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Title: Avaliação morfológica e enzimática de plantas de Psidium spp. infectadas com Meloidogyne enterolobii
Authors: Araújo, Emanuela de Oliveira Alves
Keywords: Myrtaceae;Estresse biótico;Nematoide;Morfologia vegetal;Histologia vegetal
Issue Date: 30-Sep-2016
Citation: ARAÚJO, Emanuela de Oliveira Alves. Avaliação morfológica e enzimática de plantas de Psidium spp. infectadas com Meloidogyne enterolobii. 2016. 80f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Portuguese Abstract: A goiabeira (Psidium guajava L.) é amplamente cultivada por seus frutos comestíveis, ocupando lugar importante entre as frutas tropicais brasileiras. No entanto, a produção da goiabeira vem sendo prejudicada e inviabilizada em várias áreas de cultivo, tendo como principal fator responsável, a infecção parasitária do Meloidogyne enterolobii. Logo, considerando a problemática dos danos promovidos pelo M. enterolobii, este trabalho teve como objetivo analisar as possíveis alterações morfológicas e enzimáticas, para entender os danos do estresse ocasionado aos 26 dias após a infecção (DAI), em plantas de Psidium spp. quando infectadas pelo nematoide M. enterolobii. Para isso, foram utilizados exemplares de goiabeira (Psidium guajava cv ‘Paluma’), consideradas susceptíveis ao nematoide, e araçazeiro da Costa Rica (Psidium friedrichstalianium), por ser uma espécie resistente ao nematoide e, por isso, ser utilizada como porta enxerto para P. guajava. Os exemplares, ao completarem quarenta dias após plantio em casa de vegetação, foram submetidos à inoculação do nematoide M. enterolobii e, aos 26 dias após a infecção com o nematoide, foram coletadas folhas e raízes para análise morfológica (determinação de área foliar), análises anatômica e histológica da raiz (análise de seções anatômicas transversais e longitudinais) e análises enzimáticas (análises de atividades de catalase, ascorbato peroxidase e peroxidase do guaiacol). Em paralelo, foi realizada uma pesquisa in silico de sequências de microarranjo relacionadas com a resistência ao estresse biótico em Arabidopsis thaliana com o intuito de identificar genes associados a este processo e que possam ser utilizados como marcadores para Psidium spp. no futuro. As análises morfológica e histológica comprovaram os danos causados pela infecção do M. enterolobii em goiabeiras e araçazeiros da Costa Rica. Foi verificado que a área foliar (AF) diminui com a infecção do M. enterolobii em P. friedrichstalianium e, em P. guajava, houve um aumento na AF. As alterações nas estruturas histológicas foram perceptíveis, aonde foi possível observar nos exemplares infectados a ocorrência de galhas nas raízes, a presença de células desordenadas, hiperplasia e hipertrofia celular, danos no xilema e possíveis formações de sítios de alimentações. Com as análises enzimáticas observamos que as atividades enzimáticas relacionadas com a EROs podem estar envolvidas no processo de infecção do nematoide em estudo. O tecido radicular da cv ‘Paluma’ apresentou menor atividade de ascorbato peroxidase (APX) em relação ao araçazeiro da Costa Rica (P. friedrichstalianium). Diante dos resultados obtidos da parte in silico foi construído um interactoma composto por 78 proteínas que foram apresentadas em grupos. As análises in silico em Arabidopsis thaliana sugerem possíveis vias de resposta envolvidas com planta hospedeira ao estresse biótico, estresse oxidativo, proteínas associadas direta e indiretamente com as duas vias, assim como também as localizações a nível celular dessas proteínas. Os dados e as evidências obtidas neste trabalho serão norteadores para futuros estudos, e a compreensão do comportamento dos processos que ocasionam a resistência das espécies de Psidium spp. a infecção pelo nematoide Meloidogyne enterolobii. Além disso, os dados in silico contribuíram em uma melhor compreensão biológica, trazendo informações que poderão auxiliar em estudos com estresse biótico ocasionado em outras dicotiledôneas.
Abstract: The guava tree is widely cultivated due to its edible fruits, and it is considered an important Brazilian tropical fruits. However, the guava production has been affected in many cultivation areas by Meloidogyne enterolobii infection. For this reason, this work aimed to analyze the morphological and enzymatic changes promoted by the M. enterolobii. In order to understand this, Psidium spp plants when infested by the nematode M. enterolobii and after 26 days (DAI) were analyzed. For these assays, it was worked with Psidium guajava cv ‘Paluma’ (susceptible to the nematode) and Psidium friedrichstalianium (Costa Rican guava trees -resistant to the nematode). These plants were grown in green house and after forty days, these plants were infested with the M. enterolobii nematode, and after 26 days leaves and roots were collected for morphological analysis (determination of the leaf area), for anatomical and histological analyses of the root (analyses of cross-sectional and longitudinal anatomical sections), and for enzymatic analyses (analyses of catalase, ascorbate peroxidase, and guaiacol peroxidase activities). Furthermore, it was also used an in silico approach using microarray data related to biotic stress using Arabidopsis thaliana data. The morphological and histological analyses confirmed the damages promoted by the M. enterolobii in guava and Costa Rica guava trees. It was also observed that the leaf area (LA) reduce with the infection of M. enterolobii in P. friedrichstalianium, and, in P. guajava, there was an increase in the LA. The histological structures alterations were observed by the presence of galls on the roots, disordered cells presence, hyperplasia and cellular hypertrophy, xylem damage, and feeding sites formation. The enzymatic analyses showed an increase in ROS. It was observed in P. friedrichstalianium an increase from APX activity when compared to Psidium guajava. The results obtained in the in silico analysis allowed us to build an interactome formed by 78 proteins that were presented in groups. This data suggest a potential response pathways involved in biotic stress, oxidative stress, proteins direct and indirectly associated with the two pathways, as well as the locations of these proteins in a cellular level. The results showed here may be a guideline for future studies and it helped to understand better the effects of Meloidogyne enterolobii nematode in Psidium spp species.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23571
Appears in Collections:PPGCB - Mestrado em Ciências Biológicas

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