Avaliação da resistência de linhagens de feijoeiro ao Nemátode Meloidogyne javanica e ao fungo Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli

Abstract

O feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) é cultivado há centenas de anos, e continua a ser em muitas regiões do mundo, a leguminosa mais consumida na dieta humana. No feijão-verde o produto final para consumo é a vagem, um alimento rico em fibras, proteínas, ferro, vitaminas e sais minerais. A produção de feijão diminuiu nos últimos anos sendo os fatores mais importantes da queda de produtividade, as doenças que infetam esta cultura, que podem provocar perdas de produção até 100 %. Entre os agentes patogénicos que contribuem para a baixa produtividade da cultura salientam-se os nemátodes-das-galhas-radiculares (NGR) Meloidogyne sp. e o fungo Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli (Fop) responsável pela murchidão vascular do feijoeiro. A estratégia mais viável para o controle destes patogénios do solo é o uso de cultivares resistentes, que podem ser utilizados como porta-enxertos de cultivares comerciais suscetíveis. Com este trabalho pretendeu-se avaliar a resistência/suscetibilidade de linhagens de feijoeiro aos agentes patogénicos de origem edáfica identificados acima, com testes-padrão em condições controladas, com o objetivo geral de identificar linhagens com potencial utilização como porta-enxertos de feijoeiro. As linhagens X08, X09, X10, X15 e de Phaseolus coccineus foram suscetíveis ao NGR Meloidogyne javanica, ao permitirem a reprodução de nemátodes e sofrerem danos significativos nas raízes. No entanto foi possível detetar um potencial de resistência na linhagem X09, que registou valores mais baixos de galhas, massas de ovos e reprodução dos nemátodes, comparável à reprodução de NGR em feijoeiros resistentes. A linhagem X10 foi considerada a mais suscetível, com parâmetros de infeção e multiplicação de nemátodes semelhante aos tomateiros suscetíveis (testemunha positiva). A aplicação de diferentes sistemas de classificação com base em índices resultou em conclusões diferentes quanto à reação a NGR das linhagens avaliadas, sendo importante analisar estatisticamente os valores não-transformados de galhas, massas de ovos, e reprodução para uma caracterização mais objetiva, aprofundada e que permita a comparação com outros estudos. As plantas de P. vulgaris (Oriente) e de P. coccineus (Aintree, Emergo, X07, X08, X09, X10 e X15) avaliadas quanto à severidade da doença causada pela estirpe FA-15 de Fop, não manifestaram sintomas da doença até 40 dias após inoculação das raízes. A aplicação da escala de severidade da doença resultou na pontuação 1 (ausência total da doença) para todas as plantas inoculadas e testemunha, sendo portanto resistentes à estirpe FA-15. Estes resultados contrariam a suscetibilidade observada em condições de produção comercial de feijão-verde da cultivar “Oriente” (testemunha positiva no ensaio em condições controladas) da qual se isolou a estirpe patogénica. Apesar de não se terem observados sintomas de fusariose foi isolado Fop de plantas da linhagem X09 e do substrato, onde o fungo se manteve viável por um período de 60 dias. Os resultados obtidos levantam questões sobre a necessidade de validação das metodologias padrão de análise da resistência a Fop para feijão de trepar, nomeadamente sobre a concentração do inóculo, o tempo de imersão das raízes, e o momento ideal para avaliação da reação das linhagens. Para que a enxertia possa ser utilizada como uma estratégia eficaz para controlar os NGR e a fusariose vascular do feijoeiro, é determinante conhecer as espécies e/ou raças presentes nas áreas de produção, realizar ensaios com combinação de inoculação de NGR com Fop e ainda realizar ensaios em condições de campo, para avaliar o desempenho das plantas enxertadas no seu ciclo produtivo completo, e o efeito da interação entre plantas e seus agentes patogénicos modulada por condições abióticas típicas da produção comercial.

Common bean (Phaseolus vulgaris L.) has been cultivated for hundreds of years, and is the main human-consumed legume in several regions of the world. In runner beans, the main product is the pod, a foodstuff rich in fibre, proteins, vitamins and minerals. In the last few years, there has been a reduction in bean production; the yield drop has been mainly attributed to infection by plant pathogens that can reduce yield up to 100 %. Among the plant pathogens that contribute to lower yields, root-knot nematodes (RKN) Meloidogyne spp. and the vascular wilt fungus Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli (Fop) have prominent roles. The most feasible strategy for the control of these pathogens is the use of resistant cultivars, which can be used as rootstock for susceptible commercial cultivars. This work aims to assess the resistance/susceptibility of bean plant lines to the above-mentioned soil-borne plant pathogens, through standard methods and in controlled conditions. The main objective is to identify lines that can potentially be used as rootstock for bean plants. Runner bean Phaseolus coccineus lines X08, X09, X10 and X15 supported nematode reproduction whilst suffering significant root damage and were therefore susceptible to the RKN Meloidogyne javanica. Nevertheless, a potential for resistance was detected in line X09, which registered the smallest numbers of galls, egg masses and nematode reproduction. Nematode reproduction in this line was comparable to the values obtained for reported RKN-resistant common bean plants. Among all tested lines, line X10 was considered the most susceptible, with parameters on nematode infection and reproduction similar to those obtained for susceptible tomato plants (positive control). The use of different resistance classification systems resulted in different conclusions on the reaction of the tested lines to RKN. It is therefore important to statistically analyse untransformed data on galls, egg masses and reproduction to provide an objective and in-depth characterisation of resistance, which permits comparisons with other studies. Phaseolus vulgaris (Oriente) and P. coccineus (Aintree, Emergo, X07, X08, X09, X10 and X15) plants assessed in disease-severity trials were symptomless up to 40 days after root inoculation with Fop strain FA-15. All the inoculated plants (including control plants) scored 1 (complete absence of symptoms) in the standard disease-severity scale, and were therefore resistant to strain FA-15. These results are not in agreement with the observed susceptibility of runner bean cultivar ‘Oriente’ (positive control in the controlled conditions trial), from which the pathogenic strain was isolated. Although vascular wilt symptoms were not detected, Fop was successfully isolated from plant roots of line X09 and from the pot substrate, where the fungus survived for 60 days. The obtained results raise the issue on the need to validate standard methods for testing resistance of runner beans to Fop, especially on the inoculum level, time of root immersion, and on the most adequate time to assess the reaction of the plant lines. In order to use grafting as an efficient strategy for the control of RKN and vascular wilt of bean plants, it is of utmost importance to be aware of the species and/or races of the pathogens in the production areas, to perform assays with the combined inoculation of NGR and Fop. It is also vital to run field trials to assess the performance of grafted plants along their full production cycle and to evaluate the outcomes of plant-pathogen interactions under abiotic conditions typical of a commercial production environment.