Google scholar, Capes journals and books were used, the descriptors used were Interaction plant - pathogen - environment. Plants have defenses that can be actively expressed in response to pathogens, generally respond to the attack of phytopathogens through structural characteristics that act as physical barriers and prevent them from spreading, through biochemical reactions that produce toxic substances for the pathogen or create conditions that inhibit their development. In the pathogen-host interaction process, the plant's defense system is activated by various means, resulting in the production of toxic substances to pathogens, preventing their establishment. Since, these defenses can be structural or chemical, and depending on the attacking pathogen. In addition, it is important to note that every action in this pathogen-host interaction system results in a reaction (physical, biochemical and climatic conditions). Where, there is a dynamic balance in this relationship and this balance determines the resistance or susceptibility of plants to pathogens. Therefore, when there is an imbalance in the plant's functions, it is harmful and leads to the development of symptoms, causing damage to the host and consequently affecting the interactions.

References

Agrios, G. N. (2007). Plant pathology. New York: Academic Press.

Agrios, G. N. (2005). Plant pathology. Burlington: Elsevier Academic Press.

Almeida, H. A., Almeida, L. C. C., & Lima, A. A. (1993). Efeito da deficiência hídrica sobre o surgimento da murcha de Verticillium no cacaueiro. Anais, 8º Congresso Brasileiro de Agrometeorologia, Santa Maria, RS, 187.

Atallah, Z. K., Hayes, R. J. & Subbarao, K. V. (2011). Fifteen years of Verticillium willow lettuce in the American salad bowl: a tale of immigration, subjugation and reduction. Revista Plant Disease, 95, 784-792.

Backman, P. A., & Sikora, R. (2008). Endophytes: An emerging tool for biological control. Biological Contral., 46, 1-3.

Bacchi, L. M. A., Goulart, A. C. P., & Degrande, P. D. (2001, Setembro). Doenças no solo. Revista Cultivar Grandes Culturas, 32. Recuperado de https://www.grupocultiva r.com.br/artigos/doencas-no-solo

Bellé, R. B., & Fontana, D. C. (2018). Patógenos de solo: principais doenças vasculares e radiculares e formas de controle. Enciclopédia biosfera, Centro Científico Conhecer - Goiânia, 15 (28) 781.

Camargo, L. E. A.(2011). Controle genético. In: Amorim, L.; Rezende, J. A. M., Bergamin Filho, A. Eds., Manual de fitopatologia: princípios e conceitos. 325-341. Piracicaba: Ceres

Carvalho, N. L. (2012). Resistência Genética Induzida Em Plantas Cultivadas Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, 7, 1379-1390. Recuperado de https://periodicos.ufsm.br/reget/article/viewFile/5930/3603

Carvalho, N. L., & Barcellos, A. L. (2012) Adoção do manejo integrado de pragas baseado na percepção e educação ambiental. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, 5 (5), 749 – 766. doi: http://dx.doi.org/10.5902/223611704204

Costa, M. J. N., Rocha, J. Q., & Pasqualli, R. M. (2009). Vilão em alta. Revista Cultivar grandes culturas, 11(118), 12-14.

Daayf, F. (2015).Verticillium wilts in crop plants – pathogen invasion and host defense responses. Canadian Journal of Plant Pathology, 37, 8-20.doi:10.1080/07060 661.2014.989908.

Ferraz, L. C. C. B. (1995). Doencas causadas por nematoides em batata-doce, beterraba, gengibre e inhame. Informe Agropecuario, 17(182), 31-8.

Ferraz, L. C. C. B. (2009). Produtor deve evitar hospedeiros de Pratylenchus brachyurus. Visão agrícola. Recuperado de www.esalq.usp.br/visaoagricola/sites/default/files/VA9-Protecao05.pdf.

Ferraz, L. C. C. B., & Brown, D. J. F. (2016). Nematologia de plantas: fundamentos e importância. Manaus: Norma Editora.

Ferreira, R. B., Monteiro, S., Freitas, R., Santos, C. N., Chen, Z., Batista, L. M., Duarte, J., Borges, A., & Texeira, A. R. (2006) Fungal Pathogens: The Battle for Plant Infection, Critical Reviews in Plant Sciences, 25, 6, 505-524, DOI: 10.1080/07352680601054610

Fry, W. E. (1982). Principles of plant disease management. San Diego: Academic Press.

Garcia, T. V., Knaak, N., & Fiuza, L. M. (2015). Bactérias endofíticas como agentes de controle biológico na orizicultura. Revista Arq. Inst. Biol, São Paulo, 82, 1-9.

]Geiser, M. S., Aoki, T., Bacon, C. W., Baker, S. A., Bhattacharyya, M. K., Brandt, M. E., & Zhang, N., et al (2013). A fungus, a name: defining the genus Fusarium in a scientifically robust way that preserves long-standing use. Fitopatologia, 103, 400-408.

Gomes, A. C. M. M. (2006). Resistência e caracterização histológica de acessos de Pfaffia glomerata a Meloidogyne incognita. (Dissertação de Mestrado em Ciências Agrárias), Universidade de Brasília, Brasília.

Goulart, A. M. C. (2008). Aspectos gerais sobre nematoides das lesões radiculares (gênero Pratylenchus). Planaltina: EMBRAPA Cerrados. 30 p. (Documentos, 219)

Hammond-Kosack, K. E., & Jones, J. D. G. (2000). Responses to Plant Pathogen, In: BB Buchanan, W. Gruissem e RL Jones, Eds., Biochemistry and Molecular Biology of Plants, Rockville: American Society of Plant Physiology, 1102 -1156.

Hodson, D. P. (2011) Shifting boundaries: challenges for rust monitoring. Euphytica, vol. 179, 93-104. doi: 10.1007 / s10681-010-0335-4

Handoo, Z. A., Carta, L. K., & Skantar, A. M. (2008). Taxonomy, Morphology and Phylogenetics of Coffee-Associated Root-Lesion Nematodes, Pratylenchus spp. In: R. M. Souza, Ed., Plant-Parasitic Nematodes of Coffee, Springer, Dordrecht, 29-50.

Jaber, L. R., & Alananbeh, K. M. (2018) Fungal entomopathogens as endophytes reduce several species of Fusarium causing crown and root rot in sweet pepper (Capsicum annuum L.). Biological Control, 126, 117-126. doi:https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2018.08.007

Klosterman, S. J., Subbarao, K. V., Kang, S. C., Veronese, P., Gold, S. E., & Thomma, B.P.H.J.; et al. (2011) Comparative genomics provides insight into the niche adaptation of vascular pathogens in plants. Plos Pathogns, 7(7). doi: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1002137

Lira, V. L. (2013). Caracterização morfométrica e molecular de populações de Pratylenchus coffeae e reações de leguminosas e gramíneas ao parasitismo. (Dissertação Mestrado em Saúde humana e meio ambiente Universidade Federal de Pernambuco, Vitória de Santo Antão, PE). Disponível em https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/10641

Lobato, B. (2016). Novas cultivares auxiliam no controle de pragas e plantas daninhas na sojicultora. Recuperado de https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/14488106/novas-cultivares-auxiliam-no-controle-de-pragas-e-plantas-daninhas-na-sojicultura

Maas, J. L. (1998). Compendium of strawberry diseases. St. Paul: APS Press.

Machado, A. C. Z. (2019). Por que não temos cultivares resistentes a Pratylenchus brachyurus?. Recuperado de http://www.infobibos.com/anais/cbn/36/Palestr as/Andressa%20Machado.pdf

Mcgovern, R. J. (2015) Management of tomato diseases caused by Fusarium oxysporum. Crop Protection, 73, 78-92, doi: https://doi.org/10.1016/j.cropro.2015.02.021

Melo, I. S. (1998). Agentes microbianos de controle de fungos fitopatogênicos. In: Melo, I. S., Azevedo, J. L. Controle Biológico. Jaguariúna: EMBRAPA.

Miranda, B. E. C., Boiteux, L. S., Cruz, E. M., & Reis, A. (2010). Fontes de resistência em acessos de Solanum (secção Lycopersicon) a Verticillium dahliae raças 1 e 2. Horticultura Brasileira, 28, 458-465.

Nogueira Júnior, A. F., Appezzato, B. G., Soares, M. K. M., Rasera, J. B., & Amorim, L. (2017). Phakopsora euvitis Causes Unusual Damage to Leaves and Modifies Carbohydrate Metabolism in Grapevine. Frontiers in Plant Science, 8, 1-12, 26.

Oliveira, R. A. G., & Rando, J. S. S. (2017). Diversidade de insetos em plantas hospedeiras próximas às áreas de cultivo de milho e algodão. Revista de Agricultura Neotropical, 4(3), 35-40.

Pascholati, S. F. (2011). Fisiologia do parasitismo. Como as plantas se defendem dos patógenos. Manual de Fitopatologia. Ed. Agronômica Ceres

Pascholati, S. F., Leite, B., Stangarlin, J. R., & Cia, P. (2008). Interações planta-patógeno: fisiologia, bioquímica e biologia molecular. Piracicaba, Fealq.

Primiano, I. V., Loehrer, M., Amorim, L., & Schaffrath .U. (2017) Asian grapevine leaf rust caused by Phakopsora euvitis: an important disease in Brazil. Plant Pathology, [s.l.], 66 (5), 691-701.

Quirino, B. F., & Bent, A. F. (2003). Deciphering host resistance and pathogen virulence: the Arabidopsis/ Pseudomonas interaction as a model. Molecular Plant Pathology, 4 (6), 517-530.

Reis, E. M., Casa, R. T., & Bianchin, V. (2011). Control of plant disease by crop rotation. Summa phytopathol. 37, 3.

Rockenbach, A. P., Rizzardi, M. A., Nunes, A. L., Bianchi, M. A., Caverzan, A., & Scheneider, T. (2018). Interferência entre plantas daninhas e a cultura: alterações no metabolismo secundário. Revista Brasileira de Herbicidas, 17 (1), 59-70.

Santos, M. F. A. (2011). Diversidade de Meloidogyne incognita e espécies correlatas como sugerem abordagens biológicas, citológicas, morfológicas e moleculares. (Dissertação Mestrado em Fitopatologia, Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Brasília). Disponível em https://repositorio.unb.br/handle/10482/10566

Silva, R. A., Serrano, M. A. S., Gomes, A. C., Borges, D. C., Souza, A. A., Souza Asmus, G. L., & Inomoto, M. M. (2004). Ocorrência de Pratylenchus brachyurus e Meloidogyne incognita na cultura do algodoeiro no Estado do Mato Grosso. Fitopatologia Brasileira, 29 (3), 337.

Simon, N., Meneguzzo, A., & Calgaro, A. (2005). Sistema de Produção de Morango para Mesa na Região da Serra Gaúcha e Encosta Superior do Nordeste. Recuperado de https://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Morango/MesaSerraGaucha/doencas.htm

Singh, V. K., Naresh, P., Biswas, S. K., & Singh, G. P. (2010). Efficacy of fungicides for the management of wilted lentil disease caused by Fusarium oxysporum f.sp.lentis. Annals of plant protection sciences, 18(2), 411-414.

Souza, L. M., Minuzzi, V., Engel, E., Souza, F. P., Muraro, R. S., & Pasini, M. P. B. (2019). Sobrevivência de percevejos em plantas hospedeiras

durante entressafra – ano VI. Rev. Interdisciplinar de Ensino, Pesquisa e Extensão, 7.

Sowik, I., Borkowska, B., & Markiewicz, M. (2016). The activity of mycorrhizal symbiosis in suppressing Verticillium wilt in susceptible and tolerant strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) genotypes. Applied soil ecology, 101, 152-164.

Stangarlin, J. R., Kuhn, O. J., Toledo, M. V., Portz, R. L., Schwan-Estrada, K. R. F., & Pascholati, S. F. ( 2011). A defesa vegetal contra fitopatógenos. Scientia Agraria Paranaenis, 10 (1), 18-46.

Tanaka, M. A. S., Betti, J. A., Kimati, H. (2005). Doenças do morangueiro. In: Kimati, H., Amorim, L., Rezende, J. A. M., Bergamin Filho, A., Camargo, L. E. A. (Ed.). Manual de fitopatologia: doenças das plantas cultivadas. 4. ed. São Paulo: Agronômica Ceres, 489-499.

Tessmann, D. J., Dianese, J. C., Genta, W., Vida, J. B., & May-de-Mio, L. L. (2011). Grape Rust caused by Phakopsora euvitis, a New Disease for Brazil. Fitopatologia Brasileira, 29 (3), 338-338.

Teixeira, R. A. (2011). Mecanismos de resistência a fitodoenças. Recuperado de https://files.cercomp.ufg.br/weby/up/237/o/Modelo_Revis__o_Bibliogr__fica.pdf

Trigiano, R. N., Windham, M. T., & Windham, A. S. (2010). Fitopatologia Conceitos e exercícios laboratório. Porto Alegre: Artmed.

Ueno, B., & Costa, H. (2016). Doenças causadas por fungos e bactérias. In: Antunes, L.E.C; Reisser Junior, C., Schwengber, J. E. (Ed.), Cultivo do morangueiro. Cap 17, 415-480.

Yuela, I. (2015) Plant development regulation: overview and perspectives. Journal of Plant Physiology, 182, 62-78.

Zambolim, L., & Costa. H. (2006). Manejo integrado de doenças do morangueiro. In: Carvalho, S. P. (Coord.). Boletim do morango: cultivo convencional, segurança alimentar, cultivo orgânico. Belo Horizonte: FAEMG.

Zhao, P., Zhao, Y. L., Jin, Y., Zhang, T., & Guo, H. S. (2014). Root colonization process of Arabidopsis thaliana by a fluorescent green protein labeled Verticillium dahliae isolate. Protein & cell, 5 (2), 94-98.

Published

17/09/2020

How to Cite

LEITE, N. de O. G. .; CHAGAS, A. B. .; COSTA, M. L. A. da .; FARIAS, L. R. A. .; CUNHA, A. L. .; ROCHA, M. A. do N. .; NASCIMENTO, C. M. A. do .; ROCHA JÚNIOR, E. F. da .; MARANHÃO, T. L. G. Q. .; SANTOS, A. F. dos .; SILVA, J. V. . Influences of Pathogen- Host interactions in the Environment on the Biological functions of plants. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 10, p. e469108126, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i10.8126. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/8126. Acesso em: 8 aug. 2022.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences