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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-130940
Documento
Autor
Nombre completo
José Renato Stangarlin
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 1999
Director
Título en portugués
Atividades de Ribulose-1,5-Bifosfato Carboxilase (Rubisco), Clorofilase, β-1,3 Glucanase e Quitinase e conteúdo de clorofila em cultivares de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) infectados com Uromyces appendiculatus ou Phaeoisariopsis griseola
Palabras clave en portugués
ATIVIDADE ENZIMÁTICA
CLOROFILA
FEIJÃO
FERRUGEM
FUNGOS FITOPATOGÊNICOS
MANCHA ANGULAR
VARIEDADES VEGETAIS
Resumen en portugués
A infecção por patógenos foliares pode interferir no aparato fotossintético em função da destruição de tecido fotossintetizante, decorrente da formação de lesões, bem como por alterações produzidas no metabolismo da área verde remanescente de folhas doentes, tais como na taxa de tomada de CO2, no teor de pigmentos e nas atividades de enzimas do ciclo de Calvin. A intensidade dessas interferências depende do genótipo do hospedeiro, bem como do modo de colonização do patógeno. Dessa forma, este trabalho teve por objetivos verificar as modificações no conteúdo de clorofilas, nas atividades de clorofilase, ribulose-1,5-bifosfato carboxilase (Rubisco) e das enzimas de defesa vegetal β-1,3 glucanase e quitinase, em cultivares de feijoeiro com diferentes níveis de resistência à infecção pelos patógenos hemibiotrófico P. griseola (mancha angular) e biotrófico U. appendiculatus (ferrugem). Plantas das cultivares Carioca e Rosinha, com moderada e alta suscetibilidade aos patógenos, respectivamente, foram cultivadas em câmara-de-crescimento e inoculadas na 2ª folha trifolíolada com suspensão de conídios de P. griseola ou urediniósporos de U. appendiculatus. Após o aparecimento dos sintomas, foram coletadas amostras com baixa (5-10%) e média (25-30%) severidade na folha inoculada, bem como amostras da 3ª folha trifoliolada não inoculada de planta doente. Por espectrofotometria determinou-se o conteúdo de clorofilas, as atividades de clorofilase, β-1,3 glucanase e quitinase. Foram ainda determinadas as atividades de rubisco por método radiométrico e o teor de ergosterol por cromatografia líquida de alta pressão. Os resultados obtidos mostraram que, baseadas nas atividades de clorofilase e rubisco, as alterações no metabolismo fotossintético, devido à infecção com os patógenos, são dependentes da cultivar em questão, bem como do tipo de região amostrada. Na cultivar Carioca, os efeitos negativos verificados na área verde remanescente aparentemente sadia da 2ª folha infectada com P. griseola, podem ser compensados pela manutenção dos níveis de clorofilas e pelos incrementas nas atividades de rubisco que ocorrem na 3ª folha não inoculada. Para a cultivar Rosinha, no entanto, os efeitos deletérios de P. griseola puderam ser observados tanto em folhas infectadas quanto em folhas distantes do local de infecção. A infecção por U. appendiculatus favoreceu a atividade de rubisco e o incremento no conteúdo de clorofilas tanto em folhas infectadas quanto em folhas sadias de plantas doentes da cultivar Rosinha, enquanto que para a cultivar Carioca, os efeitos não foram característicos. Os níveis de clorofilas estiveram relacionados à atividade de clorofilase em ambos os patossistemas. Ao contrário do que se observou a nível constitutivo, não houve relação entre as atividades de β-1,3 glucanase e quitinase induzidas após a infecção com os patógenos e o grau de resistência das cultivares. Em algumas combinações cultivares – patógenos houve relação inversa entre a indução das enzimas de defesa da planta e a atividade de rubisco
Título en inglés
Activities of Ribulose-1,5-Bisphosphate Carboxylase (Rubisco), Chlorophyllase, β-1,3 Glucanase and Chltinase and Chlorophyll content in bean cultivars (Phaseolus vulgaris) infected with Uromyces appendiculatus or Phaeoisariopsis griseola
Resumen en inglés
lnfection with leaf pathogens can interfere on the photosynthetic apparatus by reducing the photosynthesizing area due to lesion formation as well by changes in the metabolism of the remanescent green tissue of diseased leaves, such as CO2 uptake, pigment content and activities of Calvin cycle enzymes. The level of interference depend upon the host genotype and how the pathogen colonizes the plant tissue. Thus, the present work was carried out to verify changes in chlorophyll content and in the activities of the enzymes chlorophyllase, rubisco, (β-1,3 glucanase and chitinase in bean cultivars with differential responses to inoculation with the semibiotroph P. griseola and biotroph U. appendiculatus pathogens. The bean cultivars “Carioca” and “Rosinha”, showing moderate and high susceptibility to both pathogens, respectively, were grown inside growth chambers and were sprayed onto the 2nd trifoliate leaves with P. griseola conidia or U. appendiculatus urediniospores. When symptons were visible, leaf discs were sampled from the inoculated tissue representing areas with low (5-10%) and medium (25-30%) severity, and from the 3rd non-inoculated leaves from diseased plants. Chlorophyll content and the activities of chlorophyllase, (β-1,3 glucanase and chitinase were measured spectrophotometrically. On the other hand, rubisco activity was determined by a radiometric method and ergosterol content by high pressure liquid chromatograph. The results showed that the changes in the photosynthetic metabolism, based on chtorophyltase and rubisco activities, depend upon host genotype and leaf area sampled. ln the "Carioca" cultivar, the negative effects verified in the remanescent green area, apparently health of the 2nd trifoliate leaf infected with P. griseola, can be compensated by unchanged chlorophyll content and by an increase in rubisco activity in the 3rd trifoliate non-inoculated leaf. On the other hand, in the “Rosinha” cultivar, the deleterious effect of P. griseola infection occurred in both inoculated and non-inoculated leaves. The infection by U. appendiculatus increased rubisco activity and chlorophyll content in infected leaves and healthy leaves from diseased plants of “Rosinha” cultivar while in the “Carioca” cultivar the effects were not characteristics. Chlorophylt content showed an inverse correlation with chlorophyltase activity for both pathosystems. The induced activity of (3-1,3 glucanase and chitinase was not correlated to the resistance levei of the cultivars. To some cultivar - pathogen combinations, there was an inverse correlation between the induction of plant defense enzymes and rubisco activity
 
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Fecha de Publicación
2020-01-11
 
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