Blast control by silicon foliar spray and impairment of photosynthesis by a specific inhibitor increase wheat susceptibility to infection by Pyricularia oryzae

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Tássia Boeno
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27550
Resumo: Considerando o efeito da brusone, causada por Pyricularia oryzae, na redução da produtividade do trigo este estudo objetivou elucidar se a polimeralização do silicato de potássio (SP,) após sua aplicação foliar, comprometeria os parâmetros de trocas gasosas (taxa líquida de assimilação de carbono (A), concentração interna de CO2 (Ci), condutância estomática ao vapor de água (gs) e taxa de transpiração (E)) e da fluorescência da clorofila a (rendimento quântico máximo do FSII (Fv/Fm), rendimento quântico da dissipação não regulada [Y(NO)], rendimento quântico efetivo do FSII [Y(II)], taxa de transporte de elétrons (ETR) e dissipação não fotoquímica [Y(NPQ)]) e, caso contrário, se poderia torna-se uma estratégia para reduzir os sintomas da brusone em plantas de trigo. Além disso, investigar se o comprometimento do processo fotossintético de plantas de trigo utilizando-se um inibidor da fotossíntese poderia aumentar a susceptibilidade à brusone. Não houve alterações significativas nos valores de A, gs, E, Ci, Fv/Fm, Y(NO), Y(II), Y(NPQ) e ETR para as plantas pulverizadas com três aplicações de SP (intervalo de 96 h) com as doses de 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 e 12,5g L -1. Não houve relação significativa entre as doses de SP e a absorbância, reflectância e transmitância foliar. O modelo de regressão linear descreveu a relação entre a concentração foliar de Si e as doses de SP. A concentração foliar de Si aumentou significativamente 44 e 42%, respectivamente, para os tratamentos de SP e SP + fungicidas em comparação com as plantas pulverizadas com água. A área abaixo da curva do progresso da doença foi significativamente menor 64, 57 e 52%, respectivamente, para os tratamentos fungicida, SP e SP + fungicida em comparação com as plantas pulverizadas com água. Nenhum ganho no controle da doença ocorreu quando o SP foi misturado com fungicida. O processo fotossintético, especialmente relacionado ao parâmetro Fv/Fm, nas folhas de trigo foi negativamente afetado durante o processo infeccioso de P. oryzae, mas em menor grau nas folhas das plantas pulverizadas com SP. Assim, a aplicação foliar de SP pode ser uma estratégia ambientalmente sustentável para o controle da brusone do trigo sem causar nenhum impacto negativo na maquinaria fotossintética. Plantas de trigo da cultivar BRS 220, parcialmente resistente a brusone, foram pulverizadas ou não com uma solução de 10 μM de 3-(3,4-diclorofenil)-1,1-dimetilureia) (DCMU) às 24 h antes da inoculação com P. oryzae. O DCMU afetou a funcionalidade do aparato fotossintético das folhas de trigo com base nos baixos valores de A associado com um aumento na concentração interna de carbono. Houve reduções drásticas nos valores de gs e E, especialmente quando pulverizadas com DMCU. Os baixos valores de A nas folhas das plantas inoculadas e pulverizadas com DCMU afetou a síntese de carboidratos resultando, assim, em uma maior concentração de amido. A concentração de sacarose foi reduzida nas folhas infectadas principalmente se pulverizadas com DCMU enquanto que as concentrações de frutose e de glicose aumentaram. As atividades da superóxido dismutase e peroxidase foram menores enquanto a atividade da catalase foi maior para as plantas não infectadas e pulverizadas com DCMU. Em conclusão, os resultados do presente estudo demonstraram que o DMCU aumentou a susceptibilidade do trigo a brusone devido as disfunções fotossintéticas, comprometimento do metabolismo de açúcares e menor eficiência do sistema antioxidante.
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spelling Resende, Renata SousaOliveira, Tássia Boenohttp://lattes.cnpq.br/7645588716079221Rodrigues, Fabrício de Ávila2020-02-05T13:39:05Z2020-02-05T13:39:05Z2018-02-28OLIVEIRA, Tássia Boeno. Blast control by silicon foliar spray and impairment of photosynthesis by a specific inhibitor increase wheat susceptibility to infection by Pyricularia oryzae. 2018. 63 f. Tese (Doutorado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2018.https://locus.ufv.br//handle/123456789/27550Considerando o efeito da brusone, causada por Pyricularia oryzae, na redução da produtividade do trigo este estudo objetivou elucidar se a polimeralização do silicato de potássio (SP,) após sua aplicação foliar, comprometeria os parâmetros de trocas gasosas (taxa líquida de assimilação de carbono (A), concentração interna de CO2 (Ci), condutância estomática ao vapor de água (gs) e taxa de transpiração (E)) e da fluorescência da clorofila a (rendimento quântico máximo do FSII (Fv/Fm), rendimento quântico da dissipação não regulada [Y(NO)], rendimento quântico efetivo do FSII [Y(II)], taxa de transporte de elétrons (ETR) e dissipação não fotoquímica [Y(NPQ)]) e, caso contrário, se poderia torna-se uma estratégia para reduzir os sintomas da brusone em plantas de trigo. Além disso, investigar se o comprometimento do processo fotossintético de plantas de trigo utilizando-se um inibidor da fotossíntese poderia aumentar a susceptibilidade à brusone. Não houve alterações significativas nos valores de A, gs, E, Ci, Fv/Fm, Y(NO), Y(II), Y(NPQ) e ETR para as plantas pulverizadas com três aplicações de SP (intervalo de 96 h) com as doses de 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 e 12,5g L -1. Não houve relação significativa entre as doses de SP e a absorbância, reflectância e transmitância foliar. O modelo de regressão linear descreveu a relação entre a concentração foliar de Si e as doses de SP. A concentração foliar de Si aumentou significativamente 44 e 42%, respectivamente, para os tratamentos de SP e SP + fungicidas em comparação com as plantas pulverizadas com água. A área abaixo da curva do progresso da doença foi significativamente menor 64, 57 e 52%, respectivamente, para os tratamentos fungicida, SP e SP + fungicida em comparação com as plantas pulverizadas com água. Nenhum ganho no controle da doença ocorreu quando o SP foi misturado com fungicida. O processo fotossintético, especialmente relacionado ao parâmetro Fv/Fm, nas folhas de trigo foi negativamente afetado durante o processo infeccioso de P. oryzae, mas em menor grau nas folhas das plantas pulverizadas com SP. Assim, a aplicação foliar de SP pode ser uma estratégia ambientalmente sustentável para o controle da brusone do trigo sem causar nenhum impacto negativo na maquinaria fotossintética. Plantas de trigo da cultivar BRS 220, parcialmente resistente a brusone, foram pulverizadas ou não com uma solução de 10 μM de 3-(3,4-diclorofenil)-1,1-dimetilureia) (DCMU) às 24 h antes da inoculação com P. oryzae. O DCMU afetou a funcionalidade do aparato fotossintético das folhas de trigo com base nos baixos valores de A associado com um aumento na concentração interna de carbono. Houve reduções drásticas nos valores de gs e E, especialmente quando pulverizadas com DMCU. Os baixos valores de A nas folhas das plantas inoculadas e pulverizadas com DCMU afetou a síntese de carboidratos resultando, assim, em uma maior concentração de amido. A concentração de sacarose foi reduzida nas folhas infectadas principalmente se pulverizadas com DCMU enquanto que as concentrações de frutose e de glicose aumentaram. As atividades da superóxido dismutase e peroxidase foram menores enquanto a atividade da catalase foi maior para as plantas não infectadas e pulverizadas com DCMU. Em conclusão, os resultados do presente estudo demonstraram que o DMCU aumentou a susceptibilidade do trigo a brusone devido as disfunções fotossintéticas, comprometimento do metabolismo de açúcares e menor eficiência do sistema antioxidante.Considering the effect of blast, caused by Pyricularia oryzae, in reducing wheat yield this study aimed to elucidate if the potassium silicate (PS) polymerization after its foliar spray could compromise the leaf gas exchange (net CO 2 assimilation rate (A), internal CO2 concentration (Ci), stomatal conductance to water vapor (gs) and transpiration rate (E)) and chlorophyll a (maximal photosystem II quantum yield (Fv/Fm), quantum yield of non- regulated energy dissipation [Y(NO)], photochemical yield [Y(II)], electron transport rate (ETR) and quenching non-photochemical [Y(NPQ)]) parameters and, if not, it could become one strategy to reduce blast symptoms on leaf blades. Indeed, if the compromise of the photosynthetic process of wheat plants by using an inhibitor of photosynthesis could increase their susceptibility to blast. There were no significant changes in the values of A, gs, E, Ci, Fv/Fm, Y(NO), Y(II), Y(NPQ) and ETR for plants sprayed three times (96 h interval) with PS rates of 2.5, 5.0, 7.5, 10.0 and 12.5 g L-1. There was no significantly relationship between the PS rates with either absorbance, reflectance or transmittance on the leaf blades. Linear regression model best described the foliar Si concentration-PS rates relationship. Foliar Si concentration was significantly increased by 44 and 42%, respectively, for the PS and PS + fungicide treatments compared to water-sprayed plants. The area under disease progress curve was significantly lower by 64, 57 and 52%, respectively, for the treatments fungicide, PS and fungicide + PS in comparison to water- sprayed plants. No gain on disease control was achieved when PS was mixed with fungicide. The photosynthetical process, especially related to the Fv/Fm parameter, on wheat leaves was greatly impaired during the infection process of P. oryzae, but to a lesser extent on the leaves of PS-sprayed plants. In conclusion, the foliar spray of PS can be an environmental friendly strategy to control wheat blast without inducing any negative impact on the photosynthetic machinery. Plants from cultivar BRS 220, partially resistant to blast, were non-sprayed (control treatment) or sprayed with a solution of 10 μM of 3- (3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea) (DCMU) at 24 h before inoculation with P. oryzae. The DCMU affected the functionality of the photosynthetic apparatus of wheat leaves based on the lower values of net CO2 assimilation rate (A) coupled with increases in the internal carbon concentration. Indeed, there were dramatic reductions in the values of gs and E for infected plants, especially for the DCMU-sprayed ones. The lower A values obtained from leaves of DCMU-sprayed and infected plants limited the carbohydrates synthesis resulting in great starch concentration. Sucrose concentration was reduced on infected leaves mainly if they were sprayed with DCMU while fructose and glucose concentrations increased. The activities of superoxide dismutase and peroxidase were lower while catalase activity was higher for DCMU-sprayed and non-infected plants. Altogether, the results of the present study showed that the spray of DCMU increased wheat susceptibility to blast due to photosynthetic dysfunctions, impairment on sugar metabolism and a less efficient antioxidative system.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorengUniversidade Federal de ViçosaTriticum aestivumTriticum aestivum - Doenças e pragas - ControleAnalise foliarTroca gasosa em plantasFitopatologiaBlast control by silicon foliar spray and impairment of photosynthesis by a specific inhibitor increase wheat susceptibility to infection by Pyricularia oryzaeControle de brusone por aplicação foliar de silício e comprometimento da fotossíntese por um inibidor específico aumenta a suscetibilidade de trigo a infecção por Pyricularia oryzaeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Biologia VegetalDoutor em Fisiologia VegetalViçosa - MG2018-02-28Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf756195https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/27550/1/texto%20completo.pdf6459cfbdae3a452d42335a2e1506d7d0MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/27550/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/275502020-02-05 10:41:50.877oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452020-02-05T13:41:50LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
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