Leveduras como antagonistas à fitopatógenos da soja e indutor de resistência

Abstract

RESUMO: A soja representa, no nível mundial, o papel de principal oleaginosa produzida e consumida. Entre os fatores que limitam a obtenção de altos rendimentos em soja estão as doenças, como consequência, sobretudo, da monocultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de três leveduras, Saccharomyces cerevisiae, Hanseniaspora opuntiae e Lachancea thermotolerans para o controle de fitopatógenos da soja causadores de Mofo branco (Sclerotinia sclerotiorum), Mancha alvo (Corynespora cassiicola) e Podridão radicular de fitóftora (Phytophthora sojae). Assim, foram realizados experimentos in vitro para avaliar o crescimento micelial dos patógenos sob efeito do fermentado produzido pelas leveduras e in vivo avaliou-se a atividade de enzimas relacionadas à patogênese e ao acúmulo de fitoalexinas. Em casa de vegetação avaliou-se a severidade de plantas de soja inoculadas com C. cassiicola e variáveis de crescimento e trocas gasosas em plantas inoculadas e não inoculadas. Adicionalmente, realizou-se análise quantitativa em tempo real da PCR dos genes marcadores de ácido salicílico (AS), ácido jasmônico (JA) e etileno (ET), para detectar se o filtrado produzido pela levedura H. opuntiae induz respostas de defesa através dessas vias de sinalização em plantas de Arabidopsis thaliana, considerada planta modelo para estudo da expressão gênica. Os isolados de L. thermotolerans, S. cerevisiae e H. opuntiae foram eficientes em reduzir o crescimento micelial de C. cassiicola, S. sclerotiorum e P. sojae. S. cerevisiae destacou-se na dose de 25 % ao estimular maiores reduções do crescimento micelial dos fitopatógenos. Os fermentados produzidos por L. thermotolerans, S. cerevisiae e H. opuntiae mostraram-se efetivos na indução da atividade das enzimas peroxidase, catalase e glucanase, especialmente 12 e 48 horas após a aplicação dos tratamentos. L. thermotolerans e S. cerevisiae também apresentaram potencial em induzir a produção de gliceolina e deoxiantocianidina. A levedura S. cerevisiae destacou-se das demais em casa de vegetação, apresentando menor severidade, porém não superou o fungicida, assim como estimulou maior crescimento, especialmente em plantas não inoculadas. O teor de clorofila foi semelhante entre as leveduras e superior aos controles em plantas inoculadas. Plantas tratadas com fermentado de S. cerevisiae e H. opuntiae apresentaram menor concentração interna de CO2 (Ci), e maior relação transpiração/condutância estomática (E/gs). O filtrado de H. opuntiae proporcionou a indução das respostas defensivas dependentes de SA, ET e JA

ABSTRACT: Soybeans represent, at the world level, the main oleaginous role produced and consumed. Among the factors limiting the achievement of high yields in soybeans are diseases, as a consequence, above all, of monoculture. The objective of this work was to evaluate the potential of three yeasts, Saccharomyces cerevisiae, Hanseniaspora opuntiae and Lachancea thermotolerans, for the control of soybean phytopathogens that cause White mold (Sclerotinia sclerotiorum), Target spot (Corynespora cassiicola) and Phytophthora root rot ( Phytophthora sojae ). Thus, in vitro experiments were performed to evaluate the mycelial growth of the pathogens under the effect of the fermentation produced by the yeasts and in vivo the activity of enzymes related to pathogenesis and accumulation of phytoalexins was evaluated. In greenhouse the severity of soybean plants inoculated with C. cassiicola and growth and gas exchange variables were evaluated in inoculated and non-inoculated plants. In addition, real-time quantitative PCR analysis of salicylic acid (AS), jasmonic acid (JA) and ethylene (ET) marker genes was performed to detect whether the filtrate produced by yeast H. opuntiae induces defense responses through these signaling pathways in Arabidopsis thaliana plants, considered a model plant for the study of gene expression. The isolates of L. thermotolerans, S. cerevisiae and H. opuntiae were efficient in reducing the mycelial growth of C. cassiicola, S. sclerotiorum and P. sojae. S. cerevisiae was noted at a dose of 25% by stimulating further reductions in the mycelial growth of phytopathogens. Ferments produced by L. thermotolerans, S. cerevisiae and H. opuntiae were effective in inducing peroxidase, catalase and glucanase enzymes, especially 12 and 48 hours after the treatments. L. thermotolerans and S. cerevisiae also had potential in inducing the production of glyce- linol and deoxythyanocyanidine. The yeast S. cerevisiae was distinguished from the others in greenhouse, presenting lower severity, but did not exceed the fungicide, as well as stimulated higher growth, especially in non-inoculated plants. Chlorophyll content was similar between yeasts and higher than controls in inoculated plants. Plants treated with fermented S. cerevisiae and H. opuntiae showed lower internal CO2 concentration (CI), and higher transpiration / stomatal conductance (E / gs). The filtrate of H. opuntiae provided induction of the SA, ET and JA dependent defensive responses