Amylase and protease inhibition activity against Fusarium verticillioides Amylase and protease inhibition activity against Fusarium verticillioides / Atividade inibidora de amilase e protease de milho contra Fusarium verticillioides durante a germinação

ABSTRACT

The primary maize pathogen, Fusarium verticillioides (F. moniliforme Sheldon) is responsible for fumonisin production, which is harmful to human and animal health. In addition, maize can be more susceptible to fungal infection after insect attack. The activity of amylase and protease inhibitors in AG 5011 and CD 307 hybrids were determined during germination with controlled and not controlled conditions of temperature and relative humidity and, they were correlated to maize resistance against Sithophilus zeamais. The inhibitory activity during corn germination was evaluated at 0, 24, 48, 72, 96 and 168 h. Amylase and protease inhibitory activity increased during germination in both hybrids, which ranged respectively from 2.8 to 39.5 UIA/g, and 550.0 to 3633.9 UIP/g. The highest levels of inhibitory activity occurred in hybrid CD 307 in germination chamber. The biologic cycle and susceptible rate were evaluated for corn resistance test. The AG 5011 hybrid was less susceptible to S. zeamais and showed higher inhibitory activity (time 0 h), demonstrating possible relationship between resistance against the insect and inhibitory enzymes. These results indicated that maize natural defense mechanism plays an important role on phytopathogen control.

RESUMO

Fusarium verticillioides, patógeno primário do milho, destaca-se pela produção da fumonisina, prejudicial à saúde humana e animal. Considerando que os mecanismos naturais de defesa são ferramentas promissoras no controle de fitopatógenos, avaliou-se a atividade dos inibidores de amilase e protease presente nos híbridos de milho AG 5011 e CD 307 durante a germinação em câmara de germinação (25ºC e 90-95%UR) e em casa de vegetação (sem controle de temperatura e umidade) contra amilase e protease de F. verticillioides. Paralelamente, avaliou-se a resistência do milho a Sitophilus zeamais. A atividade inibitória de enzimas avaliada nos tempos 0, 24, 48, 72, 96 e 168 h, aumentou durante a germinação em ambos os híbridos, sendo que a atividade inibidora de amilase variou de 2,8 a 39,5 UIA/g, enquanto que a atividade inibidora de protease variou de 550,0 a 3633,9 UIP/g. Os maiores índices de atividade inibidora foram observados em câmara de germinação, e em CD 307. O híbrido AG 5011 apresentou-se menos susceptível a S. zeamais e tendeu a maior atividade inibidora de enzimas no tempo 0 h. Os resultados obtidos indicaram possível desempenho de inibidores enzimáticos na germinação na defesa do milho contra F. verticillioides e S. zeamais.