Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sandra Luisa Toillier.pdf: 545173 bytes, checksum: 7cdf4b17689b7059b1098820885d4e6c (MD5) Previous issue date: 2008-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Bean (Phaseolus vulgaris) is among one of the main Brazilian crops and can be affected by several diseases, such as common bacterial blight caused by Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. The study of this interaction can contribute to development of alternative methods to control this disease. The aim of this work was to verify the antimicrobial and resistance induction activities of Pycnoporus sanguineus extracts for the control of this bean disease. The in vitro assays was conducted at the Laboratory of Plant of the State University of West of Paraná (UNIOESTE) - Campus of Marechal Cândido Rondon - PR and were used 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 in vivo assays were evaluated disease severity and the activities of peroxidase, polyphenol oxidase, β-1,3 glucanase and phenylalanine ammonia-lyase, using extracts of mycelium, basidiocarp and culture filtrate of P. sanguineus at 5 and 10%, these tests being conducted in greenhouses in the area belonging to the Complex Biological Control and Protected Cultivation Mario Cesar Lopes of UNIOESTE, Campus of Marechal Cândido Rondon. In vitro was verified antibacterial activity only for culture filtrate in concentrations up 15% and for all concentrations of basidiocarp extract. In vivo the results indicated the potential of basidiocarps extracts from P. sanguineus for the control of Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli in bean, which can occur either by direct antimicrobial activity and resistance induction involving the activation of enzymes studied / A cultura do feijão (Phaseolus vulgaris) está entre uma das principais da agricultura nacional e pode ser afetada por várias doenças, como o crestamento bacteriano comum causado por Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. O entendimento desse patossistema pode contribuir para que sejam desenvolvidos métodos alternativos para o controle desta doença. O objetivo deste trabalho foi verificar as atividades antibacteriana e indutora de resistência de extratos de Pycnoporus sanguineus para controle desta doença em feijoeiro. O estudo in vitro foi realizado no Laboratório de Fitopatologia da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) Campus de Marechal Cândido Rondon PR e 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). Para o teste in vivo, foi realizada a avaliação de severidade e atividade de peroxidase, polifenoloxidase, β-1,3 glucanase e fenilalanina amônia-liase, com o uso de extrato de micélio, basidiocarpo e filtrado de cultura de P. sanguineus a 5 e 10%, sendo estes ensaios conduzidos em estufa na área pertencente ao Complexo de Controle Biológico e Cultivo Protegido Mário César Lopes da UNIOESTE, Campus de Marechal Cândido Rondon. In vitro verificou-se atividade antibacteriana apenas para o filtrado de cultura em concentrações acima de 15% e para o extrato de basidiocarpo em todas as concentrações avaliadas. In vivo, os resultados indicaram o potencial de extratos de basidiocarpos de P. sanguineus para o controle de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em feijoeiro, o que pode ocorrer tanto por atividade antimicrobiana direta quanto por indução de resistência envolvendo a ativação das enzimas de defesa vegetal estudadas

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane_Claudia_Meinerz.pdf: 1140657 bytes, checksum: 515f23cafb30196ea1e4641ed2debc7d (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Induced resistance involves the activation of latent defense mechanisms existing in plants in response to treatment with biotic or abiotic agents. The use of plant extracts in order to induce resistance mechanisms is an attractive alternative to chemical control, however, these extracts may occur the presence of inducer, as well ass the presence of suppressor. This study aimed to evaluate biochemical, physiological and growth of sorghum (Sorghum bicolor L.) treated with extracts of Rosmarinus officinalis, Curcuma longa and Pycnoporus sanguineus. It was evaluated the induction of phytoalexins deoxiantocianidinas, peroxidase, polyphenol oxidase, phenylalanine ammonia lyase, β-1,3 glucanase and chitinase, carbon metabolism (photosynthesis and respiration) and growth of sorghum plants. Mesocotyls sorghum were treated with the fungal and plant extracts, and acibenzolar-S-methyl (ASM) (125 mg L-1 elicitor would like reference) and distilled water. Sorghum seedlings were treated with the inducers and at 24, 48, 96 and 144 hours samples were taken for analyzes of defense enzymes. Evaluations of gas exchange were conducted periodically over 7 days with three days interval of application of foliar treatments. Were determined rate of net CO2 assimilation (A, CO2 mol m-2s-1), stomatal conductance (gs mmol H2O m-2s-1), sweating (E, H2O mmol m-2s-1) efficiency Water use (U.S. mol m-2s-1) and intrinsic efficiency of the use of water (EIUA, mol m-2s-1). For growth analysis, carried out 120 days after sowing, the parameters evaluated were: fresh leaves and roots, dry weight of leaves and roots and root volume. The parameters for production analysis were the number of panicle, seed number, mean grain mass and total production. Biotic inducers rosemary, turmeric and Pycnoporus sanguineus induced phytoalexins in mesocotyls and biochemical activities in different cultivars of sorghum, may note that the results reveal an important target for the action of elicitors in these extracts. Overall, rosemary extract caused increase in peroxidase, polyphenol oxidase and phenylalanine ammonia lyase activities, the turmeric extract induced phenylalanine ammonia-lyase activity and the extract of P. sanguineus polyphenol oxidase and β-1,3 glucanase activities. ASM interfere with the metabolism of BRS 610 sorghum in relation to the efficiency of water use (U.S.) and intrinsic efficiency of water use (EIUA), without interfering with productivity, improving the quality of production and improving markedly the number of panicle, panicle, grain number and grain weight. The fungal and plant extracts did not affect these parameters. It was possible to induce defense mechanisms in sorghum by application of extracts of rosemary, turmeric and P. sanguineus, which may allow the obtention of new molecules, and the development of alternative methods for controlling plant diseases / A indução de resistência envolve a ativação de mecanismos de defesa latentes existentes nas plantas em resposta ao tratamento com agentes bióticos ou abióticos. A aplicação de extratos vegetais visando à indução de mecanismos de resistência é uma alternativa interessante ao controle químico, entretanto, nestes extratos pode ocorrer além da presença de indutores, a presença de supressores. Este trabalho teve por objetivo avaliar aspectos bioquímicos, fisiológico e de crescimento de sorgo (Sorghum bicolor L.) tratado com extratos de Rosmarinus officinalis, Curcuma longa e Pycnoporus sanguineus. Foram avaliados a indução de fitoalexinas deoxiantocianidinas, enzimas peroxidase, polifenoloxidase, fenilalanina amônia-liase, β-1,3 glucanase e quitinase, metabolismo de carbono (fotossíntese e respiração) e crescimento de plantas de sorgo. Mesocótilos de sorgo foram tratados com os extratos vegetais e fúngico, além de acibenzolar-S-metil (ASM) (125 mg L-1 do i.a. como elicitor de referência) e água destilada. Plântulas de sorgo foram tratadas com os indutores e às 24, 48, 96 e 144 horas foram retiradas amostras para as análises das enzimas de defesa. As avaliações de trocas gasosas foram realizadas periodicamente no período de 7 dias, com três dias de intervalo da aplicação dos tratamentos via foliar. Foram determinados: taxas de assimilação líquida de CO2 (A, μmol CO2 m-2s-1), condutância estomática (gs, mmol H2O m-2s-1), transpiração (E, mmol H2O m-2s-1), eficiência do uso de água (EUA, mol m-2s-1) e eficiência intrínseca do uso de água (EIUA, mol m-2s-1). Para análise de crescimento, realizada 120 dias após a semeadura, os parâmetros avaliados foram: massa fresca das folhas e raízes; massa seca das folhas e raízes e volume de raiz. Os parâmetros avaliados na análise de produção foram: número de panícula, número de sementes; massa média de grão e produção total. Os indutores bióticos alecrim, cúrcuma e Pycnoporus sanguineus induziram fitoalexinas em mesocótilos e atividades bioquímicas nas diferentes cultivares de sorgo, podendo ressaltar que os resultados revelam um importante alvo de ação de elicitores presentes nesses extratos. De forma geral, o extrato de alecrim causou incremento na atididade de peroxidase, polifenoloxidase e fenilalanina amônia-liase; o extrato de cúrcuma induziu a atividade de fenilalanina amônia-liase e o extrato de P. sanguineus as atividades de polifenoloxidase e β-1,3 glucanase. O indutor ASM interferiu no metabolismo da cultivar BRS 610 de sorgo em relação à eficiência do uso da água (EUA) e eficiência intrínseca do uso da água (EIUA), sem interferir na produtividade, melhorando a qualidade da produção e melhorando acentuadamente o número de panícula, massa de panículas, número de grãos e massa de grãos. Os extratos vegetais e fúngico não interferiram nesses parâmetros. Foi possível induzir mecanismos de defesa em sorgo pela aplicação dos extratos de alecrim, cúrcuma e P. sanguineus, o que pode permitir a obtenção de novas moléculas e o desenvolvimento de métodos alternativos para controle de doenças em plantas

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Omari_Dangelo_Forlin_Dildey.pdf: 1490554 bytes, checksum: d179837ea4985c559fc54f5e530aaca2 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biotic inducing agents such as Trichoderma spp. are alternative uses for the resistance induction by activating plants mechanisms of defense. This work aimed to study the interaction of Trichoderma spp different isolates in bean plant on anthracnose control by evaluating the effects on the induction of resistance. Three experiments were conduced, one in vitro and two under greenhouse conditions. In vitro the aggressiveness of 21 Trichoderma isolates was evaluated by the culture direct confrontation method against C. lindemuthianum. In the greenhouse the bean plant was grown and treated with Trichoderma spp. (in vivo assay 1), which was inoculated via seed treatment in sterilized soil. A second assay was conducted which received inoculation from the 21 isolates inoculated via colonized rice deposition in the furrow and foliar spray of exudates of the same isolates. Leaves and roots collections for the enzyme activity determination before the exudates application, after the exudates application and collects after the inoculation were carried out. Analysis of defense enzymes (peroxidase (POX), polyphenol oxidase (PPO), fenilalanina ammonia-lyase (PAL), and β-1,3-glucanase (β-GASE)) was held. To check the endophytic colonization ability of the isolates, fragments of bean plant s roots were sanitized and placed in Petri dishes containing PDA media. The net rate of CO2 assimilation, chlorophyll content and anthracnose s severity on bean plants were also evaluated. The data were subjected to variance analysis and compared by the Scott-Knott test (p <0.05). The isolates TI2, TI4, TLB3, TLB12 (T. harzianum); TI3, TM2 (T. virens); TLB6 (T. asperellum); TLB14, TLB17 (T. koningiopsis) were considered as very efficient and the isolates TI1, TM4, TLB9, TLB15 (T. virens); TLB2, TLB4, TOD1, TOD3 (T. harzianum); TOD2A, TOD2B (T. longibrachiatum) were considered as efficient in direct confrontation against C. lindemuthianum. The isolates of Trichoderma spp, TI2 and TI4 (T. harzianum), TM4, TLB2, TLB9, TLB15, TOD1 (T. virens); TLB17 (T. koningiopsis) colonized the bean plant's roots, giving the microorganism endophytic ability on bean plant s roots. Trichoderma isolates interfere with the bean plant metabolism, acting endophytically. The isolates TI1, TM1, TLB15 (T. virens); TI2, TLB3, TLB4, TLB12, TOD1, TOD3 (T. harzianum); TLB6 (T. asperellum); TLB14, TLB17 (T. koningiopsis); TOD2B (T longibrachiatum) suppressed the β-1,3-glucanase activity in the leaf tissue, being considered as suppressors for the induction of defense on bean plants. The defense enzymes activity on the resistance induction of the bean plant treated with Trichoderma spp. for protection against C. lindemuthianum showed no major changes. The isolates did not affect the net rate of CO2 assimilation and did not change the chlorophyll content. The incidence of anthracnose's severity on bean plants, showed no significant difference by treatment via seed/soil and foliar spray of the exudates on the interaction of Trichoderma spp. evaluated. However the management with Trichoderma spp. cannot be ruled out and requires further studies in this pathossystem / Agentes indutores bióticos como Trichoderma spp. são alternativas de utilização para a indução de resistência ativando mecanismos de defesa das plantas. Este trabalho teve como objetivo estudar a interação dos diferentes isolados de Trichoderma spp. em feijoeiro no controle da antracnose, avaliando os efeitos na indução de resistência. Foram conduzidos 3 experimentos, sendo um in vitro e dois em condições de casa de vegetação. In vitro foi avaliada a agressividade de 21 isolados de Trichoderma pelo método do confronto direto de cultura contra o C. lindemuthianum. Em casa de vegetação o feijoeiro foi cultivado e tratado com isolados de Trichoderma spp. (ensaio in vivo 1), os quais foram inoculados via tratamento de semente em solo esterilizado. Um segundo ensaio foi conduzido o qual recebeu inoculação dos 21 isolados inoculados via deposição de arroz colonizado no sulco e pulverização de exsudato via foliar dos mesmos isolados. Foram realizadas coletas de folhas e raízes para determinação da atividade enzimática antes da aplicação dos exsudatos, depois da aplicação dos exsudatos e coleta após a inoculação do patógeno. Foi realizada análise das enzimas de defesa (peroxidase (POX), polifenoloxidase (PFO), fenilalanina amônia-liase (FAL) e β-1,3-glucanase (β-GASE)). Para verificar a capacidade de colonização endofítica dos isolados, fragmentos de raízes do feijoeiro foram sanitizadas e dispostas em placas de Petri contendo meio BDA. Foi avaliada também a taxa de assimilação líquida de CO2, teor de clorofila e severidade de antracnose nas plantas de feijoeiro. Os dados foram submetidos à análise de variância e comparados pelo teste de Scott-Knott (p<0,05). Os isolados TI2, TI4, TLB3, TLB12 (T. harzianum); TI3, TM2 (T. virens); TLB6 (T. asperellum); TLB14, TLB17 (T. koningiopsis) foram considerados como muito eficientes e os isolados TI1, TM4, TLB9, TLB15 (T. virens); TLB2, TLB4, TOD1, TOD3 (T. harzianum); TOD2A, TOD2B (T longibrachiatum) foram considerado como eficientes no confronto direto contra C. lindemuthianum. Os isolados de Trichoderma spp., TI2 e TI4 (T. harzianum), TM4, TLB2, TLB9, TLB15, TOD1 (T. virens); TLB17 (T. koningiopsis) colonizaram as raízes de feijoeiro, conferindo a capacidade endofítica do microrganismo nas raízes do feijoeiro. Isolados de Trichoderma interferem no metabolismo do feijoeiro, atuando endofiticamente. Os isolados TI1, TM1, TLB15 (T. virens); TI2, TLB3, TLB4, TLB12, TOD1, TOD3 (T. harzianum); TLB6 (T. asperellum); TLB14, TLB17 (T. koningiopsis); TOD2B (T longibrachiatum) suprimiram a atividade de β-1,3-glucanase no tecido foliar, sendo considerados supressores para indução da defesa das plantas de feijoeiro. A atividade das enzimas de defesa na indução de resistência de feijoeiro tratado com Trichoderma spp. para proteção a C. lindemuthianum não demonstraram grandes alterações. Os isolados não interferiram na taxa de assimilação líquida de CO2 e não alteraram o teor de clorofila. A incidência de severidade de antracnose em plantas de feijoeiro, não apresentou diferença significativa por meio do tratamento via semente/solo e pulverização dos exsudato via foliar na interação dos isolados de Trichoderma spp. avaliados. Contudo o manejo com Trichoderma spp. não pode ser descartado e requer maiores estudos nesse patossitema

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane_Claudia_Meinerz.pdf: 977726 bytes, checksum: 47602589d307d4398cc6061bcd0d1eeb (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Induction of resistance involves the activation of plant defense mechanisms in response to treatment with biotic or abiotic elicitors. The application of plant extracts in order to induce resistance mechanisms is an interesting alternative to chemical control, however, besides the presence of inducers, can occur the presence of suppressors. This study aimed to partially purificate through gel filtration chromatography (GFC) and precipitation with ammonium sulfate (SA), compounds present in decoct of Adiantum capillus-veneris, capable to induce defense mechanisms in sorghum mesocotyls, including phytoalexins and peroxidase, polyphenoloxidase (PPO), phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and chitinase. The decoct 1% was fractionated with concentrations of ammonium sulfate, 0-20%, 20-40%, 40-60%, 60-80% and 80-100% of SA and those fractions were subjected to GFC. We obtained nine protein peaks and one glucosic peak for decoct with molecular weights ranging from 0.61 to 0.01 KDa; to fraction 0-20% were obtained two protein and two glucosic peaks, with molecular weights lower than 0.01 KDa, and concentration of sugars ranging from 4.1 to 17.5 mg mL-1; to fraction 20-40% were obtained three protein peaks (0.98 to 111.5 KDa) and five glucosic peaks (11.3 to 73.7 mg mL-1); to fraction 40-60% were obtained two protein peaks (0.09 to 111.5 KDa) and two glucosic peaks (5.6 to 7.5 mg mL-1); to fraction 60-80% were obtained six protein peaks (lower than 0.02 KDa) and two glucosic peaks (16.5 to 51.3 mg mL-1); and to fraction 80-100% were obtained three protein peaks (lower than 0.09 KDa). Sorghum mesocotyl were treated with fractions from the GFC, and decoct, acibenzolar-S-methyl (ASM) (125 mg L-1 of a. i. as elicitor of reference) and sodium phosphate buffer 10 mM pH 6.0. After incubation of 96 h were measured the levels of phytoalexins in mesocotyls and the activity of defense-related enzymes in leaves. Treatment with peak II (0,09 KDa) induced phytoalexin 6.68% more than. Among the fractionn, 60-80% increased 76% compared to ASM. To peroxidase the peak IV (lower than 0,01 KDa) increased 21% the activity compared to control water, and 44% compared to ASM. For the fraction 0-20% the protein peak II (lower than 0,01 KDa) increased 39% the activity in relation to the fraction 0-20% and 19% in relation to decoct. The fraction, 80-100% increased 89% compared to, ASM. For the PPO the peak VI (lower than 0,01 KDa) from decoct decreased 88% the activity compared to ASM. For PAL the peak II (lower than 0,01 KDa) from fraction 0-20% was 91% higher than decoct. For chitinase 1% peak IV (lower than 0,01 KDa) from decoct was 68% higher than the ASM. It was possible to induce defense mechanisms in sorghum by the application of partially purified fractions from A. capillus-veneris, which can allow to obtain new molecules and development alternative methods to control plant diseases / A indução de resistência envolve a ativação de mecanismos de defesa latentes existentes nas plantas em resposta ao tratamento com agentes bióticos ou abióticos. A aplicação de extratos vegetais visando à indução de mecanismos de resistência é uma alternativa interessante ao controle químico, entretanto, nestes extratos pode ocorrer além da presença de indutores, a presença de supressores. Este trabalho teve por objetivo a purificação parcial, por meio de cromatografia de filtração em gel (CFG) e precipitação com sulfato de amônio (SA), de compostos presentes em decocto de avenca (Adiantum capillus-veneris), eficientes na indução de mecanismos de defesa em mesocótilos de sorgo, incluindo as fitoalexina deoxiantocianidinas e as proteínas peroxidase, polifenoloxidase, fenilalanina amônia-liase e quitinase, buscando selecionar frações potencialmente eficientes na indução de resistência em plantas. Decocto (EA 1%) de A. capillus-veneris foi fracionado com concentrações de sulfato de amônio de 0-20%, 20-40%, 40-60%, 60-80% e 80-100% e esses cortes foram submetidos à cromatografia de filtração em gel (CFG). Foram obtidos nove picos protéicos e um pico glicídico para EA 1% com massas moleculares variando de 0,61 à 0,01 KDa; no corte 0-20% foram obtidos dois picos protéicos e dois glicídicos, com massas moleculares menores que 0,01 KDa, e concentração de açúcares redutores variando de 4,1 a 17,5 µg mL-1; no corte 20-40% três picos protéicos (111,5 à 0,98 KDa) e cinco glicídicos (11,3 a 73,7 µg mL-1 de açúcares); no corte 40-60% dois picos protéicos (111,5 à 0,09 KDa) e dois glicídicos (5,6 a 7,5 µg mL-1); no corte 60-80% seis picos protéicos (menor que 0,02 KDa) e dois glicídicos (16,5 a 51,3 µg mL-1); e no corte 80-100% três picos protéicos (menor 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 elicitor de referência) e tampão fosfato de sódio 10 mM pH 6,0, totalizando 42 tratamentos. Após incubação por um período de 96 h, avaliou-se dos teores de fitoalexinas nos mesocótilos e análises bioquímicas dos folíolos. O tratamento pico II (0,09 KDa) do EA 1% mostrou-se eficiente na indução de fitoalexinas, sendo superior em 6,68% ao ASM. Entre os cortes, 60-80% permitiu incremento de 76% em relação ao ASM. Para peroxidase o pico IV (menor que 0,01 KDa) do EA 1% incrementou 21% a atividade em relação a testemunha água e 44% ao ASM. Para os precipitados 0-20% o pico protéico II (menor que 0,01 KDa) promoveu incremento de 39% na atividade em relação ao corte 0-20% e 19% para o EA 1%. O precipitado 80-100% foi superior 89% ao ASM. Para polifenoloxidase o pico protéico VI (menor que 0,01 KDa) do EA1% reduziu 88% a atividade em relação ao ASM. Para fenilalanina amônia-liase o pico protéico II (menor que 0,01 KDa) do corte 0-20% foi 91% superior ao EA 1%. Para quitinase o pico protéico IV (menor que 0,01 KDa) do EA 1% foi 68% superior ao ASM. Foi possível induzir mecanismos de defesa em sorgo pela aplicação de frações parcialmente purificadas de A. capillus-veneris, o que pode permitir a obtenção de novas moléculas e o desenvolvimento de métodos alternativos para controle de doenças em plantas

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Esta é uma importante cultura para Brasil, principalmente no estado do Pará, no entanto sua produção tem diminuído devido à doença conhecida como podridão da raiz (Fusariose) causada pelo fungo Fusarium solani f. sp. Piperis. Neste trabalho, o cDNA da PnPR-4 foi usado para a produção da proteína recombinante, chamada de PnPR-4. O quadro de leitura aberta (ORF) da PnPR-4, foi amplificado por meio de ensaio de PCR e, em seguida a ORF foi ligada ao vetor de expressão pET-29(a) e introduzido, por eletroporação, em E. coli Rosetta (DE3). Nas células transformadas, a produção da proteína de interesse foi induzida por IPTG 1mM à 37°C por 5h. Após a produção, a atividade enzimática da proteina recombinante PnPR-4 foi avaliada pela detecção da atividade enzimática de quitinase em gel de poliacrilamida após eletroforese. A atividade foi avaliada em pH: 5.0 e pH:7.8 para demonstra a estabilidade da proteína recombinante. A massa molecular da PnPR-4 foi de 13.5 kDa, estando de acordo com outras PR-4 produzidas pelo sistema de expressão heterologa em sistema bacteriano. No ensaio de atividade enzimática, a PnPR-4 apresentou atividade quitinolitica, tanto em pH:5.0 ou pH:7.8. Esta é uma característica de chitinases de plantas, atividade em uma ampla faixa de pHs. Onde, a atividade ótima ocorre entre pH: 3.0 e 5.0. Na proteína recombianante, o pH ótimo foi 5.0, no entato ela teve atividade em pH 7.8, demonstrando a estabilidade da enzima. Estes resultados mostram que o sistema bacteriano de expressão heteróloga é eficaz para a produção da proteína recombinante PnPR-4, que é uma enzima com atividade quitinolitica e altamente estável. Assim, a PnPR-4 é uma nova enzima que pode ser usado em biotecnologia vegetal no combate contra fungos patogênicos da planta. / Pathogenesis-related (PR) proteins are plant proteins that are induced in response to pathogen attack. PR proteins are grouped into 17 independent families, PR-1 to PR-17. Antifungal and enzymatic activities have been described for some of these proteins. Among them, the PR-4 family comprises class I and II of plant chitinases. cDNA clone that encode a PR-4 of the class II, designated as PnPR-4, was previously isolated, in others studies, from Piper nigrum L. (black pepper). This is an important crop for Brazil, mainly in Pará state, however its production has decreased because root rot (Fusariose) disease caused by fungus Fusarium solani f. sp. Piperis. In this study, PnPR-4 cDNA clone was used for production of the recombinant protein, named PnPR-4, by bacterial expression system. Open Read Frame (ORF) of the PnPR-4 protein, was amplified from the cDNA clone by PCR assays, then ORF was linked in the expression vector pET-29(a) and introduced, by eletroporation, into E. coli Rosetta (DE3). The production of target protein, in transformed cells, was induced by 1 mM IPTG, at 37°C for 5h. After production, enzymatic activity of recombinant PnPR-4 was evaluated by Detection of Chitinase Activity after Gel Electrophoresis Polyacrylamide. Activity was evaluated in pH: 5.0 and pH: 7.8 for showing the stability of the recombinant protein. Molecular mass of Recombinant protein, PnPR-4, was 13.5kDa, according with others PR-4 produced by heterologous expression in bacterial system. In assay of enzymatic activity, PnPR-4 presented chitinolytic activity, both in pH: 5.0 or 7.8. This is a characteristic of plant quitinases, activity in a broad range of pHs. Where, optimal activity occurs between pH: 3.0 and 5.0. For PnPR-4, the optimal pH was 5.0, however in pH: 7.8 the recombinant protein had activity, demonstrating the stability of enzyme. These results showing that bacterial system of heterologous expression is effective for production of the recombinant protein PnPR-4, that it is an enzyme with chitinolytic activity and highly stable. Thus, PnPR-4, is now, a new enzyme which can be used in plant biotechnology in the combat against plant's pathogenic fungi.

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The experiments were conducted under controlled conditions of green house and laboratories. After crossing cultivar Cica-8 and cultivar Metica-1, the populations F1, F2, BC1:1 and BC2:2 were sown in plastic trays containing five kg of soil fertilized. Each tray contained eight lines with ten plants per row. Each pathotype of M. oryzae inoculated thirty plants of resistant parents, thirty plants of susceptible parents, two hundred plants of F2 population, one hundred plants of BC1:1 population and one hundred plants of BC1:2 population. The isolates 1049 (IB-1) and 435 (IB-9) were cultivated on oat medium to produce the inoculum solution (3.105 conidia.mL-1). The inoculated plants were kept under high humidity condition at 28°C, during seven days. Evaluations were made identifying the number of resistant and susceptible plants. Eleven microsatellite markers were tested by PCR strategies, utilizing DNA of each parent (resistance and susceptible), F1 and F2 populations. PCR reactions were assembled according to the characteristic of each SSR prime. The fragments were separated by denature polyacrylamide (6%) gel to identify polymorphism. Linkage analysis of the RM7102 microssatelite marker was estimated using the MAP MAKER III software. The enzymatic characterization was studied through the extraction of proteins, before and after inoculation, during five consecutive days for the determination of the activity of β-1,3-glucanase (PR1) and peroxidase. Segregation in populations F2 resistant and susceptible presented ratio of 3 plants resistant to 1 plant susceptible. An SSR marker has been identified, RM7102, and linked to the resistance gene of cultivar Cica-8 to the pathotype IB-1. Peroxidase had little activity in all populations. The F2 populations, susceptible to both isolates, presented high β-1,3- glucanase activity. / A brusone (Magnaporthe oryzae) é considerada a doença mais importante dos arrozais. Devido à alta variabilidade da população do patógeno, cultivares de arroz rapidamente tem sua resistência à brusone sucumbida. A identificação e incorporação de diferentes genes de resistência em cultivares melhoradas e adaptadas, com o auxílio de técnicas moleculares, constitui-se em uma das estratégias na busca de resistência estável a serem adotadas. Tendo em vista o desafio acima colocado, este trabalho teve como objetivo determinar o número de alelos envolvidos na expressão de resistência do arroz a brusone, identificar marcadores microssatélites ligados a estes alelos e caracterizar a ação de duas enzimas relacionadas à patogênese. Os experimentos foram conduzidos sob condições controladas de casa de vegetação e laboratório. As gerações F1, F2, RC1:1 e RC1:2 foram semeadas em bandejas plásticas. Cada bandeja continha oito linhas, sendo dez plantas por linha. Cada patótipo de M. oryzae foi inoculado em trinta plantas do genitor resistente, trinta plantas do genitor suscetível, duzentas plantas da população F2, cem plantas da população RC1:1 e cem plantas da população RC1:2. Os isolados 1049, patótipo IB-1 e 435, patótipo IB-9, foram cultivados em meio de cultura aveia-dextrose-ágar para produção de solução de inóculo, à concentração de 3.105 conídios.mL-1. As plantas inoculadas foram mantidas sob alta condição de umidade e temperatura média de 28ºC, durante sete dias. As avaliações foram feitas identificando a proporção de plantas resistentes e suscetíveis. Para testar onze marcadores microssatélites selecionados, foram feitas extrações de DNA de cada genitor e das populações F1 e F2. As reações de PCR assim como os ciclos de amplificação foram montadas de acordo com a característica de cada microssatélite. As reações foram submetidas a gel poliacrilamida desnaturante (6%) para identificação de polimorfismo entre os genitores e as populações F1 e F2. A caracterização enzimática foi estudada através da extração de proteínas, antes e depois da inoculação, durante cinco dias consecutivos para a determinação da atividade enzimática de β-1,3-glucanase (PR1) e peroxidase. A segregação em ambas as populações F2 apresentou proporção de três plantas resistentes para uma planta suscetível. Foi identificado um marcador microssatélite, RM7102, ligado ao alelo de resistência da cultivar Cica-8 ao patótipo IB-1. Não foi possível detectar diferenças entre as populações F2 resistentes e F2 suscetível quanto atividade de peroxidase. A população F2 suscetível, para ambos os patótipos, apresentou alta atividade de β-1,3-glucanase, enquanto a atividade da mesma enzima nos genitores e população F2 resistente não mostrou aumento significativo.