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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2009.tde-10092009-091437
Document
Author
Full name
Nivea Maria Tonucci Zanardo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2009
Supervisor
Committee
Pascholati, Sergio Florentino (President)
Basso, Luiz Carlos
Goes, Antonio de
Massola Júnior, Nelson Sidnei
Meirelles, Luzia Doretto Paccola
Title in Portuguese
Purificação parcial de frações de Saccharomyces cerevisiae indutoras de resitência contra antracnose e avaliação de agentes bióticos (S. cerevisiae e Agro-Mos®) e abiótico (Bion®) na indução de resistência contra inseto (Tuta absoluta x tomateiro), nematóide (Meloidogyne incognita x pepineiro e organismo não alvo (Bradyrhizobium elkanii x soja)
Keywords in Portuguese
Antracnose
Fungos fitopatogênicos
Leveduras - Isolamento e purificação
Nematóides parasitos de plantas
Pepino - Resistência
Rhizobium
Soja - Resistência
Tomate - Resistência
Traças.
Abstract in Portuguese
Na indução de resistência a planta possui mecanismos de defesa físicos e químicos para impedir a entrada e o desenvolvimento de patógenos e parasitas, incluindo fungos, bactérias, vírus, nematóides e até insetos. Estes mecanismos são ativados por infecções prévias ou pelo tratamento com agentes indutores (eliciadores) bióticos ou abióticos. Entre os agentes indutores bióticos, destaca-se a S. cerevisiae, que além da importância biotecnológica, tem demonstrado em estudos prévios potencial para o controle de doenças em várias plantas de importância econômica. Produtos à base de S. cerevisiae, como por exemplo o Agro-Mos® (carboidratos da parede celular da levedura) estão disponíveis no mercado, mas não como indutores de resistência. Já o indutor químico registrado como Bion® vem sendo comercializado e utilizado na indução de resistência em diversas espécies de plantas contra vários patógenos. Os objetivos deste trabalho foram purificar parcialmente frações de S. cerevisiae indutoras de resistência em pepineiro contra antracnose, causada por Colletotrichum lagenarium, e avaliar o efeito do extrato bruto autoclavado de S. cerevisiae, Agro-Mos® e Bion® na indução de resistência contra o inseto T. absoluta em tomateiro, o nematóide M. incognita em pepineiro, como também, verificar o efeito destes agentes na interação simbiótica entre soja e B. elkanii. Os resultados mostraram que o extrato bruto aquoso de S. cerevisiae autoclavado por 4 h foi o mais efetivo na redução da antracnose. Dessa maneira, o mesmo foi submetido à precipitação etanólica e o sobrenadante da precipitação foi fracionado utilizando-se Cromatografia de Troca Aniônica - CTA. Obtiveram-se quatro picos, sendo que os picos I (frações não ligada à resina DEAE-celulose) e II (frações ligadas à resina DEAE-celulose) foram os mais efetivos na proteção de plântulas de pepineiro reduzindo a severidade de antracnose em 80% e 72%, respectivamente. A aplicação foliar do extrato bruto aquoso de S. cerevisiae, Agro-Mos® e Bion® não afetou o desenvolvimento do inseto em tomateiro, como também, não interferiu significativamente na multiplicação do nematóide em raízes de pepineiro. Na interação simbiótica da soja com B. elkanii, os agentes testados não afetaram a nodulação por B. elkanii em raízes e o desenvolvimento vegetativo das plantas. Porém, a aplicação foliar do extrato bruto autoclavado de S. cerevisiae aumentou a quantidade de nitrogênio total da parte aérea das plantas. Finalmente, conclui-se que frações de S. cerevisiae induziram resistência em pepineiro contra C. lagenarium. Por sua vez, os agentes testados são foram eficientes no controle do inseto herbívoro e do nematóide e não demonstraram efeito negativo na interação soja - rizóbio.
Title in English
Partial purification of fractions of Saccharomyces cerevisiae inducing resistance in cucumber plants against anthracnose and evaluation of biotic (S. cerevisiae and Agro-Mos®) and biotic (Bion®) agents in the resistance induction against insect (Tuta absoluta x tomato plants), nematode (Meloidogyne incognita x cucumber plants) and non-target organism (Bradyrhizobium elkanii x soybean plants)
Keywords in English
Bradyrhizobium elkaii.
Colletotrichum lagenarium
Meloidogyne incognita
Resistance induction
Tuta absoluta
Yeast extract
Abstract in English
In the resistance induction, the plant has physical and chemical defense mechanisms to avoid the entrance and the development of pathogens and parasites, including fungi, bacteria, virus, nematodes and even insects. These mechanisms are activated by previous infections or by the treatment with biotic and abiotic inducer agents. Among the biotic agents there is S. cerevisiae, that besides the biotechnological importance, was shown in previous studies to control diseases in several plants of economical importance. Products made of S. cerevisiae, as for exemple, the Agro-Mos® (formulated with carbohydrates from the cellular wall of the yeast) are available in the market, but not resistance inducers. The chemical inducer known as Bion® is already marketed and used to induced resistance in several plant species against several pathogens. The objectives of this work were to partially purify fractions of S. cerevisiae able to induce resistance in cucumber against anthracnose, caused by Colletotrichum lagenarium, and also evaluate the effect of the autoclaved crude aqueous extract from S. cerevisiae, Agro-Mos® and Bion® in the resistance induction against the insect T. absoluta in tomato plants, the nematode M. incognita in cucumber plants, as well as to verify the effect of the agents in the symbiotic interaction envolving soybean and B. elkanii. The results showed that the crude aqueous extract of S. cerevisiae autoclaved for 4 h was the most effective out in the reduction of cucumber anthracnose. Thus, the same extract was submitted to ethanolic precipitation and the obtained supernatant was fractioned by using Anion Exchange Chromatography - AEC. For peaks were obtained and peak I (non-adsorbed fraction to DEAE-Cellulose) and II (fraction adsorbed to DEAE-Cellulose) were the most effective out in the protection of the cucumber seedling by reducing anthracnose severity in 81% and 72% ,respectively. The application of the autoclaved extract of S. cerevisiae, Agro-Mos® and Bion® did not affect the development of the insect in tomato plants as well as did not interfere significantly in the multiplication of the nematode in cucumber roots. In the symbiotic interaction of soybean and B. elkanii, the tested agents did not affect the formation of nodules in soybean roots and the vegetative development of the plants. However, the foliar application of the autoclaved crude extract of S. cerevisiae significantly increased the amount of total nitrogen in the aerial part of the plants. Finally, it is concluded that the fractions (peaks I and II) of S. cerevisiae induced resistance of the cucumber plants. However the tested agents were not efficient in the control of the herbivore insect and the nematode and did not exhibit negative effects in the symbiotic interaction soybean and rhizobium.
 
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Nivea_Zanardo.pdf (1.03 Mbytes)
Publishing Date
2009-09-21
 
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