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Tipo: Tese
Título: Controle da antracnose do feijão com silício e molibdênio e mecanismos de resistência potencializados pelo silício
Título(s) alternativo(s): Control of bean anthracnose with silicon and molybdenum and resistance mechanisms enhanced by silicon
Autor(es): Polanco, Leonora Rodriguez
Primeiro Orientador: Vale, Francisco Xavier Ribeiro do
Primeiro coorientador: Rodrigues, Fabrício de ávila
Segundo coorientador: Damatta, Fábio Murilo
Primeiro avaliador: Paula Júnior, Trazilbo José de
Segundo avaliador: Vieira, Rogério Faria
Terceiro avaliador: Oliveira, Rosângela D arc de Lima
Abstract: Embora não seja reconhecido como nutriente essencial às plantas, o silício (Si) diminui a severidade de doenças em dicotiledôneas com menor capacidade de acumulação desse nutriente. Este trabalho objetivou avaliar o efeito do silício em alguns componentes de resistência da planta de feijoeiro à antracnose causada por C. lindemuthianum, bem como quantificar as respostas fisiológicas e bioquímicas potencializadas por esse elemento. Para isso, foram avaliados alguns componentes da resistência em plantas de feijoeiro (cv. Pérola) crescidas em solução nutritiva contendo (+Si) ou não (-Si) (ácido monossilício), bem como alguns fatores bioquímicos e fisiológicos associados com a resistência das plantas de feijoeiro ao fungo. Os resultados indicaram que o fornecimento do Si foi eficiente em atrasar o início da epidemia e reduzir a área abaixo da curva do progresso da antracnose (AACPA) e a severidade. Verificou-se incremento na atividade das enzimas fenilalanina amônia liases e lipoxigenases e na concentração de metabólitos, como a lignina, envolvidos na respostas de resistência do hospedeiro ao patógeno. No entanto, não foi constatado envolvimento do Si em alterações na concentração de compostos fenólicos solúveis totais e na atividade das enzimas ß-1,3-glucanases, peroxidases e polifenoloxidases. Ao analisar o envolvimento do Si na diminuição do estresse biótico causado pela antracnose na fotossíntese, observou-se incremento na taxa de assimilação líquida do carbono (Amáx) e na condutância estomática (gs) e decrescimento na relação concentração de CO2 intercelular/concentração de CO2 do ambiente (Ci/Ca), indicando menor inibição metabólica na fixação de CO2 nas plantas de feijoeiro que receberam Si. As concentrações de clorofila a e b e carotenoides aumentaram na presença do Si, sugerindo a maior eficiência fotorreceptora e fotoproteção do sistema fotossintético. A aplicação radicular de Si resultou na alteração de enzimas envolvidas na produção e catabolismo de espécies reativas de oxigênio, em que foi verificado o aumento das enzimas ascorbato peroxidase (APX), superóxido dismutase (SOD) e glutationa redutase (GR) e diminuição na produção de peróxido de hidrogênio (H2O2). O Si não teve efeito na atividade da catalase (CAT). Também, foi estudado o efeito da aplicação foliar de silicato de potássio (KSi) e molibdato de amônio (NaMo) sobre a antracnose, produção de grãos, desenvolvimento e duração da área foliar no feijoeiro. A aplicação foliar de KSi diminuiu a AACPA e aumentou a produção de grãos em 25%, em comparação com as plantas sem aplicação. Conjectura-se o efeito direto desse sal de silicato sobre o desenvolvimento do patógeno e indireto pelo impedimento na penetração devido à formação de uma barreira física formada pela deposição do silicato na folha. A aplicação de NaMo incrementou significativamente a área foliar, o que ocorreu em razão, provavelmente, do seu envolvimento no metabolismo do nitrogênio. O NaMo reduziu a intensidade da doença possivelmente pelo seu efeito tóxico como metal pesado sobre o fungo. Os efeitos aqui relatados do KSi e NaMo sugerem a sua incorporação em um sistema de manejo integrado com efeitos positivos na redução da epidemia, no incremento na produção de grão e no ambiente.
Although it is not recognized as an essential nutrient to the plants, Silicon (Si) reduces disease severity in dicotyledons with less capacity of accumulation of this nutrient. The objective of this work was to evaluate the effect of silicon in some components of resistance in bean plants to anthracnose caused by C. lindemuthianum, as well as to quantify physiological and biochemical responses enhanced by this element. Thus, it was evaluated some components of resistance in beans plants (cv. Pérola) grown in nutritive solution with (+Si) or without (-Si) monosilicic acid as well as some biochemical and physiological factors associated with the resistance of bean plants to fungus. Results indicate that supply of Si was efficient in delaying the beginning of the epidemic and reducing the area below anthracnose progress curve (ABAPC) and severity. An increase was found in the activity of phenylalanine ammonia-lyase and e lipoxygenase and in the concentration of metabolites as for example lignin involved in the response to resistance to the host of the pathogens. However no involvement of Si was found in concentrations changes of total soluble phenolic compounds and in the acitivities of enzymes ß-1,3- glucanases, peroxidases and poliphenoloxidase. When the involvement of Si in the reduction of biotic stress caused by anthracnose in the photosynthesis was being analyzed, an increase in rate of carbon net assimiliation (Amax) and in the stomatal conductance (gs) and a decrease in the intercellular CO2 concentration/environment CO2 concentration ratio (Ci/Ca) were found, indicating a lower metabolic inhibition in CO2 in Si-supplied bean plants. Concentrations of chlorophyll a and b and carotenoids increased in the presence of Si, suggesting a more efficient photoreceptor and photoprotection of the photosynthetic system. Root application of Si resulted in the alteration of enzymes involved in the production and catabolism of reactive oxygen species, in which an increase of ascorbate peroxidase (APX), superoxide dismutase (SOD) and glutathione reductase (GR) and a decreased production of hydrogen peroxide (H2O2) were found. Silicon did t the activity of catalase (CAT). The effect of foliar application of potassium silicate (KSi) and ammonium molybdate (NaMo) on anthracnose, grain yield, development and leaf area duration in the bean plant were also studied. Foliar application of KSi decreased AACP and increased grain production by 25% compared with plants without application. It is conjectured the direct effect of this silicate salt on the development of the pathogen and the indirect effect by preventing penetration due to the formation of a physical barrier formed by deposition of the silicate on the leaf. Application of NaMo significantly increased leaf area, which was a consequence of its involvement in nitrogen metabolism. NaMo reduced the intensity of the disease possibly due to its toxic effect as a heavy metal on the fungus. The effects of KSi and NaMo reported in this study suggest that its incorporation into an integrated management system with positive effects on the reduction of the epidemic, the increase in grain production and on the environment.
Palavras-chave: Silício
Resistência induzida
Antracnose
Nutrição
Silicon
Induced resistance
Anthracnose
Nutrition
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::FITOPATOLOGIA
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Etiologia; Epidemiologia; Controle
Programa: Doutorado em Fitopatologia
Citação: POLANCO, Leonora Rodriguez. Control of bean anthracnose with silicon and molybdenum and resistance mechanisms enhanced by silicon. 2011. 115 f. Tese (Doutorado em Etiologia; Epidemiologia; Controle) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2011.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1055
Data do documento: 15-Jul-2011
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