As rizobactérias promotoras de crescimento (PGPR) são microrganismos que ocorrem naturalmente no solo, são conhecidas por proporcionar melhorias no desenvolvimento das plantas atuando de diversas formas. Bacillus subtilis (cepa GB03) é uma PGPR disponível para comercialização como fungicida biológico concentrado, utilizada no tratamento de sementes de diversas culturas como algodão, soja, amendoim, trigo e cevada. Destaca-se pela capacidade de promover o crescimento de plantas por meio da emissão de voláteis. Vários estudos com Arabidopsis thaliana já comprovaram que B. subtilis (GB03) é capaz de auxiliar no desenvolvimento da planta por meio da promoção de crescimento e pela supressão de patógenos habitantes de solo. No entanto, o seu papel na proteção de plantas contra a herbivoria de insetos ainda não é bem caracterizado. Deste modo, buscou-se avaliar os efeitos da interação de B. subtilis (GB03) com plantas de rúcula (Eruca sativa) e Plutella xylostella (traça-das-crucíferas). Este inseto pertence à ordem Lepidoptera, considerado praga de maior importância no cultivo de Brassicaceae ao redor do mundo. Devido à sua alta prolificidade e capacidade de adaptação e ao seu curto ciclo de vida, tornou-se uma das pragas mais resistentes e de difícil controle da agricultura. Atualmente, os custos em escala mundial com o controle da praga anualmente chegam em torno de US $ 4 a 5 bilhões. Foram utilizados dois tratamentos, plantas inoculadas com B. subtilis (GB03) e controle (plantas não inoculadas). Avaliou-se o crescimento de plantas de rúcula e o peso seco de parte aérea. Para avaliar o desempenho e dano de P. xylostella em ambos tratamentos, previamente foram pesados grupos de quinze lagartas e submetidas a alimentação de plantas de rúcula durante 24 horas. Posteriormente, as lagartas foram retiradas e pesadas novamente e a área foliar consumida foi calculada por meio do software editor de imagens ImageJ®. A preferência de oviposição do inseto foi testada por meio de olfatometria, composta apenas de pistas olfativas e em arenas contendo tanto pistas olfativas quanto visuais. A emissão de voláteis foi caracterizada quantitativamente e qualitativamente por cromatografia gasosa e analisada por espectrometria de massas. A inoculação com GB03 em plantas de rúcula promoveu melhor crescimento das plantas em relação ao tratamento controle, ao mesmo tempo em que diminuiu os danos pelo consumo alimentar do inseto na planta. P. xylostella não apresentou distinção entre os odores das plantas nos testes de olfatometria. Entretanto, observou-se menor número de ovos em plantas com GB03 nos bioensaios de arena. Não foram constatadas diferenças significativas na emissão total de voláteis entre os tratamentos com e sem GB03, no entanto, foram encontradas concentrações diferentes dos compostos (Z)-3-hexenol e 2-ethyl-1-decanol. Outros testes devem ser realizados com a finalidade de estabelecer o papel desempenhado por GB03 na indução de defesas de plantas contra insetos. / The plant growth promoting rhizobateria (PGPR) are microorganisms that naturaly live in the soil, known by improving the plants\' development in many ways. Bacillus subtilis (strain GB03) is a comercial available PGPR, sold as a concentrated biological fungicide, applied in seed treatment of different cultures as cotton, soybean, peanut, wheat and barley. Moreover, it stands out by its capacity of plant growth promoting via volatiles emission. Several studies with Arabidopsis thaliana showed that B. subtilis (GB03) can help the plant development via growth promotion and by soil pathogens supression. However, its role in plant protection against insect herbivory has not been characterized yet. Thus, it aimed to evaluate the interaction effects among B. subtilis (GB03), arugula plants (Eruca sativa) and Plutella xylostella (Diamondback moth). This insect belongs to the order Lepidoptera and have been considered the main pest in Brassicaceae fields around the world. Due to its high prolificacy and plasticity in field survival, and its short life cycle, it has become one of the most resistant and hard control pest in agriculture. Currently, the annualy world costs with this pest control is about US $ 4-5 bilions. Here, it was used two treatments, innoculated plants with B. subtilis (GB03) and control (non-innoculated plants). The arugula plants growth and dry mass of shoots were evaluated. To analyze the performance and damage by P. xylostella in both treatments, it was previously weighed groups with fifteen caterpillars and submitted to feeding on arugula plants during 24 hours. After that, the caterpillars were removed and weighed again and the consumed leaf area was calculated by the image editor software ImageJ®. The insect oviposition preference was tested by olfactometry, with only olfactory cues and in arenas containing both, olfactory and visual cues. Volatiles emission was quantitatively and qualitatively characterized by gas chromatography and analyzed by mass spectrometry. GB03 innoculation in arugula plants promoted a better growth when compared to control, and, at the same time, there was an increasing in the plant damage by insect food consumption. P. xylostella did not show distinction between odors of the plants in olfactometry tests. Although, it was observed less number of eggs in plants with GB03 in arena bioassays. It was not found significant differences in total volatile emission between the treatments with and without GB03, even though different concentrations of (Z)-3-hexenol and 2-ethyl-1-decanol were observed. Other tests must be performed in order to estabilish the role played by GB03 in plant induction defense against insects.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-15042016-180450 |
| Date | 19 January 2016 |
| Creators | Rafaela Cristina dos Santos |
| Contributors | Paul Whitaker Pare, Italo Delalibera Junior, Mônica Aparecida de Freitas |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Entomologia, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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