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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2019.tde-20191220-112718
Document
Auteur
Nom complet
Erna Elisabeth Bach
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 1997
Directeur
Titre en portugais
Distinção morfológica e isoenzimática de Bipolaris spp. e Drechslera tritici-repentis do trigo; aspectos bioquímicos das interações e indução de resistência
Mots-clés en portugais
FUNGOS FITOPATOGÊNICOS
HELMINTOSPORIOSE
ISOENZIMAS
MANCHA AMARELA
MORFOLOGIA
PODRIDÃO COMUM DE RAÍZES
RESISTÊNCIA GENÉTICA VEGETAL
TRIGO
Resumé en portugais
As doenças do trigo causadas por Bipolaris bicolor, Bipolaris sorokiniana e Drechslera tritici-repentis têm sido as causas mais importantes da baixa produtividade, acarretando consideráveis perdas no rendimento e redução de proteínas nos grãos utilizados para produção de farinhas. O objetivo do presente trabalho foi diferenciar os isolados com base na morfologia e bioquímica, estudar os sintomas e analisar as alterações bioquímicas nas diferentes interações planta-patógeno, bem como a indução de resistência como método alternativo de controle das mesmas. Morfologicamente os conídios dos isolados de D. tritici-repentis apresentaram-se significativamente maiores, em comprimento, do que os dos isolados de B. sorokiniana. Por sua vez, os isolados de B. bicolor apresentaram conídios mais largos do que os de D. tritici-repentis e B. sorokiniana. Análises eletroforéticas envolvendo esterases permitiram diferenciar os isolados de Drechslera sp. dos de Bipolaris sp. Testes de patogenicidade em casa-de-vegetação demostraram que o cultivar BH-1146 foi suscetível a todos os patógenos, na concentração de 105 conídios/mL e resistente na concentração de 103conídios/mL. O cultivar IAC-24 foi suscetível a todos os patógenos, em ambas as concentrações, e para os isolados de B. bicolor, um patógeno de raíz, foram observadas manchas foliares. Em plantas de trigo, a expressão da suscetibilidade pode ser alterada após o tratamento com indutores, antes da inoculação com o patógeno. Assim, plantas de trigo tratadas com conídios inativados pelo calor ou goma xantana, 48 e 72 horas antes da aplicação do patógeno, exibiram resistência induzida sistêmica. O tratamento não afetou a germinação nem a formação de apressório pelos conídios, sugerindo assim uma inibição após o processo de penetração. Sob condições de casa-de-vegetação foi obtido mais de 90% de proteção. As atividades da peroxidase, polifenoloxidade, beta-1,3-glucanase e a concentração de proteínas e teor de fenóis analisados e quantificados nos extratos foliares de plantas de trigo inoculadas com todos os isolados fúngicos. A atividade da peroxidase e a quantidade de fenóis nos extratos de plantas infectadas do cultivar suscetível, foram maiores do que das plantas sadias. Em relação a atividade da polifenoloxidase, beta-1,3-glucanase e concentração de proteínas, os valores foram menores do que os encontrados nas plantas sadias. Foram observadas também alterações metabólicas em plantas suscetíveis após a indução de resistência. Em relação as isoenzimas de esterase, atividades de beta-1,3-glucanase e polifenoloxidase e a concentração de proteínas estas tiveram aumento em relação as plantas sadias e infectadas. Os fenóis nas plantas tratadas tiveram redução em sua concentração. Essas alterações metabólicas induzidas nas plantas suscetíveis foram equivalentes as observadas nas plantas resistentes. Finalmente, os resultados sugerem que a resistência é devida a um grupo de substâncias e enzimas envolvidas na defesa da planta.
Titre en anglais
Morfophological and isoenzymatic distinction of Bipolaris spp. and Drechslera tritici-repentis isolated from wheat; biochemical aspects of interaction and induction of resistance
Resumé en anglais
Wheat diseases caused by Bipolaris bicolor, Bipolaris sorokiniana and Drechslera tritici-repentis are the most important causes reduction in productivity and protein concentration level in grain used for meal. This work was developed to distinguish the isolates based upon morphological and biochemical analyses, symptoms on wheat plants and to study the biochemical changes in the host-pathogen interaction, as well as possible alternatives methods of disease control. Regarding fungal morphology, it was observed that the length of conidia of D. tritici-repentis isolates was significantly longer than those of B. sorokiniana. B. bicolor isolates exibed larger conidia than D. tritici-repentis and B. sorokiniana. Based on electrophoretic analysis of esterase isoenzymes it was possible to differentiate isolates of Bipolarissp. From Drechslera sp. Under greenhouse conditions, wheat plants from cultivar BH-1146 were susceptible at a concentration of 105 conidia/mL and resistant at 103 conidia/mL. The B. bicolor, a root pathogen, was able to cause tan spot in wheat leaves. The expression of susceptibility could be changed in wheat plants after treatment with induces before inoculation. Thus, plants treated with suspension of heat-killed conidia or xanthan gum, 48 or 72 hours before the challenger inoculation, exhibited a remarkable decrease in susceptibility, showing systemic induced resistance. The treatment with the inducers did not affect germination neither appressoria formation on the leaf, suggesting that inhibition occurred after the penetration process. Under greenhouse conditions, more than 90% protection was obtained in the plants. The activities of peroxidases, polyphenol oxidases and beta-1,3-glucanases, and the concentration of proteins and phenols were observed in leaf extracts of wheat plants inoculated with the fungi. The content of phenols and peroxidase activity in extracts from infected plants of a susceptible cultivar were found to be higher than those of healthy plants. The activity of polyphenol oxidase, beta-1,3-glucanase and protein concentration decreased when compared with those of healthy plants. Susceptible plants exhibiting induced resistance, changes in isoenzymes, activities of polyphenol oxidases, beta-1,3-glucanases and protein concentration. For phenols, the concentration was reduced when compared to healthy and infected plants. These metabolic changes in induced susceptible plants induced were equal to those observed in resistant plants. The results suggest that resistance is due to a group of substances and enzymes involved in defense.
 
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Date de Publication
2019-12-20
 
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