Micorrização e resistência a Fusarium oxysporum Sch. f. sp. herbemontis em genótipo de porta-enxerto de videira

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2010O declínio e morte de videiras, problema fitossanitário que limita a vitivinicultura no estado de Santa Catarina, tem como um dos agentes causais o fungo do solo Fusarium oxysporum f. sp. herbemontis. Até o momento, o controle da murcha vascular causada pelo patógeno é feito com uso de porta-enxertos resistentes. A inoculação de fungos micorrízicos arbusculares na fase de aclimatização de videiras micropropagadas in vitro pode acelerar a produção de mudas de alta qualidade; essa biotecnologia pode também reduzir a incidência de Fusarium spp., podendo melhorar a expressão do potencial genético de porta-enxertos, até mesmo daqueles suscetíveis ao patógeno. Os mecanismos de resistência de plantas micorrizadas a patógenos radiculares ainda estão pouco esclarecidos, especialmente no que se refere ao papel indutor da simbiose na expressão de genes de defesa da planta. O trabalho tem como objetivo avaliar, em genótipo de porta-enxerto suscetível a fusariose, o papel da formação de micorriza na expressão de proteínas radiculares e na indução de resistência localizada contra F. oxysporum f. sp. herbemontis. Mudas micropropagadas de videira da cultivar SO4 foram aclimatizadas e metade delas foram inoculadas com o fungo micorrízico Glomus intraradices. Após 75 dias, as raízes das plantas foram mergulhadas em suspensão de conídios de Fusarium spp. ou água estéril. Para realizarem-se avaliação dos níveis de atividade hidrolítica das enzimas quitinases e -1,3-glucanases e para eletroforese bidimensional de proteínas, amostras radiculares foram coletadas aos quatro e aos 14 dias após a inoculação do patógeno, respectivamente. A avaliação de sintomas de infecção por Fusarium spp. foi realizada aos 90 dias após inoculação do patógeno. A expressão de quitinases acima dos níveis basais foi induzida nas raízes dos tratamentos com inoculação do fungo micorrízico e/ou patógeno. A atividade de -1,3-glucanases foi maior somente no tratamento com inoculação de G. intraradices e do patógeno. Os simbiontes mutualístico e parasítico induziram 11 e duas proteínas, respectivamente. A formação de micorrizas e a inoculação de Fusarium spp. promoveram mudanças no nível de expressão de 13 proteínas do sistema radicular de videiras. Videiras inoculadas com G. intraradices apresentaram diminuição nos sintomas de infecção por Fusarium spp., sugerindo que a simbiose mutualística promoveu a indução de quitinases e -1,3-glucanases com ação específica na supressão do patógeno, bem como a expressão diferenciada de proteínas relacionadas com indução de resistência e com efeito bioprotetor contra o patógeno vascular

Dinâmica biológica do fósforo em dois solos sob culturas de cobertura com espécies micorrízicas e não micorrízicas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas.Os estudos sobre os fenômenos relacionados à velocidade de mobilização do fósforo no solo concentram-se em aspectos de ordem físico-químicas, havendo a necessidade de compreender melhor o papel da atividade biológica na ciclagem desse nutriente em sistemas agrícolas. Uma abordagem que leve em consideração os efeitos de manejos de plantas usados pelos agricultores e da atividade microbiana no solo pode auxiliar na identificação dos mecanismos envolvidos na dinâmica de transformações do fósforo. Com o objetivo de avaliar o efeito de plantas micorrízicas e não micorrízicas de cobertura sobre aspectos biológicos da dinâmica do fósforo, foi realizado um levantamento dos teores de fósforo extraível, fósforo microbiano e fósforo orgânico, da atividade de fosfatases ácidas e alcalinas e do pH em solos de sistemas de produção agrícola nos municípios de Campos Novos e Atalanta, Santa Catarina. Amostras de solo foram coletadas nos períodos de floração das plantas de cobertura hibernais e das culturas estivais que as sucederam, bem como nos estádios iniciais de crescimento e na floração das plantas de cobertura cultivadas em sucessão aos cultivos de verão. As plantas de cobertura micorrízicas foram aveia (Avena strigosa) e ervilhaca (Vicia sp.) e as não micorrízicas, nabo forrageiro (Raphanus sativus var. oleiferus) e tremoço branco (Lupinus albus). Nos sistemas sucessionais amostrados em Campos Novos, solo cultivado com nabo forrageiro apresentou maior acúmulo de fósforo na biomassa microbiana em relação às frações lábeis e orgânicas em comparação à aveia preta, na floração dessas espécies e na estação seguinte; tais efeitos não foram verificados nos demais períodos subseqüentes de amostragem. A ausência de resultados consistentes nos sistemas avaliados em Campos Novos pode indicar que os parâmetros biológicos analisados foram regulados mais por variações temporais e espaciais das amostragens que pelas espécies vegetais em sucessão. Nos sistemas agrícolas em Atalanta, a atividade de fosfatases ácidas foi maior nos solos sob espécies não micorrízicas no período subseqüente ao cultivo delas, indicando uma persistência da atividade enzimática. A atividade de fosfatases alcalinas foi maior nos solos com espécies não micorrízicas durante o ciclo das plantas de cobertura, mantendo-se no período de floração do milho, mas desaparecendo no novo cultivo de cobertura. O efeito sobre a atividade enzimática ligada à mineralização de fosfatos orgânicos no solo dependeu do caráter micorrízico ou não micorrízico das espécies utilizadas, e essa influência persistiu durante as estações de cultivos subseqüentes. A maior atividade enzimática em solos com espécies não micorrízicas pode ser um mecanismo para o aumento de mobilização do fósforo no solo, em compensação à não formação de micorrizas

Phosphatase activity in soil under mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops

O objetivo deste trabalho foi avaliar, mediante a atividade de fosfatases no solo, o efeito de plantas de cobertura micorrízicas e não micorrízicas nos aspectos biológicos da dinâmica do fósforo em sistemas sob plantio direto. Solos sob espécies não micorrízicas apresentaram maior atividade de fosfatases ácidas e alcalinas no estádio de floração, e os níveis de atividade de fosfatases ácidas persistiram nos cultivos subseqüentes ao crescimento das culturas de cobertura. A maior atividade enzimática, relacionada à mineralização de fosfatos orgânicos, em solos com espécies não micorrízicas pode ser um mecanismo de aumento da mobilização do fósforo no solo, compensando a ausência de micorrizas.The objective of this work was to evaluate through the phosphatase activity the effect of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops on biological aspects of phosphorus dynamics in no-tillage systems. Soils under non-mycorrhizal cover crops showed higher acid and alkaline phosphatase activities at flowering, and higher acid phosphatase activity levels persisted after the cover crop season finished. The higher enzymatic activity, related to organic phosphorus mineralization, in soils with non-mycorrhizal species, may be a mechanism to increase phosphorus mobilization in the soil, to compensate for the lack of a mycorrhizal association

Crescimento, composição mineral, produção e colonização micorrízica de goiabeira serrana em resposta à aplicação de calcário e fósforo

The objective of this work was to investigate the effect of liming and phosphorus fertilization on the growth, mineral composition of the leaves, fruit yield, and mycorrhizal colonization of young feijoa (Acca sellowiana) plants. Treatments consisted of four liming levels – 0, 25, 50, and 100% of the dose required to raise the soil pH to 6.5 – and of five levels of P – 0, 60, 120, 180, and 240 kg ha‑1 P2O5–, placed in a randomized complete block design, in a split‑plot arrangement, with three replicates. The orchard was established in 2010 with the Helena cultivar. In 2012, 2013, and 2014, plant growth was evaluated by measuring trunk perimeter, plant height, and tree canopy width. Mineral composition of the leaves, regarding P, N, K, Ca, and Mg contents, was assessed annually. Mycorrhizal colonization was evaluated in 2012, and fruit yield was determined in 2014. No interaction was observed between the studied factors. P contents had no effect on the evaluated variables. Liming, however, increases plant growth, mycorrhizal colonization, fruit yield, and Ca and Mg leaf contents, besides reducing K leaf contents.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da calagem e da adubação fosfatada no crescimento, na composição mineral das folhas, na produção de frutos e na colonização micorrízica de plantas jovens de goiabeira serrana (Acca sellowiana). Os tratamentos consistiram de quatro níveis de calagem – 0, 25, 50 e 100% da dose necessária para elevar o pH do solo a 6,5 – e de cinco níveis de fósforo – 0, 60, 120, 180 e 240 kg ha‑1 de P2O5–, dispostos em delineamento de blocos ao acaso, em arranjo de parcelas subdivididas, com três repetições. O pomar foi implantado em 2010 com a cultivar Helena. Em 2012, 2013 e 2014, o crescimento das plantas foi avaliado por meio da medição do perímetro do tronco, da altura das plantas e do diâmetro das copas. A composição mineral das folhas, quanto aos teores de P, N, K, Ca e Mg, foi avaliada anualmente. A colonização micorrízica foi avaliada em 2012, e a produção de frutos foi determinada em 2014. Não houve interação entre os fatores estudados. Os níveis de P não tiveram efeito sobre as variáveis avaliadas. A calagem, no entanto, aumenta o crescimento das plantas, a colonização micorrízica, a produção de frutos e os teores foliares de Ca e Mg, além de ter reduzido o teor foliar de K

Micropropagação e enraizamento de estacas herbáceas de erva-de-touro (Poiretia latifolia Vogel)

The aim of this study was to evaluate the vegetative propagation of Poireta latfolia Vogel through in vitro micropropagation and herbaceous cuting rooting. Nodal segments were cultivated in seven concentrations of 6-benzylaminopurine (BAP) into culture media. Stake rootng was also evaluated in different concentrations of indole-3-butyric acid (IBA). Data demonstrated that the number and length of shoots, the number of inter-nodes, and the number of leaves were not affected by the BAP. The percentage of rootng cutngs also did not differ between the concentratons of AIB. Overall, results indicated the need to evaluate higher concentrations of plant growth regulators and other rooting inducers.O objetivo deste trabalho foi avaliar a propagação vegetativa da erva-de-touro (Poireta latfolia Vogel) por meio de micropropagação in vitro e enraizamento de estacas herbáceas. Segmentos nodais foram cultivados em meio de cultura nutritivo e em sete concentrações de 6-benzilaminopurina (BAP). O enraizamento de estacas foi avaliado em diferentes concentrações de ácido indol-3-butirico (AIB). Dados demonstraram que o número e o comprimento de brotações, o número de internódios formados e o número de folhas emitidas não diferiram entre as concentrações de BAP. A porcentagem de enraizamento de estacas também não diferiu entre as concentrações de AIB. Os resultados indicam a necessidade de avaliar concentrações maiores de BAP e buscar outros indutores de enraizamento

Mycorrhizal inoculation and induction of chitinases and β-1,3-glucanases and fusarium resistance in grapevine rootstock

O objetivo deste trabalho foi avaliar os níveis de expressão de β-1,3-glucanases e quitinases nos porta-enxertos de videira SO4 e R110, respectivamente suscetível e resistente a Fusarium oxysporum f. sp. herbemontis, bem como avaliar o efeito do fungo micorrízico arbuscular Glomus intraradices no crescimento, na expressão dessas enzimas e na supressão do patógeno no porta-enxerto suscetível. Foram quantificadas as atividades enzimáticas de β-1,3-glucanases e quitinases nas raízes dos porta-enxertos. Mudas do porta-enxerto SO4 receberam inóculos de G. intraradices e F. oxysporum, e foram avaliadas quanto ao crescimento, atividade das duas enzimas e sintomas de doença. As atividades das enzimas nas raízes do porta-enxerto resistente aumentaram entre 0 e 5 dias após a inoculação do patógeno. A atividade de quitinases nas raízes do porta-enxerto suscetível aumentou com a inoculação do fungo micorrízico e do patógeno. A atividade de β-1,3-glucanases foi maior somente com a presença do fungo micorrízico e do patógeno. Videiras com inoculação de G. intraradices apresentaram diminuição nos sintomas de infecção por Fusarium spp., o que indica que o fungo micorrízico promove a indução de quitinases e β-1,3-glucanases especificamente na supressão ou inibição do patógeno.The objective of this work was to evaluate the expression levels of β-1,3-glucanases and chitinases in SO4 and 110 grapevine rootstocks, respectively susceptible and resistant to Fusarium oxysporum f. sp. herbemontis, as well as to evaluate the effect of the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices on plant growth, on enzyme expression and on pathogen suppression in the susceptible rootstock. The enzyme activities of β-1,3-glucanases and chitinases in the rootstocks roots were evaluated. Plant growth, enzyme activity, and disease symptoms were evaluated in SO4 plantlets inoculated with G. intraradices and F. oxysporum. Enzyme activities in the plant roots increased in the resistant rootstock, between 0 and 5 days after pathogen inoculation. In the susceptible rootstock, chitinase activity enhanced after the mycorrhizal fungus and the pathogen inoculations. β-1,3-glucanase activity increased only in the presence of both the mycorrhizal and the pathogenic fungi. G. intraradices-inoculated SO4 grapevine plantlets showed decreased symptoms of Fusarium infection, which indicates that the mycorrhizal fungus promotes chitinase and β-1,3-glucanase activities leading to pathogen suppression or inhibition

Aclimatização do porta-enxerto de macieira Seleção 69 em diferentes meios

The stage of acclimatization is a limiting factor for most micropropagated plants due to losses of inoperative stomata and inactivity of photosynthesis. One of the most important factors during acclimatization is the ideal choice of substrate. Therefore, the objective of this study was to determine the best substrates for acclimatization of the micropropagated apple rootstock Seleção 69. To evaluate the best substrate, a completely randomized design with seven replications was used. The explants of micropropagated apple rootstock S69 were transferred to trays with 128 cells. These explants were planted on substrates with different mixtures of Plantmax, rice hulls and sand. Spray irrigation was performed daily. After 30 days the evaluation of the root and shoot dry matter was realized. The results were analyzed by variance and Scott-Knott’s test of means. Results showed that the best substrate for acclimatization were T1, T2 and T3, which presented shoot dry matter of 4.80, 4.14 and 5.03mg per plant, respectively. For roots the best drymatter production was obtained by substrates T1, T2, T5 and T6, with 0.96, 0.95, 1.23 and 1.39mg per plant, respectively. Considering both the shoot and the root dry matter, it can be concluded that the best substrates were T1, T2 and T6. However, substrates T1 and T6 must be selected for presenting the best physical and chemical characteristics.A fase de aclimatização é um dos fatores limitantes para a grande maioria das plantas micropropagadas devido às perdas decorrentes de estômatos inoperantes e à inatividade da fotossíntese. Um dos fatores mais importantes durante a aclimatização é a escolha do substrato ideal. O objetivo deste trabalho foi determinar os melhores substratos para aclimatização do porta-enxerto micropropagado de macieira Seleção 69. O delineamento experimental utilizado foi o completamente casualizado, com sete repetições. Os explantes do porta-enxerto de macieira foram transferidos para bandejas alveoladas com 128 células e aclimatizados em substratos com diferentes misturas de Plantmax, casca dearroz carbonizada e areia. A irrigação por nebulização foi realizada diariamente. Após 30 dias foi realizada a avaliação da matéria seca aérea e radicular. Os resultados obtidos foram analisados pela análise de variância e pela comparação de médias pelo método Scott-Knott. Nas condições desse experimento, os melhores substratos para aclimatização foram T1 (Plantmax 100%), T2 (Plantmax 80% + casca de arroz carbonizada 20%) e T6 (Plantmax 40% + casca de arrozcarbonizada 30% + areia média 30%), tanto para a produção de matéria seca da parte aérea quanto radicular. Devido ao maior espaço de aeração, sugerem-se os substratos T1 e T6. Além disso, esses substratos apresentam macro- e micronutrientes em quantidades suficientes para o bom desenvolvimento das plantas de macieira micropropagadas

Eficiência simbiótica de estirpes de rizóbios em lótus-serrano e adésmia cultivados em solo de arrozeira

Abstract:  This study aimed to assess the efficiency of biological nitrogen fixation in Lotus uliginosus and Adesmia latifolia cultivated in irrigated rice soil. Two experiments were conducted in a greenhouse at Lages Experimental Station of EPAGRI. In experiment 1, L. uliginosus cv. SCS313 Serrano was inoculated with rhizobia strains EEL13702, EEL8Ce1 and EEL4284 and in experiment 2, Adesmia latifolia was inoculated with rhizobia strains EEL1811, EEL3111 and Semia 6438. Number and dry weight of root nodules were evaluated together with dry biomass and nitrogen accumulation in plant shoots. In addition, a field experiment was conducted in an irrigated rice soil to evaluate the symbiotic efficiency in L. uliginosus inoculated with the same rhizobia strains tested in the greenhouse. The results indicate the existence of native rhizobia strains of nodular capability in irrigated rice soil in the region of Alto Vale do Itajaí in both plant species evaluated. L. uliginosus showed adaptability and forage production potential in irrigated rice soil conditions.Resumo: Objetivou-se avaliar a eficiência simbiótica de estirpes de rizóbios na fixação biológica de nitrogênio em Lotus uliginosus e Adesmia latifolia cultivados em solo de arrozeira. Conduziram-se dois experimentos em casa de vegetação na Estação Experimental de Lages. No experimento 1, L. uliginosus cv. SCS313 Serrano foi inoculado com as estirpes de rizóbios EEL13702, EEL8Ce1 e EEL4284, e no experimento 2, A. latifolia foi inoculada com as estirpes de rizóbios EEL1811, EEL3111 e Semia 6438. Avaliaram-se número e biomassa seca de nódulos radiculares e biomassa seca e acúmulo de nitrogênio na parte aérea. Além disso, conduziu-se experimento no campo em solo de arroz irrigado para avaliar a eficiência simbiótica em L. uliginosus inoculado com as mesmas estirpes bacterianas testadas em casa de vegetação. Os resultados indicam a existência de estirpes nativas de rizóbios em solo de arrozeira do Alto Vale do Itajaí com capacidade de nodular ambas as espécies avaliadas. L. uliginosus demonstrou capacidade de adaptação e potencial de produção forrageira em condições de solo de arrozeira. 

SCS315 Catarina-gigante: cultivar de gramínea perene de verão produtiva e adaptada às condições de Santa Catarina

The cultivar SCS 315 Catarina-gigante is the first cultivar of the species Axonopus catharinensis Valls, after more than two decades of selection and evaluation of different progenies of the giant missionary grass, collected in different regions of the State of Santa Catarina. The cv. Catarina-gigante is a triploid hybrid, sterile, with vegetative reproduction and a perennial cycle. It presents semi-erect growth, with the presence of vegetative stolons, with great reproductive capacity. It stands out for the predominance of leaves, with the presence of stalks only in the reproductive period, high palatability, high resistance to grasshoppers and adaptation to moderate levels of shading. Several evaluation tests have proven that the cultivar has adaptation to Cfa and Cfb climate regions, being recommended for use throughout the State of Santa Catarina. The cultivar was registered with the National System for the Protection of Cultivars (SNPC) with certificate nº 29492. The availability of certified seedlings occurs in nurseries accredited by Epagri.O cultivar de missioneira-gigante SCS 315 Catarina-gigante é o primeiro registrado da espécie Axonopus catharinensis Valls no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Esse cultivar da forrageira é resultado de mais de duas décadas de seleção e avaliação de progênies coletadas em diversas regiões do estado de Santa Catarina. O cv. Catarina-gigante é um híbrido triploide, estéril, com reprodução vegetativa, de ciclo perene. Apresenta crescimento semi-ereto, com presença de estolões vegetativos, com grande capacidade reprodutiva. Destaca-se pela predominância de folhas, com presença de talos apenas no período reprodutivo, alta palatabilidade, alta resistência à cigarrinha-das-pastagens e adaptação a níveis moderados de sombreamento. Diversos ensaios de avaliação tem comprovado que o cultivar tem adaptação às regiões de clima Cfa e Cfb, sendo recomendado para uso em todo o estado de Santa Catarina. O cultivar foi registrado junto ao Sistema Nacional de Proteção de Cultivares (SNPC) com o certificado nº 29492. A disponibilidade de mudas certificadas ocorre em viveiristas credenciados pela Epagri