EFEITO DO FUNGO Puccinia psidii NA FLUORESCÊNCIA

EFEITO DO FUNGO Puccinia psidii NA FLUORESCÊNCIA DA CLOROFILA
A EM FOLHAS DE Psidium guajava L.
Antônio Azeredo Coutinho Neto(1); Dêvisson Luan Oliveira Dias(1); Maíla Brandão Couto (2)
(1)
Estudantes de Pós Graduação do Programa de Ciências Biológicas (Botânica) - Universidade de São
Paulo, Instituto de Biociências – Departamento de Botânica, São Paulo, SP. [email protected];
[email protected]; (2) Graduanda, Ciências Biológicas, Instituto Multidisciplinar em Saúde,
Universidade Federal da Bahia, Rua Rio de Contas, 58, Quadra 17, Lote 58, Bairro Candeias, CEP 45029094, Vitória da Conquista, Bahia. E-mail: [email protected]
RESUMO
A infecção por fungos em plantas causam perdas na produção vegetal, como por exemplo, na
produção frutífera. Um fungo que frequentemente causa danos a plantas arbóreas é o Puccinia
psidii. O presente estudo objetivou avaliar se a presença do fungo Puccinia psidii causa danos
significativos ao fotossistema em folhas de Psidium guajava. A realização dos experimentos contou
com a coleta de duas plantas matrizes adultas em época reprodutiva. A partir destas, coletou-se as
duas primeiras folhas totalmente expandidas com ou sem a presença do fungo. As amostras
permaneceram no escuro por 30 minutos e posteriormente analisadas em um fluorímetro de imagem
(CF imager). Neste aplicou-se um pulso de aproximadamente de 6000 µmol.m-2.s-1 de luz azul por
três segundos e em seguida aplicou-se dois minutos de luz actínica 80 µmol.m-2.s-1. Os dados
coletados foram de rendimento quântico potencial do fotossistema II (Fv/Fm), dissipação nãofotoquímica (NPQ) e rendimento quântico efetivo (Y (II)) calculado a partir do (∆F/Fm’).
Observam-se médias dos parâmetros dissipação não-fotoquímica e o rendimento quântico potencial
do fotossistema II, significativamente maiores nas folhas não infectadas em relação às folhas
infectadas. O fungo provavelmente causou danos ao fotossistema II, o que pode ter sido devido à
uma observação na redução significativa dos parâmetros de NPQ e Fv/Fm. As médias do Y(II) não
apresentaram diferenças significativas, sugerem que as regiões ainda não afetadas das folhas
infectadas, pode estar compensando os danos causados pelo fungo nestas folhas.
Palavras-chave: fitossanidade, goiabeira, fotossistema II.
INTRODUÇÃO
A espécie Psidium guajava ou popularmente conhecida como goiabeira é uma árvore
frutífera da família Myrtaceae. Uma planta originária da América do sul, muito cultivada em
pequenas e grandes escalas, devido à comercialização de seus frutos nas diferentes formas, in
natura e industrializado como doces, sorvetes, geleias e outros. Seu tronco é tortuoso, com casca
lisa descamante, ramos com folhas simples e de textura coriácea (LORENZI, 1992).
A goiabeira é uma planta que de acordo com as condições de cultivo, pode apresentar-se
suscetível a uma serie de organismos sob diversas estruturas da fase vegetativa ou reprodutiva da
planta; dentre elas destacam-se as espécies fúgicas: Dothiorella sp., Colletotrichum
gloeosporioides, Pestalotiopsis psidii (Pat.) Mordeu (BRAVO et al., 2006; CEDEÑO et al., 1998 ;
MONTIEL, 1997),o nematóide Meloidogyne incognita (CROZZOLI & GRAFF, 1989) e a bactéria
Erwinia psidii (PICCININ et al., 2005).
Outra doença fungíca que acomete as espécies lenhosas como a goiabeira e o Eucalypitus, é
conhecida popularmente como ferrugem da goiaba (Puccinia psidii), que causa reduções na
produtividade das espécies infectadas (FERREIRA,1989).
Segundo Coutinho et al., (1998) o fungo Puccinia psidii é capaz de infectar plantas da
família Myrtaceae (goiabeira) e outras espécies, como por exemplo, o gênero Eucalyptus. Causa a
doença mais conhecida como, a ferrugem da goiaba e do Eucalypitus. É um fungo originário e que
mais ocorre nas regiões da América central e do sul. Mas que, ainda estudam-se as espécies que este
pode infectar, assim como seus efeitos deletérios nas plantas infectadas.
A fluorescência da clorofila a fornece informações da performace da fotossíntese em folhas
sob diferentes condições ambientais e interações biológicas (BAKER, 2008). Uma das interações
estudadas acontece entre plantas e fungos, como por exemplo, em Blumeria graminis em que os
pesquisadores encontram uma redução da fotossíntese e acúmulo de compostos fenólicos
(SWARBRICK, 2006). Então no presente trabalho sugere-se o uso da fluorescência da clorofila a
como um dos métodos para a observação do estado fotossintético das folhas infectadas de goiabeira
em comparação às folhas não infectadas pelo fungo ferrugem.
O presente estudo objetivou avaliar se a presença do fungo Puccinia psidii causa danos
significativos ao fotossistema em folhas de Psidium guajava.
MATERIAL E MÉTODOS
Tratamentos e amostragens
A realização das análises contou com coleta aleatória de seis amostras foliares, sendo do segundo
nó de duas plantas matrizes de Psidium guajava com e sem a presença do fungo Puccinia psidii. As
plantas doadoras das folhas localizam-se no campus da Universidade de São Paulo – USP, latitude 23.5635 e longitude -46.7257 e elevação de 792 metros, estes dados de localização foram obtidos
com o satélite 84W BRASILSAT B4 (GROUNDCONTROL, 2015). O material foi coletado em
um dia nublado com intensidade luminosa de ± 80 µmol.m-2.s-1, temperatura de ± 25 °, umidade
relativa do ar aproximadamente de 70% às 17:00 horas.
As amostras foliares foram submetidas à um período de 30 minutos no escuro, em seguida,
analisadas em um fluorímetro de imagem de luz azul (CF Imager). Neste fluorímetro incidiu-se um
pulso cerca de 6000 µmol.m-2.s-1 de luz por três segundos e aplicou-se durante dois minutos de luz
actínica 80 µmol.m-2.s-1. Produziu-se os dados de rendimento quântico potencial do fotossistema II
(Fv/Fm), dissipação não-fotoquímica (NPQ) e rendimento quântico efetivo (Y (II)) calculado a
partir do (∆F/Fm’).
Análise estatística
A apresentação dos resultados gerados trata-se em forma gráfica e analisados quanto à sua
significância conforme o teste T-student (p<0,05), através do programa JUMP estatística (JMP,
2002).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para as análises dos efeitos do estresse ambiental sobre as plantas, a maioria dos estudos
usam a relação Fv/Fm como indicador da vitalidade da planta. A presença do fungo nas folhas da
goiabeira influencia negativamente a dissipação não-fotoquímica e o rendimento quântico potencial
do fotossistema II. Observam-se médias significativamente maiores nas folhas não infectadas em
relação às folhas infectadas (Figura 01). Como também foi visto por Swarbrick, (2006) em que
ocorreu dano ao fotossistema II das folhas de Blumeria graminis. Os valores de Fv/Fm imprimem
as nítidas diferenças metabólicas entre as plantas saudáveis e infectadas cujo valor em bom estado
de fitossanidade do Fv/Fm é perto de 0,8 um valor de muitas vezes documentados na literatura para
o crescimento de vegetação em condições não-stress.
Em folhas de Euphorbia cyparissias os valores de Fv/Fm variam segundo a região do limbo
foliar e entre folhas infectadas e não infectadas pelo fungo Uromyces pisi. Em folhas de plantas
saudáveis as diferenças entre os transientes de indução da base para o ápice são pequenas e os
correspondentes Fv/Fm, ficam perto de 0,8. Já os valores médios correspondentes do Fv/Fm para
folhas infectadas constam 0,69 e para as folhas das bases 0,35 e também para a região apical da
folha, sendo a média para os valores obtidos ( ZHORI et al., 2015). Em folhas de Lupinus
albus infectados com Pleiochaeta setosa, Fv/Fm caiu para 0,4 (GUIDI et al., 2007) .
Observou-se ainda que o rendimento efetivo das folhas infectadas e não infectadas não
apresentaram diferenças significativas (Figura 01). Como visto por Machado (2011) em que foram
menores os danos causados pela colonização de folhas de Psidium guajava por algas do gênero
Cephaleuros, em comparação à colonização de folhas de Coffea canefora. Provavelmente as regiões
lesionadas pelo fungo foram contornadas pelas outras regiões fotossintetizantes.
Figura 01: Gráfico comparando rendimento quântico potencial do fotossistema II (Fv/Fm), dissipação não-fotoquímica (NPQ) e rendimento
quântico efetivo (Y (II)). * Teste T-student (p<0,05).
O comportamento em outras espécies como o feijão (Phaseolus vulgaris), os valores de
Fv/Fm, cairam para zero com o aumento do tempo de infecção com Phaeoisariopsis griseola e
Colletotrichum lindemuthianum. No entanto, nenhum efeito foi observado com Uromyces
appendiculatus, independente do grau de severidade demonstrado pela doença (BASSANEZI et al.,
2002).
A ferrugem (Phakospora pachyrhizi) da soja (Glycine max), causa perdas de produtividade
de até 80%, existe uma tendência de queda de Fv/Fm 0,82 para 7,0 quando a doença está em cerca
de 50% de sua severidade (KUMUDINI et al., 2008). Em outras espécies como no trigo a infecção
pelo fungo (Blumeria graminis) ou ferrugem (Puccinia recôndita) e na mandioca teve um forte
efeito sobre Fm e Fo, correlacionadas com a gravidade da doença do mosaico, causador de perda da
produção de biomassa por planta (KUCKENBERG et al., 2009; ANDERSON et al., 2012).
Na espécie Plantago ovata que é fortemente afetada pelo fungo (Peronospora plantaginis)
ao produzir perdas, ocorre um aumento das regiões amareladas e a uma diminuição da proporção de
Fv/Fm passa de 0,82 quando saudável, para 0,63 quando pouco infectado e 0,47 para plantas
altamente infectadas (CHRISTEN et al., 2007 ; MANDAL et al., 2009).
Enquanto o Fv/Fm é proporção de um valor entre zero e um, atingindoum máximo de 0,8
para plantas saudáveis. Em Alternanthera philoxeroides tratadas com o produto do
fungo Nymbia alternantherae, o Fv/Fm caiu apenas 20% (XIANG et al., 2013). Esta diferença na
sensibilidade de um efeito ambiental também é visto nas Euphorbias (ZHORI et al., 2015).
Como observaram-se diferenças significativas entre os dados de Fv/Fm, pressupõe-se que
houve dano celular ao fotossistema II nos locais afetados pelos fungo. Através da imagem de
fluorescência é interessante observar visualmente os danos causados as folhas infectadas
correlacionando-as com as folhas livres de fungos. Estes danos se apresentam no formato
arredondado e geralmente, concentrados em uma região ou lado foliar (Figura 02). De acordo com
Cuéllar (2015) a severidade dos danos causados as folhas também a idade foliar irão influenciar em
respostas significativamente diferentes entre folhas infectadas e não infectadas.
Figura 02: Fluorescência do rendimento quântico potencial do fotossistema II (Fv/Fm) de folhas de Psidium guajava. A- Folhas sem
presença de fungos e B – Folhas com presença de fungos Puccinia psidii.
CONCLUSÕES
A presença do fungo provavelmente causa danos ao fotossistema II, o que pode ser sugerido
devido a uma observação na redução significativa dos parâmetros de NPQ e Fv/Fm.
As médias do Y(II) não terem apresentado diferenças significativas, sugere que as regiões
que ainda não foram afetas pela infecção, podem estar compensando os danos causados pelo fungo
nestas folhas.
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