Fosfitos e subprodutos da indústria cafeeira nas respostas bioquímicas e moleculares de defesa do tomateiro à mancha bacteriana

Abstract

A mancha-bacteriana causada por Xanthomonas perforans tem causado prejuízo econômico para a cultura do tomateiro no Brasil. O uso de indutores de defesas das plantas é uma alternativa que atende aos requisitos do manejo integrado de doenças. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o efeito de formulações de fosfitos e extratos vegetais na proteção do tomateiro à mancha- bacteriana e seus componentes de resistência, como a expressão de genes e a atividade de enzimas envolvidas no processo de defesa das plantas. Mudas de tomateiro foram pulverizadas com Kasumin ® , Kocide ® , Fulland ® , Reforce Cu ® , Reforce K ® , Green Fós ® , Reforce Zn ® , Green Force Cuca ® ,Green Force S ® , ET 64 ® , Big Red ® , Green Force KP ® nas suas respectivas doses indicadas para campo e inoculadas quatro dias depois com Xanthomonas perforans. O efeito tóxico direto dos produtos in vitro, foi testado nas mesmas concentrações utilizadas no experimento in vivo, além de 50 e 25% das doses de cada produto utilizado. Os produtos foram adicionados ao meio de cultura Kado 523 e após a solidificação dos meios, foram inseridos 10 μL de suspensão bacteriana, sendo verificado o efeito tóxico pela inibição do crescimento da bactéria. Para a avaliação dos componentes de defesa da planta, foram determinadas as atividades das enzimas peroxidases (POX), catalases (CAT), ascorbato peroxidases (APX), superóxido dismutases (SOD) e fenilalanina amônia-liases (PAL). Realizou-se também a análise do efeito do Fulland ® e do Green Force CuCa ® sobre o perfil da expressão gênica dos genes CAT, SOD, PAL e POX. Os tratamentos Green Force Cuca ® , Fulland ® e Reforce Zn ® proporcionaram a maior proteção do tomateiro contra a mancha-bacteriana. Com relação ao experimento in vitro, Xanthomonas perforans demonstrou resistência ao antibiótico casugamicina em todas as concentrações testadas e sensibilidade aos produtos com formulações à base de nutrientes, de subprodutos da indústria cafeeira, hidróxido de cobre e estreptomicina. Observou-se também que os produtos Green Force CuCa ® e Fulland ® induziram as respostas de defesa das plantas de tomateiro contra mancha-bacteriana, pois a atividade das enzimas POX, CAT, APX foi maior antes e após a inoculação. Já a enzima superóxido dismutase teve sua atividade aumentada somente após a inoculação. A atividade da PAL não foi aumentada nas plantas de tomateiro em momento algum. Esses resultados demostraram o efeito aditivo da expressão gênica dos genes que codificam para as enzimas da CAT, SOD, PAL e POX, na presença de indutores Green Force CuCa ® e Fulland ® e inoculados com a fitobactéria em mudas de tomateiro.

The bacterial spot caused by Xanthomonas perforans has caused economic loss for tomato culture in Brazil. The use of plant defense inductors is an alternative that meets the requisites of the integrated disease management. In this work, we aimed at evaluating the effect of phosphite formulations and plant extracts, in the production of tomato, over the bacterial spot and its resistance components, such as gene expression and the activity of enzymes involved in the plant defense process. Tomato seedlings were pulverized with Kasumin ® , Kocide ® , Fulland ® , Reforce Cu ® , Reforce K ® , Green Fós ® , Reforce Zn ® , Green Force CuCa ® , Green Force S ® , ET 64 ® , Big Red ® and Green Force KP ® in their respective doses indicated for field and inoculated for days later with Xanthomonas perforans. The direct toxic effect of the products in vitro was tested with the same concentrations used in the in vivo experiment, in addition to 50 and 25% of the doses applied of each product used. The products were added to the Kado 523 culture medium and, after the solidification of the medium, 10 μM of the bacterial suspension were transferred, verifying the toxic effect by inhibiting bacterial growth. For the evaluation of the plant defense components, the activity of enzymes peroxidase (POX), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), superoxide dismutase (SOD) and phenylalanine ammonia-lyase (PAL) was determined. The analyses of the effects of the Fulland ® and of the Green Force CuCa ® over the genic expression profile of genes CAT, SOD, PAL and POX were performed. The Green Force CuCa ® , Fulland ® and Reforce Zn ® provided higher protection to the tomato plant against bacterial spot. Regarding the in vitro experiment, Xanthomonas perforans demonstrated resistance to the kasugamycin antibiotic in all tested concentrations and sensibility to the products with nutrient, coffee industry byproduct, copper hydroxide and streptomycin-based formulations. We also observed that the Green Force CuCa ® and Fulland ® products induced defense response against bacterial spot from the tomato plants, because the activity of enzymes POX, CAT and APX was higher after inoculation. The superoxide dismutase enzyme had its activity increased only after inoculation. The activity of the PAL was not increased in tomato plants at any time. These results show the additive effect of the genic expression of the genes that coded for the Cat, SOD, PAL and POX enzymes in the presence of the Green Force CuCa ® and Fulland ® inductors and inoculated with the phyto-bacteria in tomato seedlings.