RESUMO

Induced systemic resistance (ISR) is a mechanism by which plants enhance defenses against any stress condition. ISR and growth promotion are enhanced when tomato (Solanum lycopersicum) is inoculated with several strains of Trichoderma ssp. This study aims to genetically map tomato candidate genes involved in ISR and growth promotion induced by the Colombian native isolate Trichoderma koningiopsis Th003. Forty-nine candidate genes previously identified on tomato plants treated with Th003 and T. hamatum T382 strains were evaluated for polymorphisms and 16 of them were integrated on the highly saturated genetic linkage map named “TOMATO EXPEN 2000”. The location of six unigenes was similar to the location of resistance gene analogs (RGAs), defense related ESTs and resistance QTLs previously reported, suggesting new possible candidates for these quantitative trait loci (QTL) regions. The candidate gene-markers may be used for future ISR or growth promotion assisted selection in tomato.

La resistencia sistémica inducida (ISR) es un mecanismo mediante el cual las plantas aumentan sus defensas frente a cualquier condición de estrés. El objetivo de este trabajo fue localizar en el mapa genético de tomate, genes candidatos involucrados en ISR y promoción de crecimiento inducidos por la cepa colombiana nativa Th003 de Trichoderma koningiopsis. Se realizó una búsqueda de polimorfismos en cuarenta y nueve genes candidatos previamente identificados en plantas de tomate inoculadas con Th003 y la cepa T382 de T. hamatum. Diez y seis de estos genes candidatos fueron integrados en el mapa genético de tomate altamente saturado, llamado “TOMATO EXPEN 2000”. La ubicación de seis unigenes fue similar a la localización de genes análogos de resistencia (RGAs), ESTs relacionados con defensa y QTLs de resistencia previamente identificados, sugiriendo posibles nuevos candidatos para estas regiones de QTLs. Los genes candidatos o marcadores pueden ser usados en futuros programas de selección asistida relacionados con ISR o promoción de crecimiento en tomate.

RESUMO

Plantas e animais são capazes de reconhecer e distinguir entre estruturas moleculares próprias e não-próprias. Estudos recentes nas relações hospedeiro-parasitas têm exposto mecanismos comuns e contrastantes de resistência do hospedeiro tanto em animais como em plantas. Algumas estruturas e estratégias de defesa filogeneticamente antigas têm sido mantidas por desenvolvimento paralelo, enquanto várias outras emergiram mais recentemente durante a filogênese. Embora desprovidas de moléculas de imunoglobulina, células circulantes e processo de fagocitose, as plantas utilizam com sucesso várias defesas físicas e químicas pré-formadas, bem como induzem estratégias de imunidade adaptativa. Esta revisão apresenta a evolução recente nos estudo de aspectos de imunidade comparada, presentes em animais e as plantas.

Plants and animals are able to recognize and distinguish between self and non-self molecular structures.Recent studies concerning host-parasite relations have presented the common and contrasting mechanisms of host resistance in both plants and animals. Some phylogenetically old defense structures and strategies have been maintained by means of parallel development, while several others have emerged more recently during phylogenesis. Although lacking immunoglobulin molecules, circulating cells and phagocytosis process, plants successfully use several pre-established physical and chemical defenses aswell as induce adaptive-immune response strategies. This review presents recent developments in the study of comparative immunity aspects that are present in animals and plants.

Assuntos

RESUMO

Trichoderma koningiopsis Th003 ha mostrado alta eficacia en el control de diferentes fitopatógenos incluyendo Fusarium oxysporum, agente causal de la pudrición del cuello y la raíz del tomate (Solanum lycopersicum Mill.). Con el propósito de estudiar si este agente tiene la capacidad para inducir respuestas sistémicas de defensa, se utilizó como patosistema modelo Fusarium oxysporum -tomate, cuyas plantas se establecieron en cubos de enraizamiento con el sistema radical separado en dos porciones. Cuando Th003 se inoculó en una porción de la raíz 96 h antes de inocular en la otra porción F. oxysporum, se presentó un retraso de la colonización del fitopatógeno en el sistema vascular de la planta, en comparación con las plantas inoculadas solamente con el fitopatógeno. Este resultado sugiere que Th003 estimuló respuestas sistémicas de defensa en la planta, dado que el antagonista y el fitopatógeno permanecieron separados espacialmente. El microorganismo biocontrolador formulado como gránulos dispersables, se aplicó en un cultivo comercial de tomate bajo invernadero y redujo significativamente la incidencia de la pudrición del cuello y las raíces del tomate en 35%, en comparación con el testigo absoluto. El hongo T. koningiopsis Th003 demostró habilidad para controlar F. oxysporum f. sp. radicislycopersici mediante inducción de respuestas de defensa sistémica en las plantas de tomate.

Trichoderma koningiopsis Th003 has proved to be an efficient biocontrol agent of different plant pathogens including Fusarium oxysporum, causing agent of tomato crown and root rot. With the aim to studying whether Th003 has the ability to induce defense systemic responses to control Fusarium oxysporum infection, tomato plants (Solanumlycopersicum Mill.) were sown in pots using split root modified method. When Th003 was applied to one root portion 96 h before inoculating F. oxysporum in the other root portion, delayed colonization of the plant's vascular system was observed as compared with plants inoculated only with the pathogen. Since the antagonist and the pathogen remained spatially separated in the host, the protection effect in plants was attributed to a systemic activity induced by Th003. In a commercial greenhouse the biopesticide based upon Th003 reduced significantly (P<0.05) by 35% the incidence of crown and root rot caused >F. oxysporum f. sp. Lycopersici, compared with untreated control. T. koningiopsis Th003 showed ability to control F. oxysporum f. sp. radicis-lycopersici by inducing systemic defense responses in tomato plants.

RESUMO

Bipolaris oryzae is the causal agent of rice brown spot disease and is responsible for significant economic losses. In order to control this disease, three phenolic antioxidants were tested (salicylic acid, benzoic acid and hydroquinone). The antifungal activity of the tested substances were investigated against B. oryzae at different concentrations in vitro, as well as the efficacy of their exogenous application in controlling rice brown spot disease under field conditions. In vitro, benzoic acid or salicylic acid at 9 mM completely inhibited the growth of B. oryzae. Under field conditions, spraying of benzoic acid at 20 mM led to a significant reduction in disease severity (DS) and disease incidence (DI) on the plant leaves, in addition to a significant increase in the grain yield and its components. Some biochemical responses were also detected, where the application of the previous treatment led to a significant increase in the total photosynthetic pigments (chlorophyll a and b and carotenoids) in rice leaves and in the total carbohydrate and protein contents of the yielded grains.

Bipolaris oryzae é o agente causador da doença mancha-parda do arroz e é responsável por significativas perdas econômicas. Três antioxidantes fenólicos (ácido salicílico, ácido benzóico e hidroquinona) foram avaliados para o controle dessa doença do arroz. A atividade antifúngica destes compostos foi avaliada in vitro contra B. oryzae em diferentes concentrações e a eficiência de sua aplicação exógena no controle da mancha-parda foi avaliada em condições de campo. Nos ensaios in vitro, os ácidos benzóico e salicílico a 9 mM inibiram completamente a multiplicação de B. oryzae. Em condições de campo, a aspersão de ácido benzóico a 20 mM causou uma redução significativa na gravidade e incidência da doença na folhas da planta, além de aumentar significativamente o rendimento dos grãos e seus componentes. Algumas respostas bioquímicas foram também observadas, verificando-se que a aplicação do tratamento prévio causou um aumento significativo nos pigmentos fotossintéticos totais (clorofila a e b e carotenóides) nas folhas e no conteúdo de carboidratos e proteínas nos grãos.

Assuntos

RESUMO

Bipolaris oryzae is the causal agent of rice brown spot disease and is responsible for significant economic losses. In order to control this disease, three phenolic antioxidants were tested (salicylic acid, benzoic acid and hydroquinone). The antifungal activity of the tested substances were investigated against B. oryzae at different concentrations in vitro, as well as the efficacy of their exogenous application in controlling rice brown spot disease under field conditions. In vitro, benzoic acid or salicylic acid at 9 mM completely inhibited the growth of B. oryzae. Under field conditions, spraying of benzoic acid at 20 mM led to a significant reduction in disease severity (DS) and disease incidence (DI) on the plant leaves, in addition to a significant increase in the grain yield and its components. Some biochemical responses were also detected, where the application of the previous treatment led to a significant increase in the total photosynthetic pigments (chlorophyll a and b and carotenoids) in rice leaves and in the total carbohydrate and protein contents of the yielded grains.

Bipolaris oryzae é o agente causador da doença mancha-parda do arroz e é responsável por significativas perdas econômicas. Três antioxidantes fenólicos (ácido salicílico, ácido benzóico e hidroquinona) foram avaliados para o controle dessa doença do arroz. A atividade antifúngica destes compostos foi avaliada in vitro contra B. oryzae em diferentes concentrações e a eficiência de sua aplicação exógena no controle da mancha-parda foi avaliada em condições de campo. Nos ensaios in vitro, os ácidos benzóico e salicílico a 9 mM inibiram completamente a multiplicação de B. oryzae. Em condições de campo, a aspersão de ácido benzóico a 20 mM causou uma redução significativa na gravidade e incidência da doença na folhas da planta, além de aumentar significativamente o rendimento dos grãos e seus componentes. Algumas respostas bioquímicas foram também observadas, verificando-se que a aplicação do tratamento prévio causou um aumento significativo nos pigmentos fotossintéticos totais (clorofila a e b e carotenóides) nas folhas e no conteúdo de carboidratos e proteínas nos grãos.

RESUMO

The compound BTH controls plant diseases activating a plant disease resistance response, which can be characterised by identifying genes or enzymes activated during this reaction. Some genes or enzymes can be activated during plant reaction to colonization pathways by microsymbionts. Therefore, the application of products that activate protection mechanisms like BTH, could also inhibit mutualistic symbioses. An experiment was carried out to establish the effect of BTH on soybean colonization by Bradyrhizobium elkanii and Glomus intraradices. Control plants or plants inoculated with rhizobium or mycorrhizal fungus were treated with BTH (20 mL of a 25 mg L-1 solution) via seeds, roots or leaves. BTH reduced plant growth when applied to roots. Roots were colonized at a lower rate by B. elkanii in plants to which BTH was applied via roots, when compared to control plants or plants treated via leaves. BTH treatment had no effect on the colonization of soybean roots by Glomus intraradices. It is suggested to avoid BTH application to soybean roots, although there is no restriction to the foliar treatment.

O produto BTH controla doenças através da ativação dos mecanismos de resistência de plantas, cujo modo de ação tem sido caracterizado através da identificação de genes ou enzimas ativados durante esta reação. Os mesmos genes e enzimas podem ser ativados como parte da reação das plantas à colonização por microssimbiontes mutualistas. Então, a aplicação de BTH pode inibir também essas simbioses. Um experimento foi conduzido para verificar se BTH tem efeito sobre a colonização de raízes de soja pelos microssimbiontes Glomus intraradices e Bradyrhizobium elkanii. Plantas controle ou inoculadas com o fungo micorrízico ou rizóbio foram tratadas com 20 mL de BTH 25 mg L-1 por meio da aplicação em sementes, via radicular ou via foliar. As plantas que receberam aplicação radicular de BTH tiveram desenvolvimento vegetativo reduzido. A colonização de raízes por B. elkanii foi menor nas plantas que receberam aplicação de BTH via radicular do que naquelas não tratadas ou tratadas por via foliar apenas. A colonização de raízes de soja por G. intraradices não foi afetada por BTH em quaisquer dos modos de aplicação. A aplicação radicular de BTH deve ser evitada na cultura da soja. Não há indício de restrição de aplicação foliar do produto.

RESUMO

The compound BTH controls plant diseases activating a plant disease resistance response, which can be characterised by identifying genes or enzymes activated during this reaction. Some genes or enzymes can be activated during plant reaction to colonization pathways by microsymbionts. Therefore, the application of products that activate protection mechanisms like BTH, could also inhibit mutualistic symbioses. An experiment was carried out to establish the effect of BTH on soybean colonization by Bradyrhizobium elkanii and Glomus intraradices. Control plants or plants inoculated with rhizobium or mycorrhizal fungus were treated with BTH (20 mL of a 25 mg L-1 solution) via seeds, roots or leaves. BTH reduced plant growth when applied to roots. Roots were colonized at a lower rate by B. elkanii in plants to which BTH was applied via roots, when compared to control plants or plants treated via leaves. BTH treatment had no effect on the colonization of soybean roots by Glomus intraradices. It is suggested to avoid BTH application to soybean roots, although there is no restriction to the foliar treatment.

O produto BTH controla doenças através da ativação dos mecanismos de resistência de plantas, cujo modo de ação tem sido caracterizado através da identificação de genes ou enzimas ativados durante esta reação. Os mesmos genes e enzimas podem ser ativados como parte da reação das plantas à colonização por microssimbiontes mutualistas. Então, a aplicação de BTH pode inibir também essas simbioses. Um experimento foi conduzido para verificar se BTH tem efeito sobre a colonização de raízes de soja pelos microssimbiontes Glomus intraradices e Bradyrhizobium elkanii. Plantas controle ou inoculadas com o fungo micorrízico ou rizóbio foram tratadas com 20 mL de BTH 25 mg L-1 por meio da aplicação em sementes, via radicular ou via foliar. As plantas que receberam aplicação radicular de BTH tiveram desenvolvimento vegetativo reduzido. A colonização de raízes por B. elkanii foi menor nas plantas que receberam aplicação de BTH via radicular do que naquelas não tratadas ou tratadas por via foliar apenas. A colonização de raízes de soja por G. intraradices não foi afetada por BTH em quaisquer dos modos de aplicação. A aplicação radicular de BTH deve ser evitada na cultura da soja. Não há indício de restrição de aplicação foliar do produto.