Biochemical response of soybean cultivars to Meloidogyne javanica

Autor: Santos, Paulo Sergio dos
Přispěvatelé: Costa, Ivan Francisco Dressler da, Leão, José Domingos Jacques, Santos, Jansen Rodrigo Pereira, Debortoli, Mônica Paula, Madalosso , Marcelo Gripa
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
Popis: Induction of resistance has been used to control pests and plant diseases. Defense mechanisms can be activated by organic or inorganic agents, reducing the impacts caused by these organisms in crops of agricultural importance. The studies presented in this thesis aimed to elucidate the possible effects of Bacillus amiloliquefaciens and Pyraclostrobin in induction of resistance in soybean cultivars against root-knot nematode Meloidogyne javanica. In addition, we studied the time course of biochemical responses of the soybean cultivars, analyzing the initial interaction plant/nematode and using antioxidant enzymes as markers of oxidative stress. Both experiments were conducted in a greenhouse. In the first study, the effect of using B. amyloliquefaciens and Piraclostronin on induction resistance was investigated based on vegetative parameters of plant height, fresh and dry weight of the aerial part of the plants, fresh root weight, number of galls, number of nematodes per gram of root and reproduction factor. From this, it was found that both inductors provided a reduction in the number of galls, number of nematodes per gram of root and reproduction factor in the cultivars BMX-Ícone IPRO, BMX-Ativa RR, SYN-Vtop RR and NA-5909 RG. In the second study, two experiments were developed; the first with the objective of investigating, in hours, the response of the antioxidant complex of the soybean cultivar BMX-Ativa RR inoculated with three population densities of M. javanica (0; 50; 5,000 and 10,000 nematodes + eggs) submitted to five periods of exposure (1, 2, 6, 12 and 48 hours after inoculation). The second experiment consisted of four soybean cultivars (BMX-Ativa RR, NA-5909 RG, SYN-Vtop RR and BMX-Icon IPRO), four collection intervals (6, 12, 24 and 48 hours), with inoculation of 2,500 juveniles of M. javanica and without nematode inoculation. To confirm the response of the antioxidant complex resulting from the nematode / plant interaction, root staining was performed at the respective collection times to enable counting the number of juvenile nematodes penetrated. The parameters evaluated in both experiments were: the antioxidant enzymes peroxidase (POX) and ascorbate peroxity (APX), the concentrations of hydrogen peroxide (H2O2) and Malondealdehydes (MDA) and the number of juveniles of M. javanica penetrated. In experiment 1, soybean plants in the presence of M. javanica showed a significant increase in the concentration of H2O2, varying in relation to population densities and collection times and promoting the activity of the enzymes peroxidase (POX) and ascorbate peroxidase (APX). In experiment 2, the concentration of hydrogen peroxide (H2O2) varied between cultivars with and without inoculation and at different collection times. These events were evidenced by the concentration of Malondialdehydes (MDA) and the activity of antioxidant enzymes POX and APX, indicating a rapid response from the host to infection by M. javanica. Oxidative stress caused by M. javanica did not vary among soybean cultivars, regardless of their reproduction rate, however the responses of antioxidant enzymes POX and APX occurred as reproduction factor of cultivars. A indução de resistência vem sendo utilizada no controle de pragas e doenças em plantas. Os mecanismos de defesa podem ser ativados por agentes orgânicos ou inorgânicos, reduzindo os impactos causados por esses organismos nas culturas de importância agrícola. Os estudos apresentados nesta tese objetivaram elucidar os possíveis efeitos de Bacillus amiloliquefaciens e Piraclostrobina, na indução de resistência em cultivares de soja, frente ao nematoide-das-galhas Meloidogyne javanica. Além disso, estudou-se em curso temporal as respostas bioquímicas das cultivares de soja, analisando a interação inicial planta/nematoide utilizando enzimas antioxidantes como marcadores de estresse oxidativo. Ambos os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação. No primeiro estudo, o efeito da utilização de B. amyloliquefaciens e Piraclostronina na indução de resistência foi investigado com base em parâmetros vegetativos de estatura de plantas, massa fresca e seca da parte aérea das plantas, massa fresca de raiz, número de galhas, número de nematoides por grama de raiz e fator de reprodução. A partir disso, foi verificado que ambos os indutores proporcionaram redução do número de galhas, número de nematoides por grama de raiz e fator reprodução nas cultivares BMX-Ícone IPRO, BMX-Ativa RR, SYN-Vtop RR e NA-5909 RG. No segundo estudo foram desenvolvidos dois experimentos; o primeiro com o objetivo de investigar, em horas, a resposta do complexo antioxidante da cultivar de soja BMX-Ativa RR inoculada com três densidades populacionais de M. javanica (0, 50, 5000 e 10000 juvenis + ovos) submetidas a cinco períodos de exposição (1, 2, 6, 12 e 48 horas após inoculação). O segundo experimento foi composto por quatro cultivares de soja (BMX-Ativa RR, NA-5909 RG, SYN-Vtop RR e BMX-Ícone IPRO), quatro intervalos de coleta (6, 12, 24 e 48 horas), com inoculação de 2.500 juvenis de M. javanica e sem inoculação de nematoide. Para confirmar a resposta do complexo antioxidante decorrente da interação nematoide/planta, foi realizada a coloração de raízes nos respectivos tempos de coleta para possibilitar a contagem do número de nematoides juvenis penetrados. Os parâmetros avaliados em ambos os experimentos (1 e 2) foram: as enzimas antioxidantes peroxidade de fenóis (POX) e ascorbato peroxidade (APX), as concentrações de peróxido de hidrogênio (H2O2) e Malondealdeídos (MDA) e o número de juvenis de M. javanica penetrados. No experimento 1, plantas de soja na presença de M. javanica apresentaram aumento significativo na concentração de H2O2, variando em relação às densidades populacionais e aos tempos de coleta e promovendo a atividade das enzimas peroxidase (POX) e ascorbato peroxidase (APX). No experimento 2, a concentração de peróxido de hidrogênio (H2O2) variou entre as cultivares com e sem inoculação e nos diferentes tempos de coleta. Esses eventos foram evidenciados pela concentração de Malondialdeídos (MDA) e a atividade das enzimas antioxidantes POX e APX, indicando uma resposta rápida do hospedeiro quanto à infecção por M. javanica. O estresse oxidativo causado por M. javanica não variou entre cultivares de soja, independentemente do fator de reprodução do nematoide das cultivares, entretanto, as respostas das enzimas antioxidantes POX e APX ocorreram conforme o fator de reprodução das cultivares.
Databáze: OpenAIRE
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