Indutores de resistência na proteção do cafeeiro contra a cercosporiose e na expressão de genes e proteínas de defesa

Abstract

A indução de resistência consiste na ativação dos mecanismos de defesa vegetal para o controle de pragas e doenças. Entender os fenômenos moleculares envolvidos na interface patógeno e hospedeiro, bem como respostas das plantas a eliciadores, tem demandado cada vez mais estudos. A expressão gênica e a proteômica tornaram-se ferramentas importantes para obter informação sobre os mecanismos apresentados pelas plantas sobre uma determinada condição de estresse. O objetivo deste estudo foi analisar produtos indutores como Acilbenzolar —S- Methyl (ASM) e o extrato à base de subprodutos da cadeia produtiva do café- Greenforce CuCa, em mudas de Coffea arabica, cultivar Mundo Novo 376/4, para os quais foi verificada a expressão das enzimas de defesa — lipoxigenase, catalase, glutationa peroxidase, quitinase por meio da técnica qRT-PCR, as quais se mostraram mais expressas com os tratamentos, sendo que o ASM responde mais rapidamente e o Greenforce Cuca tem efeito menor, porém mais duradouro. Outro estudo foi realizado para verificar o perfil proteico das plantas tratadas com estes produtos observando por meio de eletroforese bidimensional e espectrometria de massas. Foi possível verificar a abundância de proteínas relacionadas a processos fotossintéticos e de defesa das plantas. Também foi possível notar que nas plantas tratadas com ASM houve uma redução na abundância das proteínas ao longo das horas após a aplicação deste produto e que o Greenforce CulCa teve uma abundância crescente ao longo das horas após a aplicação para proteínas relacionadas à defesa e a processos fotossintéticos. Em geral, os produtos testados apresentaram efeito indutor de resistência em plantas evidenciado por meio dos resultados obtidos. Palavras-chave: Indutor de resistência. Cercospora coffeicola. Espécies reativas de oxigênio. Proteinas relacionadas à patogênese. Espectrometria de massas. Expressão gênica.

The induction of resistance consists of the activation of plant defense mechanisms for the control of pests and diseases. Understanding the molecular phenomena involved in the pathogen and host interface, as well as the responses of plants to eliciting products, has demanded ever more studies. Gene and proteomic expressions have become important tools to obtain information regarding the mechanisms presented by the plants over a certain stress condition. The objective of this study was to analyze inducing products such as Acibenzolar S- Methyl (ASM) and the extract based on byproducts of the Greenforce Cuca coffee productive chain, on Coffea arabica seedlings, cultivar Mundo Novo 376/4, of which were verified the expression of defense enzymes lipoxygenase, catalase, glutathione peroxidase, by means of qRT-PCR, which were more expressive with the treatments, with ASM responding faster and Greenforce Cuca presenting slower, however more durable, effect. Another study was conducted to determine the protein profile of the plants treated with these products by means of two-dimensional electrophoresis and mass spectrometry. It was possible to verify the abundance of proteins related to photosynthetic processes and plant defense. We also noted that, in plants treated with ASM, there was a reduction in the abundance of proteins over the hours after applying this product and that the Greenforce Cuca presented a growing abundance over the hours after application for proteins related to defense and to photosynthetic processes. In general, the tested products presented inducing effect for plant resistance, evidenced by the results obtained. Keywords: Resistance inducer. Cercospora coffeicola. Oxygen reactive species. Pathogenesis-related proteins. Mass spectrometry. Gene expression.