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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2005.tde-16062005-135554
Documento
Autor
Nome completo
Solange Maria Bonaldo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2005
Orientador
Banca examinadora
Pascholati, Sergio Florentino (Presidente)
Bedendo, Ivan Paulo
Estrada, Kátia Regina Freitas Schwan
Guzzo, Sylvia Dias
Kimati, Hiroshi
Título em português
Efeito de Saccharomyces cerevisiae na síntese de fitoalexinas em sorgo, na germinação e formação de apressórios por fungos fitopatogênicos e na proteção de pepino a Colletotrichum lagenarium e sorgo a Colletotrichum sublineolum.
Palavras-chave em português
antracnose
fitoalexina
fungo fitopatogênico
levedura
pepino
purificação
sorgo
Resumo em português
A levedura Saccharomyces cerevisiae tem potencial para o controle de doenças em algumas plantas, devido à capacidade de induzir resistência e de elicitar mecanismos de defesa. Entretanto, no processo de purificação de compostos elicitores presentes na parede celular de S. cerevisiae foi observado um baixo rendimento, dificultando a realização de experimentos, principalmente em campo. Assim, com o objetivo de otimizar o processo de extração do (s) elicitor (es) presentes na parede celular da levedura, células em suspensão foram autoclavadas por minutos ou horas, uma vez ou seqüencialmente. Em seguida, foi avaliado o conteúdo de carboidratos e de proteínas destas preparações que foram testadas na produção de fitoalexinas em mesocótilos de sorgo, previamente tratados ou não com abrasivo carborundum, e na germinação de conídios e formação de apressórios por Colletotrichum lagenarium e Colletotrichum sublineolum. Em função da maior concentração de carboidratos e da atividade elicitora em mesocótilos de sorgo, a preparação de levedura autoclavada por 4 horas seqüencialmente foi submetida ao processo de purificação. Cromatografias de troca iônica (CTI), com tampão Tris-HCl ou bicarbonato de amônio na eluição da coluna DEAE-Celulose, foram realizadas para separar as frações com maior poder elicitor das de baixo poder elicitor. Frações de ambas as cromatografias, induziram o acúmulo de fitoalexinas em mesocótilos de sorgo, previamente tratados ou não com abrasivo carborundum. Entretanto, frações provenientes da cromatografia com tampão bicarbonato de amônio foram capazes de inibir em 100% a germinação de conídios e a formação de apressórios dos fitopatógenos. Na proteção de pepino em câmara de crescimento, houve redução da área lesionada somente quando as plântulas de pepino receberam as frações provenientes da CTI com tampão Tris-HCl, dois dias antes da inoculação com o patógeno. Em casa-de-vegetação, fração proveniente da CTI com tampão bicarbonato de amônio conferiu proteção às plântulas de pepino contra C. lagenarium, mas sem aumento na atividade de peroxidases. Plantas de sorgo tratadas com as frações de ambas as cromatografias, apresentaram tendência a uma redução da área lesionada nas folhas tratadas e folhas superiores, com produção de fitoalexinas. A maior produção de fitoalexinas em plantas de sorgo foi observada em folhas tratadas com a preparação bruta da levedura autoclavada por 4 horas seqüencialmente. Os resultados do presente trabalho indicam a existência de compostos termoestáveis na parede celular da levedura, liberados em maior concentração em função da autoclavagem seqüencial, capazes de induzir o acúmulo de fitoalexinas em mesocótilos e folhas de sorgo, com atividade antifúngica sobre C sublineolum e C. lagenarium e potencial para induzir resistência local em pepino contra C. lagenarium e resistência local e sistêmica em sorgo contra C. sublineolum.
Título em inglês
Effect of Saccharomyces cerevisiae in phytoalexin synthesis in sorghum, on germination and appressorium formation by plant pathogenic fungi and in the protection of cucumber against Colletotrichum lagenarium and sorghum against Colletotrichum sublineolum.
Palavras-chave em inglês
anthracnose
cucumber
phytoalexin
plant pathogenic fungi
purification
sorghum
yeast
Resumo em inglês
The yeast Saccharomyces cerevisiae has potential in the control of diseases in some plants by the ability to induce resistance and elicits defence mechanisms. However, in the process of purification of elicitor (s) present in the cell wall of S. cerevisiae a low efficiency was observed during the process, making difficult to carry out experiments, mainly in field. Thus, to optimize the process of extraction of the elicitor (s) present in the cell wall of the yeast, cells in suspension were autoclaved by minutes or hours, once or in sequence. After autoclaving the carbohydrate and proteins content of these preparations were determinate and they were tested in phytoalexin accumulation in sorghum mesocotyls, previously treated or not with the abrasive carborundum, and conidia germination and appressorium formation by Colletotrichum lagenarium and Colletotrichum sublineolum. Because of the higher carbohydrate content and the highest elicitor activity in sorghum mesocotyls, the preparation autoclaved by 4 hours in sequence was selected for the purification process. Ion exchange chromatography (IEC) using Tris-HCl or ammonium bicarbonate buffer for column elution, were used to separate fractions with higher elicitation activity from those exhibiting lower elicitation activity. Fractions from the chromatography obtained using either buffer induced the accumulation of phytoalexin in sorghum mesocotyls, previously treated or not with the abrasive carborundum. However, the fractions from the chromatography with ammonium bicarbonate buffer were able to inhibit in 100% the conidia germination and appressorium formation by the phytopathogens. In the protection of cucumber in growth chamber, there was a reduction in symptoms only when the cucumber seedlings were treated with the fractions from the IEC with Tris-HCl buffer, two days before the inoculation with the fungus. In greenhouse, fraction from the IEC with ammonium bicarbonate buffer was able to protect cucumber seedlings against C. lagenarium, but without increase peroxidases activity. Sorghum plants treated with the fractions, obtained using either buffer, exhibited reduced infection in the treated leaves and leaves just above, with phytoalexin production. The highest phytoalexin production in sorghum plants was observed in leaves treated with the crude preparation of the yeast autoclaved by 4 hours sequentially. The results of the present study indicate the presence of termoestable compounds in the cell wall of the yeast, released in higher concentrations in function of the sequential autoclavage, that are able to induce phytoalexin accumulation in sorghum mesocotyls and leaves, with antifungal activity on C. sublineolum and C. lagenarium and potential to induce local resistance in cucumber against C. lagenarium and local and systemic resistance in sorghum against C. sublineolum.
 
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Solange_Bonaldo.pdf (1.30 Mbytes)
Data de Publicação
2005-06-17
 
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