Resistência de variedades crioulas e cultivares de milho (Zea mays L.) a helmintosporiose e mecanismos de defesa envolvidos

Abstract

O milho (Zea mays L.) é uma das principais espécies cultivadas no mundo. Possui diversos usos e tem grande importância na alimentação humana e animal. A espécie é acometida por diversas doenças e entre elas uma das mais importantes é a helmintosporiose. Um dos agentes causais é o fungo Bipolaris maydis (Y. Nisik. & C. Miyake) Shoemaker presente em praticamente todas as regiões produtoras. O principal método de controle desta doença é a utilização de genótipos resistentes. A resistência genética vegetal se manifesta através de mecanismos de defesa que podem ser estruturais ou bioquímicos. Neste sentido, analisaram-se inicialmente 28 genótipos de milho, entre variedades crioulas, variedades de polinização aberta e cultivares híbridas, com o objetivo de classificá-los quanto à resistência ao patógeno. Dos 28 genótipos avaliados, apenas 2 foram classificados como medianamente resistentes a B. maydis: AG3700 e 30K75Y. A grande maioria dos materiais se mostrou suscetível, especialmente a variedade crioula CR 06 ?rajado? e a cultivar híbrida P1630H, selecionadas como padrão de suscetibilidade. Na etapa seguinte do trabalho, escolheram-se genótipos contrastantes quanto ao nível de resistência para tentar elucidar quais seriam os mecanismos de defesa envolvidos no patossistema milho e B. maydis. Com quatro genótipos, AG3700 e 30K75Y (medianamente resistentes) e Colorado e P1630H (suscetíveis) foram realizados testes microscópicos e bioquímicos. Observou-se que há menor germinação de conídios sobre a superfície foliar de AG3700. Na variedade Colorado, houve maior número de pontos de fluorescência, que podem ser celulose, polissacarídeos carboxilados, glucanas, pectinas ou alguns polissacarídeos de mucilagens. Com relação aos mecanismos de defesa bioquímicos, a cultivar AG3700 apresentou a maior atividade das enzimas peroxidase e fenilalanina amônia-liase, envolvidas com a síntese de lignina, enquanto que P1630H apresentou a menor atividade para estas duas enzimas. Por outro lado, Colorado apresentou maior atividade de lipoxigenase e maior concentração de flavonoides nos tecidos vegetais. A partir dos resultados, propõe-se que a lignificação seja um mecanismo importante para a resistência de milho contra Bipolaris maydis.

Abstract: Maize (Zea mays L.) is one of the main cultivated species in the world. It has several uses and great importance in human and animal feeding. The species is affected by several diseases and among them one of the most important is ?Southern corn leaf blight?. One of the causal agents is the fungus Bipolaris maydis (Y. Nisik. & C. Miyake) Shoemaker present in almost all producing regions. The main control method for disease is the use of resistant genotypes. Plant genetic resistance manifests itself through defense mechanisms that may be structural or biochemical. In this sense, 28 maize genotypes were analyzed, among landraces, open pollinated varieties and hybrid cultivars, with the objective of classifying them as for resistance to the pathogen. From 28 evaluated genotypes, only 2 were classified as moderately resistant to B. maydis: AG3700 and 30K75Y. The vast majority of materials proved susceptible, especially the CR 06 ?rajado? landrace and P1630H hybrid cultivar, selected as the susceptibility standard. Next, contrasting genotypes were choose to try to elucidate the defense mechanisms involved in the pathosystem maize and B. maydis. With four genotypes, AG3700 and 30K75Y (moderately resistant) and Colorado and P1630H (susceptible) microscopic and biochemical tests were performed. It was observed less germination of conidia on the AG3700 leaf surface. In the Colorado variety there were more fluorescence spots, which may be cellulose, carboxylated polysaccharides, glucans, pectins or some mucilage polysaccharides. With regard to the biochemical defense mechanisms, cultivar AG3700 presented the highest activity of the enzymes peroxidase and phenylalanine ammonia-lyase, involved with lignin synthesis, whereas P1630H presented the lowest activity for these two enzymes. Despite this, Colorado showed higher lipoxygenase activity and higher flavonoids? concentration in plant tissues. From the results, it is proposed the lignification as an important mechanism maize?s resistance against Bipolaris maydis.