Avaliação da fitotoxidade dos compostos isolados do fungo Corynespora cassiicola (Berk & Curt.) Wei. e alterações anatômicas causadas por esse em Lantana camara L. (VERBENACEAE)

Abstract

Lantana camara L. é conhecida mundialmente como uma planta daninha extremamente agressiva. Originária da América tropical e subtropical, sua dispersão pelo mundo é devido, principalmente, a sua utilização como planta ornamental. A distribuição pantropical desta invasora e sua reconhecida nocividade estimularam a busca por inimigos naturais no seu centro de origem. Estudos da micobiota associada a L. camara L. revelaram a presença de Corynespora cassiicola f. sp. lantanae como um patógeno severo desta planta, o qual é capaz de provocar desfolhas e debilitação das plantas atacadas. Estudos anteriores indicaram a presença de uma fitotoxina envolvida na patogenicidade do fungo. Com o objetivo de isolar, identificar e testar a atividade fitotóxica de compostos produzidos pelo fungo foram feitos estudos fitoquímicos dos extratos obtidos a partir de grãos de arroz colonizados pelo fungo. A interação hospedeiro-patógeno foi investigada por observações feitas com microscopia de luz e eletrônica de varredura. Os testes biológicos dos extratos do fungo C. cassiicola isolado do tomateiro, revelaram fitotoxidez que foi atribuída à presença de ácidos graxos e do esteróide isolado, ergostatetra4,6,8(14),22-en-3-ona, nas frações estudadas. Os extratos, ao serem submetidos a ensaios biológicos, apresentaram atividades fitotóxicas em teste preliminares de inibição do desenvolvimento radicular de alface; germinação, crescimento de parte aérea e crescimento de raízes de espécies de plantas daninhas e plantas cultivadas; e sobre a síntese de ATP. O extrato CE também mostrou conter substâncias tóxicas, em teste de inibição do desenvolvimento radicular de alface e síntese de ATP. Este estudo foi uma investigação para o entendimento da interação C. cassiicola/L. camara L. Não foram observadas alterações estruturais, após a aplicação do filtrado sem conídios e da emulsão preparada a partir do extrato CAE. O surgimento de necrose foi verificado, após 24 horas da inoculação, com a suspensão de conídios e a via de penetração preferencial do fungo é intercelular. Outros sítios de penetração do fungo observadas foram: pelo complexo estomático, entre a lateral da célula-guarda e a célula epidérmica subsidiária, através do complexo epidérmico, o qual inclui a penetração através do tricoma (glandular ou tector). A planta demonstrou reação de hipersensibilidade ao patógeno através de espessamento das paredes da epiderme, granulação do citoplasma e formação de um tecido de cicatrização. A epiderme da face abaxial e o parênquima lacunoso foram os tecidos mais afetados. As células dos tecidos onde se observou a presença de hifas sofreram desorganização, algumas apresentaram hiperplasia, outras se tornaram amorfas e plasmolizadas. Observou-se a formação de almofadas apressoriais. Os testes histoquímicos para lipídeos, proteínas e compostos fenólicos não revelaram diferenças entre fragmentos foliares referentes ao controle e ao tratamento.

Lantana camara L. is known worldwide as an extremely aggressive weed. Originated from tropical and subtropical America, its global dispersion is mainly due to its use as an ornamental plant. Its pantropical distribution and recognized harmfulness have stimulated the search for natural enemies in its center of origin. Studies on the micobiota associated to L. camara L. have revealed the presence of Corynespora cassiicola f. sp. lantanae as a severe pathogen of this plant, capable of causing severe defoliation and weakening of the attacked plants. Previous studies indicated the presence of a phytotoxin involved in the pathogenicity of the fungus. Aiming to isolate, identify and test the phytotoxic activity of compounds produced by the fungus, phytochemical studies were carried out of the extracts obtained from rice grains colonized by the fungus. The host-pathogen interaction was investigated through observations made under light and scanning electronic microscopy. The biological tests of the extracts of the fungus C. cassiicola isolated from tomato revealed phytotoxicity which was attributed to the presence of fatty acids and the isolated steroid, ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-ona in the fractions studied. When submitted to biological assays, the extracts presented phytotoxic activities in preliminary tests on lettuce root development inhibition; germination, aerial part growth and root growth of weeds and cultivated plant species as well as on ATP synthesis. The CE extract was also found to contain toxic substances that inhibited lettuce root development and ATP synthesis. This study aimed to investigate and understand C. cassiicola/L. camara L. interaction. No structural alterations were observed after application of the filtrate without conidia and the emulsion prepared from the extract CAE. Necrosis was verified after 24 hours of inoculation, following the suspension of conidia, with the preferable penetration channel of the fungus being intercellular. Other sites were fungus penetration ocurred were: the stomata complex, between the guard cell lateral and the subsidiary epidermis cell, the epidermis complex, which includes penetration through the trichome (glandular or non-glandular). The plant showed a hipersensitivity reaction to the pathogen through thickening of the epidermis walls, cytoplasm granulation and formation of a cicatrization tissue. The abaxial face epidermis and the lacunary parenthema were the most affected tissues. The tissue cells where the presence of hyphae was observed underwent disorganization, with some presenting hiperplasia and others becoming amorphous and plasmolysed. The formation of appressorial pads was also observed. The histochemical tests for lipids, proteins, and phenolic compounds did not reveal differences among the foliar fragments related to the control and treatment.