Submitted by Fabrício Custódio de Moura Gonçalves null (02152210360) on 2017-04-25T12:30:20Z No. of bitstreams: 1 Fabricio Custódio de Moura Gonçalves_Dissertação_25.04.pdf: 2194595 bytes, checksum: 023157443afa6b2d86a1583f6150fed7 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-26T14:52:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 goncalves_fcm_me_bot.pdf: 2194595 bytes, checksum: 023157443afa6b2d86a1583f6150fed7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T14:52:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 goncalves_fcm_me_bot.pdf: 2194595 bytes, checksum: 023157443afa6b2d86a1583f6150fed7 (MD5) Previous issue date: 2017-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A menta (Mentha x piperita L.), planta medicinal, apresenta óleo essencial empregado como aditivo em alimentos e em formulações farmacêuticas. O ácido salicílico é um composto fenólico, que distribuído por todo reino vegetal pode modificar as respostas fisiológicas e metabólicas da planta, atuando como composto sinalizador de defesa sistêmica por alterar de forma efetiva a biossíntese de metabólitos secundários. A presente proposta tem como objetivo estudar a M. x piperita cultivada com aplicação de ácido salicílico e a sua influência em aspectos dos metabolismos primário e especializado. O experimento foi conduzido no Departamento de Botânica, IBB, UNESP, Botucatu/SP, em casa de vegetação. As plantas foram cultivadas em solução nutritiva no 2 de Hoagland & Arnon, com força iônica reduzida a 70%, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, sem ácido salicílico e três concentrações desse composto aplicado via foliar, constituindo diferentes tratamentos com concentrações iguais a 0 (controle), 75, 150 e 225 mg L-1. As avaliações de crescimento e trocas gasosas foram realizadas aos 45, 60 e 75 e as avaliações de pigmentos, fenóis totais e perfis de substâncias voláteis aos 45, 60, 75 e 90 dias após transplante. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância ou de regressão e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Os resultados revelaram que aplicação de ácido salicílico não influenciou a produção de substâncias voláteis, a produção de folhas, matéria seca e área foliar, influenciando de modo discreto índices fisiológicos de crescimento e elevando taxas de assimilação de CO2, carboxilação, condutância estomática, eficiência de uso da água e transpiração e antocianinas. Conclui-se que a aplicação de ácido salicílico influenciou o metabolismo primário e especializado, elevando as trocas gasosas e influenciando aspectos das rotas de síntese de antioxidantes. / Peppermint (Mentha x piperita L.), a medicinal plant, presents essential oil used as an additive in food and pharmaceutical formulations. The salicylic acid is a phenolic compound, that when distributed through all the plant kingdom can modify the plant’s physiological and metabolic responses, acting as a systemic defense signaling compound for effectively altering the biosynthesis of secondary metabolites. The current proposal aims to study the M. x piperita cultivated with salicylic acid application and its influences on aspects of primary and specialised metabolisms. The experiment was conducted at the Botany department, IBB, UNESP, Botucatu/SP, in a greenhouse. The plants were cultivated in nutrient solution no 2 of Hoagland & Arnon, with ionic strength reduced to 70%, in an entirely randomised design, with fours replicates, without salicylic acid and three concentrations of this compound applied through the leaves, constituting different treatments with concentrations equal to 0 (control), 75, 150 and 225 mg L-1. Assessments of growth and gas exchange were performed at 45, 60 and 75 and the assessments of pigments, total phenols and profiles of volatile substances at 45, 60, 75 and 90 days after transplantation. The results obtained were submitted into analysis of variance or regression and the averages compared by the Turkey test at 5% of probability. The results revealed that salicylic acid application did not influence the production of volatile substances, leaf production, dry matter or leaf area, discretely influencing physiological growth rates and increasing assimilation rates of CO2, carboxylation, stomatal conductance, efficiency of water use and transpiration and anthocyanins. It concludes that salicylic acid application influenced primary and specialised metabolism, elevating gas exchanges and influencing aspects of synthesis routes of antioxidant.

Orientador: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T08:30:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zaparoli_GustavoHenriqueAlcala_M.pdf: 1165845 bytes, checksum: 3216f460da7ecd604e45a6b880dd2d75 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O fungo basidiomiceto hemibiotrófico Monilophthora perniciosa é o agente causador da doença Vassoura-de-Bruxa em cacaueiros. A infecção é caracterizada pela hipertrofia e hiperplasia dos tecidos da planta durante a fase biotrófica do fungo, formando as denominadas vassouras-verdes, que sofrem necrose e completa degradação durante a fase saprotrófica do fungo, formando as vassouras-secas. Encontramos no genoma de M. perniciosa pelo menos cinco seqüências codificando possíveis proteínas similares aos membros da família Cerato-platanina, uma classe de proteínas inicialmente encontrada no fitopatógeno Ceratocystis fimbriata. Um dos genes de M. perniciosa cerato-platanina (MpCP1) foi expresso ¿in vitro¿ e mostrou ter capacidade de induzir necrose em folhas de tabaco e cacaueiro. A proteína apresenta-se em solução como um dímero e é capaz de recuperar a capacidade de necrose após tratamento de denaturação térmica. Análises de transcrição ¿ex planta¿ mostraram que MpCP1 é mais expresso no micélio biotrófico do que no saprotrófico. O perfil de necrose apresentado é diferente do causado pelas MpNEPs (outra família de elicitores presente em M. perniciosa), mas quando aplicadas em conjunto nas plantas, MpCP1 e MpNEP2 apresentam um efeito sinergético muito semelhante ao encontrado em plantas naturalmente infectadas pelo fungo / Abstract: The hemibiotrophic basidiomycete Moniliophthora perniciosa is the causal agent of the Witches¿ Broom Disease of cacao. The infection in pod is characterized by the formation of hypertrophic and hyperplasic tissues in the biotrophic phase, forming the green broom, which is followed by necrosis and complete degradation of the organ, causing the dry broom. We found in the fungus genome at least five sequences encoding putative proteins similar to cerato-platanin-like proteins, a class of proteins initially found in the phytopathogen Ceratocystis fimbriata. One M. perniciosa cerato-platanin gene (MpCP1) was expressed ¿in vitro¿ and proved to have necrosis inducing ability in tobacco and cacao leaves. The protein is present in solution as dimers and is able to recover necrosis activity after heat treatment. Transcription analysis ¿ex planta¿ showed that MpCP1 is more expressed in biotrophic-like mycelia in comparison to saprotrophic mycelia. The necrosis profile presented is different from that caused by MpNEPs (other family of elicitors also found in M. perniciosa). Most remarkable, mixture of MpCP1 with MpNEP2 led to a synergic necrosis effect very similar to that found in naturally infected plants / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Thelma de Aguiar Pertinhez, Celso Eduardo Benedetti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T14:11:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AlineLimade_D.pdf: 9722926 bytes, checksum: ed4754fa74fbf62fbf6092d5ec8dfd53 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Um dos desafios que envolvem a patologia de plantas é determinar as bases moleculares que relacionam a patogenicidade do fungo na planta hospedeira. Em geral, o mecanismo pelo qual a planta se defende contra uma variedade de patógenos envolve o reconhecimento de moléculas específicas codificadas por esses microorganismos. A ceratoplatanina (CP) é uma proteína moderadamente hidrofóbica que é secretada, porém também está localizada na parede celular do fungo ascomiceto Ceratocystis fimbriata. Esse fungo é o agente causador de severas doenças de cancro que atinge um grande número de plantas como Platanus acerifolia, Theobroma cacao, Coffea Arabic, entre outras. A proteína secretada por culturas de Ceratocystis fimbriata f. sp. platani é capaz de elicitar a síntese de fitoalexinas em folhas de Platanus acerifolia e causar morte celular. De acordo com o banco de dados de família de proteínas CP é indicada como a fundadora da "Família Cerato-Platanina", que inclui outras várias proteínas secretadas por fungos envolvidos em fenômenos fitopatológicos e/ou reações imunológicas. Buscas em banco de dados de proteínas mostram que não existe nenhuma proteína similar a CP com estrutura conhecida. Assim, a elucidação estrutural de moléculas possivelmente envolvidas interação fungohospedeiro é de primária importância para a compreensão dos eventos iniciais que levam às respostas de defesa. A CP foi clonada e expressa em sistema eucariótico e marcada isotópicamente com 13C e 15N. Experimentos de ressonância magnética nuclear multinucleares e muiltidimensionais foram usados para determinar sua estrutura 3D em solução. A estrutura da CP é composta por duas fitas-ß paralelas e cinco fitas-ß antiparalelas, reunidas em uma única folha-ß, e três elementos helicoidais. A dinâmica da CP foi determinada e os dados experimentais mostraram que a proteína apresenta uma estrutura caracterizada por uma limitada mobilidade interna. Além disso, a proteína apresenta alta estabilidade, mantendo a sua conformação mesmo em temperaturas elevadas ou em uma larga escala de pH e de concentração de uréia. Com o objetivo de procurar outras proteínas ou domínios conformacionalmente similares ao da CP, sua estrutura foi submetida a análises estruturais utilizando-se a ferramenta ProFunc. Os resultados de alinhamento estrutural mostram que a CP não possui similaridade conformacional a nenhuma proteína conhecida envolvida em avirulência de microorganismos ou a proteínas elicitoras de fungos ou bactérias patógenas. Porém, surpreendentemente, o enovelamento da CP mostrou-se similar a moléculas pertencentes às famílias das quimiocinas e do complexo de histocompatibilidade principal de classe I (MHC-I). De fato, a estrutura de menor energia da CP se sobrepõe melhor a forma dimérica da interleucina-8 (IL-8) e do peptídeo ativador de neutrófilos-2 (NAP-2), da família de quimiomicinas, e aos domínios a1, a2 da proteína MHC-I. Interessante notar que ambas famílias de proteínas que possuem enovelamento similar ao da CP estão relacionadas com respostas de defesa a patógenos em animais. A semelhança estrutural entre CP e essas moléculas sinalizadoras de defesa sugere que, na célula do hospedeiro, o alvo da CP pode ter similaridade estrutural aos receptores das proteínas IL-8/NAP-2 ou MHC-I. Buscas no genoma de Arabdopsis usando a sequência desses receptores forneceram alguns potenciais alvos. A maioria desses alvos são proteínas intracelulares ou de membrana que estão envolvidos na percepção de proteínas de avirulência e de padrões moleculares associados a patógenos, corroborando com a hipótese de que a CP agiria como um elicitor de respostas de defesa e poderia interagir com essas classes de receptores. Embora a função da CP ainda seja desconhecida, com a elucidação da sua estrutura 3D surgiram novas hipóteses sobre o mecanismo molecular pelo qual a CP interagiria com seus hospedeiros. / Abstract: One of the most challenging problems facing plant pathology is to understand the molecular basis of the interaction between fungal plant pathogens and their host. Often, the mechanisms by which plants defend themselves against a variety of pathogens involve the recognition of specific molecules encoded by these microorganisms. Cerato-platanin (CP) is a moderately hydrophobic protein that is secreted and localized in the cell wall of Ceratocystis fimbriata produced by the ascomycete fungus Ceratocystis fimbriata, which is the causative agent of canker stain, a severe disease with incidence in a great number of plants, such as Platanus acerifolia, Theobroma cacao, Coffea Arabic, among others. The protein secreted by culture of Ceratocystis fimbriata f. sp. platani in the medium is able to elicit phytoalexin synthesis in Platanus acerifolia leaves and to enhance cell death. According to protein family database CP has been indicated as the founder of the "Cerato-Platanin Family" that includes other secreted fungal proteins involved in a variety of phytopathological phenomena and/or immunological reactions. The search in the Protein Data Bank revealed this protein family is not structurally characterized. In this way, the resolution of 3D structure of molecules involved in the host-fungus interaction is important to the comprehension of the initial events in the plant defence response. CP has been cloned and expressed in eukaryotic systems in its 13C, 15N isotopically labelled form. Multinuclear and multidimensional nuclear magnetic resonance has been used to determine its 3D solution structure. The CP structure is composed of two ß-strand parallel and five ß-strands antiparallel, assembled in a seven-stranded ß-sheet, facing three helical elements. The CP dynamics has been determined and the experimental data reveal that CP shows a structure characterized by limited internal mobility. Moreover, the protein has a good stability, keeping its conformation even at high temperature or in a wide rage of both pH and urea concentration. With the aim to search for other protein or domains conformationally similar to the CP, its 3D structure was submitted to structural analysis using ProFunc Server. The results of structure alignment show that CP does not share 3D structural similarity with any known avirulence proteins or elicitors from bacterial or fungal pathogens. However, surprisingly, the core of CP has a fold similar to molecules belonging to the chemokines and to the major histocompatibility complex class I (MHC-I) families. Indeed, the minimum energy CP structure superposes better to the dimeric form of interleunkin-8 (IL-8) and of the neutrophil activating peptide-2 (NAP-2), from the chemokines family, and to the a1, a2- domains of MHC-I protein. Interestingly, both families of proteins which have a similar fold to CP are related with defense response to pathogens in animals. The structural resemblance between CP and these defense signaling molecules suggests that, in the host cells, CP targets might have structural similarities to the human IL-8/NAP-2 or MHC-I proteins receptors and a search in the Arabidopsis genome with them produced a few hits. Not surprisingly, most of these proteins are surface or intracellular receptors implicated in the recognition of molecular patterns associated to pathogens or avirulence, a finding consistent with the hypothesis that CP, acting as an elicitor, should interact with such class of receptor proteins. In summary, although the biological function of the CP is still unknown, the elucidation of its 3D structure provides some insights about the molecular mechanism by which CP interact with their hosts. / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-05-19T11:06:39Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jacqueline Santos Marques - 2014.pdf: 4633133 bytes, checksum: 8058e7f850a7ea713f7c77b0ad35cc32 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-05-19T11:08:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jacqueline Santos Marques - 2014.pdf: 4633133 bytes, checksum: 8058e7f850a7ea713f7c77b0ad35cc32 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T11:08:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jacqueline Santos Marques - 2014.pdf: 4633133 bytes, checksum: 8058e7f850a7ea713f7c77b0ad35cc32 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-09-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The extracts and essential oils from plants are bioactive molecules of interest to resistance induction in plants and the control of plant pathogens. The aim this study was to evaluate the effect of the ethanol extract and essential oil from leaves of Eugenia uniflora and two commercial flavonoid fractions, quercetin and rutin, as bioactive compounds for the control of white mold, caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum in common bean (Phaseolus vulgaris L.). The compounds were tested against pathogen through the mycelial growth, cell viability, sclerotia formation, cell morphology and biochemical aspects. And on the pathossystem Phaseolus vulgaris-Sclerotinia sclerotiorum was evaluated biochemical and molecular aspects (RT-qPCR) involved in the mechanism of plant defense, into a kinetic treatment and infection (12, 24 e 48 hours). The data show that the tested compounds were significantly relevant (P<0.01) to growth inhibition pathogen’s mycelium and cell viability in vitro and in the formation of sclerotia of the pathogen a positive correlation between percent inhibition and the concentration of active compounds applied was observed. The minimum inhibitory concentration (MIC) for S. sclerotiorum was 0.6% (v/v) ethanol extract of leaves from E. uniflora and the 100 ppm of the essential oil. In Bioassays in plants, the treatment with ethanol extract or essential oil from Eugenia uniflora and rutin inhibited the formation of necrotic area in common bean leaves 48 hours after inoculation. Biochemical analysis showed that the compounds induced 12 hours after treatment the activation of key proteins related to plant defense, chitinases, β-1,3- glucanase, phenylalanine ammonia lyase, peroxidases and polyphenoloxidases. Molecular analysis showed that treatment with ethanolic extract, quercetin and rutin in healthy plants activated pathogenesis-related genes (PRs) at different times into the kinetic treatment, and that these genes are highly expressed in plants infected compared to the pretreated and infected plants. The results of this research suggest that the effects of the ethanol extract, flavonoids and oil from Eugenia uniflora are potential bioactive molecules to reduce the severity of disease white mold in bean leaves. / Os extratos e óleos essenciais de plantas são moléculas bioativas de grande interesse para a indução de resistência em plantas e no controle de fitopatógenos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do extrato etanólico e óleo essencial de folhas de E. uniflora e duas frações flavonoides comerciais, quercetina e rutina como compostos bioativos para o controle de mofo branco, causado pelo fungo Sclerotinia sclerotiorum, em feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.). Os compostos foram testados sobre patógeno através do crescimento micelial, viabilidade celular, esclerogênese, morfologia celular e aspectos bioquímicos. E sobre o patossistema Phaseolus vulgaris-Sclerotinia sclerotiorum foi avaliado aspectos bioquímicos e moleculares (RT-qPCR) envolvidos no mecanismo de defesa da planta, dentro de uma cinética de tratamento e infecção (12, 24 e 48 horas). Os dados mostram que os compostos testados foram significantemente (P<0.01) relevantes na inibição do desenvolvimento e viabilidade celular in vitro do micélio e na formação de escleródios do patógeno, sendo observada uma correlação positiva entre percentual de inibição e as concentrações dos compostos avaliadas. A concentração inibitória mínima (MIC) para o S. sclerotiorum foi de 0.6% (v/v) do extrato etanólico de folhas de E. uniflora e de 100 ppm do óleo essencial. Nos bioensaios em plantas, o tratamento com extrato etanólico ou óleo essencial de folhas de Eugenia uniflora e rutina inibiram a formação de necrose em folhas de feijoeiro comum com 48 horas ápos inoculação. A análise bioquímica mostrou que os compostos induzem com 12 horas após tratamento a ativação das principais proteínas relacionadas à defesa da planta, quitinases, β-1,3- glucanase, fenilalanina amônia-liase, peroxidases, e polifenoloxidases. A análise molecular mostrou que o tratamento com extrato etanólico, quercetina e rutina em plantas sadias ativaram genes relacionados à patogênese (PRs) em diferentes tempos dentro da cinética de tratamento, e que tais genes são altamente expressos em plantas infectadas em comparação as plantas pré tratadas e infectadas. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que o extrato etanólico, flavonoides e o óleo essencial de folhas de Eugenia uniflora são moléculas bioativas potenciais para reduzir a severidade da doença mofo branco em plantas de feijoeiro comum.

A interacao planta-patogeno desencadeia uma serie de sinais que ainda nao estao completamente elucidados. Uma das respostas e a reacao de hipersensibilidade (RH), onde ocorre a morte celular programada no sitio da infeccao, impedindo a proliferacao do patogeno. Acredita que a morte celular e provocada pelo aumento do ERO, principalmente peroxido de hidrogenio (H2O2) e com o acumulo de acido salicilico (AS) que inibe a catalase, enzima responsavel pela transformacao de H2O2 em H2O e O2. Alem disso, ocorre o aumento da sintese e liberacao dos compostos fenolicos e alteracao da parede celular dos vegetais, com o aumento das atividades de diversas enzimas, capazes de degradar a parede celular da planta e do microrganismo invasor, liberando fragmentos que podem atuar como moleculas sinalizadoras, tornando as plantas mais resistentes. Nesse trabalho as celulas de Rubus fruticosus (amora-preta) foram tratadas, separadamente, com tres diferentes moleculas elicitoras, ou seja, moleculas capazes de ativar o mecanismo de defesa das plantas, o acido salicilico (AS), o metil jasmonato (MeJA) e ramnoglucuronogalactana (F-I), na concentracao de 1 Êmol/L durante 1h, para o estudo dos componentes extracelulares liberados e das modificacoes dos monossacarideos da parede celular durante resposta de hipersensibilidade. A concentracao de proteinas totais extracelulares foi aumentada com os indutores F-I e MeJA. A atividade enzimatica de -D-xilosidase nao se alterou na presenca de F-I, AS e MeJA. Entretanto, o MeJA tem a capacidade de aumentar as atividades das enzimas -D-galactosidase, -Dglucosidase, quitinase e laminarinase e inibir as atividades das enzimas galacturonase e -Lfucosidase na concentracao e tempo usado. O AS e F-I provocaram um aumento nas atividades de galacturonase e quitinase e inibiram a laminarinase. A aplicacao exogena de F-I e AS induziram a liberacao de compostos fenolicos para meio extracelular, que provavelmente, foi decorrente da tentativa das celulas de se protegerem de microrganismos invasores, com um decrescimo desses compostos no meio intracelular. O MeJA nao foi capaz de alterar a sintese de compostos fenolicos totais intracelulares e extracelulares e de acucares extracelulares, em tais condicoes. Tambem F-I e AS nao alteraram o teor de acucar redutor extracelular. O MeJA foi mais efetivo na producao de ERO durante 30 minutos de incubacao na concentracao de1 Êmol/L . F-I foi tambem ativador na liberacao de ERO, no entanto, o AS provocou inibicao. Os principais monossacarideos neutros que constitui a parede celular de suspensao de celulas de Rubus fruticosus sao as glucose (55-61%), arabinose (22-29%) e manose (13,8-15%). Ocorrendo em menor concentracoes os monossacarideos de fucose (0,65-1,2%), galactose (0,5-0,8%), xilose (0,5-0,8%) e ramnose (aproximadamente 0,5%).Os monossacarideos ramnose, fucose, xilose e galactose de parede celular tiveram um decrescimo na presenca do AS e um aumento na presenca de MeJA. Entretanto, o AS e o MeJA nao alteraram o percentual de arabinose, manose e glucose. O F-I foi capaz de aumentar o percentual dos monossacarideos ramnose e fucose e diminuir de glucose. Os resultados obtidos demonstram que a via de ativacao dos mecanismos de defesa da celula vegetal, induzida pelo MeJA, difere das vias ativadas pelo AS e F-I, pois o F-I e o AS induziram a liberacao de compostos fenolicos e o MeJA provocou aumento nas atividades enzimaticas, principalmente que atuam na parede celular da propria planta. O AS e o F-I foram mais efetivos no aumento das atividades enzimaticsa relacionadas a defesa da planta, as quais agem nas paredes de diversos fitopatogenos, sendo que as enzimas que podem atuar na parede celular da propria planta foram inibidas ou nao sofreram alteracao. / The plant-pathogen interactions trigger a series of signals that are not yet completely understood. One of the mechanisms is the hypersensitive response (HR), which is characterized by cell death in the infection site in order to prevent pathogen proliferation. Our previous studies with different elicitors demonstrated the correlation between the formation of reactive oxygen species (ROS) and cell wall degradation. Here, the cells were elicited with 1 mol/L salicylic acid (SA), methyl jasmonate (MeJA) or acid polysaccharide (rhamnoglucuronogalactan, F-I) (1mol/L) from characterization the extracellular components released and the modifications of the monosaccharide composition in cell wall during a hypersensitive response in Rubus fruticosus (blackberry-black).The extracellular proteins released to the extracellular were increased with the inducers molecules F-I and MeJA. The -D-xylosidase enzymatic activities didnt change in the presence of F-I, SA and MeJA. The time-course curves for -D-galactosidase, -D-glucosidase activities in fraction E were most effective for MeJA, while F-I and AS inhibited -Dgalactosidase. Also, the MeJA has ability to activate laminarinase and chitinase enzymatic activities and inhibit galacturonase and -L-fucosidase enzymatic activities. After 1h, the SA and F-I caused an increase galacturonase and chitinase activities and inhibited laminarinase enzymatic activity. Also, the time-course curves chitinase in the fraction increased with SA.The F-I and SA increased extracellular phenolic compounds, although they decreased them in the fraction I. MeJA was unable to change the synthesis of either intracellular or extracellular phenolic compounds. The data suggest that F-I and AS modulate the defense responses of plants through a via different that of MeJA. The extracellular reducing sugar didnt change with F-I, SA and MeJA.The MeJA was more effective in the release ROS incubation of 30 minutes at concentration of 1 mol/L. However, the presence of SA caused inhibition and F-I activated of ROS by cells.The main constituents of neutral sugars in the cell wall of Rubus fruticosus were glucose (55-61%), arabinose (22-29%) and mannose (13.8-15%). Minor constituents were fucose (0.65-1.2%), galactose (0.5- 0.8%), xylose (0.5-0.8%) and rhamnose (~0.5%). SA decreased the rhamnose and fucose concentrations; F-I both decreased the percentage of mannose and glucose and increased rhamnose and fucose. MeJA, in turn, increased the percentage of rhamnose, xylose and galactose. The data suggest that F-I and SA modulate the defense responses of plants through a mechanism unrelated to the MeJA via. Since the F-I and the SA induced the release phenolic compounds and the MeJA increased in enzymatic activities, mainly age in the own plant cell wall. The SA and F-I were more effective in the increasing defense enzyme-related activity of the plant that acts on the walls of several phytopathogens, and the enzymes that can act in the cell wall of the plant were inhibited or did not change.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A soja à uma das leguminosas mais utilizadas no mundo, sendo o uso justificado pelo elevado teor nutricional de seus grÃos, constituÃdos, principalmente, por proteÃnas e lipÃdios. A estimativa atual da produÃÃo mundial de soja à de 250.000 toneladas/ano, porÃm hà fatores limitantes dessa produÃÃo, como o ataque de pragas. As doenÃas causadas por fungos, por exemplo, causam na soja perdas em torno de 4%, sendo 20% destas causadas por Septoria glycines e Cercospora kikuchii. Assim, a busca por medidas alternativas de controle à crescente, particularmente em diminuiÃÃo ao uso de agrotÃxicos, mas, para isso, à importante o entendimento dos mecanismos de defesa vegetal. Das sementes de soja foi purificada uma proteÃna, denominada toxina da soja (SBTX), que à ativa contra diversos fungos de plantas e do homem e, tambÃm, à neurotÃxica para ratos e camundongos, razÃo pela qual recebeu o nome de toxina. A SBTX apresenta massa molecular de 44 kDa, constituÃda por duas subunidades (17 e 27 kDa) codificadas por genes distintos e jà foi identificada nas sementes, raÃzes, caules e folhas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de expressÃo gÃnica da SBTX em plantas cujas folhas primÃrias foram tratadas com elicitores (biÃtico e abiÃtico), usando a tÃcnica de PCR em tempo real, na tentativa de reforÃar o papel fisiolÃgico de defesa proposto para proteÃna. Assim sendo, Ãcido salicÃlico, injÃria mecÃnica e esporos do fungo Cercospora kikuchii foram utilizados como elicitores e os nÃveis de transcritos para as duas subunidades proteicas de SBTX avaliados. Respostas de induÃÃo foram verificadas para ambas as subunidades da SBTX, porÃm os perfis de expressÃo gÃnica foram diferenciados. Para o gene SBTX 27 kDa, o maior nÃvel de transcritos foi detectado quando o tratamento envolveu injÃria mecÃnica associada ao Ãcido salicÃlico, correspondendo a um aumento de cerca de 100 vezes apÃs 12 horas de aplicaÃÃo do tratamento. Jà para o gene SBTX 17 kDa este aumento nÃo foi verificado na mesma intensidade, tendo sido apenas em torno de 10 vezes. Os dados em conjunto mostram que SBTX à uma proteÃna passÃvel de induÃÃo por elicitores biÃticos e abiÃticos, reforÃando o seu papel fisiolÃgico de defesa, podendo vir a ser utilizada como ferramenta biotecnolÃgica no sentido de amenizar as perdas causadas por fungos. / Soybean is a legume most commonly utilized in the world, whose use is justified by the high nutritional content of its grain, consisting mainly of proteins and lipids. The current estimate of global soybean production is 250,000 tons/year, but there are limiting factors of this production, such as the pest attack. The fungal diseases, for example, cause losses in soybeans around 4%, where 20% of these are derived from infection by Septoria glycines and Cercospora kikuchii. Thus, the search for alternative measures is increasing, particularly in reducing the use of pesticides, but for this it is important to understand the plant defense mechanisms. Soybean toxin (SBTX) is a protein purified from soybean seeds with activity against plant and human pathogenic fungi and neurotoxic action to rats and mice, hence the reason it received the name of toxin. SBTX shows a molecular mass of 44 kDa, composed of two subunits (17 and 27 kDa) encoded by distinct genes and it has been detected seeds, roots, stems and leaves. This study aimed to evaluate the gene expression profile of SBTX in soybean plants whose primary leaves were treated with elicitors (biotic and abiotic), using the real-time PCR technique, in an attempt to strength the physiological role of defense proposed for this protein. Therefore, salicylic acid, mechanic injury and Cercospora kikuchii spores were used as elicitors and it was measured the transcript levels of SBTX subunits. Induction responses were observed for both subunits of SBTX, but the gene expression profiles were different. For SBTX 27 kDa gene, the highest transcript level was detected when the treatment involved mechanic injury associated to salicylic acid, an increase of about 100 fold after 12 hours of treatment application. Nevertheless, for SBTX 17 kDa gene the induction response was much smaller, it was only around 10 times. The data together show that SBTX is an inducible protein by biotic and abiotic elicitors, reinforcing its physiological role of defense, which could eventually be used as biotechnological tool in order to mitigate losses caused by fungi.

A interacao planta-patogeno desencadeia uma serie de sinais que ainda nao estao completamente elucidados. Uma das respostas e a reacao de hipersensibilidade (RH), onde ocorre a morte celular programada no sitio da infeccao, impedindo a proliferacao do patogeno. Acredita que a morte celular e provocada pelo aumento do ERO, principalmente peroxido de hidrogenio (H2O2) e com o acumulo de acido salicilico (AS) que inibe a catalase, enzima responsavel pela transformacao de H2O2 em H2O e O2. Alem disso, ocorre o aumento da sintese e liberacao dos compostos fenolicos e alteracao da parede celular dos vegetais, com o aumento das atividades de diversas enzimas, capazes de degradar a parede celular da planta e do microrganismo invasor, liberando fragmentos que podem atuar como moleculas sinalizadoras, tornando as plantas mais resistentes. Nesse trabalho as celulas de Rubus fruticosus (amora-preta) foram tratadas, separadamente, com tres diferentes moleculas elicitoras, ou seja, moleculas capazes de ativar o mecanismo de defesa das plantas, o acido salicilico (AS), o metil jasmonato (MeJA) e ramnoglucuronogalactana (F-I), na concentracao de 1 Êmol/L durante 1h, para o estudo dos componentes extracelulares liberados e das modificacoes dos monossacarideos da parede celular durante resposta de hipersensibilidade. A concentracao de proteinas totais extracelulares foi aumentada com os indutores F-I e MeJA. A atividade enzimatica de -D-xilosidase nao se alterou na presenca de F-I, AS e MeJA. Entretanto, o MeJA tem a capacidade de aumentar as atividades das enzimas -D-galactosidase, -Dglucosidase, quitinase e laminarinase e inibir as atividades das enzimas galacturonase e -Lfucosidase na concentracao e tempo usado. O AS e F-I provocaram um aumento nas atividades de galacturonase e quitinase e inibiram a laminarinase. A aplicacao exogena de F-I e AS induziram a liberacao de compostos fenolicos para meio extracelular, que provavelmente, foi decorrente da tentativa das celulas de se protegerem de microrganismos invasores, com um decrescimo desses compostos no meio intracelular. O MeJA nao foi capaz de alterar a sintese de compostos fenolicos totais intracelulares e extracelulares e de acucares extracelulares, em tais condicoes. Tambem F-I e AS nao alteraram o teor de acucar redutor extracelular. O MeJA foi mais efetivo na producao de ERO durante 30 minutos de incubacao na concentracao de1 Êmol/L . F-I foi tambem ativador na liberacao de ERO, no entanto, o AS provocou inibicao. Os principais monossacarideos neutros que constitui a parede celular de suspensao de celulas de Rubus fruticosus sao as glucose (55-61%), arabinose (22-29%) e manose (13,8-15%). Ocorrendo em menor concentracoes os monossacarideos de fucose (0,65-1,2%), galactose (0,5-0,8%), xilose (0,5-0,8%) e ramnose (aproximadamente 0,5%).Os monossacarideos ramnose, fucose, xilose e galactose de parede celular tiveram um decrescimo na presenca do AS e um aumento na presenca de MeJA. Entretanto, o AS e o MeJA nao alteraram o percentual de arabinose, manose e glucose. O F-I foi capaz de aumentar o percentual dos monossacarideos ramnose e fucose e diminuir de glucose. Os resultados obtidos demonstram que a via de ativacao dos mecanismos de defesa da celula vegetal, induzida pelo MeJA, difere das vias ativadas pelo AS e F-I, pois o F-I e o AS induziram a liberacao de compostos fenolicos e o MeJA provocou aumento nas atividades enzimaticas, principalmente que atuam na parede celular da propria planta. O AS e o F-I foram mais efetivos no aumento das atividades enzimaticsa relacionadas a defesa da planta, as quais agem nas paredes de diversos fitopatogenos, sendo que as enzimas que podem atuar na parede celular da propria planta foram inibidas ou nao sofreram alteracao. / The plant-pathogen interactions trigger a series of signals that are not yet completely understood. One of the mechanisms is the hypersensitive response (HR), which is characterized by cell death in the infection site in order to prevent pathogen proliferation. Our previous studies with different elicitors demonstrated the correlation between the formation of reactive oxygen species (ROS) and cell wall degradation. Here, the cells were elicited with 1 mol/L salicylic acid (SA), methyl jasmonate (MeJA) or acid polysaccharide (rhamnoglucuronogalactan, F-I) (1mol/L) from characterization the extracellular components released and the modifications of the monosaccharide composition in cell wall during a hypersensitive response in Rubus fruticosus (blackberry-black).The extracellular proteins released to the extracellular were increased with the inducers molecules F-I and MeJA. The -D-xylosidase enzymatic activities didnt change in the presence of F-I, SA and MeJA. The time-course curves for -D-galactosidase, -D-glucosidase activities in fraction E were most effective for MeJA, while F-I and AS inhibited -Dgalactosidase. Also, the MeJA has ability to activate laminarinase and chitinase enzymatic activities and inhibit galacturonase and -L-fucosidase enzymatic activities. After 1h, the SA and F-I caused an increase galacturonase and chitinase activities and inhibited laminarinase enzymatic activity. Also, the time-course curves chitinase in the fraction increased with SA.The F-I and SA increased extracellular phenolic compounds, although they decreased them in the fraction I. MeJA was unable to change the synthesis of either intracellular or extracellular phenolic compounds. The data suggest that F-I and AS modulate the defense responses of plants through a via different that of MeJA. The extracellular reducing sugar didnt change with F-I, SA and MeJA.The MeJA was more effective in the release ROS incubation of 30 minutes at concentration of 1 mol/L. However, the presence of SA caused inhibition and F-I activated of ROS by cells.The main constituents of neutral sugars in the cell wall of Rubus fruticosus were glucose (55-61%), arabinose (22-29%) and mannose (13.8-15%). Minor constituents were fucose (0.65-1.2%), galactose (0.5- 0.8%), xylose (0.5-0.8%) and rhamnose (~0.5%). SA decreased the rhamnose and fucose concentrations; F-I both decreased the percentage of mannose and glucose and increased rhamnose and fucose. MeJA, in turn, increased the percentage of rhamnose, xylose and galactose. The data suggest that F-I and SA modulate the defense responses of plants through a mechanism unrelated to the MeJA via. Since the F-I and the SA induced the release phenolic compounds and the MeJA increased in enzymatic activities, mainly age in the own plant cell wall. The SA and F-I were more effective in the increasing defense enzyme-related activity of the plant that acts on the walls of several phytopathogens, and the enzymes that can act in the cell wall of the plant were inhibited or did not change.

Orientadores: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Sandra Martha Gomes Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barsottini_MarioRamosdeOliveira_M.pdf: 16356564 bytes, checksum: 9cf8e738f13f95639e35471c9a7da160 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O fungo Moniliophthora perniciosa desperta grande interesse agroeconômico, pois é o agente etiológico da Vassoura-de-Bruxa do cacau. A cultura do cacaueiro é de grande importância no cenário nacional e na América Latina, sendo o entendimento dos mecanismos moleculares desta doença de grande valia. Durante a interação entre patógeno e hospedeiro, o primeiro produz moléculas para evadir ou alterar as respostas normais de defesa do segundo. O sequenciamento do genoma de M. perniciosa levou à identificação de proteínas-chave potencialmente envolvidas no processo patogênico do fungo, dentre as quais, estão: proteínas pertencentes à família das Cerato-plataninas (MpCPs), bem como proteínas pertencentes à família das Necrosis- and Ethylene-inducing Proteins (MpNEPs). As CPs são amplamente associadas à interação fungo-hospedeiro, agindo como toxinas, indutoras de resposta de defesa ou alergenos. As NEPs induzem morte celular e necrose em plantas dicotiledônes através da permeabilização da membrana celular. O objetivo desse projeto foi caracterizar funcionalmente as MpCPs e as MpNEPs, determinando assim sua relevância durante a Vassoura-de-Bruxa. A partir do transcriptoma de M. perniciosa e da análise filogenética das doze MpCPs encontradas, foi revelada uma correlação entre grupos de MpCPs e sua expressão diferencial ao longo da doença. Quatro MpCPs foram clonadas, expressas em sistema heterólogo e tiveram sua estrutura cristalográfica resolvida. Ensaios bioquímicos e biofísicos confirmaram que as MpCPs presentes em diferentes grupos filogenéticos apresentam capacidades distintas no tocante à interação com o açúcar N-acetilglicosamina e de formar agregados ordenados. Estudos funcionais indicaram que estas características estão potencialmente relacionadas ao bloqueio de resposta de defesa da planta e ao crescimento do fungo, respectivamente. Quanto às MpNEPs, somente a isoforma MpNEP2 foi detectada durante a Vassoura-de-Bruxa. A partir da estrutura cristalográfica dessa proteína e ensaios de mutação sítio-dirigida, foi identificado um hairpin hidrofóbico exposto ao solvente, possivelemte associado à ancoragem da MpNEP2 na membrana celular, o qual é tão importante quanto o sítio ativo da proteína para a atividade biológica da mesma / Abstract: Moniliophthora perniciosa is the causal agent of Witches' Broom Disease of cocoa and a major agroeconomic concern in Brazil and Latin America. In order to efficiently control this disease, it is crucial to understand the molecular basis underlying its progression. During the attack to the plant, a pathogen releases molecules to suppress or alter the regular defense response of the host. Results obtained from the genome sequencing of M. perniciosa lead to the identification putative virulence factors belonging to the Cerato-platanin protein family (MpCPs), and to the Necrosis- and Ethylene-inducing Proteins (MpNEPs). CPs are important to fungus-host interaction process, acting as toxins, defense response-inducing molecules or allergens. NEPs are toxin-like pore-forming proteins, which affect only dicot plants. This project aimed at the functional characterization of the MpCPs and MpNEPs, as well as understanding their importance for the Witches' Broom Disease progression. Twelve MpCP-coding genes were identified, and comprehensive transcriptome and phylogenetic analyses showed a correlation between MpCPs evolutionary clusters and their expression patterns throughout the disease. Four representative MpCPs had their crystal structure resolved. Biophysical and biochemical characterizations showed a correlation between the MpCP clusters, regarding sugar (N-acetylglucosamine) binding and protein self-assembling, which are possibly related to plant defense response suppression and hyphal growth, respectively. As for the MpNEPs, only the isoform MpNEP2 was shown to be expressed during the Whitches' Broom Disease. Its crystalloghaphic structure, along with site-directed mutagenesis and functional assays revealed that, besides the protein's active site, an hydrophobic hairpin exposed to te solvent is important to the necrosis-promoting activity, probably mediating the contact of MpNEP2 with the cell membrane / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Como os outros organismos, as plantas têm a habilidade de se defenderem através do reconhecimento de patógenos (resposta de hipersensibilidade - RH), causando a morte imediata das células no sítio primário da infecção, desta maneira oferecendo resistência ao seu crescimento. A RH é caracterizada pela necrose dos tecidos neste local, através de muitos sinais ainda não completamente elucidados, como a formação de radicais livres, incluindo o peróxido de hidrogênio (H2O2), e o reforço da parede celular. O objetivo deste estudo foi estabelecer a relação entre esses sinais em cultura de células de amora-preta (Rubus fruticosus). As condições experimentais para a análise da parede celular, das espécies reativas de oxigênio (EROs) e do H2O2 foram padronizadas. O polissacarídeo ácido (ramnoglucuronogalactana, F-I), o ácido salicílico (AS), e o metil jasmonato (MeJA), bem estabelecidos efetores da resposta da defesa, foram usados como elicitores. A produção das EROs e do H2O2 foram ativadas por F-I e pelo AS, seguidos da liberação de fragmentos de dissacarídeos da parede celular, aparentemente devido a sua degradação. Por outro lado, uma produção pequena de EROs e de H2O2 foram observadas na presença de MeJA, assim como um aumento de fragmentos de massa molecular mais elevada, que podem funcionar como sinais para o reforço da parede celular, indução de enzimas e para a produção de outra moléculas de defesa. Quando da elicitação, concomitante, com dois elicitores, AS + MeJA, houve a inibição da produção de EROs causada pelo MeJA e foi mantida a liberação de compostos extracelulares de massa molecular mais elevada. / Like the other organisms, plants have the ability to self-defend through recognition of pathogens (hypersensitive response - HR), causing immediate cell death at the primary infection site, thus offering resistance to their grown. The HR is characterized by necrosis of tissues in this site via many signals still not completely elucidated, like formation of free radicals including H2O2 and reinforcement of cell wall. The aim of this study was to establish the relationship between these signals in blackberry-black cell culture (Rubus fruticosus). The experimental conditions for analysis of cell wall, reactive oxygen species (ROS) and H2O2, were established. Acid polysaccharide (rhamnoglucuronogalactan, F-I), salicylic acid (SA), and methyl jasmonate (MeJA), well established effectors of the defense response, were used as elicitors. ROS and H2O2 production was activated by F-I and SA, followed by release of fragments like disaccharides from the cell wall, apparently due to its degradation. By contrast, a small production of ROS and H2O2 was observed in presence of MeJA, as well as an increase of high molecular weight fragments, that may function as signals for reinforcement of cell wall, enzyme induction and production of others defense molecules. Together, the two elicitors SA and MeJA inhibited the ROS production, caused by MeJA, while sustaining release of the extra cellular compounds of high molecular weight.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-06-23T12:07:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_cristini_milech.pdf: 1751500 bytes, checksum: 929723607970453feb781555db41c93e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-06-23T22:08:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_cristini_milech.pdf: 1751500 bytes, checksum: 929723607970453feb781555db41c93e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T22:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_cristini_milech.pdf: 1751500 bytes, checksum: 929723607970453feb781555db41c93e (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Métodos alternativos que possam influenciar as diferentes vias biossintéticas das plantas para melhorar a produção de fitoquímicos de interesse estão sendo cada vez mais estudados. O uso de elicitores, em cultura de tecidos, é um destes métodos. Elicitores são fatores físicos, químicos ou biológicos, que são capazes de desencadear respostas fisiológicas ou morfológicas nas plantas. Dentre os compostos produzidos pelas plantas, os pigmentos, como as betalaínas, por serem naturais e apresentarem funções antioxidantes, vêm recebendo destaque tanto pela indústria alimentícia, como farmacêutica. A espécie Alternanthera sessilis produz estes pigmentos, porém a demanda por esta quantidade é muito alta, sendo necessário otimizar a produção deste composto. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o uso de elicitores químicos, através do Metiljasmonato, em sistema de hidroponia e uso de elicitores físicos, através de diferentes qualidades de luz em cultura de calos na espécie A. sessilis. No experimento de elicitação em sistema de hidroponia, plantas oriundas do cultivo in vitro e ex vitro sofreram elicitação com 100 μM de Metiljasmonato (MeJa), por 48 horas. Em seguida foi realizada a extração de RNA, quantificação de clorofilas, betalaínas e flavonoides. No experimento de indução de calos e elicitação com diferentes qualidades de luzes, explantes foliares e internodais foram colocados em meio MS com diferentes reguladores de crescimento, por 20 dias no escuro e 10 dias na luz. Os meios que se mostraram mais eficientes na formação de calos foram repetidos e acrescidos de meio de indução de betacianina (MIB) e estes permaneceram por 40 dias em cultivo sob as diferentes qualidades de luz (branca, azul, vermelha e escuro). Ao término do período foram quantificados betalaínas e flavonoides. No experimento de elicitação com MeJa em hidroponia, o tempo de 48 horas não foi capaz de alterar significativamente os parâmetros avaliados, porém em relação ao tipo de cultivo, plantas ex vitro tiveram um incremento significativo em relação à amarantina e betanina, comparada a de origem in vitro. No segundo experimento de indução de calos o tratamento que se mostrou mais propício à formação de calos e consequente indução de betalaínas foi a combinação do meio contendo 1,5 mg L-1 de 2,4-D e 2,0 mg L-1 de BAP e a luz azul, dobrando os teores de betalaínas. Conclui-se que a elicitação química por Meja não foi capaz de alterar quantitativamente os parâmetros avaliados no tempo de exposição de 48 horas e que a elicitação física pela luz em calos é um sistema eficiente de reprogramação metabólica nas plantas, já que a luz azul em conjunto com o meio de cultivo adequado é capaz de otimizar a produção de metabólitos de interesse comercial. / Alternative methods that may affect different biosynthetic pathways of plants to improve the production of phytochemicals of interest are increasingly being studied. Use of elicitors, in tissue culture, is one of these methods. Elicitors are physical, chemical or biological factors that are capable of eliciting physiological or morphological responses on plants. Among the compounds produced by plants, pigments, such as betalains because they are natural and present antioxidant functions, have received attention by both the food industry, such as pharmaceuticals. The species Alternathera sessilis produces these pigments, though the demand for this quantity is too high, it is necessary to optimize production of this compound. Therefore, the objective of this study was to evaluate the use of chemical elicitors, by methyl jasmonate, in hydroponics system and use of physical elicitors, through different qualities of light in callus culture in the species A. sessilis. In the elicitation experiment in hydroponics system, plants grown in vitro and ex vitro culture suffered elicitation with 100 mM of methyljasmonate (MeJA), for 48 hours. It then carried the RNA extraction, quantification of chlorophylls, betalains and flavonoids. In callus induction and elicitation experiment with different lights, leaf explants and internodal were placed on MS medium with different growth regulators, for 20 days in the dark and 10 days in the light. The means which were more effective in callus formation were repeated and added half betacyanin induction (MIB) and they remained for 40 days in culture under different light qualities (white, blue, red and dark). At the end of the period they were quantified betalains and flavonoids. In the experiment elicitation with MeJa in hydroponics, the time of 48 hours was not able to significantly change the parameters evaluated, but in relation to the type of crop, ex vitro plants had a significant increase in relation to amarantin and betanin, compared to original in vitro. In the second experiment callus induction treatment which was more conducive to the formation of callus and subsequent induction betalains was the combination of medium containing 1,5 mg L-1 2,4-D and 2,0 mg L-1 BAP and blue light, doubling the betalains contents. It can be concluded that chemical elicitation by MeJa, was not able to quantitatively change the parameters evaluated in time of 48 hours exposure and physical elicitation by light callus is an efficient metabolicreprogramming in plants, since light blue together with appropriate growth medium, is able to optimize the production of commercially important metabolites.