Uso de polissacarídeos de shiitake (Lentinula edodes), babosa (Aloe vera) e acibenzolar-S-metílico como indutores de resistência a Bipolaris maydis no milho (Zea mays)

Abstract

O milho (Zea mays) é o grão mais produzido no mundo, apresentando uma produção de 1.1 bi toneladas na safra de 2019/20, desse montante 9% se atribui à produção no Brasil. Dentre os diversos fatores que podem acarretar na diminuição da produtividade do milho encontra-se a mancha causada por Bipolaris maydis, um dos fungos relacionados ao complexo de manchas foliares tratadas como helmintosporiose, comum nas principais regiões produtoras do país, podendo promover perdas de até 70% em condições de alta severidade. As principais medidas de controle para essa doença envolvem o uso de cultivares resistentes e a aplicação de fungicidas. Buscando medidas alternativas de controle com baixo impacto ambiental, o presente trabalho teve por objetivo estudar o uso de frações polissacarídicas extraídas de shiitake e babosa assim como o acibenzolar-S-metílico (ASM) como potenciais indutores de resistência no patossistema da mancha de bipolaris (B. maydis) em milho. Para isso foram realizados ensaios com plantas de milho de duas cultivares (P1630H e BM3063), mantidas sob condições de casa de vegetação em vasos de 2L contendo terra e turfa (3:1). As plantas, no estádio V4, foram pulverizadas com produtos de duas frações de polissacarídeo de shiitake (PS1 e PS2), nas doses 3 e 5 mg/mL, e duas de polissacarídeo de babosa (PB e PBR), nas doses 0.5, 0.75, 1.5 e 3.0 mg/mL, além do indutor comercial ASM, a 25, 50, 100 e 250 ppm, e a testemunha somente com água destilada. Após 3 ou 5 dias as plantas foram inoculadas com B. maydis (suspensão a 104 - 10³ esporos mL-1) e colocadas em câmara úmida por 24 horas. As plantas tiveram sua severidade avaliada no quinto, décimo e decimo quinto dia após a inoculação (DAI) com o auxílio da escala diagramática adaptada. Foram realizados também ensaios para determinação da atividade das enzimas guaiacol peroxidase (GPX) e fenilalanina amônia-liase (FAL) em ambas as cultivares, tratadas com as frações de shiitake a 3.0 mg/mL. As frações PB e PBR e o ASM não reduziram significativamente a doença, ao passo que PS1 para ambas as cultivares, e o PS2 somente para o BM3063, nas diferentes doses, promoveram redução da severidade em torno de 60%. A fração PS2 aumentou a atividade de GPX em 60% para a cultivar P1630H, 3 dias após sua aplicação, e também aumentou a atividade de FAL em 200% para o P1630H e em 100% para o BM3063 72h após a inoculação. Assim conclui-se que as frações polissacarídicas de shiitake apresentam potencial para controlar a mancha de bipolaris em milho, alterando o metabolismo de defesa da planta.

Abstract: Maize (Zea mays) is the most produced grain in the world, with a production of 1.1 billion tons in the 2019/20, of which 9% is attributed to production in Brazil. One of the factors that can lead to a decrease in the productivity is the spot caused by Bipolaris maydis, one of the fungi related to the leaf spot complex treated as helminthporosis, common in the main producing regions of the country, which can promote losses of up to 70 % in conditions of high severity. The main control measures for this disease involve the use of resistant cultivars and the application of fungicides. Searching for alternative control measures with low environmental impact, the present study aimed to study the use of polysaccharide fractions extracted from shiitake and aloe as well as acibenzolar-S-methyl (ASM) as potential inducers of resistance in the bipolaris pathosystem (B. maydis) in maize. For this, tests were performed with maize plants from two cultivars (P1630H and BM3063), kept under greenhouse conditions in 2L pots containing soil and peat (3: 1). The plants, in the V4 stage, were sprayed with products of two fractions of shiitake polysaccharide (PS1 and PS2), in doses 3 and 5 mg / mL, and two of aloe polysaccharide (PB and PBR), in doses 0.5, 0.75 , 1.5 and 3.0 mg / mL, in addition to the commercial inducer ASM, at 25, 50, 100 and 250 ppm, and the control with distilled water only. After 3 or 5 days, the plants were inoculated with B. maydis (suspension at 104 - 10³ spores mL-1) and placed in a humid chamber for 24 hours. The severity of the plants was evaluated on the fifth, tenth and fifteenth day after inoculation (DAI) with the aid of the adapted diagrammatic scale. Tests were also carried out to determine the activity of the enzymes guaiacol peroxidase (GPX) and phenylalanine ammonia lyase (FAL) in both cultivars, treated with the 3.0 mg / mL shiitake fractions. The PB and PBR fractions and the ASM did not significantly reduce the disease, while PS1 for both cultivars, and PS2 only for BM3063, in different doses, reduced the severity by around 60%. The PS2 fraction increased GPX activity by 60% for cultivar P1630H, 3 days after application, and also increased FAL activity by 200% for P1630H and 100% for BM3063 72h after inoculation. Thus it is concluded that the polysaccharide fractions of shiitake have the potential to control the spot of bipolar in maize, altering the defense metabolism of the plant.