Potencial de isolados de Metarhizium spp. no controle alternativo da ferrugem-asiática da soja

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Holz, Sabrina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Asian soybean rust; Biocontrol; Biocontrole; Biological control; Controle biológico; Entomopathogenic fungus; Ferrugem-asiática; Fungos entomopatogênicos; Indução de resistência; Resistance induction; Soja; Soybean
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11135/tde-01102020-130757/

A produtividade da cultura da soja está em constante ameaça por diversos fatores, incluindo o fungo Phakopsora pachyrhizi, causador da principal doença da soja no Brasil, a ferrugem-asiática. A busca por medidas alternativas como, o controle biológico e a indução de resistência, se fazem necessárias para integrar o sistema de manejo. Assim, os fungos entomopatogênicos do gênero Metarhizium, já estabelecidos no controle biológico de pragas e por apresentarem associação benéfica com as plantas, surgem como potenciais no controle de doenças de plantas. Dessa maneira, objetivou-se avaliar o potencial de três espécies do fungo (M. anisopliae BR-01, M. robertsii BR-02 e M. humberii BR-03) no controle de P. pachyrhizi, em testes in vitro (efeito direto) e in vivo (efeito indireto). Além disso, caracterizaram-se as moléculas biologicamente ativas presentes no filtrado de cultura quanto ao tamanho das moléculas, estabilidade ao calor e resistência a atividade da proteinase K. Os testes in vitro foram realizados em placa de Petri de poliestireno, utilizando o teste da microgota para se avaliar o efeito direto de suspensão de conídios de Metarhizium (2x105 conídios/mL) e do filtrado de cultura livre de estruturas fúngicas (FCLEF) na germinação de urediniósporos. Em ensaios com folíolos destacados de soja, as preparações (conídios e FCLEF) foram pulverizadas 72 horas antes da inoculação (h.a.i.) do fungo causador da ferrugem e avaliou-se o número de pústulas por cm2. Com plantas mantidas em casa de vegetação (cultivar DS 5916 IPRO) foram realizados dois ensaios. No primeiro aplicou-se os conídios de Metarhizium spp. em dois trifólios da planta, 72 h.a.i. do patógeno e no segundo pulverizou-se o filtrado de cultura em dois trifólios da soja e inoculou-se a ferrugem em três trifólios, a fim de se avaliar a possível transloção de algum sinal e a severidade foi avaliada com base em escala diagramática. Em outro experimento, avaliou-se a inoculação do Metarhizium, via solo, como inoculante, utilizando 2 mL da suspensão de 1x108 conídios/mL, pela metodologia \"soil drench\", e após 20 dias inoculou-se o patógeno na parte aérea e avaliou-se a severidade da doença. Para todos os ensaios, utilizou-se as três espécies de Metarhizium (BR-01, BR-02 e BR-03). Nos resultados dos testes in vitro, apenas os tratamentos com filtrados de culturas de Metarhizium apresentaram inibição, variando o efeito com cada isolado, sendo o destaque para M. robertsii BR-02, com 66% de inibição na menor concentração final (12,5%) e 99% de inibição na maior (50%). Em folíolo destacado utilizando-se suspensões de conídios, M. anisopliae BR-01 e M. humberii BR-03 se destacaram com redução no número de pústulas em relação ao controle água. Para o filtrado de cultura, tanto em folíolo destacado quanto em plantas, o destaque foi para M. humberii BR-03, que reduziu os sintomas de ferrugem nos três trifólios, e no terceiro trifólio que não recebeu os indutores, mostrando redução significativa na severidade quando comparada com o controle água. Para o ensaio utilizando Metarhizium como inoculante, M. anisopliae BR-01 se sobressaiu em relação aos demais, causando redução na severidade da doença em relação ao controle água. Durante estágio na Louisiana State University nos Estados Unidos da América, foram realizados ensaios para a quantificação da biomassa do fungo causador da ferrugem em soja, através de PCR em tempo real, em plantas de soja (Pioneer 93M60) tratadas com filtrados de cultura (isolados M. humberii BR-03, M. anisopliae BR-01 e M. robertsii US-04). Os resultados mostraram-se condizentes quanto a redução de severidade de ferrugem e a expressão relativa do gene alvo de P. pachyrhizi, com os três isolados. Ressalta-se que embora o ensaio tenha ocorrido em condições diferentes das do Brasil, o filtrado de cultura de Metarhizium apresentou efeito contra a ferrugem da soja. Sobre a caracterização dos metabólitos, demonstrou-se que os compostos ativos presentes nos filtrados estão na faixa de 3 a 10 kDa, são estáveis ao calor e, provavelmente, de natureza não proteica. Portanto, conclui-se que os diferentes isolados de Metarhizium apresentam atividade antiferrugem direta e/ou indireta, via possível ativação dos sistemas de defesa das plantas de soja, contra P. pachyrhizi, sendo que os mecanismos de ação devem ser esclarecidos através de análises bioquímicas e moleculares. Finalmente, não há relatos anteriores na literatura científica sobre o uso de Metarhizium para este patossistema, sendo os resultados deste estudo inovadores e com potencial para o controle da ferrugem-asiática da soja.