Active silicon uptake and rice brown spot: resistance components and physiological and biochemical aspects of the plant-pathogen interaction / Absorção ativa do silício e a mancha parda do arroz: componentes de resistência e aspectos fisiológicos e bioquímicos da interação planta-patógeno

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Dentre as plantas até então estudadas, o arroz (Oryza sativa L.) é a com a maior capacidade de acumular silício (Si). Entre os benefícios atribuídos a esse elemento está o controle de doenças. Neste estudo, objetivou-se avaliar a importância da absorção ativa de Si pelas plantas de arroz no controle da mancha parda (Bipolaris oryzae). Para isso foram avaliados alguns componentes da resistência em plantas da cultivar Oochikara e no seu respectivo mutante lsi1 cultivadas em solução nutritiva contendo 0 ou 2 mmol Si L-1, bem como algumas variáveis bioquímicas e fisiológicas associadas com a resistência das plantas de arroz a Bipolaris oryzae. Os componentes de resistência avaliados foram: período de incubação (PI), eficiência relativa de infecção (ERI), severidade final (SF), área abaixo da curva de progresso da mancha parda (AACPMP), o comprimento final de lesão (CFL), taxa de expansão de lesão (r) e área abaixo de curva de progresso da expansão de lesão (AACPEL). As variáveis bioquímicas e fisiológicas estudadas foram: concentração de aldeído malônico (MDA), extravasamento de eletrólitos (EE), a atividade das quitinases (QUIs), peroxidases (POXs) e polifenoloxidases (PFOs), concentração de compostos fenólicos solúveis totais (CFST) e concentração de derivados lignina-ácido tioglicólico (DLATG). A concentração foliar de Si nas plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1, ambas supridas com o elemento, foi de até 381 e 263% maior, respectivamente, em relação à das plantas não supridas. Nas plantas supridas com Si, o acúmulo pela cultivar Oochikara foi 112% superior em relação ao mutante lsi1. Nas folhas das plantas da cultivar Oochikara, supridas com Si, o PI da mancha parda aumentou em seis horas. Nessas plantas, ERI, SF, AACPMP, CFL, r e AACPEL foram reduzidas, respectivamente, em 65, 70, 75, 33, 36 e 35% em relação às folhas das plantas não supridas com Si. Nas folhas das plantas do mutante lsi1, supridas com Si, o PI aumentou três horas, a ERI, SF, AACPMP, CFL, r e AACPEL foram reduzidas, respectivamente, em 40, 46, 50, 12, 21 e 12% em relação às folhas das plantas não supridas com Si. Correlação positiva e significativa foi obtida da concentração foliar de Si com o PI da mancha parda. Em contraste, observou-se correlação negativa e significativa entre a concentração foliar de Si com a ERI, SF, AACPMP, CFL, r e AACPEL. Análises de contrastes foram realizadas para verificar a existência de diferença entre plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1 supridas ou não com Si. Os resultados mostraram que plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1 supridas com Si foram diferentes das plantas não supridas com Si para os componentes de resistência. Isso indica que a presença de Si foi crucial para uma maior resistência das plantas de arroz a mancha parda. Na comparação entre plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1, ambos não supridos com Si, não ocorreu diferença significativa entre os componentes de resistência avaliados. Já entre plantas cultivar Oochikara e do mutante lsi1, ambos supridos Si, ocorreu diferença significativa, indicando que o menor acúmulo de Si pelo mutante lsi1 comprometeu a expressão da resistência de plantas de arroz a mancha parda. As alterações bioquímicas e fisiológicas relacionadas com a maior resistência das plantas de arroz, principalmente da cultivar Oochikara supridas com Si, foram uma proteção resultando em danos celulares, causados por B. oryzae, em menor extensão como indicado pela menor concentração de MDA e menor EE. Além de um aumento na produção de CFST e maior atividade das QUIs e POXs. Para a PFOs, não ficou evidente sua participação na defesa das plantas de arroz contra a mancha parda. A concentração de derivados da lignina-ácido tioglicólico foi superior nas plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1 não supridas com Si, provavelmente devido ao maior número de lesões observadas nas folhas dessas plantas. Plantas supridas com Si e inoculadas ou não com B. oryzae apresentaram maior assimilação de CO2. A concentração de clorofila total e carotenóides, em plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1 não inoculadas, não foi afetada pela presença de Si. No entanto, quando as plantas foram inoculadas com B. oryzae, uma maior concentração de clorofila total e carotenóides foi detectada em folhas das plantas supridas com Si. No mutante lsi1, mesmo na presença de Si, a redução em alguns componentes de resistência associada com a potencialização de mecanismos de defesa foi menos evidente. Ao contrário, em plantas da cultivar Oochikara, alterações de natureza fisiológica e bioquímica culminaram em um aumento na resistência das plantas à mancha parda. Em conclusão, os resultados do presente estudo evidenciam a importância do sistema ativo de absorção do Si pelo arroz para garantir uma maior resistência à mancha parda.

ASSUNTO(S)

rice brown spot silicon resistance indução de resistência silício fitopatologia mancha foliar

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