Avaliação do metabolismo de carbono em Actinidia deliciosa cv. "Hayward" infetada com Pseudomonas syringae pv. actinidiae e do efeito do tratamento biológico com Bacillus subtilis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Fernando José de Azevedo Silva
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/20.500.11960/2191
Resumo: Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa), agente causal do cancro bacteriano da actinídea, encontra-se disseminada pelas principais regiões produtoras de kiwi em todo o mundo causando graves prejuízos. Pela sua perigosidade foi incluída na Lista A2 dos organismos de quarentena da EPPO (Organização Europeia e Mediterrânica da Proteção de Plantas). Psa apresenta variabilidade genética, sendo conhecidas atualmente 5 populações com diferentes virulências, designadas biovar 1, 2, 3, 5, e 6 ou Psa1, 2, 3, 5 e 6. A biovar 3 é a mais agressiva e responsável pela crise pandémica de 2008 que se espalhou pelas regiões produtoras de kiwi, incluindo Portugal, onde foi detetada em 2010 em plantas de Actinidia deliciosa cv. Summer. O cancro bacteriano tem vindo a provocar quebras produtivas e perdas económicas afetando toda a fileira do kiwi, o que associado ao facto de não existir um tratamento eficaz para o combate da bactéria tende a agravar a doença, e contribuir para uma maior disseminação nos pomares. Este trabalho tem por objetivo compreender a forma como Psa poderá afetar plantas de A. deliciosa cv. “Hayward”, principalmente na região foliar, e perceber quais são as respostas fotossintéticas na presença da bactéria, e avaliar se a aplicação do agente de controlo biológico Bacillus subtilis (Serenade Max®), autorizado em Portugal como meio de proteção contra Psa, altera a performance fotossintética das plantas sintomáticas, reduzindo a sua suscetibilidade à doença. Este estudo desenvolveu-se em 2017 num pomar da região de Entre-Douro-e-Minho, com plantas de A. deliciosa cv. “Hayward” com idade aproximada de 6 e 30 anos, onde tinha sido anteriormente identificada a presença de Psa biovar 3. Antes da colheita dos frutos, selecionaram-se folhas de plantas com e sem sintomas de Psa, tendo sido esta amostragem realizada em dois sectores distintos do pomar, um tratado com B. subtilis (Serenade Max®) e o outro sem tratamento. A avaliação da fluorescência da clorofila e das trocas gasosas foram realizadas in vivo, através de recurso a um fluorímetro portátil (PEA – Photosynthetic Efficiency Analyser) e um sistema de fotossíntese portátil (IRGA – Infrared Gas Analyzer), respetivamente. Para a quantificação de pigmentos, amido, açucares e RuBisCo as folhas foram recolhidas e processadas em laboratório. Os parâmetros produtivos e a qualidade dos frutos foram avaliados através da colheita de frutos de plantas com e sem aplicação de B. subtilis, distinguindo o factor idade do pomar. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que Psa está a limitar o potencial de assimilação de carbono, nomeadamente através da redução da taxa de transpiração (E), condutância estomática (gs) e assimilação do CO2 (A). No entanto, estes fatores poderão estar envolvidos na regulação estomática, onde o possível encerramento dos estomas poderá ser devido a danos causados Psa, ou funcionar como um mecanismo de defesa da planta contra a infeção causada pela bactéria. Contudo, o efeito do tratamento com B. subtilis apresenta um efeito mitigante sobre esta quebra observada na assimilação de carbono e nas trocas gasosas foliares. Acrescido a esse fator, em plantas não infetadas, B. subtilis estimula estes parâmetros. Os níveis de açucares solúveis totais (AST) nas folhas de plantas sintomáticas são incrementados. Este fator poderá ocorrer devido a reação de defesa das plantas face ao agente patogénico que recruta açucares simples por clivagem de açucares complexos e promove o seu transporte para o patossistema. Os frutos de plantas infetadas com Psa não apresentam diminuição da qualidade (diâmetro transversal, diâmetro longitudinal, matéria seca, acidez tritulável, firmeza da polpa e pH).
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A biovar 3 é a mais agressiva e responsável pela crise pandémica de 2008 que se espalhou pelas regiões produtoras de kiwi, incluindo Portugal, onde foi detetada em 2010 em plantas de Actinidia deliciosa cv. Summer. O cancro bacteriano tem vindo a provocar quebras produtivas e perdas económicas afetando toda a fileira do kiwi, o que associado ao facto de não existir um tratamento eficaz para o combate da bactéria tende a agravar a doença, e contribuir para uma maior disseminação nos pomares. Este trabalho tem por objetivo compreender a forma como Psa poderá afetar plantas de A. deliciosa cv. “Hayward”, principalmente na região foliar, e perceber quais são as respostas fotossintéticas na presença da bactéria, e avaliar se a aplicação do agente de controlo biológico Bacillus subtilis (Serenade Max®), autorizado em Portugal como meio de proteção contra Psa, altera a performance fotossintética das plantas sintomáticas, reduzindo a sua suscetibilidade à doença. Este estudo desenvolveu-se em 2017 num pomar da região de Entre-Douro-e-Minho, com plantas de A. deliciosa cv. “Hayward” com idade aproximada de 6 e 30 anos, onde tinha sido anteriormente identificada a presença de Psa biovar 3. Antes da colheita dos frutos, selecionaram-se folhas de plantas com e sem sintomas de Psa, tendo sido esta amostragem realizada em dois sectores distintos do pomar, um tratado com B. subtilis (Serenade Max®) e o outro sem tratamento. A avaliação da fluorescência da clorofila e das trocas gasosas foram realizadas in vivo, através de recurso a um fluorímetro portátil (PEA – Photosynthetic Efficiency Analyser) e um sistema de fotossíntese portátil (IRGA – Infrared Gas Analyzer), respetivamente. Para a quantificação de pigmentos, amido, açucares e RuBisCo as folhas foram recolhidas e processadas em laboratório. Os parâmetros produtivos e a qualidade dos frutos foram avaliados através da colheita de frutos de plantas com e sem aplicação de B. subtilis, distinguindo o factor idade do pomar. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que Psa está a limitar o potencial de assimilação de carbono, nomeadamente através da redução da taxa de transpiração (E), condutância estomática (gs) e assimilação do CO2 (A). No entanto, estes fatores poderão estar envolvidos na regulação estomática, onde o possível encerramento dos estomas poderá ser devido a danos causados Psa, ou funcionar como um mecanismo de defesa da planta contra a infeção causada pela bactéria. Contudo, o efeito do tratamento com B. subtilis apresenta um efeito mitigante sobre esta quebra observada na assimilação de carbono e nas trocas gasosas foliares. Acrescido a esse fator, em plantas não infetadas, B. subtilis estimula estes parâmetros. Os níveis de açucares solúveis totais (AST) nas folhas de plantas sintomáticas são incrementados. Este fator poderá ocorrer devido a reação de defesa das plantas face ao agente patogénico que recruta açucares simples por clivagem de açucares complexos e promove o seu transporte para o patossistema. Os frutos de plantas infetadas com Psa não apresentam diminuição da qualidade (diâmetro transversal, diâmetro longitudinal, matéria seca, acidez tritulável, firmeza da polpa e pH).Pseudomonas syringae pv. Actinidiae (Psa), the causative agent of actinidia bacterial cancer, is widespread in the major kiwi producing regions of the world causing serious damage. Due to its dangerous nature, it has been included in List A2 of the EPPO (European and Mediterranean Plant Protection Organization) as quarantine bacteria. Psa presents genetic variability, and currently 5 populations are known with different virulence, known as biovar 1, 2, 3, 5 and 6 or Psa1, 2, 3, 5 and 6. Biovar 3 is the most aggressive and responsible for the pandemic crisis of 2008 that has spread to the kiwi producing regions, including Portugal, where it was detected in 2010 in plants of Actinidia deliciosa cv. Summer. Bacterial cancers have been causing productive losses and economic losses affecting the entire kiwi line, which, combined with the lack of effective treatment for the bacterium, are likely to aggravate the disease and contribute to a greater spread in the orchards. This work aims to understand how Psa can affect plants of A. deliciosa cv. “Hayward”, especially in the leaf region, and to determine the photosynthetic responses in the presence of the bacterium, and to evaluate whether the application of the biological control agent Bacillus subtilis (Serenade Max®) authorized in Portugal as a means of protection against Psa changes the photosynthetic performance of the symptomatic plants, reducing their susceptibility to the disease. This study was developed in 2017 in an orchard of the Entre-Douro-e-Minho region, with plants of A. deliciosa cv. "Hayward", aged approximately 6 and 30 years old, where the presence of Psa biovar 3 had previously been identified. Before the fruits were harvested, leaves of plants with and without Psa symptoms were selected and this sampling was performed in two sectors of the orchard, one treated with B. subtilis (Serenade Max®) and the other without treatment. The evaluation of chlorophyll fluorescence and gas exchange were performed in vivo using a portable fluorescence analyzer (PEA) and an infrared gas analyzer (IRGA), respectively. For the quantification of pigments, starch, sugars and RuBisCo the leaves were collected and processed in the laboratory. The productive and qualitative parameters of the fruits were evaluated by harvesting fruits of plants with and without application of B. subtilis, distinguishing the age factor of the orchard. The results obtained in this work demonstrated that Psa is limiting the potential of carbon assimilation, namely through the reduction of transpiration rate (E), stomatal conductance (gs) and CO2 assimilation (A). However, these factors may be involved in stomatal regulation, where the possible closure of the stomas may be due to damage caused Psa, or function as a defense mechanism of the plant against the bacteria. However, the effect of B. subtilis treatment has a mitigating effect on this decline in carbon assimilation and foliar gas exchange. In addition to this factor, in non-infected plants, B. subtilis stimulates these parameters. The levels of total soluble sugars (AST) in leaves of symptomatic plants are increased. This factor may occur due to the defense reaction of the plants against the pathogen that recruits simple sugars by cleavage of complex sugars and promotes their transport to the pathosystem. The fruits of plants infected with Psa do not present a decrease in quality (transverse diameter, longitudinal diameter, dry matter, tritulable acidity, pulp firmness and pH).2019-05-20T14:34:04Z2019-02-18T00:00:00Z2019-02-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/20.500.11960/2191TID:202186628porSantos, Fernando José de Azevedo Silvainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-03-21T14:34:53Zoai:repositorio.ipvc.pt:20.500.11960/2191Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:43:17.749094Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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