Efeito do silício nas concentrações de lignina e de açúcares em bainhas de folhas de arroz infectadas por Rhizoctonia solani

Abstract

A queima das bainhas, causada pelo fungo Rhizoctonia solani Kühn, é uma das mais importantes doenças que afetam a produção de arroz no mundo. Este trabalho teve como objetivo verificar o efeito do silício (Si) nas concentrações de lignina solúvel e insolúvel e de açúcares totais em bainhas de folhas de arroz infectadas por R. solani. Plantas de arroz dos cultivares BR-Irga-409 e Labelle foram cultivadas em solução nutritiva sem (0 mM) ou com (2 mM) Si. A concentração de Si nas bainhas das folhas das plantas dos cultivares BR-Irga-409 e Labelle supridas com Si aumentou em 77% e 84%, respectivamente, em relação às plantas não supridas com Si. O comprimento relativo da lesão de queima das bainhas foi significativamente menor nas bainhas das plantas supridas com Si em relação às bainhas das plantas não supridas com esse elemento. Não houve efeito do Si e nem da inoculação com R. solani nas concentrações de mananas, galactanas, arabinanas, xilanas, glucanas e de açúcares totais nas bainhas das plantas dos dois cultivares. Para as plantas dos dois cultivares supridas com Si, a concentração de açúcares totais foi menor quando comparada com a dos dois cultivares na ausência de Si. Não houve variação na concentração de lignina insolúvel, solúvel e total entre os cultivares. As concentrações de lignina insolúvel e total foram maiores nas plantas supridas com Si, independentemente da inoculação com R. solani. Em conclusão, plantas de arroz supridas com Si foram mais resistentes à queima das bainhas devido a uma maior lignificação dos tecidos das bainhas e menor concentração de açúcares totais.Palavras-chave: escleródios, nutrição mineral, Oryza sativa L., patógeno de solo, queima das bainhas. Effect of silicon on lignin and sugar concentrations of leaf sheaths in rice plants infected by Rhizoctonia solaniAbstract Sheath blight, caused by the fungus Rhizoctonia solani Kühn, is the major disease affecting rice production worldwide. This study aimed to verify the effect of silicon (Si) on the concentrations of soluble and insoluble lignin and sugars in the leaf sheaths of rice plants infected by R. solani. Rice plants from cultivars BR-Irga-409 and Labelle were grown in nutrient solution without or with Si (2 mM). As compared to plants non-supplied with Si, the Si concentration in leaf sheaths in cultivars BR-Irga-409 and Labelle supplied with Si increased by 77% and 84%, respectively. The relative lesion length of sheath blight was significantly lower in plants supplied with Si compared to non-supplied plants. There was no effect of Si or inoculation with R. solani on the concentrations of mannans, galactans, arabinans, xylans, glucans and sugars in the sheaths of plants from both cultivars. There was no variation in the concentrations of insoluble, soluble and total lignin between the cultivars. The concentrations of total and insoluble lignin were higher on plants supplied with Si regardless of inoculation with R. solani. In conclusion, the rice plants supplied with Si were more resistant to sheath blight due to an increas...

Tools for Nano-Enabled Agriculture: Fertilizers Based on Calcium Phosphate, Silicon, and Chitosan Nanostructures

“…Inside the plan, after precipitating as SiO 2 and being incorporated into biological structures (e.g., the cell-wall), Si exerts its protective action forming a physical barrier [81] as component in the lignin-carbohydrate complex in leaf epidermal cell walls and inducer of lignification in these structures which confer resistance to pests and pathogens [82]. However, this passive role is too simplistic and does not explain why plants supplemented with Si are better suited to face exogenous stresses.…”

Effects of Soluble Silicate and Nanosilica Application on Rice Nutrition in an Oxisol

“…Lignin contributes to plant pathogen resistance by reinforcing cell walls (Hatfield and Vermerris, 2001). Studies on rice have reported that Si increases lignin concentration in plant tissues (Rodrigues et al, 2005;Cai et al, 2008;Schurt et al, 2013). Si may associate with the lignin-carbohydrate complex in rice leaf epidermal cell walls and increase the lignification of these structures (Inanaga et al, 1995).…”

“…Nevertheless, the bark accumulates the most Si content, followed by the leaves and the panicles (Mendes et al, 2011). Silicon confers pathogen resistance to plants by forming a mechanical barrier (Schurt et al, 2013). Silicate fertilization may also increase crop yield.…”

“…The inc-rease of rice sheath lignification is one of the beneficial effects of Si. Element Si is associated with the lignincarbohydrate complex in leaf epidermal cell walls and increases lignification in these structures, consequently improving resistance to pests and pathogens (biotic factors) (Schurt et al, 2013). The presence of Si in the leaf blades, sheaths, and stems reduces the C content present in these parts of the plant.…”

Ação in vitro de fontes de silício sobre isolados de Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens

“…The fungicide tolylfluanid was used as a positive control. Paper discs embedded with the test compounds at different concentrations were placed in the center nas plantas, como o aumento na síntese de compostos fenólicos e das enzimas peroxidase, polifenoloxidase e quitinase (25); além de induzir o fortalecimento da parece celular, com o aumento do teor de lignina, dificultando a penetração de patógenos na planta hospedeira (12,21), contribuindo na redução de componentes epidemiológicos como o índice de esporulação, número total de pústula e severidade da doença (5).…”