Toxicidade de filtrados de cultura de Alternaria euphorbiicola em folhas de Euphorbia heterophylla

A espécie fúngica Alternaria euphorbiicola é agente causal de severas necroses de inflorescência, queimas de folhas e cancros da haste em Euphorbia heterophylla (leiteiro ou amendoim-bravo), importante planta daninha responsável por grandes prejuízos à agricultura brasileira. A aplicação de suspensões de esporos do fungo sobre populações da planta hospedeira resulta em rápida produção de necrose dos tecidos das plantas (24 a 48 horas após aplicação). Essas observações levaram à conjectura de que o fungo possa produzir fitotoxinas in vitro capazes de causar lesão às plantas. O objetivo deste trabalho foi investigar preliminarmente a produção in vitro de fitotoxinas por A. euphorbiicola sob diferentes condições de cultivo. Os resultados mostraram que a composição do meio de cultura e as condições de cultivo influenciaram a fitotoxicidade de filtrados de cultura, tendo o cultivo sob agitação e na ausência de luz favorecido a produção de metabólitos fitotóxicos pelo fungo. O filtrado da cultura em meio de Jenkins-Prior modificado, crescida sob agitação, no escuro e a 28 oC, apresentou a maior atividade fitotóxica, tendo produzido extensas necroses foliares e desfolha em plantas de E. heterophylla. Esse filtrado de cultura foi submetido a extração seguida por fracionamento guiado por bioensaios. Uma fração cromatográfica constituída majoritariamente por ácidos graxos de cadeia longa produziu halos cloróticos e necrose de folhas, assim como observado após a inoculação de E. heterophylla com o fungo. Esses resultados sugerem a participação de ácidos graxos no processo infeccioso na associação A. euphorbiicola x E. heterophylla.The fungal species Alternaria euphorbiicola was identified as causal agent of inflorescence necrosis, leaf blight, and stem cancer in Euphorbia heterophylla (wild poinsettia), a major weed responsible for great agricultural losses in Brazil. The application of spore suspensions of the fungus on specimens of the host plant resulted in production of disseminated necrosis at short time intervals (24 to 48 hours) after application. These observations led to the hypothesis that the fungus could produce phytotoxins capable of causing damage to the plant. The objective of this study was to investigate the in vitro production of phytotoxins by A. euphorbiicola under different growth conditions. The results showed that the culture medium and growth conditions influenced the phytotoxicity of the culture filtrates. Growing the fungus under agitation in the dark resulted in higher production of phytotoxic metabolites. The filtrate from the culture formed in modified Jenkins-Prior medium, under agitation, at 28 oC in the dark showed the highest phytotoxic activity. This filtrate produced foliar necrosis and defoliation in E. heterophylla and was subjected to extraction followed by bioassay-guided fractionation. A chromatographic fraction consisting mainly of long-chain fatty acids produced bleached lesions and necrosis of the leaves, the same symptoms observed after inoculation of the fungus in the host plant. These results suggest the involvement of these phytotoxic fatty acids in the process of tissue invasion of E. heterophylla by A. euphorbiicola

Effect of coffee alkaloids and phenolics on egg-laying by the coffee leaf miner Leucoptera coffeella

The recognized importance of coffee alkaloids and phenolics mediating insect-plant interactions led to the present investigation aiming to test the hypothesis that the phenolics chlorogenic and caffeic acids and the alkaloid caffeine and some of its derivatives present in coffee leaves affect egg-laying by the coffee leaf miner Leucoptera (=Perileucoptera) coffeella (Guérin-Méneville & Perrottet) (Lepidoptera: Lyonetiidae), one of the main coffee pests in the Neotropical region. These phytochemicals were, therefore, quantified in leaves from 12 coffee genotypes and their effect on the egg-laying preference by the coffee leaf miner was assessed. Canonical variate analysis and partial canonical correlation provided evidence that increased leaf levels of caffeine favour egg-laying by the coffee leaf miner. An egg-laying preference bioassay was, therefore, carried out to specifically test this hypothesis using increasing caffeine concentrations sprayed on leaves of one of the coffee genotypes with the lowest level of this compound (i.e. Hybrid UFV 557-04 generated from a cross between Coffea racemosa Lour. and C. arabica L.). The results obtained allowed the recognition of a significant concentration-response relationship, providing support for the hypothesis that caffeine stimulates egg-laying by the coffee leaf miner in coffee leaves

Prospecção química de compostos produzidos por Senna alata com atividade alelopática

Senna alata é uma espécie daninha frequente em pastagens da região amazônica. Suas folhas apresentam propriedades medicinais capazes de influenciar a germinação e o desenvolvimento de outras plantas. Objetivou-se neste estudo a prospecção química e a avaliação da atividade alelopática dos compostos presentes nas folhas de S. alata. O material vegetal foi seco, triturado e submetido à extração exaustiva, com solução água:metanol (3:7). O extrato obtido foi então fracionado por coluna cromatográfica por via úmida. As frações mais puras foram submetidas à espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear, para determinação das fórmulas estruturais das moléculas. Na avaliação dos efeitos das substâncias químicas isoladas, utilizaram-se as concentrações de 50, 100, 150 e 200 ppm, tendo como eluente solução hidrometanólica (3:7 v/v). As frações foram adicionadas em placas de Petri e seus efeitos avaliados sobre a germinação de sementes e o alongamento da radícula e hipocótilo de três espécies daninhas de áreas de pastagens: Mimosa pudica, Senna obtusifolia e a própria S. alata. Os compostos com atividade alelopática encontrados em folhas de S. alata pertencem à classe dos flavonoides glicosilados, cujo núcleo aromático é um kaempferol, e causaram maior inibição sobre o crescimento da radícula e sobre a germinação de S. obtusifolia e M. pudica. Já os efeitos autotóxicos desse composto são pouco significativos para o desenvolvimento da plântula e nulos sobre a germinação

Tailoring nostoclide structure to target the chloroplastic electron transport chain.

Aiming to improve their effectiveness, three modifications were introduced into the structure of the natural phytotoxins nostoclides, leading to the synthesis of novel 3-benzyl-4-isopropyl-5-(arylmethylene)furan-2(5H)-ones, 3-benzyl-5-(furan-2-ylmethylene)furan-2(5H)-ones, and 3,4-dihalo-5-arylidenefuran-2(5H)-ones. All compounds were characterized by IR, 1H and 13C NMR, NOEDIF, COSY, HETCOR and MS spectrometry. Increasing the length of the molecule was found to reduce the ability to interfere with ferricyanide reduction by isolated chloroplasts. The addition of an isopropyl moiety into the heterocyclic ring, as in naturally-occurring nostoclides, did not influence the inhibitory potential. Also the replacement of the electron-drawing phenyl substituent with two halogen residues did not improve the resulting activity. However, both latter modifications influenced the interaction with the photosynthetic machinery. These analogues could therefore represent novel leads to be explored toward the development of new herbicides targeting the chloroplastic electron transport chain

Composição química da cera epicuticular e caracterização da superfície foliar em genótipos de cana-de-açúcar

Objetivou-se neste trabalho avaliar a composição química da cera epicuticular e caracterizar a superfície foliar dos cultivares de cana-de-açúcar RB855113 (sensível à mistura de herbicidas trifloxysulfuron-sodium + ametryn), SP80-1842 e SP80-1816, do clone RB957689 (com média sensibilidade à mistura de herbicidas) e do cultivar RB867515 (tolerante). A cera epicuticular foi extraída e quantificada e os seus constituintes analisados por cromatografia a gás, acoplada a espectrômetro de massa (CG-EM). Para determinação da composição química, assim como a caracterização da superfície foliar dos cultivares avaliados, amostras de lâmina foliar foram coletadas e submetidas à microscopia eletrônica de varredura, para caracterização das faces adaxial e abaxial. A análise das amostras revelou a presença de hidrocarbonetos, esteróides, ésteres graxos, álcoois e aldeídos. A cera do cultivar sensível à mistura (RB855113) apresentou menor número de componentes químicos e predominância de ésteres graxos de cadeia mais curta que os encontrados nos demais cultivares, bem como pequena proporção de esteróides e hidrocarbonetos. Nos cultivares com média sensibilidade (SP80-1842 e RB867515), a cera apresentou maior proporção de hidrocarbonetos e esteróides. A cera do cultivar RB855113 apresentou polaridade intermediária, porém menos polar que a cera do cultivar RB867515 (tolerante à mistura). Não foram observadas diferenças marcantes entre os cultivares no que se refere à micromorfologia foliar

The fungal phytotoxin alternariol 9-methyl ether and some of its synthetic analogues inhibit the photosynthetic electron transport chain.

Alternariol and monomethylalternariol are natural phytotoxins produced by some fungal strains, such as Nimbya and Alternaria. These substances confer virulence to phytopathogens, yet no information is available concerning their mode of action. Here we show that in the micromolar range alternariol 9-methyl ether is able to inhibit the electron transport chain (IC50 = 29.1 ± 6.5 μM) in isolated spinach chloroplasts. Since its effectiveness is limited by poor solubility in water, several alternariol analogues were synthesized using different aromatic aldehydes. The synthesized 6H-benzo[c]cromen-6-ones, 5H-chromene[4,3-b]pyridin-5-one, and 5H-chromene[4,3-c]pyridin-5-one also showed inhibitory properties, and three 6H-benzo[c]cromen-6-ones were more effective (IC50 = 12.8−22.8 μM) than the lead compound. Their addition to the culture medium of a cyanobacterial model strain was found to inhibit algal growth, with a relative effectiveness that was consistent with their activity in vitro. In contrast, the growth of a nonphotosynthetic plant cell culture was poorly affected. These compounds may represent a novel lead for the development of new active principles targeting photosynthesi

Composição química da cera epicuticular de biótipos de Azevém resistente e suscetível ao Glyphosate

Objetivou-se com este trabalho determinar a composição química da cera epicuticular dos biótipos de azevém (Lolium multiflorum) resistente e suscetível ao glyphosate, buscando relações entre suas características e a resistência dos biótipos ao herbicida. A cera epicuticular foi extraída e quantificada e os seus constituintes analisados por cromatografia em fase gasosa, acoplada a espectrômetro de massa (CG-EM). Para determinação da composição química, amostras de lâmina foliar foram retiradas 30 dias após a emergência das plantas, coletando-se a primeira folha com lígula totalmente visível. A quantidade de cera epicuticular extraída não diferiu entre os biótipos. Entre os compostos que constituem a cera epicuticular, os álcoois são os mais abundantes, sendo representados por apenas um composto: o hexacosan-1-ol (46,80% no biótipo resistente e 52,20% no biótipo suscetível). Ao comparar a polaridade da cera epicuticular dos biótipos de azevém, constatou-se que tanto no biótipo resistente quanto no suscetível a cera epicuticular apresentou mais de 50% de componentes polares (álcoois e aldeídos) em sua constituição, sendo esse valor igual a 69,80% no biótipo resistente e 64,94% no biótipo suscetível. Por meio da caracterização apresentada, pode-se afirmar que existem pequenas diferenças na cera epicuticular dos biótipos de azevém resistente e suscetível ao glyphosate; o biótipo resistente apresentou grau de polaridade pouco superior ao do biótipo suscetível, porém essa diferença não pode ser considerada marcante a ponto de determinar maior ou menor tolerância de um biótipo ou outro ao herbicida glyphosate.The objective of this work was to determine the chemical composition of epicuticular wax of Italian ryegrass (Lolium multiflorum) biotypes resistant and susceptible to glyphosate, searching for relationships between their characteristics and the resistance of the biotypes to the product. The epicuticular wax was extracted and quantified, and its constituents analyzed by gas chromatography, coupled to mass spectrometer (CG-EM). To determine the chemical composition, leaf blade samples were obtained 30 days after plant emergence, the first leaf being collected with totally visible ligule. The amount of epicuticular wax did not differ between the biotypes. Alcohols are the most abundant among the compounds constituting the epiticular wax, represented by only one compound, hexacosan-1-ol (46.80% in the resistant biotype and 52.20% in the susceptible). When comparing the polarity of the epicuticular wax of the Italian ryegrass biotypes, it was verified that both in the resistant and susceptible biotypes, the epicuticular wax presented more than 50% of polar compounds (alcohols and aldehydes) in its constitution, with that value being equal to 69.80% in the resistant biotype and 64.94% in the susceptible. Thus, it can be stated that small differences exist in the epicuticular wax of Italian ryegrass biotypes resistant and susceptible to glyphosate. The resistant biotype presented a slightly higher polarity degree than the susceptible biotype but such difference cannot be considered sufficiently relevant to determine a greater or smaller tolerance of either biotype to glyphosate