Publicação: Prospecção de elicitores derivados de patógenos visando o controle da mancha bacteriana do tomateiro
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Data
Autores
Orientador
Halfeld-Vieira, Bernardo de Almeida
Coorientador
Pós-graduação
Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
As plantas são capazes de reconhecer moléculas derivadas de patógenos e desencadear a resistência sistêmica adquirida (SAR). Em bactérias fitopatogênicas, os elicitores são componentes constitutivos de estruturas celulares, como flagelos e lipopolissacarídeos (LPS). Assim, buscou-se selecionar componentes estruturais de Xanthomonas spp. incompatíveis ao tomateiro, visando controle da mancha bacteriana (Xanthomonas perforans). Inicialmente, suspensões de células de 11 isolados de Xanthomonas spp foram infiltradas nas folhas para avaliação da capacidade de ocasionar reação de hipersensibilidade (HR), e as incompatíveis, tiveram o LPS e flagelos purificados. O LPS dos isolados foi aplicado em diferentes concentrações nas plantas, via pulverização e infiltração e após 24 h, X. perforans foi inoculada. Avaliaram-se reações de arroxeamento ou amarelecimento muito evidente, tênue ou nenhuma reação ao redor da área infiltrada. Nenhum tratamento via pulverização apresentou reação visível, enquanto via infiltração, os isolados CPATU XANS 29, CNPA 329, XapSP, XapRR foram os que mais promoveram a visualização da reação, indicando reconhecimento pela planta do elicitor infiltrado. Com base nos resultados, um experimento com estes isolados foi feito para avaliar o número de sítios de infecção, na concentração 5,3 μg mL-1 (1D), aplicados via pulverização, solo e infiltração. XapSP apresentou maior redução dos sítios de infeção quando aplicado via solo. Uma segunda repetição do experimento foi feita, porém, avaliando severidade da doença e XapSP também apresentou melhores porcentagens de redução de severidade, via solo. Com esses resultados, um terceiro experimento foi conduzido, com o isolado XapSP, aplicado via solo, visando avaliar severidade, teor de clorofila e a atividade das enzimas peroxidase (PO), polifenoloxidase (PPO). Quanto à severidade, a AACPD foi reduzida em 45% e, em relação ao teor de clorofila, até o 4º dia não foi observada diferença significativa entre os tratamentos, e até os 14 dias, o LPS + X. perforans, LPS sozinho e X. perforans sozinha não apresentaram diferenças entre si. Quanto à atividade de PO, no tratamento LPS + X. perforans inoculada, apresentou um aumento gradativo, que se manteve durante os 15 dias de avaliação. No entanto, a concentração de PPO foi acentuada somente nos primeiros três dias após inoculação e reduzida em seguida. Posteriormente, experimentos com flagelos de cada isolado foram conduzidos. Os flagelos dos isolados foram aplicados, primeiramente, em diferentes concentrações, via infiltração e pulverização e a X. perforans inoculada após 24 h, para avaliar se haveria alguma reação danosa, o que não foi observado em nenhum tratamento. Conduziu-se, então, um segundo experimento para avaliação de severidade com todos os isolados, na concentração 8,35 μg mL-1 (1D), via pulverização, infiltração e solo. Maior redução na ACCPD foi no tratamento com XapRR, aplicado via pulverização. A prospecção de elicitores é o primeiro passo para desenvolver um produto para uso agrícola, e assim, o elicitor componente celular LPS de XapSP e flagelos de XapRR são promissores e passíveis de produzir essas moléculas em grande escala.
Resumo (inglês)
Plants can recognize pathogen-derived molecules and trigger systemic acquired resistance (SAR). In plant pathogenic bacteria, several of these elicitors are structural components constitutively present in the pathogen, such as flagellin and cell walls lipopolysaccharide (LPS). This project aims at selecting structural components of incompatible Xanthomonas spp. of tomato, aiming to control the bacterial spot in tomatoes (Xanthomonas perforans). Cell suspensions from 11 isolates of Xanthomonas spp were infiltrated in the leaves to assess the ability to cause a hypersensitivity reaction (HR), and the incompatible ones had their LPS and flagella purified. The LPS of the isolates was applied in different concentrations in the plants, via spraying and infiltration and after 24 h, X. perforans was inoculated. Very evident purplish or yellowing reactions were evaluated, with slight or no reaction around the infiltrated area. No spray treatment showed a visible reaction, whereas infiltration showed that the isolates CPATU XANS 29, CNPA 329, XapSP, XapRR were the ones that most promoted the visualization of the reaction, indicating recognition by the plant of the infiltrated elicitor. Based on the results, an experiment with these isolates was carried out to evaluate the number of infection sites, in the concentration 5.3 μg mL-1 (1D), applied via spraying, soil and infiltration. XapSP showed a greater reduction in infection sites when applied via soil. A second repetition of the experiment was done, however, assessing the severity of the disease and XapSP also showed better percentages of severity reduction, via soil. With these results, a third experiment was conducted, with the isolate XapSP, applied via soil, aiming to evaluate severity, chlorophyll content and the activity of the enzymes peroxidase (PO), polyphenoloxidase (PPO). The AUDPC was reduced by 45% and in relation to the chlorophyll content, until the 4th day there was no significant difference between the treatments, and until the 14th day, the LPS + X. perforans, LPS alone and X. perforans alone showed no differences between them. As for PO activity, in the inoculated LPS + X. perforans treatment, it presented a gradual increase, which was maintained during the 15 days of evaluation. However, the concentration of PPO was accentuated only in the first 3 days after inoculation and reduced thereafter. Subsequently, experiments with flagella of each isolate were conducted. The flagella of the isolates were applied, first, in different concentrations, via infiltration and spraying and the X. perforans inoculated after 24 h, to assess if there would be any harmful reaction, which was not observed in any treatment. A second experiment was carried out to evaluate the severity of all isolates, at a concentration of 8.35 μg mL-1 (1D), via spraying, infiltration, and soil. The greatest reduction in AUDPC was in the treatment with XapRR, applied via spraying. The prospecting of elicitors is the first step to develop a product for agricultural use, and thus, the LPS cellular component elicitor of XapSP and XapRR flagella are promising and capable of producing these molecules on a large scale.
Descrição
Palavras-chave
Bactéria fitopatogênica, Incompatibilidade, Reação de hipersensibilidade, Xanthomonas euvesicatoria pv. perforans, Phytopathogenic bacteria, Incompatibility, Hypersensitivity reaction
Idioma
Português
