Caracterização da via das lipoxigenases em plantas de soja resistentes e susceptíveis a Diaphorte phaseolorum f. sp. meridionalis, agente causal do cancro-da-haste

Abstract

Lipoxigenases (linoleato: oxigênio oxido-redutase - EC 1.13.11.12) são dioxigenases que catalisam a adição do oxigênio molecular ao sistema cis, cis, 1,4 - pentadieno dos ácidos graxos polinsaturados, formando hidroperóxidos dos ácidos graxos correspondentes. As lipoxigenases vegetais utilizam o ácido linolênico (C18:3) ou ácido linoléico (C18:2) como substrato e estão associadas a importantes processos fisiológicos, tais como: biossíntese de compostos regulatórios, crescimento e desenvolvimento, senescência, germinação de sementes, resposta a ferimento, proteína de reserva vegetativa e resistência a insetos e patógenos. Quando os tecidos da planta são danificados por patógenos ou mecanicamente, ocorre uma degradação seqüencial de lipídeos, cujo produto inicial são os hidroperóxidos resultante da ação das lipoxigenases. Entre os vários produtos formados, têm-se a traumatina, o ácido jasmônico, os aldeídos voláteis e os oxiácidos. Para avaliar a capacidade de as plantas de soja responderem, por meio da Via das Lipoxigenases, ao ataque do fungo causador da doença cancro-da-haste - Diaphorte phaseolorum (Cke. e Ell) f. sp. meridionalis - foram realizadas a caracterização bioquímico-cinética do pool de lipoxigenases foliares de plantas de soja (Glycine max (L.) Merril ) e a quantificação dos produtos da Via das Lipoxigenases, utilizando-se um cultivar resistente (FT-Cristalina RCH) e um susceptível (FT-Cristalina) ao patógeno. As plantas dos dois cultivares, infectadas com o patógeno ou apenas injuriadas mecanicamente, apresentaram valores de atividade específica de lipoxigenases maiores que os respectivos controles, em diferentes valores de pH e temperatura, e o pool de lipoxigenases dos dois genótipos apresentou cinética de Michaelis-Menten na faixa de concentração de substrato analisada. Ocorreu aumento dos níveis de inibidores de proteases e aldeídos totais, os quais são produtos dessa via bioquímica. Pelos parâmetros bioquímico e cinético, há a sugestão de uma resposta das plantas de soja através das Via das Lipoxigenases.

Lipoxygenases (linoleate: oxygen oxido-reductases, EC 1.13.11.12) are a class of enzymes that catalyze the addition of molecular oxygen to 1,4 - cis,cis - pentadiene motifs of unsaturated fatty acids to form hydroperoxide products. Plant lipoxygenases use linoleic (18:2) or linolenic (18:3) acids as substrates and are involved in important physiological process such as biosynthesis of regulatory molecules, growth and development, senescence, responses to wounding, vegetative storage protein and may directly mediate host resistance to insect, fungal and bacterial pathogens. When plant tissues are damaged, by pathogens or mecanically injured, a series of lipid degradation occurs, via lipoxygenase pathway, giving rise to hydroperoxydes. Among several products formed it can be found traumatin, jasmonic acid, volatile aldehydes and oxyacids. In this work we evaluated the capacity of the soybean plant to respond to the attack of stem canker fungi (Diaporthe phaseolorum (Cke. e Ell.) f. sp. meridionalis), through the lipoxygenase pathway. Leaves from resistant (FT-Cristalina RCH) and susceptible (FT-Cristalina) cultivars were used for kinetic evaluation of lipoxygenase and biochemical quantitation of products from the lipoxygenase pathway. Plants from both cultivars, infected with the pathogen or mecanically injured, showed values of lipoxygenase specific activity higher than the controls in differents pH and temperature values. The lipoxygenase pool of both cultivars showed kinetic of Michaelis-Menten within the range of substrate concentration assayed. There were an increase in protease inhibitors and of total aldehydes contents, which are products of the lipoxygenase pathway. The biochemical and kinetic parameters suggest a response of the soybean plant through the lipoxygenase pathway.