Estudos para obtenção de cultura axênica de Puccinia psidii e de marcadores bioquímicos voláteis para a resistência à ferrugem

Abstract

A Ordem Pucciniales (=Uredinales) é constituída por fungos causadores de doenças conhecidas como ferrugens, que ocorrem em muitas espécies vegetais, como a ferrugem das mirtáceas (Puccinia psidii Winter). Diante de importantes fitopatógenos, estudos básicos sobre a biologia destas espécies, ainda são pouco realizados, o que torna os dados escassos na literatura. Cultivos axênicos facilitam tais estudos, uma vez que sendo parasitas obrigatórios, se tornam desnecessárias as constantes inoculações em espécies hospedeiras multiplicadoras para a manutenção do inóculo durante a realização de pesquisas. Desse modo, o cultivo axênico apresenta-se importante para estudos relacionados à biologia, patogenicidade e manutenção de culturas puras, sendo este um dos objetivos do presente trabalho. Com relação às doenças, alguns voláteis e metabólitos secundários produzidos, podem atuar como barreiras bioquímicas e, também estimular a germinação e o avanço de microrganismos nos tecidos vegetais. A presença de fitopatógenos e a idade do hospedeiro podem influenciar na formação e constituição dos compostos voláteis. A busca de variedades resistentes é uma alternativa de controle viável e os compostos voláteis podem ser utilizados para identificação de resistência, bem como de suscetibilidade. Foram selecionados os seguintes componentes para preparar o meio de cultura enriquecido: sais, aminoácidos, carboidratos e vitaminas, sendo produzidos três diferentes meios de cultivo axênico: ASZV, com o qual foi obtido o cultivo axênico da ferrugem do chorão (Melampsora epitea) e os meios propostos por Schenk e Hildebrandt e por Harvey e Grasham modificados, no qual foi possível com o cultivo axênico da ferrugem do pinus (Cronartium flaccidum). Comparativamente, foram elaborados meios enriquecidos a partir de folhas de jambeiro, em quatro concentrações – 0,5g L-1; 1,0g L-1; 3,0g L-1 e 5,0 g L-1 (gramas de folhas para cada litro de água destilada). Além disso, foram realizadas análises dos compostos voláteis foliares em diferentes materiais de Eucalyptus spp., resistentes e suscetíveis a P. psidii para uma possível relação entre os compostos presentes nas amostras que possam estar relacionados à resistência a ferrugem das mirtáceas. Os resultados encontrados para o melhor desenvolvimento de P. psidii em condições controladas apontaram os meios ASZV modificado, Harvey e Grasham modificado e meio com folhas de jambeiro na concentração 0,5g L-1 como os meios enriquecidos que propiciaram maior crescimento do tubo germinativo da ferrugem. Para os resultados da extração de compostos voláteis foliares em materiais resistentes e suscetíveis à doença, foram encontrados os analitos eucalyptol e terpinyl acetato-α que estão presentes em folhas de espécies resistentes e que não foram encontrados nas espécies suscetíveis, podendo ser identificados como possíveis biomarcadores para resistência à P. psidii.

The Order Pucciniales (= Uredinales) consists of fungi that cause diseases known as rust, which occur in many plant species, such as rust of Myrtaceae (Puccinia psidii Winter). In front of important pathogens, basic studies about the biology of these species are still little performed, which makes scarce data in literature. Axenic cultures facilitates such studies, once being obligatory parasites, become unnecessary constants inoculations in host species multipliers for maintaining the inoculum during research. This way, the axenic culture presents important for studies related to biology, pathogenicity and maintenance of pure cultures, which is one of the objectives of this work. In relation to diseases, some volatile and secondary metabolites produced may act as biochemical barriers, and also stimulate germination and advance of microorganisms in plant tissues. The presence of pathogens and age of host may influence the formation and constitution of volatile compounds. The search for resistant varieties is a viable alternative to control and the volatile compounds may be used for identification of resistance as well as susceptibility. The following components were selected to prepare the culture medium enriched: salts, amino acids, carbohydrates and vitamins, which produced three different axenic culture media: medium ASZV with which it was obtained axenic culture of rust willow (Melampsora epitea), and others two media proposed by Schenk and Hildebrandt and Harvey and Grasham modified, that succeeded the axenic culture of rust pine (Cronartium flaccidum). Comparatively, enriched media were prepared from leaves of Jambeiro at four concentrations - 0,5 g L-1, 1,0 g L-1, 3,0 g L-1 and 5,0 g L-1 (grams of leaves to each one liter of distilled water). In addition, were made analyses of leaves volatile compounds in different materials Eucalyptus, resistant and susceptible to P. psidii for a possible relationship between the compounds present in the samples that may be related to the rust of Myrtaceae. The results found for the optimal development of P. psidii under controlled conditions showed the culture media ASZV modified, Harvey and Grasham modified and the medium with leaves of Jambeiro with concentration 0,5 g L-1 as the enriched media which promoted greater growth germinative tubes of rust. For the results of extraction of leaves volatile compounds in materials susceptible and resistant to the disease, were found the analytes eucalyptol and terpinyl acetate-α which are present in leaves of resistant species and which were not found in susceptible species, may be identified as potential biomarkers for resistance to P. psidii.