Metabolic alterations on bean plants originated from microbiolization of seeds with Pseudomonas sp. and inoculated with Xanthomnas axonopodis pv. phaseoli

Muitas enzimas estão envolvidas em reações de defesa de plantas contra patógenos. O objetivo deste trabalho foi verificar alterações na atividade de algumas destas enzimas em plantas de feijão originadas de sementes microbiolizadas com um isolado de Pseudomonas do grupo das fluorescentes (isolado DFs842). Sementes de feijão cultivar BRS Valente foram imersas em suspensão salina preparada a partir de crescimento bacteriano com 24 h do isolado de Pseudomonas (OD540=0,5) sabidamente biocontroladora de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. Como testemunhas, as sementes foram imersas em solução salina (NaCl 0,85%). Após a microbiolização por 5 h a 10ºC, as sementes foram plantadas em vasos contendo uma mistura de solo não esterilizado, areia e esterco bovino (proporção 3:1:1), mantidos em casa de vegetação. A inoculação do patógeno foi realizada na terceira folha verdadeira de todas as plantas, fazendo-se cortes com tesoura imersa em suspensão salina do patógeno (X. axonopodis pv. phaseoli) preparada a partir de crescimento de 24 h (OD540=0,4). Câmaras úmidas foram mantidas 24 h antes e após a inoculação. Para o preparo do extrato protéico, as três primeiras folhas verdadeiras foram coletadas individualmente em 5 épocas de coleta distintas: uma, momentos antes da inoculação e as demais nos tempos seis, 24, 72 h e 15 dias após a inoculação. Este extrato protéico serviu de fonte para as determinações do teor de proteínas solúveis totais (PST), atividade da polifenol oxidase (PPO) e da peroxidase (PO), as quais foram realizadas por leituras espectrofotométricas. Os resultados demonstraram aumento significativo no teor de PST e na atividade de PPO nas plantas submetidas ao tratamento com isolado DFs842, sendo que, o teor de PST foi o dobro, em relação às plantas não tratadas. Também foi observado que, mesmo antes da inoculação do patógeno o teor de PST e a atividade de PPO nas plantas tratadas estavam bem maiores. Em relação à atividade de PO houve redução da mesma nas plantas tratadas com o isolado de Pseudomonas (DFs842). Esses resultados evidenciaram que a microbiolização das sementes provocou alterações metabólicas nas plantas delas originadas, pelo aumento do teor de PST e atividade de PPO, indicando uma provável participação destas enzimas na indução de resistência ativada pela microbiolização com o isolado de Pseudomonas (DFs842).Many enzymes are involved in plant defense against pathogens. The purpose of this study was to verify alterations in activity of some enzymes in bean plants originated from microbiolization of seeds with a fluorescent isolate (DFs842) of Pseudomonas. Bean seeds (cv. "BRS Valente") were immersed in a bacterial suspension of a 24 hours old Pseudomonas culture (OD540=0,5) known as a Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli biocontroler. Check treatment consisted of seeds immersed in a saline solution (NaCl 0,85%). After microbiolization for 5 hours at 10ºC, seeds were sowed in a non sterilized substrate composed of soil, sand and bovine manure mixture (3:1:1 ratio) disposed in pots in a greenhouse. The pathogen was inoculated by cutting the third true leaves with scissors previously immersed in the bacterial suspension (X. axonopodis pv. phaseoli) prepared from a 24 hours old culture (OD540=0,4). Plants were kept in moister chambers for 24 hours before and after the inoculation. For protein extraction preparation, the three true leaves were collected individually at five different times: immediately before inoculation and 6, 24, 72 hours and 15 days after inoculation. The leaf extract was used for determination of total soluble proteins (TSP), and the activity of polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (PO) by spectrophometry. The results showed a significant increase in TSP content and PPO activity in plants treated with the isolated DFs842, when TSP content was the double of the non-treated plants. It was also observed that, even before pathogen inoculation, TSP content and PPO activity in plants treated was high. PO activity was reduced in Pseudomonas (DFs842)treated plants. The results showed evidence that metabolic alterations in plants are triggered upon seeds microbiolization, mainly due to the increase in TSP content and PPO activity. This indicates enzyme participation in induce host resistance with seed microbiolization with Pseudomonas (DFs842)

Nodulation and dinitrogen fixation in soybean treated with sulfentrazone

Em condições de casa de vegetação, avaliou-se o efeito de doses (0, 36, 72, 108 e 144 µg m-2 de i.a.) do herbicida sulfentrazone na nodulação da soja (Glycine max (L.) Merrill cv. BR-16) infectada com Bradyrhizobium japonicum estirpe SEMIA 5079, e na fixação de dinitrogênio, estimada pelos teores de ureídeos no exsudato do xilema. Foram quantificados, também, os teores de aminoácidos e nitrato no exsudato do xilema. O número e a matéria seca dos nódulos, as concentrações de aminoácidos, nitrato e ureídeos decresceram com o incremento na dose de sulfentrazone, tanto no estádio R3quanto no R5 de desenvolvimento da soja.Under greenhouse conditions, the effect of sulfentrazone rates (0, 36, 72, 108 and 144 µg m-2 of a.i.) was evaluated on growth of nodules in soybean (Glycine max(L.) Merrill cv. BR-16), inoculated with Bradyrhizobium japonicum strain SEMIA 5079, on dinitrogen fixation estimated by the content of ureides in xylem exsudate. The amino acids, nitrate and ureides contents in xylem exsudate were also determined. The number and dry matter of nodules, the content of amino acids, nitrate and ureides decreased as a function of increase of sulfentrazone rate at R3 and R5 development stages of soybean stages

Gas exchange and antioxidant activity of <i>Prunus</i> rootstocks spp. submitted to drought and waterloggin

O objetivo deste trabalho foi avaliar as trocas gasosas e atividade antioxidante de portaenxertos do gênero Prunus submetidos ao estresse por seca e alagamento. Plantas de pessegueiro cv. Flordaguard e Capdeboscq e de ameixeira cv. Mirabolano 29-C, com um ano de idade, foram submetidas a três condições hídricas: tratamento controle (com irrigação diária), alagamento do sistema radicular e seca (ausência de irrigação) por quatro e oito dias, e em seguida, colocadas sob condições de recuperação do estresse, por três dias. Foi avaliada a taxa fotossintética líquida (A), condutância estomática (gs), atividade de enzimas do sistema antioxidante (SOD, CAT e APX), conteúdo de peróxido de hidrogênio e peroxidação lipídica. Durante o período de estresse, houve redução de A e gs nas três cultivares estudadas, em relação ás plantas controle, porém, no terceiro dia de recuperação esses parâmetros voltaram a ficar com valores próximos ao controle para a cv. Flordaguard sob estresse por seca e para a cv. Mirabolano 29-C sob alagamento. A atividade das enzimas antioxidantes, o conteúdo de peróxido de hidrogênio e a peroxidação lipídica não variou de maneira expressiva nas duas cvs de pessegueiro sob déficit hídrico. Porém, sob alagamento, houve aumento da atividade da CAT e APX e da peroxidação lipídica. A cv. Mirabolano 29-C, em ambos estresses, ativou o sistema antioxidante, seguido de uma alta produção de H2O2 e uma maior peroxidação lipídica, sugerindo que esta cultivar possui um mecanismo de defesa antioxidante que se expressa mais intensa e rapidamente em ambas condições de estresse. Com estes resultados concluiu-se que Mirabolano 29-C apresenta maior tolerância ao alagamento, porém é mais sensível ao déficit hídrico, em relação as cvs. de pessegueiro avaliadas.The aim of this paper was to evaluate the gas exchange and antioxidant activity of Prunus spp. rootstocks submitted to drought and waterlogging. One year old plants of P. persica (L.) Batsch cv. Flordaguard and Capdeboscq and P. cerasifera Erhr cv. Mirabolano 29-C were submitted to three hidric conditions: control treatment (daily irrigation), waterlogging of the root system and drough (without irrigation) for four to eight days, and then put under stress recovering conditions, for three days. The net photosynthetic rate (A), stomatal conductance (gs), enzymatic antioxidant system activity (SOD, CAT e APX), the content of hydrogen peroxide and lipid peroxidation were evaluated. During the stress period there was a reduction of the A and gs in all plants of the three cultivars evaluated in relationship to the control plants. However, in the third day of recovery the A and gs patterns returned to values close to control plants for Flordaguard under drough and for Mirabolano 29-C under waterlogging. The activity of the antioxidant enzimes, the hydrogen peroxide content and the lipid peroxidation did not vary in an expressive way in both peach cultivars under hydric deficit. However, under waterlogging it was observed an increase in CAT and APX activity and lipid peroxidation. The cv. Mirabolano 29-C, in both stress conditions activated the enzymatic antioxidant system, which was followed by an increased of H2O2 production and a higher lipid peroxidation, suggesting that this cultivar possesses an antioxidant defense mechanism that expresses itself more intensely and rapidly in both stress conditions. Based in the results we conclude that Mirabolano 29-C presents a higher tolerance to waterlogging, but is more sensibility to drough in relation to the peach cultivars evaluated in this study.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Physiological analysis of leaf senescence of two rice cultivars with different yield potential

O objetivo deste trabalho foi avaliar as mudanças fisiológicas que ocorrem em diferentes folhas durante o início e o final do estádio de enchimento de grãos em dois genótipos de arroz (Oryza sativa subsp. indica cultivar BRS Pelota e O. sativa subsp. japonica cultivar BRS Firmeza) que apresentam diferenças no potencial de produção de grãos. As plantas foram cultivadas em casa de vegetação. Os teores de pigmentos, a fluorescência da clorofila e a taxa de liberação de oxigênio foram determinados no estádio de enchimento de grão da primeira à quarta folha (do topo à base). O teor de pigmentos, a eficiência fotoquímica do fotossistema II e o transporte de elétrons decresceram significativamente de acordo com a posição das folhas na cultivar BRS Pelota. A cultivar BRS Firmeza apresentou maior teor de pigmentos e maior atividade do aparato fotossintético em comparação à 'BRS Pelota' durante o estádio de enchimento de grão.The objective of this work was to evaluate the physiological changes that occur in different leaves during the early and late grain-filling stages of two rice genotypes (Oryza sativa subsp. indica, BRS Pelota cultivar, and O. sativa subsp. japonica, BRS Firmeza cultivar), which present differences in grain yield potential. The plants were cultivated in greenhouse. Pigment content, chlorophyll fluorescence, electron transport and oxygen evolution rate were determined in the grain-filling stage, from the first to the forth leaf (top to bottom). Pigment content, photochemical efficiency of photosystem II and electron transport decreased significantly according to the position of leaves in 'BRS Pelota'. The BRS Firmeza cultivar shows higher pigment content and higher activity of the photosynthetic apparatus in comparison to 'BRS Pelota' during the grain-filling stage