Eliciadores proteicos e glicídicos de Adiantum capillus-veneris L. para fitoalexinas em sorgo Sorghum bicolor (L. ) Moench / Proteinaceous and carbohydrate elicitors from Adiantum capillus-veneris inducing phytoalexins in sorghum

Este trabalho objetivou a purificação parcial, por precipitação com sulfato de amônio (SA) e cromatografia de filtração em gel (CFG), de compostos presentes no decocto de Adiantum capillus-veneris (avenca) eficientes na indução de fitoalexinas em mesocótilos de Sorghum bicolor sorgo. Decocto de A. capillus-veneris a 1% (peso seco/volume) foi precipitado com concentrações de SA variando de 0 a 100% (em intervalos de 20%), e essas frações foram submetidas à CFG. Para o decocto não precipitado foram obtidos nove picos proteicos e um pico glicídico com massas moleculares variando de 0,61 à 0,01 KDa. Para a precipitação fracionada obteve-se: na fração 0-20% dois picos proteicos (menores que 0,01 KDa) e dois glicídicos com concentração de açúcares variando de 4,1 a 17,5 µg mL-1; na fração 20-40% três picos proteicos (111,5 à 0,98 KDa) e cinco glicídicos (11,3 a 73,7 µg de açúcares mL-1); na fração 40-60% dois picos proteicos (111,5 à 0,09 KDa) e dois glicídicos (5,6 a 7, 5 µg de açúcares mL-1); na fração 60-80% seis picos proteicos (menores que 0,02 KDa) e dois glicídicos (16,5 a 51,3 µg de açúcares mL-1); e na fração 80-100% três picos proteicos (menores que 0,09 KDa). Mesocótilos de sorgo foram tratados com as frações provenientes da CFG, além do decocto a 1%, acibenzolar-S-metil (ASM) (125 mg L-1 do i.a. como eliciador de referência) e tampão fosfato de sódio 10 mM pH 6,0. O pico proteico II (0,09 KDa) do decocto não precipitado induziu fitoalexinas, 6,68% superior a ASM. Entre os precipitados, a fração 60-80% de SA induziu 76% mais que ASM. Dessa forma, pôde-se obter frações proteicas e/ou glicídicas indutoras de fitoalexinas em sorgo de maneira superior ao extrato (decocto) do qual é originária, indicando o potencial dessas moléculas para trabalhos futuros sobre indução de resistência.

This study aimed to partially purify the compounds present in decoction of Adiantum capillus-veneris, which are efficient in the induction of phytoalexins in sorghum mesocotyl, by ammonium sulphate (AS) fractionation and gel filtration chromatography (GFC). The decoction of A. capillus-veneris at 1% (weight/volume) was precipitated with AS at the concentration of 0-20%, 20-40%, 40-60%, 60-80% and 80-100%, and these fractions were subjected to GFC. For the decoction not precipitated with AS, nine protein peaks and one carbohydrate peak were obtained with molecular weights ranging from 0.61 to 0.01 KDa. For the AS precipitation, we obtained: for the fraction 0-20%, two protein peaks (0.01 KDa) and two carbohydrate peaks with concentration of sugars ranging from 4.1 to 17.5 µg of sugar mL-1; for the 20-40%, three protein peaks (0.98 to 111.5 KDa) and five carbohydrate peaks (11.3 to 73.7 µg sugar mL-1); for the 40-60%, two protein peaks (0.09 to 111.5 KDa) and two carbohydrate peaks (5.6 to 7.5 µg of sugar mL-1); for the 60-80%, six protein peaks (lower than 0.02 KDa) and two carbohydrate peaks (16.5 to 51.3 µg of sugar mL-1); and for the 80-100%, three protein peaks with molecular weight equivalent to 0.09 KDa. The sorghum mesocotyls were treated with GFC fractions, decoction (1%), acibenzolar-S-methyl (ASM) (125 mg L-1 a.i. as elicitor reference) and sodium phosphate buffer (10 mM, pH 6.0). The protein peak II (0.09 KDa) from the decoction not precipitated was effective in inducing phytoalexin, exceeding in 6.68% the ASM. Among the fractions, the one with 60-80% of AS increased in 76% the induction of phytoalexin compared to ASM. According to the results, we could obtain protein and/or carbohydrate fractions capable of inducing phytoalexins in sorghum better than the decoction from which they are derived from, showing the potential of these molecules for future research studies on the induction of resistance.

Indução de fitoalexinas em soja e sorgo por preparações de Saccharomyces boulardii / Induction of phytoalexins in soybean and sorghum by Saccharomyces boulardii

O gênero Saccharomyces tem sido usado como indutor de resistência ou para controle biológico em muitos patossistemas. Neste trabalho objetivou-se a indução de fitoalexinas em mesocótilos de sorgo e cotilédones de soja pela levedura Saccharomyces boulardii na forma do produto comercial Floratil (Merck) (com 2 x 106 células/mg produto comercial - pc) e massa de células obtidas de meio líquido YEPG (primeiramente com 14 dias de cultivo e, posteriormente, com 7, 14, 21, 28 e 35 dias) ambos em concentrações de 0,005; 0,05; 0,5; 5; 15 e 25 mg/mL, além de filtrado desse meio nas concentrações de 0,01; 0,1; 1; 5; 10 e 20%. Como tratamentos controle utilizou-se água e S. cerevisiae (25 mg/mL de pc) para soja e água e acibenzolar-S-metil (ASM) (125 mg i.a./L) para sorgo. Em soja os três produtos apresentaram efeito dose-dependente, com ajustes de equações de 1° grau e R2 de 0,64; 0,94 e 0,98 não tendo efeito do tempo de cultivo da levedura na indução de fitoalexinas. Em sorgo apenas o filtrado e Floratil tiveram efeito dose-dependente com equação de 1° grau e R2 de 0,63 e 0,94 respectivamente e obteve-se nos diferentes dias de cultivo R2 de 0,62 com a massa de células somente. Portanto, pode-se evidenciar o potencial indutor de fitoalexinas dos produtos a base de S. boulardii para ensaios com indução de resistência em patossistemas envolvendo sorgo e soja.

Saccharomyces yeast compounds have been used as a resistance elicitor or for biological control in many pathosystems. Thus, the aim of this research was to verify the induction of phytoalexins in sorghum mesocotyls and soybean cotyledons by using Saccharomyces boulardii in the form of the commercial product Floratil (Merck) (with 2 x 106 cells/mg) and yeast-cell mass obtained from liquid culture in YEPG medium (with 7, 14, 21, 28 and 35 days old), both at concentrations of 0.005, 0.05, 0.5, 5, 15 and 25 mg/mL, as well as the filtrate of this medium in concentrations of 0.01, 0.1, 1, 5, 10 and 20%. The control treatments consisted of distilled water and S. cerevisiae (25 mg of commercial product per mL) for the soybean tests and distilled water and acibenzolar-S-methyl (125 mg of active ingredient per L) for the sorghum tests. In soybeans the three tested S. boulardii products presented a dose-dependent effect with R2 of 0.64, 0.94 and 0.98 for the culture filtrate, cell suspension and commercial product of S. boulardii, respectively, with no effect of culture time of yeasts on phytoalexin induction. In sorghum, only the culture filtrate and Floratil presented a dose-dependent effect, with R2 of 0.63 and 0.94, respectively, and the cell suspension of S. boulardii showed dependence of culture time with R2 of 0.62. Thus, S. boulardii and its derivates induce phytoalexins and have potential to be used as an elicitor for assays with induction resistance in pathosystems involving sorghum and soybean plants.

Controle de crestamento bacteriano comum (Xanthomonas axonopodis Ppv. phaseoli) e alterações bioquímicas em feijoeiro induzidas por Pycnoporus sanguineus / Control of bacterial blight (Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli) and biochemical analyses of bean resistance treated with Pycnoporus sanguineus extracts

O objetivo deste trabalho foi verificar as atividades antibacteriana e indutora de resistência de extratos de Pycnoporus sanguineus para controle do crestamento bacteriano comum, causado por Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, em feijoeiro. In vitro foram utilizados extratos aquosos de basidiocarpo, micélio e filtrado de cultura de P. sanguineus nas concentrações de 1, 5, 10, 15 e 20%, além das testemunhas água, acibenzolar-S-metil (ASM - 125 mg i.a. L-1) e antibiótico (22,5 mg L-1 de oxitetraciclina + 225 mg L-1 de estreptomicina). In vivo foram realizadas avaliações de severidade e atividade de peroxidase, polifenoloxidase, ß-1,3 glucanase e fenilalanina amônia-liase, com o uso de extrato aquoso de micélio e de basidiocarpo e filtrado de cultura de P. sanguineus a 5% e 10%. Verificou-se atividade antibacteriana apenas para o filtrado de cultura em concentrações acima de 15% e para o extrato de basidiocarpo nas concentrações de 1 a 20%. In vivo, os resultados indicaram o potencial de extratos de basidiocarpos de P. sanguineus para o controle de X. axonopodis pv. phaseoli em feijoeiro, com redução média de 56% na severidade, o que pode ter ocorrido tanto por atividade antimicrobiana direta quanto por indução de resistência, envolvendo principalmente a ativação das enzimas de defesa vegetal peroxidase e polifenoloxidase.

The aim of this work was to verify the antimicrobial and resistance induction activities of Pycnoporus sanguineus extracts for the control of common bacterial blight caused by Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. In vitro assays were performed using aqueous extracts from basidiocarp, mycelium and culture filtrate of P. sanguineus in concentrations of 1, 5, 10, 15 and 20%, with water, acibenzolar-S-methyl (ASM - 125 mg a.i. L-1) and antibiotic (oxytetracycline 22.5 mg L-1 + streptomycin 225 mg L-1) as control treatments. For the in vivo assays the disease severity and the activities of peroxidase, polyphenol oxidase, ß-1,3 glucanase and phenylalanine ammonia-lyase were evaluated using extracts of mycelium, basidiocarp and culture filtrate of P. sanguineus at 5% and 10%. Antibacterial activity was verified only for culture filtrate in concentrations above 15% and for concentrations of 1% to 20% of basidiocarp extract. The results of the in vivo assays indicated the potential of basidiocarps extracts from P. sanguineus for the control of X. axonopodis pv. phaseoli in beans, with an average severity reduction of 56%, which may have been due either to direct antimicrobial activity or to resistance induction involving mainly the activation of the plant defense enzymes peroxidase and polyphenol oxidase.