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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.11.2016.tde-10052016-132152
Document
Auteur
Nom complet
Simone Cristiane Brand
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2016
Directeur
Jury
Pascholati, Sergio Florentino (Président)
Blumer, Silvia
Dalio, Ronaldo José Durigan
Furtado, Edson Luiz
Peña, Maria Isabel Balbi
Titre en portugais
Taxtomina A e Piriformospora indica no controle de Phytophthora nicotianae em citros e Phytophthora plurivora em faia (Fagus sylvatica)
Mots-clés en portugais
Citrus sunki
Acibenzolar-S-metílico
Endofítico radicular
Gomose
Suscetibilidade induzida
Toxina
Resumé en portugais
Espécies de Phytophthora tem se destacado ao longo da história devido ao seu potencial destrutivo, se iniciando com a devastadora P. infestans na Irlanda e se estende até os dias de hoje com P. nicotianae em citros e P. plurivora em faia. Uma característica importante deste grupo de patógenos é que as medidas de controle da doença se baseiam na prevenção da entrada do patógeno na área visto que, uma vez instalado, o produtor precisa conviver com o mesmo, pois não se dispõem de métodos efetivos de controle. Neste sentido, a busca por métodos de controle torna-se primordial. O endofítico radicular Piriformospora indica, tem-se destacado em vários patossistemas devido a sua habilidade de induzir resistência contra patógenos, aumentar a tolerância à estresses abióticos e promover o crescimento de plantas. Taxtomina A, produzida por Streptomyces scabies, é capaz de ativar mecanismos de defesa de plantas, os quais são efetivos contra agentes patogênicos. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de P. indica e da taxtomina A sobre P. nicotianae em citros e P. plurivora em faia. Ambos foram avaliados quanto ao seu efeito direto sobre os patógenos em questão. O indutor de defesa vegetal Bion® foi utilizado em alguns ensaios para fins de comparação. Plântulas de citros e faia foram tratadas com concentrações crescentes de taxtomina e parâmetros fisiológicos, bioquímicos e de controle da doença foram avaliados. Taxtomina A não apresenta efeito direto sobre os patógenos avaliados. Os dados de incidência da doença em plântulas de faia tratadas com taxtomina A nas concentrações de 10, 25, 50 e 100 μg se mostraram consistentes com a quantidade de DNA do patógeno no sistema radicular, demonstrando que, aparentemente, a toxina induziu suscetibilidade nas plântulas de faia. Em citros, para os parâmetros fisiológicos e bioquímicos avaliados, em linhas gerais, a taxtomina A nas concentrações de 50 e 100 μg demonstrou potencial de aplicação no patossistema citros - P. nicotianae. Quando avaliada a mortalidade de plantas inoculadas com o patógeno e tratadas com taxtomina, bem como, quando quantificado o DNA do oomiceto no sistema radicular, as referidas concentrações também apresentaram os melhores desempenhos. Plântulas das mesmas espécies foram submetidas a inoculação com P. indica, sendo avaliados os efeitos na promoção de crescimento, na atividade de enzimas e de genes relacionados ao processo de defesa, bem como, no controle da doença. Não foi observado efeito direto do endofítico radicular sobre os patógenos avaliados. Quando plântulas de citros foram inoculadas com P. indica e depois com P. nicotianae, não foi observada promoção de crescimento e controle da doença. As análises histológicas e moleculares demonstraram a presença do endofítico no sistema radicular de plântulas de citros e faia. Análises bioquímicas revelaram apenas aumentos pontuais no teor de proteínas e na atividade da β-1,3-glucanase e da peroxidase no tratamento com P. indica + P. nicotianae. Os genes PR-1.4, PR-1.8, PR-β-glucosidase e Hsp70 foram induzidos em plântulas inoculadas com P. indica e com o patógeno, bem como no tratamento com Bion® e patógeno, porém em menor magnitude. O endofítico P. indica ativa o sistema de defesa de plântulas de citros, no entanto, os mecanismos ativados não são efetivos para o controle da doença na interação citros - P. nicotianae.
Titre en anglais
Thaxtomin A and Piriformospora indica in the control of Phytophthora nicotianae in citrus and Phytophthora plurivora in beech (Fagus sylvatica)
Mots-clés en anglais
Citrus sunki
Acibenzolar-S-methyl
Gummosis
Induced susceptibility
Phytoxin
Root endophyte
Resumé en anglais
Phytophthora species has been important throughout history because of its destructive potential, starting with the devastating P. infestans in potatos in Ireland and extending to the present day with Phytophthora nicotianae on citrus and Phytophthora plurivora on beech. An important feature of this group of pathogens is that the disease control measures are based upon prevention of pathogen entry into the area since, once installed, producers have to live with it, because they do not have effective methods of control. Accordingly, the search for control methods becomes essential. The root endophytic fungus Piriformospora indica has been shown to induce resistance against pathogens, increase tolerance to abiotic stresses and promote the growth of plants. On the other hand, the phytotoxin thaxtomin A, produced by Streptomyces scabies, is able to activate plant defense mechanisms, which are effective against pathogens. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of P. indica and thaxtomin A on the control of P. nicotianae on citrus and P. plurivora on beech. Both were assessed for their direct effect on these pathogens. The plant defense inducer Bion® was used in some tests for comparison. Besides that, seedlings of citrus or beech were treated with P. indica or increasing concentrations of thaxtomin and physiological / biochemical parameters as well as those related to induction of resistance and disease control were evaluated. The results showed that thaxtomin A did no exhibit any direct effect on the pathogens. The incidence of disease on beech seedlings treated with thaxtomin A, in concentrations of 10, 25, 50 and 100 ug, were consistent with the amount of DNA of the pathogen in the root tissue, demonstrating that, apparently, the toxin induced susceptibility in the seedlings. In citrus, for the physiological and biochemical parameters evaluated, in general, the thaxtomin in the concentrations of 50 and 100 ug showed potential for application in the citrus pathosystem - P. nicotianae. When the mortality of the seedlings treated with thaxtomin and inoculated with the pathogen as well as the oomycete DNA amount in the root system were evaluated these concentrations also had the best performances. As mentioned above, seedlings of beech or citrus were also inoculated with the endophyte and its effect on growth promotion, enzyme activities, the expression of genes related to defense process and on disease control was measured. There was no direct effect of the root endophyte on the pathogens. When citrus seedlings were inoculated with P. indica and then with P. nicotianae, there was no growth promotion or disease control. Histological and molecular analysis showed the presence of the endophytic fungus inside the root system of citrus and beech seedlings. Biochemical analyzes revealed only occasional increases in protein content and the activities of β-1,3-glucanase and peroxidase in the treatment with P. indica + P. nicotianae in citrus seedlings. The genes PR-1.4, PR- 1.8, PR-β-glucosidase and Hsp70 were induced in seedlings inoculated with P. indica and challenged with the pathogen as well as in the treatment with the resistance inducer Bion® plus pathogen, but to a lesser magnitude. Finally, the endophytic P. indica is able to active defense system in citrus, however, the activated mechanisms seems not to be effective in controlling the disease in the interaction citrus - P. nicotianae.
 
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Date de Publication
2016-05-17
 
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