Fotossintese, relações hidricas e alterações bioquimicas em laranjeira 'pera' com CVC e submetida a deficiencia hidrica
Camilo Lazaro Medina
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP M468f
Campinas, SP : [s.n.], 2002.
147p. : il.
Orientador: Eduardo Caruso Machado
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: O Brasil é o maior produtor mundial de citros, porém a citricultura vem sofrendo perdas devidas à clorose variegada dos citros (CVC), doença causada pela Xylella fastidiosa, bactéria de colonização restrita ao xilema. Embora esteja muito distnouída pelo território nacional, há indicações de...
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Resumo: O Brasil é o maior produtor mundial de citros, porém a citricultura vem sofrendo perdas devidas à clorose variegada dos citros (CVC), doença causada pela Xylella fastidiosa, bactéria de colonização restrita ao xilema. Embora esteja muito distnouída pelo território nacional, há indicações de que a ocorrência de deficiência hídrica, freqüente em algumas regiões, pode aumentar a severidade da CVC. As folhas das plantas com CVC apresentam sintomas de deficiência hídrica, com decréscimos significativos nas taxas de assimilação de CO2 (A) e de transpiração (E), na condutância estomática (gs) e no potencial da água na folha ('P a). Esses sintomas estão relacionados com o aumento da resistência do fluxo de água no xilema. Também há possibilidade da existência de outros mecanismos de patogenicidade interferindo na abertura dos estômatos e na eficiência fotossintética. Em folhas de laranjeiras, com longo período de infecção por X fastidiosa, há aumento na concentração de compostos fenólicos e na atividade de enzimas relacionadas aos mecanismos naturais de defesa contra patógenos. Embora não haja relatos sobre a participação dessas substâncias no início do desenvolvimento da doença, há a possibilidade que estas sejam importante barreira ao desenvolvimento da bactéria no xilema e que elas sejam influenciadas pela dispomoilidade de carboidratos da planta e/ou pela deficiência hídrica. Este trabaJho foi dividido em dois capítulos. O objetivo do primeiro foi estudar a evolução dos sintomas foliares e as alterações nas trocas gasosas e relações hídricas de laranjeiras 'Pêra, promovidas ao longo do tempo pela CVC e sob a influência da deficiência hídrica. O experimento foi conduzido sob condições naturais com laranjeiras 'Pêra' (Citrus sinensis L. Osbeck) enxertadas em limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia), plantadas em potes de 100 L e inoculadas com X fastidiosa por encostia com plântulas doentes. A CVC causou diminuição de forma gradativa em 'l'a, A e gs, mesmo na ausência de deficiência hídrica. Até os 9 meses posteriores à inoculação da bactéria, as reduções de 'l' a, A e I II III I I gs foram restritas ao período da tarde e para os períodos da manhã, e da tarde aos 22 meses posteriores à inoculação (MPI). Aumento na razão entre a concentração interna e externa de CO2 (C;lCa) e declínio na eficiência no uso da água (EUA) ocorreram apenas aos 22 :MPI, indicando que houve perda da eficiência fotossintética em plantas com CVC. Houve semelhança ao longo do tempo de infecção, nas respostas de A em função de gs e de A em função de 'l' a, entre plantas sadias e doentes. Isto permitiu concluir que a menor eficiência fotossintética de plantas com CVC está principalmente relacionada ao menor 'l' a, causado pela menor condutividade hidráulica no xilema, em conseqüência da colonização das bactérias. A ocorrência da deficiência hídrica no início de desenvolvimento da doença aumentou os sintomas da CVC e reduziu 'l'a, A e gs, confirmando que a deficiência hídrica agrava os danos causados pela CVc. A pequena capacidade fotossintética de plantas com CVC e a redução de A em função do aumento do DPV, podem tornar estas plantas menos adaptáveis em ambientes de maior demanda atmosférica. Isso, aliado aos prejuízos causados pelo déficit hídrico, justifica a maior severidade da doença em regiões de maior DPV e sujeitas à deficiência hídrica, como o centro e o norte paulista. O objetivo do segundo capítulo foi avaliar alterações bioquimicas nas folhas, através da composição de açúcares solúveis, aminoácidos livres, compostos fenólicos e da atividade r! de peroxidases, no início da manifestação dos sintomas de CVC e sob a influência da deficiência hídrica. A composição dos açúcares solúveis, aminoácidos livres, compostos fenólicos, a atividade e o perfil eletroforético de peroxidases não foram afetadas até os 9 MPI, embora houvesse a presença de sintomas da doença e diminuições significativas de A, E e gs. Houve diminuição na concentração de açúcares solúveis somente em folhas de plantas com CVC submetidas ao estresse hídrico. Aumento na atividade de peroxidases foi verificado somente em folhas com presença de sintomas mais avançados de cloro se. Tais resultados indicam que os mecanismos de defesa das laranjeiras não são ativados no período inicial de desenvolvimento da CVC. Estes resultados também sugerem que o hábito da bactéria colonizar o xilema, causando desbalanço hídrico, deve ser o principal fator de sua patogenicidade. A deficiência hídrica diminuiu a atividade de peroxidases em folhas com sintomas de CVC, indicando que pode causar prejuízos nas defesas da plantas, sendo mais um fator que justifica o maior desenvolvimento da doença em regiões mais secas
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Abstract: Brazil is the largest producer of citrus ftuits in the World. However, the citrus variegated chlorosis (eVe), a disease caused by the bacteria restrict to xylem Xylella fastidiosa, is causing many impairment in Brazilian citrus industry. Although this disease is disseminated, there are...
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Abstract: Brazil is the largest producer of citrus ftuits in the World. However, the citrus variegated chlorosis (eVe), a disease caused by the bacteria restrict to xylem Xylella fastidiosa, is causing many impairment in Brazilian citrus industry. Although this disease is disseminated, there are some indications that water deficiency may increase the severity of eve in some regions. The leaves of eve aifected plants presents drought stress symptoms, associated with significant decrease on carbon dioxide assimilation (A) and transpiration rates (E), stomatal conductance (gs) and leaf water potential (
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i a). These symptoms may be related to the increased water flow resistance through xylem vessels, although there are some possibilities of others bacterial pathogenicity mechanisms are interfering on gs and photosynthesis efficiency. Oranges trees with a long time infected by X fastidiosa, increase...
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i a). These symptoms may be related to the increased water flow resistance through xylem vessels, although there are some possibilities of others bacterial pathogenicity mechanisms are interfering on gs and photosynthesis efficiency. Oranges trees with a long time infected by X fastidiosa, increase the phenolic concentration and higher enzymes activities in leaves related to natural pathogens defenses. Although there are not studies about the presence of these reactions during the onset of disease development, it is possible that they may become an important barrier for xylem pathogen invasion and may be aifected by water stress. This work was organized in two chapters. The objective ofthe first part were were to study the development of symptoms, and to observe the variation on the gas exchanges, water relations induced by eve, and drought stress by length of time. The experiment was carried under natural conditions with sweet orange 'Pêra' (Citrus sinensis L. Osbeck) on 'Rangpur' lime rootstock (Citrus limonia). The plants were grown in 100 L pots and the bacteria was inoculated by spliced approach grafting. The CVC caused the decrease of 'li a, A and gs even without drought stress. Up to 9 months afier the bacteria inoculation (MAl), these reductions were limited to aftemoons and occurred during aIl day afier 22 MAL The raise of the ratio from interna! and air CO2 concentration (C/Ca) and the decrease of water use efficiency (WUE) was modified on1y afier 22 MAl, and showed a decreased of photosynthesis efficiency. The responses of A vs. gs, and A vs. 'lia were sllnilar for CVC and healthy plants. It was concluded that lower photosynthesis efficiency from CVC plants was mainly related to the lower leaf water potential, resulting from the deficiency ofxylem hydraulic conductivity. The drought stress, applied in the beginning of disease development, increased the severity of the symptons and decreased 'li a, A and gs from CVC plants. This confirms that water deficiency increases CVC damages. The lower photosynthesis efficiency of CVC plants and the reduction of A in function ofthe raise ofthe vapor pressure deficits (VPD) may be tum unfavorable for the adaptation for CVC plants to regions with higher demand of atmospheric. This fact, associated with the problems caused by drought stress, may be a justification for a higher CVC severity in regions with a high VPD and subjected to water deficiency, as the center and the north of the São Paulo State. The second part was carried out with the objective ofmeasuring alterations on the leaf composition of the soluble sugars, free amino acids, phenolics compounds and peroxidase activity at the begging symptoms of CVC, when the plants were submitted to water stress. Until 9 MAl, the composition of soluble sugars, free aminoacids, phenolic compounds activity and electrophoresis pattem of peroxidases were not affected, although the experiment was carried out at begging of the symptoms and CVC had reduced A, E, and gs. There was reduction of the soluble sugar concentration on1y in leaves with CVC submitted to drought stress. The raise of the peroxidase activity was observed only m very symptomatic leaves. These results supports that the biochemical defenses are not mduced during the onset of the development of CVC, and that the imbalance of water relations, caused by xylem bacteria colonization, may be main patogenicity mechanism of X fastidiosa. The water deficit reduced the peroxidase activity m leaves with symptoms, suggesting that the drought stress damages plant defenses and is one more factor that justifies the higher severity of CVC m drought regions
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Machado, Eduardo Caruso, 1948-
Orientador
Pereira, Antonio Roberto
Avaliador
Rodrigues, João Domingos
Avaliador
Mazzafera, Paulo, 1961-
Avaliador
Oliveira, Ricardo Ferraz de
Avaliador
Fotossintese, relações hidricas e alterações bioquimicas em laranjeira 'pera' com CVC e submetida a deficiencia hidrica
Camilo Lazaro Medina
Fotossintese, relações hidricas e alterações bioquimicas em laranjeira 'pera' com CVC e submetida a deficiencia hidrica
Camilo Lazaro Medina
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