Avaliação de alterações na parede celular de frutos de pêra ‘Rocha’ como mecanismo de defesa contra podridões de pós-colheita, em controlo biológico

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Humana e Ambiente). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015As doenças pós-colheita de frutos, causadas por fungos, reduzem drasticamente a produção comercializável, representando significativos prejuízos económicos. A utilização de métodos de controlo biológico, com recurso a microrganismos antagonistas, tem vindo a ser estudada como uma estratégia alternativa ao uso de fungicidas. Em pêra ‘Rocha’, a espécie Aureobasidium pullulans mostrou-se eficaz como agente de biocontrolo contra a podridão azul causada pelo fungo Penicillium expansum embora os mecanismos subjacentes à sua acção na indução de respostas de defesa no hospedeiro permaneçam por elucidar. Com o presente trabalho pretendeu-se investigar, a nível bioquímico e molecular, a hipótese da parede celular das células do fruto desempenhar um papel no mecanismo de defesa ao restringir a progressão da infecção, após biotratamentos envolvendo o A. pullulans. Através de 3 abordagens complementares - quantificação de i) capacidade antioxidante e de compostos fenólicos, ii) actividade de enzimas modificadoras da parede celular por espectrofotometria e viscosimetria, e iii) expressão de genes envolvidos em alterações da firmeza da polpa por PCR quantitativo em tempo real, os resultados obtidos sugerem a existência de uma resposta do hospedeiro, dependente da sua exposição ao agente antagonista. Foi observado um decréscimo diferencial de algumas moléculas com capacidade antioxidante, o que sugere um aumento da lenhificação dependente da condição ensaiada, sendo mais significativo em amostras inoculadas com o patogénio. Os resultados de actividades enzimáticas totais e de expressão génica sugerem uma redução de despolimerização da parede celular e/ou aumento de respostas de defesa através da libertação de moléculas sinalizadoras, promovidos pelo A. pullulans. Estes dados suportam-se ainda por observações morfológicas nos vários tratamentos, onde se constatou que, na presença dos fungos em sinergia nos tratamentos de biocontrolo, a área necrótica era restrita ao local da inoculação, sugerindo um reforço da parede celular, bloqueando assim a proliferação do patogénio nos tecidos do hospedeiro.Post-harvest diseases of fruit caused by fungi, drastically reduce marketable production, representing significant economic losses. The application of biological control methods, with the use of antagonist microorganisms has been studied as an alternative strategy to the use of fungicides. In pear 'Rocha', the species Aureobasidium pullulans was effective as a biocontrol agent against blue rot caused by the fungus Penicillium expansum although the mechanisms underlying its action in inducing defense responses in the host remain to be elucidated. The present study was intended to investigate the biochemical and molecular level, the hypothesis of cell walls of fruit cells play a role in defense mechanism to restrict the progression of infection after biotreatment involving A. pullulans. Through 3 complementary approaches – quantification of i) antioxidant capacity and phenolics ii) modifying enzyme activity of the cell wall by spectrophotometry and viscometry, and iii) expression of genes involved in changes of firmness by quantitative real-time PCR, the results obtained suggest the existence of a host response, dependent on its exposure to antagonist agent. A differential decrease of some molecules with antioxidant activity, suggesting an increased lignification dependent on the condition tested, being most significant for samples inoculated with the pathogen. The results of total enzyme activities and gene expression suggest a reduction in depolymerisation of the cell wall and / or increased defense responses through the release of signaling molecules promoted by A. pullulans. These data support itself by morphological features in the various treatments, where it was found that in the presence of the biocontrol fungi in synergy treatments, the necrotic area was restricted to the inoculation site, suggesting a strengthening of the cell wall, thus blocking proliferation the pathogen in the host tissues