Incorporação de Hidroxicinamatos e Perfil de Atividade Enzimática em Diferentes Genótipos de Abacaxizeiro Suscetível e Resistente à Fusariose Submetidos ao Estresse Biótico e Abiótico

Nome: Frederico da Silva Fortunato
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 24/11/2014
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Jose Aires Ventura (M/D) Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Antonio Alberto Ribeiro Fernandes Examinador Interno
Diolina Moura Silva Examinador Externo
Edy Sousa de Brito Examinador Externo
Helcio Costa Examinador Externo
Jose Aires Ventura (M/D) Orientador
Patricia Machado Bueno Fernandes (M/D) Coorientador

Resumo: A fusariose, causada pelo Fusarium guttiforme, é um grande desafio fitossanitário na cultura do abacaxizeiro (Ananas comosus var. comosus), e leva a elevadas perdas de abacaxi, especialmente, para pequenos e médios produtores rurais. Uma alternativa para os produtores que possibilita a redução nos custos de produção e dos riscos ambientais é o uso de cultivares resistentes à doença. Contudo, a correlação entre os diferentes tipos de respostas aos diferentes agentes estressores ainda são limitados, embora o conhecimento dos fatores-chave que regulam cada resposta represente interesse no melhoramento genético do abacaxi. Assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de compreender o papel da incorporação dos hidroxicinamatos produzidos pela via dos fenilpropanóides, bem como, o perfil de atividade das enzimas de defesa no tecido aclorofilado de folhas de abacaxi submetidas ao estresse biótico e à injúria mecânica. A resposta à inoculação em folha de abacaxizeiro com fungo Fusarium guttiforme foi investigada em relação ao perfil enzimático fenilalanina amônia liase (PAL), peroxidase (POD), solúvel (POD-S) e iônica (POD-I), e polifenoloxidase (PPO), teor de fenóis solúveis totais (FS) e ligado à parede celular (FPC) e incorporação de p-cumarato (pCA) e ferulato (AF) na cv. Vitória (resistente) e cv. MD-2 suscetível à doença. A inoculação do patógeno na cv. Vitória induziu aumento significativo da atividade da PAL e PPO em 48 horas após injúria e inoculação (hpi) e atividade da POD-S e POD-I até 72 hpi. A cv. MD-2 não apresentou diferença significativa para a atividade da PAL, POD-I, teor de FS e FPC. A média do teor FS e FPC de 0 a 96 hpi foram significativamente diferentes entre as cultivares. Foram identificados e quantificados por LC-DAD-ESI/MS dois compostos fenólicos no extrato alcalino, pCA e AF, e um no extrato metanólico o p-cumaroilquinato. A incorporação de 335,37 μg de pCA.g-1 de tecido foliar na cv. Vitória e 125,62 μg de pCA.g-1 na cv. MD-2 entre 0 a 96 hpi evidencia o processo de p-cumarilação em abacaxi. A elevada velocidade de incorporação do pCA e a forte correlação positiva entre o tempo (hpi) e a razão pCA/AF, associados à
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ativação do complexo enzimático, sugere que a incorporação do pCA está relacionada à atividade antifúngica para F. guttiforme nos tecidos da cv. Vitória durante a lignificação. A resposta à injúria mecânica (estresse abiótico) e à inoculação do F. guttiforme (estresse biótico) com injúria em folha de abacaxizeiro foi investigada em relação ao teor de compostos fenólicos nos genótipos resistentes à fusariose cv. Vitória e aos híbridos EC-120, EC-119 e EC-118 e às cvs. Pérola, Smooth Caeyenne e MD-2, todas suscetíveis. As atividades da POD-S e POD-I foram avaliadas utilizando como substrato o p-cumarato para as cvs. Vitória (resistente) e MD-2 (suscetível) submetidas a estresse biótico e injúria mecânica (estresse abiótico). Todos os genótipos resistentes ao fungo e o de menor severidade à fusariose incorporaram p-cumarato (pCA) na injúria mecânica (estresse abiótico). Esses dados sugerem a importância do processo de p-cumarilação na resposta ao estresse e indicam o pCA como um candidato a marcador químico em folhas submetidas à injúria mecânica que se relaciona com plantas resistentes ao fungo ou de menor severidade à fusariose. A cv. Vitória foi o único genótipo que incorporou pCA e AF nos tecidos inoculados e na injúria mecânica (estresse abiótico). O aumento da atividade da POD-S e POD-I no estresse biótico e da POD-S na injúria mecânica na cv. Vitória acompanha a incorporação de pCA e AF e evidencia a participação destas enzimas na p-cumarilação e feruilação da lignina e dos polissacarídeos da parede celular cicatrizando o tecido lesado por ambos os tipos de estresse nessa cultivar. A incorporação de pCA em abacaxi sugere que esse hidroxicinamato tem sido utilizado para acilar as estruturas fenólicas da lignina via peroxidase gerando radicais que seriam transferidos de forma rápida a outros compostos fenólicos, produzindo radicais mais estáveis favorecendo o crescimento do polímero de lignina.

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