Condução de estudos de eliciação vegetal: como estimar o real poder eliciador de uma molécula?

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Ducatti, Rafael Dal Bosco
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Pato Branco
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Agronomia
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33903
Resumo: Wheat constantly suffers from the attack of diseases that, in addition to reducing the crop's quantitative yields, also affect kernels' final quality. An example is the disease called Gibberella. Caused by the phytopathogenic fungus Fusarium graminearum (sexual phase: Gibberella zeae), this disease causes yield reductions of between 18.6% and 39.9% in Brazilian fields and can cause quality losses of up to 100% due to the synthesis and accumulation of the trichothecene deoxynivalenol (DON) by F. graminearum. To worsen this scenario, it is believed that the synthesis of these mycotoxins occurs as a defense mechanism of Fusarium against biotic and/or abiotic stressor agents, including the use of inefficient fungicides. In the search for a more sustainable agriculture and to find complementary products that help to increase the efficiency of agricultural defensives, biostimulants based on seaweed, fit in. Carrageenan, a sulfated polyanionic polysaccharide exclusive to red algae (Rhodophyta) proves to be an excellent plant elicitor as it has different degrees of sulphation, giving the product a long-lasting effect on the plant elicitation process. However, testing plant elicitors is not a trivial process. These experiments demand good planning and in-depth knowledge of plant physiology. It is known that 20% of all CO2 consumed daily by plants returns to the atmosphere in the form of Volatile Organic Compounds (VOCs), which can strongly elicit plants/treatments. Because of this, testing possible eliciting molecules/stimuli without the use of physical barriers that can isolate the different treatments can bring great interferences to the results obtained and lead to misleading and biased conclusions. Given this fact, the present work sought to 1) evaluate the eliciting effects of a carrageenan-based biostimulant (Algomel PUSH®) to increase the quantitative and qualitative gains of wheat plants, 2) evaluate the effect of duration of plant elicitation carried out with the use of carrageenan, 3) quantify the existing interference in plant elicitation tests conducted in the form of a Randomized complete block design (RCBD) vs. Completely randomized design (CRD), with modifications and, 4) propose a methodology to be used for plant elicitation studies. The use of carrageenan showed a long-lasting effect on wheat plants. The fungicide used in the work negatively affected the primary and specialized metabolism of wheat plants. Elicitation in the open field, without the use of physical barriers to isolate the different treatments, caused an average interference of 22% in the plants that did not receive the elicitors.
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To worsen this scenario, it is believed that the synthesis of these mycotoxins occurs as a defense mechanism of Fusarium against biotic and/or abiotic stressor agents, including the use of inefficient fungicides. In the search for a more sustainable agriculture and to find complementary products that help to increase the efficiency of agricultural defensives, biostimulants based on seaweed, fit in. Carrageenan, a sulfated polyanionic polysaccharide exclusive to red algae (Rhodophyta) proves to be an excellent plant elicitor as it has different degrees of sulphation, giving the product a long-lasting effect on the plant elicitation process. However, testing plant elicitors is not a trivial process. These experiments demand good planning and in-depth knowledge of plant physiology. It is known that 20% of all CO2 consumed daily by plants returns to the atmosphere in the form of Volatile Organic Compounds (VOCs), which can strongly elicit plants/treatments. Because of this, testing possible eliciting molecules/stimuli without the use of physical barriers that can isolate the different treatments can bring great interferences to the results obtained and lead to misleading and biased conclusions. Given this fact, the present work sought to 1) evaluate the eliciting effects of a carrageenan-based biostimulant (Algomel PUSH®) to increase the quantitative and qualitative gains of wheat plants, 2) evaluate the effect of duration of plant elicitation carried out with the use of carrageenan, 3) quantify the existing interference in plant elicitation tests conducted in the form of a Randomized complete block design (RCBD) vs. Completely randomized design (CRD), with modifications and, 4) propose a methodology to be used for plant elicitation studies. The use of carrageenan showed a long-lasting effect on wheat plants. The fungicide used in the work negatively affected the primary and specialized metabolism of wheat plants. Elicitation in the open field, without the use of physical barriers to isolate the different treatments, caused an average interference of 22% in the plants that did not receive the elicitors.A cultura do trigo sofre constantemente com o ataque de doenças que além de reduzirem os rendimentos quantitativos da cultura, também afetam a qualidade final de grãos e sementes. Como exemplo, pode-se citar a doença denominada Giberela. Causada pelo fungo fitopatogênico Fusarium graminearum (fase sexual: Gibberella zeae), essa doença traz reduções de produtividade entre 18,6% a 39,9% em lavouras Brasileiras e pode causar perdas de qualidade de até 100% devido a síntese e acúmulo do tricoteceno desoxinivalenol (DON) por F. graminearum. Para agravar a situação, acredita-se que a síntese dessas micotoxinas ocorra como um mecanismo de defesa do Fusarium contra agentes estressores bióticos e/ou abióticos, incluindo a utilização de fungicidas ineficientes e em períodos indevidos. Na busca por uma agricultura mais sustentável e na procura por produtos complementares que ajudem a aumentar a eficiência de pesticidas é que se enquadram os bioestimulantes, a exemplo das algas marinhas. A carragena, polissacarídeo polianiônico sulfatado exclusivo de algas vermelhas (Rhodophyta) demonstra-se como um excelente eliciador vegetal devido ao fato de possuir diferentes graus de sulfatação, conferindo ao produto um efeito de longa duração no processo de eliciação vegetal. Entretanto, testar eliciadores vegetais não é um processo trivial. Esses experimentos demandam um bom planejamento e um conhecimento profundo sobre a fisiologia vegetal. Sabe-se que 20% de todo CO2 consumido diariamente pelas plantas retorna à atmosfera na forma de Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs), os quais tem uma grande capacidade de eliciação de plantas/parcelas/tratamentos vizinhos. Devido a isso, testar possíveis moléculas/estímulos eliciadores sem a utilização de barreias físicas que possam isolar os diferentes tratamentos, pode trazer grandes ruídos aos resultados obtidos e levar a conclusões errôneas e tendenciosas. Diante desse fato, o presente trabalho buscou 1) avaliar os efeitos eliciadores de um bioestimulante a base de carragena (Algomel PUSH®) a fim de aumentar os ganhos quantitativos e qualitativos de plantas de trigo, 2) avaliar o efeito de duração da eliciação vegetal realizada com a utilização de carragena, 3) quantificar a interferência existente em testes de eliciação vegetal conduzidos na forma de delineamento em blocos casualizados (DBC) vs. Delineamento inteiramente casualizado (DIC), com modificações e 4) propor uma metodologia a ser seguida para estudos de eliciação vegetal. O uso de carragena apresentou um efeito de longa duração em plantas de trigo. O fungicida utilizado no trabalho atuou de forma negativa sob os metabolismos primário e especializado das plantas de trigo. A eliciação em campo aberto, sem a utilização de barreiras físicas para isolar os diferentes tratamentos, causou uma interferência média de 22% nas plantas que não receberam os eliciadores.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoBrasilPrograma de Pós-Graduação em AgronomiaUTFPRMazaro, Sérgio Miguelhttp://lattes.cnpq.br/4271660992059925Tironi, Siumar PedroWordell Filho, João Américohttps://orcid.org/0000-0003-0311-2289https://orcid.org/0000-0003-4091-1290http://lattes.cnpq.br/4053817932068844http://lattes.cnpq.br/6679233541404051Nesi, Cristiano Nuneshttps://orcid.org/0000-0002-8642-3236http://lattes.cnpq.br/1995167158037657Bertoncelli, Douglas Juniorhttp://lattes.cnpq.br/8770089812008969Silva, Marco Aurélio Tramontin dahttp://lattes.cnpq.br/5571420336681960Silva, Samuel Mariano Gislon dahttp://lattes.cnpq.br/4333570201713380Mazaro, Sérgio Miguelhttp://lattes.cnpq.br/4271660992059925Ducatti, Rafael Dal Bosco2024-07-08T12:11:16Z2024-07-08T12:11:16Z2024-04-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfDUCATTI, Rafael Dal Bosco. 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