Exsudatos de sementes de soja [Glycine max (L.) Merrill]: caracterização proteômica e efeitos contra o nematoide das galhas Meloidogyne incognita

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rocha, Raquel de Oliveira
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/14448
Resumo: ROCHA, R. O. Exsudatos de sementes de soja [Glycine max (L.) Merrill]: caracterização proteômica e efeitos contra o nematoide das galhas Meloidogyne incognita. 2014. 110 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
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spelling Exsudatos de sementes de soja [Glycine max (L.) Merrill]: caracterização proteômica e efeitos contra o nematoide das galhas Meloidogyne incognitaExudates of soybean [Glycine max (L.) Merrill]: proteomic characterization and effects against root-knot nematode Meloidogyne incognitaExsudação (botânica)Soja - SementeNematoda em plantasNematoda - PesquisaROCHA, R. O. Exsudatos de sementes de soja [Glycine max (L.) Merrill]: caracterização proteômica e efeitos contra o nematoide das galhas Meloidogyne incognita. 2014. 110 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.Exudation is a defense mechanism presented by seeds, which release molecules to the soil during the germination process. These exudates, mainly composed by proteins and secondary metabolites, act interfering with the development of microorganisms. They represent a source of defense molecules with biotechnological potential to control soil-borne pathogens. In this context, soybean [Glycine max (L.) Merrill] stands as an ideal system in the study of plant-pathogen interaction due to its great economic value and the high content of seed proteins. The experimental activities presented in this thesis aimed to characterize the composition of seed exudates from two different soybean cultivars, which show different levels of performance in response to the root-knot nematode Meloidogyne incognita. Furthermore, the in vitro and in vivo effects of the seed exudates on this pathogen were evaluated. For this purpose, the exudates were obtained from soybean seeds (BRS-Pala:susceptible; BRS-Macota:resistant), soaked in 0.1 M sodium acetate, pH 5.0, during 18 hours. The gel-free proteomic analysis allowed identification of several defense-related proteins such as soybean agglutinin, Kunitz and Bowman-Birk trypsin inhibitors, and pathogenesis-related proteins. The qualitative analysis of secondary metabolites in the exudates also revealed the presence of phenols, triterpenoids, saponins, flavones, flavonols, and xanthones in both cultivars. The above exudates were dialyzed in 3.5 kDa cut-off membranes and assayed for bioactive proteins. The hemagglutinating (609.52 HU/mgP), trypsin (4.81 mg trypsin inhibited/mgP) and papain (30.48 IU/mgP) inhibitor, proteolytic (1.52 UAPr/mgP.min), and β-1, 3-glucanase (58.26 ηkatGLU/mgP) activities were higher for BRS-Pala. Otherwise, the peroxidase activity (0.218 UAP/mgP.min) predominated in BRS-Macota. The evaluation of anti-nematode activity against eggs and second stage juveniles (J2) revealed that both exudates were able to inhibit the hatching of M. incognita eggs as well as the J2 mobility. This nematostatic property is reflected in the infectivity of the parasite, reduced by the exuded protein at 0.13 mg/mL concentration. The results reinforce the idea that the exudation is related to the constitutive defense of the seeds, suggesting that the proteins present in the exudates can contribute to the protection against nematodes and possibly other plant enemies during the germination process.A exsudação é um mecanismo de defesa apresentado por sementes que consiste na liberação de moléculas para o solo durante o processo de germinação. Esses exsudatos, compostos essencialmente de proteínas e metabólitos secundários, atuam interferindo no desenvolvimento de microrganismos, representando fontes para prospecção de moléculas de defesa com potencial biotecnológico, voltadas ao controle de patógenos de solo. Nesse contexto, a soja se destaca [Glycine max (L.) Merrill] como sistema ideal ao estudo das interações planta-patógeno, visto seu grande valor econômico e o alto teor de proteínas de seus grãos. Este trabalho teve como objetivos caracterizar a composição dos exsudatos de sementes de dois cultivares de soja, com diferentes índices de desempenho em resposta ao nematoide das galhas Meloidogyne incognita, e avaliar seus efeitos in vitro e in vivo sobre este fitopatógeno. Exsudatos foram obtidos a partir de sementes de soja (cultivares BRS-Pala: suscetível; BRS-Macota: resistente), embebidas em acetato de sódio 0,1 M, pH 5,0, por 18 horas. A análise proteômica comparativa livre de gel que permitiu a identificação de diversas proteínas relacionadas à defesa vegetal, tais como a aglutinina da soja, os inibidores de tripsina do tipo Kunitz e Bowman-Birk e proteínas relacionadas à patogênese. A análise qualitativa de metabólitos secundários nos exsudatos revelou a presença de fenóis, triterpenóides, saponinas, flavonas, flavonóis e xantonas em ambas as cultivares. Posteriormente, estes exsudatos foram dialisados em membranas de diálise com exclusão de 3,5 kDa e submetidos à dosagem de proteínas bioativas. As atividades hemaglutinante (609,52 UH/mgP), inibitórias de tripsina (4,81 mg tripsina inibida/mgP) e papaína (30,48 UI/mgP), proteolítica (1,52 UAPr/mgP.min) e β-1,3-glucanásica (58,26 ηkatGLU/mgP) foram maiores para a cultivar BRS-Pala. Já a atividade peroxidásica (0,218 UAP/mgP.min) predominou na cultivar BRS-Macota, A avaliação da atividade nematicida sobre ovos e juvenis de segundo estádio (J2), usando exsudatos dialisados, revelou que ambos os exsudatos são capazes de inibir a eclosão de M. incognita, bem como a mobilidade dos juvenis desta espécie. Esta propriedade nematostática se reflete na infectividade do parasita, reduzida pelo tratamento com proteínas exsudadas na concentração de 0,13 mg/mL. Os resultados reforçam a ideia de que a exsudação das sementes está relacionada à defesa constitutiva deste órgão vegetal, sugerindo que proteínas presentes nos exsudatos podem promover proteção contra nematoides durante o processo germinativo.Vasconcelos, Ilka MariaRocha, Raquel de Oliveira2015-12-10T21:28:55Z2015-12-10T21:28:55Z2014info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfROCHA, R. O.; VASCONCELOS, I. M. (2014)http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/14448porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2015-12-10T21:28:55Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/14448Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:56:13.633284Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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