Mecanismos de defesa eliciados por ulvana contra Uromyces appendiculatus em três cultivares de feijoeiro

Abstract

O feijão é considerado um alimento de grande importância econômica e social, constituindo uma das principais fontes de proteína utilizadas na alimentação da população brasileira. Dentre o grande número de doenças que ocorrem na cultura, a ferrugem causada pelo fungo Uromyces appendiculatus F. Strauss é considerada uma das mais importantes, podendo causar prejuízos de até 45% na produção em cultivares suscetíveis, sob ambiente favorável (Jesus Junior et al., 2001).Os primeiros sintomas são observados na superfície abaxial das folhas, 6 a 7 dias após a infecção, como pequenas manchas esbranquiçadas "flecks" levemente salientes, recobertas pela cutícula da folha, que vão aumentando de tamanho, até que aos 10 a 12 dias rompem a epiderme formando pústulas maduras marrom-avermelhadas, que caracterizam o sintoma típico. As temperaturas mais adequadas para a germinação dos uredósporos estão entre 12,5 e 22ºC (Mcmillan et al., 2003).Apesar de existência de cultivares resistentes à ferrugem, o controle genético desta doença é dificultado devido à presença de inúmeras raças fisiológicas do patógeno (Singh, 2001). Devido aos problemas ambientais causados pelo uso de agrotóxicos e aos freqüentes relatos do aparecimento de isolados de U. appendiculatus resistentes aos fungicidas, a agricultura moderna exige o desenvolvimento de medidas alternativas ao controle químico. A indução de resistência pode ser entendida como o aumento da atividade dos mecanismos estruturais e/ou bioquímicos de respostas de defesa da planta pela utilização de agentes externos, de origem biótica ou abiótica. Os RESUMOO objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do polissacarídeo ulvana em induzir resistência à ferrugem e estudar os mecanismos de defesa desencadeados em cultivares de feijoeiro apresentando diferentes níveis de resistência. Para tanto, plantas de feijoeiro do grupo carioca, BR IPA -11 Brígida (resistente), Pérola (moderadamente suscetível) e IPR Juriti (suscetível), foram pulverizadas com ulvana (10 mg/mL) ou água destilada (testemunha) aos 6 e 3 dias antes da inoculação com Uromyces appendiculatus. Ulvana reduziu o diâmetro das pústulas nas três cultivares e provocou o aumento na atividade de glucanases apenas na cv. Pérola, 48 h após a inoculação. O polissacarídeo não inibiu a germinação do fungo em discos foliares e não alterou a atividade de peroxidases. Comparando-se as cultivares, Brígida exibiu significativamente um menor número e diâmetro de pústulas, mas possibilitou a maior germinação de uredósporos na superfície foliar. As atividades de peroxidases e glucanases foram menores nessa cultivar em relação à suscetível (Juriti). Com base nos resultados, discute-se o papel de alguns mecanismos nas resistências basal e induzida por ulvana em feijoeiro em relação ao agente causal da ferrugem. Palavras-chave: Ferrugem, germinação, indução de resistência, proteínas-RP. ABSTRACT Mechanisms of defense elicited by ulvan against Uromyces appendiculatus in three bean cultivarsThe aim of this work was to evaluate the potential of algal po...

Algal polysaccharides as source of plant resistance inducers

“…The eliciting defense activated by ulvan has been reported in other pathosystems such as bean-U. appendiculatus (Borsato et al, 2010) and bean-C. lindemuthianum (Freitas & Stadnik, 2012), where the polysaccharide increased the post-infection activity of glucanase and peroxidase, respectively. Increase in peroxidase activity occured in apple plants at 72 h after infection with C. gloeosporioides, but not earlier and without affecting glucanase (Araujo & Stadnik, 2013).…”

“…Borsato et al (2010) observed that the ulvan spray increased glucanase activity in the moderately susceptible bean cv. Pérola, but not in 'Juriti', a cultivar that is highly susceptible to U. appendiculatus.…”

“…and can reduce the severity of a broad range of diseases on beans, such as rust (Uromyces appendiculatus (Persoon) Link) (Borsato et al, 2010;Delgado et al, 2013), anthracnose (C. lindemuthianum) (Paulert et al, 2009;Freitas & Stadnik, 2012) and powdery mildew (E. poligoni) (Jaulneau et al, 2011). In addition, the polissaccharide has shown promising results against other diseases such as Glomerella leaf spot (C. gloeosporioides (Penzig) Penzig and Saccardo) on apple (Araújo et al, 2008;Araújo & Stadnik, 2013) and powdery mildew (Blumeria graminis (DeCandole) Speer) on wheat and barley (Paulert et al, 2010;Jaulneau et al, 2011).…”

“…Thus, this polysaccharide may be efficient against necrotrophic pathogens, because this pathway is generally involved in defense responses against these pathogens (Glazebrook, 2005;Araújo et al, 2012). However, it was also demonstrated that ulvan can control biotrophic (Borsato et al, 2010;Paulert et al, 2010) and hemibiotrophic fungi (Paulert et al, 2009;Freitas & Stadnik, 2012). The expression of PR-1, a known marker for SA pathway, has been observed after the treatment with ulvan (Cluzet et al, 2004).…”

<b>Cultivar-specific and ulvan-induced resistance of apple plants to Glomerella leaf spot are associated with enhanced activity of peroxidases</b> - doi: 10.4025/actasciagron.v35i3.16174

“…Indeed, induced resistance has often been correlated with enhanced POD activity in apple plants (BAYSAL;ZELLER, 2004;BRISSET et al, 2000;HASSAN;. Glucanases are lytic enzymes that hydrolyze β-1,3-glucans, one of the major components of the cell walls of fungi and bacteria ( VAN LOON et al, 2006), and an increase in GLU activity has been associated with apple resistance against fire blight (BRISSET et al, 2000) and ulvan-induced resistance against bean rust (BORSATO et al, 2010).…”