Salicylic acid on the induction of resistance of tomato plants and control of Rhizoctoniasolani Kuhn in vitro

Authors

  • Douglas Junior Bertoncelli Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Pato Branco
  • Rita de Cacia Dosciatti Serrão Rocha Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Pato Branco
  • Sergio Miguel Mazaro Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos
  • Jean Carlo Possenti Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos
  • Maristela dos Santos Rey Borin Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos

DOI:

https://doi.org/10.5935/PAeT.V8.N1.05

Keywords:

Solanum lycopersicum Mill, elicitor, resistance inducer, PR protein

Abstract

Abstract
Among the diseases that affect the tomato culture, a special attention is given to the seedling damping off due to the damages it causes on the initial phase of the cultivation. We aimed in this study to assess the different concentrations of salicylic acid (SA) on the induction of resistance to the damping off of tomato seedlings and the control of Rhizoctonia solani Kuhn in vitro. The seed treatment of tomato plants was conducted with immersion in SA solutions for 5 minutes under the concentrations of 0.5; 1.0; 1.5 and 2.0 mMe and control (distilled water). Subsequently, we showed them in expanded polystyrene trays containing the substrate Plantmax Florestal®, previously sterilized and inoculated with R.solani, being the experimental unit constituted by 20 cells, in 4 replicates. The experiment was conducted over 14 days in cultivation chamber with control of temperature (23oC ±2), luminosity (photoperiod of 12 hours) and humidity (70% ±10); then we assessed the seed germination, incidence of damping off, seedling length and fresh matter mass. We also quantified in the tissues of the plants the levels of the enzymes phenylalanine ammonia-lyase (FAL), β-1,3-glucanase and chitinase. In the experiment in vitro, the experimental unit was constituted by a Petri dish, in four replicates, being the SA incorporated to the BDA (potato dextrose agar) and assessed the mycelial growth of R.solani. The AS application in the tomato plant seeds do not interfere on the incidence of seedling damping off, but it induces resistance, activating the enzyme β-1,3-glucanase. The SA did not present effect over the R.solani in vitro.

Author Biographies

Douglas Junior Bertoncelli, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Pato Branco

Engenheiro Agrônomo pela da Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR, campus Pato Branco, Mestrando do Programa de pós graduação em Agronomia (PPGAG) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR, campus Pato Branco. Bolsista CAPES.

Rita de Cacia Dosciatti Serrão Rocha, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Pato Branco

Doutoranda em Agronomia (Área de concentração: Produção Vegetal) pela Universidade Tecnológica Federal do Paranál (2012)possui graduação em Agronomia pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (1997), Formação Pedagógica, Habilitação em Biologia, pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná(2000) e mestrado em Agronomia (Produção Vegetal) pela Universidade Federal do Paraná (2003). Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Ciência do Solo e Fitopatologia - Indução de Resistência em Plantas. Biologia atuando principalmente nos seguintes temas: Biologia Geral, Microbiologia, Parasitologia, Genética, Bioquímica do Solo.

Sergio Miguel Mazaro, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos

possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Maria (1996), mestrado em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Maria (1998) e doutorado em Agronomia (Produção Vegetal) pela Universidade Federal do Paraná (2007). Professor efetivo da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Fitopatologia - Indução de Resistência em Plantas e Fisiologia Pós Colheita de Frutas e Hortaliças, atuando principalmente nos seguintes temas: indução de resistência, fitossanidade e pós-colheita. Atua no Programa de Pós-graduação em Agronomia - UTFPR, orientando a nível de mestrado e doutorado. Responsável pela disciplinas de Fitopatologia no curso de Agronomia e as disciplinas de Indução de Resistência em Plantas à Patógenos e Insetos e Fisiologia Pós-colheita de Frutos e Hortaliças no Programa de Pós-graduação.

Jean Carlo Possenti, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos

Graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal de Pelotas (1992), mestrado em Ciência e Tecnologia de Sementes pela Universidade Federal de Pelotas (1996) e doutorado em Ciência e Tecnologia de Sementes pela Universidade Federal de Pelotas (2007). Atuou profissionalmente em cooperativa agrícola com experiência nas áreas agronômicas de assistência técnica, fitotecnia, produção e beneficiamento de sementes, tecnologia de aplicação de defensivos, armazenamento de sementes e de grãos e comercialização de produtos e insumos agrícolas. Atualmente é professor DE da Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus de Dois Vizinhos. Ministra as disciplinas de Culturas Anuais e Produção de sementes, para o curso de Agronomia. No Programa de Pós-graduação em Agronomia - UTFPR, ministra a disciplina de Produção de Sementes, orientando no Mestrado e Co-orientando no Doutorado. Coordena o Laboratório Didático de Análise de Sementes.

Maristela dos Santos Rey Borin, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Maria (2002), Mestrado (2005) e Doutorado (2008) em Fitossanidade pela Universidade Federal de Pelotas. Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Fitopatologia, atuando principalmente nos seguintes temas: fungos fitopatogênicos, restrição hídrica, patologia de sementes e biotecnologia (transformação genética de plantas e cultura de tecidos). Atuou como docente pela Universidade Estadual de Goiás, sendo coordenadora de pesquisa da unidade durante o ano de 2010. Possui pós-doutorado em fitopatologia (PRODOC ) realizado na Universidade Federal de Uberlândia, onde estudou a resistência de materias de soja ao fungo Sclerotinia sclerotiorum, agente causal da Podridão Branca da soja. Atualmente, é professora adjunta da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

References

ALVARENGA, M.A.R. Tomate: produção em campo, casa-de-vegetação e em hidroponia. Lavras: Ufla. 2004. 400p.

CAMPOS, A. D; HAMPE, M. M. V; FERREIRA, A. G; ANTUNES, I. F; CASTRO, L. A. S. Indução de resistência sistêmica à antracnose em feijoeiro-comum pela raça delta avirulenta de Colletotrichum lindemuthianum. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília v. 44, n. 1, p. 15-21, 2009. DOI: 10.1590/S0100-204X2009000100003.

CHET, I. Biotechnology in plant disease control. 373p. New York: Wiley-Liss, 1993

DURRANT, W.E.; DONG, X. Systemic acquired resistance. Annual Review of Phytopathology, v.42, p.185-209, 2004. DOI: 10.1146/annurev.phyto.42.040803.140421.

GRANDO, V. Batata: principais pragas e doenças. In: Correio Agrícola, p.10-13.2002.

GUZZO, S.D.; MARTINS, E.M.F. Local and systemic induction of β-1,3-glucanase and chitinase in coffee leaves protected against Hemileia vastatrix by Bacillus thuringiensis. Journal of Phytopathology, Berlin, v.144, p.449-454, 1996. DOI: 10.1111/j.1439-0434.1996.tb00322.x.

HAMMERSCHMIDT, R.; MÉTRAUX, J. P.; VAN LOON, L. C. Inducing resistance: a summary of papers presented at the first international symposium on induced resistance to plant diseases, Carfu, May 2000. European Journal of Plant Pathology, Dordrecht, v. 107, p. 1-6, 2001. DOI: A:1008753630626.

HEIL, Martin; BOSTOCK, Richard M., Induced systemic resistance (ISR) against pathogens in the context of induced plant defences. Annals of botany, London, v. 89, p. 503-512, 2002. DOI: 10.1093/aob/mcf076.

HEIL, M; HILPERT, A; WERNER.K; LINSENMAIR, K.E. Reduced growth and seed following chemical induction of pathogen defence: does systemic acquired (SAR) incur allocation costs? Journal of Ecology, Londres, v.88, p.645-654, 2000. DOI: 10.1046/j.1365-2745.2000.00479.x.

INOCÊNCIO, A. P. M.; OLIVEIRA, M. B.; SANTOS, E. M.; NASCIMENTO, L. B.; ALVES; E. B.; SOARES, D. A.; LOBO JR., M.; SILVA, S. P.; Indução de resistência em planta de feijoeiro infectada por Sclerotinia sclerotiorum. In: 25º Congresso Brasileiro de Microbiologia. ID:2096-1. Porto de Galinhas, Nov. 2009

KATARIA, H.R; WILMSMEIER, B. Efficacy of resistance inducers, free-radical scavengers and an antagonist strain of Pseudomonas fluorescens for control of Rhizoctonia solani AG-4 in bean and cucumber. Plant Pathology, London, v.46, p.897-909, 1997. DOI: 10.1046/j.1365-3059.1997.d01-75.x.

KUĆ, J. Concepts and direction of induced systemic resistance in plants and its application. European Journal of Plant Pathology, v.107, p.7-12, 2001. DOI: 10.1023/A:1008718824105.

KUHN, O.J. Indução de resistência em feijoeiro (Phaseolus vulgaris) por acibenzolar-S-metil e Bacillus cereus: aspectos fisiológiocos, bioquímicos e parâmetros de crescimento e produção. 2007. 140p. Tese (Doutorado) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba.

LIU, J; ZONG, Y; WISNIEWSKI, M; DROBY, S; TIAN, S; NORELLI, J; HERSHKOVITZ, V. effect of heat treatment on inhibition of Monilinia fructicola and induction of disease resistance in peach fruit. Postharvest Biology and Technology, v.65, p.61-68, 2012. DOI: 10.1016/j.postharvbio.2011.11.002.

MARTINEZ, C.; BACCOU, J. –C.; BRESSON, E.; BAISSAC, Y.; DANIEL, J. –F.; JALLOUL, A.; MONTILLET, J. –L.; GEIGER, J. –P.; ASSIGBETSÉ, K.; NICOLE, M. Salicylic acid mediated by the oxidative burst is a key molecule in local and systemic responses of cotton challenged by an avirulent race of Xanthomonas campestris pv malvacerum. Plant Physiology, Bethesda, v. 122, p. 757-766, 2000. DOI: 10.1104/pp.122.3.757.

MAZARO, S.M.; WAGNER JUNIOR, A.; SANTOS, I.; CITADIN, I.; POSSENTI, J.; GOUVEA, A. Controle do tombamento de plântulas de beterraba e tomate pelo tratamento de sementes com quitosana. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 44, n. 11, p. 1424-1430, 2009. DOI: 10.1590/S0100-204X2009001100008.

MORAES, W. C. Controle alternativo de fitopatógenos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 27, p. 175-190, 1992.

SECRETARIA DA AGRICULTURA E DO ABASTECIMENTO DO PARANÁ - SEAB. Análise da conjuntura agropecuária: safra 2008/09. Disponível em: <http://www.seab.pr.gov.br/arquivos/File/deralPrognosticos/olericultura_0809.pdf>. Acesso em: 10 maio 2011.

SILVA, F. A. S.; AZEVEDO, C. A. V. Principal Components Analysis in the Software Assistat-Statistical Attendance. In: World congress on computers in agriculture, 7, Reno-NV-USA: American Society of Agricultural and

Published

29-06-2016

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Articles