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NEMATRANSFER – Quebrar o ciclo de declínio da Doença da Murchidão dos Pinheiros, possibilidade ou utopia? Descodificar os mecanismos subjacentes a transferência do nematode da madeira do pinheiro entre o inseto-vetor e a árvore hospedeira
Investigador Responsável - Luís Filipe Prazeres Bonifácio
Investigador responsável no CESAM - Ana Cristina da Silva Figueiredo
Programa - PTDC/AGR FOR/4391/2014
Período de Execução - 2016-04-01 - 2019-03-31 (36 Meses)
Entidade Financiadora - FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Financiamento para o CESAM - 73581 €
Financiamento Total - 199348 €
Instituicão Proponente - Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária (INIAV)
Instituições Participantes
Universidade de Lisboa
FCiências.ID - Associação para a Investigação e Desenvolvimento de Ciências FCiências.ID/CBV
Associação do Instituto Superior Técnico para a Investigação e Desenvolvimento (IST-ID)

A Doença da Murchidão dos Pinheiros (Pine Wilt Disease - PWD) é uma interação complexa estabelecida entre três organismos muito distintos: o Nematode da Madeira do Pinheiro (NMP), Bursaphelenchus xylophilus, o inseto vetor (género Monochamus) e uma a arvore conífera hospedeira (as espécies de insetos e de arvores variam no mundo). O nematode na América do Norte, onde é nativo, não afeta as coníferas autóctones, mas quando foi acidentalmente introduzido noutras partes do mundo causou a murchidão e morte a milhões de pinheiros, na Ásia (Japão, China e Coreia do Sul) e em Portugal, desde a sua deteção em 1999, onde só afeta o pinheiro bravo (ate 2012, quando foi encontrado em P. nigra) e é apenas transportado por M. galloprovincialis. O inseto vetor hiberna na forma larvar, dentro da árvore, até que o adulto se forma e emerge, no final de Maio. Se a árvore estiver infetada, o nematode transfere-se para o inseto, mas apenas para o adulto recém-formado, ainda no interior da camara pupal. Depois de emergir, o inseto adulto voa para se alimentar da casca fina de pinheiro saudáveis, necessário para a maturação sexual. As pequenas feridas que provoca constituem a porta para a entrada dos nematodes nos pinheiros saudáveis, e em poucas semanas murcham e morrem. Os Monochamus são insetos secundários, incapazes de colocar os ovos nos pinheiros saudáveis. Assim, para concluir o seu ciclo de vida necessitavam de encontrar árvores enfraquecidas por agentes abióticos (por ex. os incêndios florestais) ou agentes bióticos (tais como, os insetos escolitideos). No entanto, agora são portadores do agente de declínio dos hospedeiros, e em resultado, as suas populações aumentaram sem controlo, espalhando o nematode e a morte dos pinheiros. O Plano de Investigação proposto visa preencher as principais lacunas no conhecimento sobre a interação entre o NMP, os pinheiros hospedeiros e os insetos vetores, Monochamus galloprovincialis, com o intuito de que esta informação possa ser usada para quebrar o ciclo de infeção desta terrível doença. Os pinheiros mortos infetados com o NMP são colonizados por muitos insetos xilófagos, que passam meses dentro da madeira para completar seu ciclo de vida. No entanto, o NMP e apenas detetado nos Monochamus galloprovincialis adultos, nunca em pupas ou larvas e nunca noutras espécies de insetos, tais como cerambicideos morfologicamente próximos, que colonizam intensamente as mesmas árvores infetadas e constroem as suas camaras simultaneamente e nas proximidades. Assim, a primeira questão abordada e sobre o modo como o NMP reconhece o inseto vetor adulto recém-formado, ainda no interior da câmara de pupação no interior da madeira, e o que orienta o nematode a sair da madeira e entrar no aparelho de respiratório do Monochamus? Na procura de resposta serão feitas duas abordagens, onde a primeira (Tarefa 1) envolve o estudo anatómico detalhado do inseto vetor e os outros cerambicideos semelhantes, na procura de barreiras fisiológicas que impeçam a entrada do nematode. A segunda abordagem (Tarefa 2) será baseada no estudo dos químicos voláteis potencialmente emitidos pelo Monochamus adulto imaturo, que servirão de sinais para o nematode encontrar os insetos adequados, e no estádio de desenvolvimento preciso, para que a transmissão ocorra. A segunda questão diz respeito a segunda fase da transmissão da doença, e pretende descobrir, o que desencadeia a transferência do NMP de interior do inseto para os pinheiros saudáveis, durante a alimentação, dando sequência ao ciclo da infeção? Esta segunda questão estará, em princípio, relacionada com o reconhecimento pelo nematode de estímulos voláteis químicos (Tarefa 3), emitidos pela arvore hospedeira saudável. Estes voláteis poderão ser os mesmos que o inseto vetor descodifica para encontrar a árvore hospedeira enfraquecida, ou outros compostos mais específicos, cuja produção e libertação poderá ser induzida pelo dano provocado pela alimentação do inseto. Estas são perguntas ainda sem respostas que terão abordagens inovadoras, sendo convicção da equipa de investigação que o conhecimento dos mecanismos que condicionam a transmissão PWN fornecerá a base para o desenvolvimento de novos métodos de luta contra a propagação da doença. Os métodos de luta disponíveis em todo o mundo são baseados no corte e destruição das árvores sintomáticas e mortas, antes da emergência do inseto vetor, e o uso de armadilhas com atrativos químicos para a captura dos insetos durante o seu período de voo. No entanto, os atrativos disponíveis são apenas eficazes contra Monochamus já em fase reprodutiva. Adultos imaturos, com menos de duas semanas de idade, não respondem a estes estímulos, sendo neste período em que ocorre a maior parte da transmissão dos nematodes do inseto para o hospedeiro. Esta e uma lacuna importante na estratégia de controlo contra a doença da murchidão dos pinheiros, em todo o mundo, e que será abordada na Tarefa 4 deste projeto.


Membros neste projecto

Financiamento do CESAM: