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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2019.tde-20191220-140927
Document
Auteur
Nom complet
Mírian Josefina Baptista
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2000
Directeur
Titre en portugais
Envolvimento de exsudados radiculares, compostos fenólicos e enzimas vegetais na compatibilidade entre isolados do fungo ectomicorrízico Pisolithus tinctorius e plântulas de Eucalyptus urophylla
Mots-clés en portugais
COMPOSTOS FENÓLICOS
ENZIMAS
EUCALIPTO
EXSUDATOS RADICULARES
FUNGOS MICORRÍZICOS
Resumé en portugais
A colonização das raízes pelos fungos ectomicorrízicos resulta em inúmeras benefícios para o desenvolvimento da planta hospedeira. Embora geralmente não seja observada especificidade entre os fungos ectomicorrízicos e a planta, existem diferentes graus de compatibilidade entre os simbiontes. Nas interações incompatíveis, a planta reage à presença do fungo com reações semelhantes as observadas em interações com fitopatógenos. A reação da planta limita a simbiose e reduz ou elimina os benefícios da micorrização. Não se sabe ainda em que momento ocorre a determinação da incompatibilidade da interação, mas recentemente, estudos envolvendo isolados compatíveis e incompatíveis de P. tinctorius e E. urophylla têm buscado determinar os fatores necessários para o desenvolvimento de uma interação compatível. Este trabalho teve como objetivos determinar as reações de plântulas de E. urophylla á inoculação com dois isolados de P. tinctorius (isolados de eucalipto e de Pinus) e verificar o efeito de exsudatos e compostos fenólicos radiculares sobre o crescimento in vitro destes fungos. Foi analisada a atividade das enzimas vegetais relacionadas às reações de defesa da planta: β-1,3-glucanase, quitinase e peroxidase 6, 12, 24 e 72 horas após a inoculação de plântulas de E. urophylla com dois isolados de P. tinctorius: um isolado de Pinus (185) e um isolado de eucalipto (1604). As etapas da infecção micorrízica foram caracterizadas através de cortes anatômicos 24, 72, 96 e 120 horas após a inoculação, para verificar a ocorrência de reações estruturais de defesa. Foi feita a dosagem de compostos fenólicos totais em cada uma destas etapas para quantificar a produção de compostos fenólicos nas raízes. Para avaliar o efeito de exsudatos radiculares sobre o crescimento dos isolados de P tinctorius, plântulas de E. urophyla e foram crescidas em placas de petri, contendo meio de cultura por 30 dias, em seguida as plantas foram retiradas e as mesmas placas foram utilizadas para o crescimento dos isolados 185 e 1604 de P. tinctorius. O efeito de compostos fenólicos radiculares foi avaliado através de mistura de compostos fenólicos, extraídos de raízes de E. urophylla, no meio de cultura utilizado para o crescimento dos fungos. O isolado 1604 de P. tinctorius iniciou a colonização das raízes 24 horas após a inoculação enquanto o isolado 185 só iniciou a colonização após 72 horas. Embora o crescimento do isolado 185 em meio de cultura seja mais rápido e vigoroso, a infecção pelo isolado 1604 foi mais rápida, confirmado sua maior compatibilidade com E. urophylla. Não foram observadas alterações na atividade da β-1,3-glucanase. A atividade da quitinase foi inibida nas plantas inoculadas com o isolado 1604, 72 horas após a inoculação. A atividade da peroxidase foi aumentada 6 horas após a inoculação com o isolado 1604, mas este aumento não se manteve e a atividade foi reduzida em seguida. As plantas inoculadas com o isolado 185 também apresentaram redução na atividade da peroxidade. As plantas inoculadas com o isolado 185 apresentaram um aumento na concentração de compostos fenólicos totais 96 horas após a inoculação, este aumento também não se manteve e não impediu o desenvolvimento do isolado 185 na raiz. Os exsudatos radiculares de P. caribaea e E. urophylla foram estimulantes para o crescimento assimbiótico do isolado 185 de P. tinctorius e o crescimento do isolado 1604 foi inibido pelos exsudatos radiculares de P. caribaea. No entanto, os compostos fenólicos radiculares de E. urophylla foram inibitórios para o crescimento do isolado 185 de P. tinctorius e não tiveram efeito sobre o crescimento do isolado 1604. Possivelmente os exsudatos e compostos fenólicos radiculares têm um papel importante na determinação da compatibilidade entre estes fungos e suas plantas hospedeiras. As reações observadas no início da interação: indução da atividade de peroxidase nas plantas inoculadas com o isolado 1604 e o acúmulo de compostos fenólicos nas raízes inoculadas como isolado 185, não se mantiveram e não impediram o desenvolvimento subsequente do fungo na raiz. Aparentemente, diversos fatores são responsáveis pela compatibilidade de P. tinctotius e suas plantas hospedeiras, sendo necessários maiores estudos para se determinar a importância de cada estágio da interação no desenvolvimento da simbiose.
Titre en anglais
Role of root exudates, phenolic compounds and plant enzymes in the compatibility between isolates of the ectomycorrhizal fungus Pisolitus tinctorius and Eucalyptus urophylla seedlings
Resumé en anglais
Specificity is note generally observed in mycorrhizal associations but there are different degrees of compatibility between the simbionts. In incompatible interactions, the plant reacts against infection with structural and biochemical defences like in pathogenic interactions. When incompatibility is triggered is unknown, but recently, interactions between P. tinctorius isolates and E. urophylla have been used in studies of the factors involved in compatibility. The study investigated the initial stages of ectomycorrhizal infection in compatible and incompatible interactions between P. tinctorius and E. urophylla to determine the plant reaction and the effect of root exudates and phenolic compounds on the assymbiotic growth of the two isolates. E. urophylla seedings were inoculated with a compatible (1604) and a incompatible (185) isolate of P. tinctorius and enzymatic activities of β-1, 3-glucanase, chitinase and peroxidase were evaluated at 6, 12, 24 and 72 hours after inoculation by the two isolates. Anatomical study using optical microscopy was carried out at 24, 72, 96 and 120 hours after inoculation and concentration of phenolic compounds was evaluated at the same time. To evaluate the effect of root exudates on growth of P. tinctorius isolates E. urophylla and P. caribaea seedlings were grown in petri dishes with culture medium for 30 days. After that, plants were removed and P. tinctorius isolates were grown in the same medium. The effect of E. urophylla root phenolic compounds was studied using them mixed with the medium used to grow P. tinctorius isolates. The fungal isolate 1604 infected and colonized E. urophylla roots faster than isolate 185. β-1,3-glucanase activity did not change on the course of infection but chitinase was reduced 72 hours after inoculation with isolate 1604. Peroxidase activity was reduced on the roots of inoculate plants, but on the plants inoculated with isolate 1604, there was an increase at 6 hours after inoculation. This increase did not reduce root colonization by the isolate 1604. Phenolic compounds accumulated un the roots inoculated with isolate 185, 96 hours after inoculation but it did not reduce root colonization, E. urophylla and P. caribaea root exudates did not reduce growth rate in vitro of the isolate 185 but growth rate of the isolate 1604 was inhibited by the P. caribacea root exudates. The Root phenolic compounds of E. urophylla reduced the growth rate of isolate 185 and had no effect on the growth of the isolate 1604. The differential effect of root exudates and root phenolic componds suggests that there may be a recognition mechanism leading to the determination of compatibility between P. tinctorius isolates and E. urophylla. The enzymatic activity on the roots or phenolic compounds produced after infection were not related to reduction of fungal growth rate in the roots of E. urophylla.
 
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Date de Publication
2019-12-20
 
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