First report of Fusarium nygamai causing pigeon pea wilt across Uttar Pradesh

Nos campos de Uttar Pradesh, na Índia, uma luta silenciosa se desenrola entre uma cultura alimentar vital e um inimigo invisível. A cultura é o feijão-frade (pigeonpea), uma leguminosa resistente que serve como uma fonte crucial de proteína e nutrição para milhões de pessoas em toda a Ásia e África. É uma planta resiliente, mas enfrenta uma ameaça devastadora conhecida como murcha. Esta condição é causada por fungos que vivem no solo e invadem o sistema de tubulação interna da planta. Uma vez dentro, esses invasores microscópicos obstruem os tubos condutores de água, fazendo com que as folhas fiquem amareladas, os caules escureçam e toda a planta colapse. Por décadas, agricultores e cientistas sabem que um fungo específico, identificado há muito tempo como Fusarium udum, é o principal culpado por essas perdas. No entanto, a história completa do que está acontecendo sob a terra permaneceu incompleta, deixando os produtores sem um quadro completo da ameaça que enfrentam.

Uma equipe de pesquisadores de universidades e institutos de pesquisa de toda a Índia partiu para descobrir a verdadeira identidade dos fungos que atacam as plantações de feijão-frade em Uttar Pradesh. Eles viajaram por dezesseis distritos diferentes, coletando amostras de plantas doentes que apresentavam os sinais clássicos de murchamento. Em seus laboratórios, extraíram cuidadosamente os fungos das raízes e caules dessas plantas moribundas. Do solo e do tecido infectado, isolaram noventa e sete linhagens distintas do fungo. Para entender quais delas eram as mais perigosas, os cientistas observaram as ferramentas que os fungos usavam para decompor a planta. Eles mediram a atividade de duas enzimas específicas, que atuam como tesouras moleculares, cortando as paredes celulares resistentes da planta para permitir que o fungo entre e se alimente. Descobriram que, embora muitas linhagens estivessem presentes, apenas cinco apresentavam uma capacidade particularmente alta de produzir essas enzimas destrutivas.

Os pesquisadores então colocaram essas cinco linhagens agressivas à prova. Eles cultivaram sementes de feijão-frade em ambientes controlados, alguns dos quais eram conhecidos por serem resistentes à doença e outros altamente sensíveis. Quando introduziram os fungos, os resultados foram marcantes. Uma linhagem, que a equipe nomeou como Rj, provou ser a mais destrutiva, causando a maior taxa de infecção e o murchamento mais severo tanto nas plantas resistentes quanto nas sensíveis. Para identificar exatamente o que era essa linhagem mortal, os cientistas recorreram à análise genética. Eles examinaram o DNA dos fungos, comparando sequências genéticas específicas contra um banco de dados global. Os resultados revelaram uma descoberta surpreendente: a linhagem mais virulenta, Rj, não era o esperado Fusarium udum. Em vez disso, pertencia a uma espécie chamada Fusarium nygamai. Esta foi a primeira vez que este fungo específico foi identificado como causa de murcha no feijão-frade. Embora o Fusarium udum ainda estivesse presente e fosse prejudicial, o Fusarium nygamai surgiu como uma nova e potente ameaça, capaz de causar o índice de severidade de doença mais alto entre as linhagens testadas.

O estudo foi além para ver o que acontece quando esses dois fungos diferentes atacam uma planta ao mesmo tempo. Os pesquisadores inocularam plantas de feijão-frade com Fusarium udum sozinho, Fusarium nygamai sozinho e uma combinação de ambos. As plantas infectadas com a combinação dos dois fungos sofreram o pior destino. A doença espalhou-se mais rapidamente e as plantas murcharam mais severamente do que quando cada fungo agiu sozinho. Isso sugere que os dois patógenos trabalham juntos para tornar a doença muito pior, um fenômeno conhecido como efeito sinérgico. Dentro das plantas infectadas, os cientistas observaram o dano físico causado por esse ataque. Os tecidos internos dos caules tornaram-se castanhos e colapsaram, e os vasos condutores de água foram bloqueados por fios fúngicos. Esse bloqueio impediu que a água chegasse às folhas, levando à morte rápida da planta.

O impacto dessa infecção também foi visível na química da planta. As plantas infectadas mostraram uma queda acentuada na clorofila, o pigmento verde essencial para a produção de alimento, fazendo com as folhas desbotarem e morrerem. Ao mesmo tempo, as plantas produziram níveis mais altos de prolina, um composto que geram em resposta ao estresse, e aumentaram os níveis de moléculas nocivas chamadas espécies reativas de oxigênio, que indicam danos celulares. As variedades resistentes de feijão-frade mostraram alguma capacidade de lutar contra, mas mesmo elas sofreram reduções significativas no crescimento em altura, comprimento de raiz e produção de sementes quando atacadas por esses fungos. As descobertas confirmam que o cenário da doença do feijão-frade é mais complexo do que se pensava anteriormente. Não é apenas um fungo causando o problema, mas uma mistura de espécies, incluindo o recém-identificado Fusarium nygamai, que pode agir sozinho ou em combinação com outros para devastar as plantações. Esta descoberta fornece aos agricultores e cientistas uma compreensão mais clara do inimigo, oferecendo uma base necessária para desenvolver melhores estratégias para proteger esta fonte essencial de alimento.