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Tipo: TCC
Título: Proteínas associadas à defesa em plantas de soja desafiadas com o fungo Cercospora kikuchii
Autor(es): Silva, Yara de Castro
Orientador: Oliveira, José Tadeu Abreu de
Coorientador: Arantes, Mariana Reis
Palavras-chave em português: Soja;Proteínas de defesa;Cercospora kikuchii
Palavras-chave em inglês: Soybean;Defense proteins;Cercospora kikuchii
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Data do documento: 2017
Citação: SILVA, Yara de Castro. Proteínas associadas à defesa em plantas de soja desafiadas com o fungo Cercospora kikuchii. 2026. 81 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Biotecnologia) — Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Resumo: A soja é uma cultura que está em ascensão no Brasil devido ao seu alto valor nutricional e suas diversas aplicações, porém, há grandes perdas em sua produção por conta do ataque de fitopatógenos. Cercospora kikuchii é um fungo que está presente em todas as regiões produtoras de soja no Brasil e causa infecções de final de ciclo que geram perdas de 20% no rendimento produtivo. Para combater fitopatógenos, as plantas possuem mecanismos de defesa constitutivos, que já estão presentes na planta, e induzidos, que são ativados por sinais moleculares oriundos do patógeno ou da própria planta, sendo estes reconhecidos pela mesma quando atacada. Dentre os mecanismos induzidos, estão a explosão oxidativa, quando há geração de espécies reativas de oxigênio (ROS, do Inglês, Reactive Oxygen Species) em quantidades acima da fisiológica, a resposta hipersensitiva (HR, do Inglês, Hypersensitive Response), que leva, eventualmente, à morte celular programada (PCR, do Inglês, Programmed Cell Death), a Resposta Sistêmica Adquirida (SAR, do Inglês, Systemic Acquired Resistance), e a indução de proteínas de defesa, ou PR-Proteínas (do Inglês, Pathogenesis Related proteins). O presente estudo teve como objetivo avaliar respostas bioquímicas associadas às proteínas constitutivas e induzidas em plantas de soja, em diferentes fases de seu ciclo de desenvolvimento, quando desafiadas pelo fungo C. kikuchii. Análises comparativas foram conduzidas em extratos proteicos de folhas oriundas tanto de plantas controles, não infectadas, como desafiadas pelo fungo. Examinadas as proteínas constitutivas em plantas controles, na fase jovem, superóxido dismutase, quitinase, β-1,3-glucanase e proteases apresentaram as mais altas atividades. Na fase adulta, catalase, ascorbato peroxidase, peroxidases de fenóis, fenilalanina amônia-liases e inibidores de proteases predominaram. Em relação às plantas desafiadas com C. kikuchii, na fase jovem, houve rápida resposta da atividade de β-1,3-glucanase, logo no início da infecção, além de modulação da quantidade de proteases. Já na fase adulta, houve redução da atividade de β-1,3-glucanase, mas aumentos de atividade inibitória de proteases, de peroxidases e de fenilalanina amônia-liases. Estes resultados sugerem que o mecanismo de defesa da soja contra o C. kikuchii, utilizado na fase jovem, está relacionado ao aumento da atividade de enzimas degradadoras de parede celular de fungos, na atividade proteásica e na indução de respostas sistêmicas. Na fase adulta, é possível que o declínio da atividade glucanásica esteja ligado à deposição de calose, enquanto o aumento concomitante de peroxidases de fenóis e fenilalanina amônia-liases relacionado à lignificação, além do aumento de concentrações de peróxido de hidrogênio. Em suma, este trabalho permitiu verificar a ocorrência de diferentes respostas bioquímicas da soja, em fases distintas de seu desenvolvimento, quando desafiada pelo C. kikuchii. Tal fato pode estar associado ao estabelecimento da relação de incompatibilidade com o fungo na fase jovem e de compatibilidade na fase adulta, quando o patógeno consegue se estabelecer e disseminar na planta.
Abstract: Soybean is a crop that has been growing in importance in Brazil due to its high nutritional value and various applications. However, its production is significantly impaired due to phytopathogen attack. The fungus Cercospora kikuchii occurs in all soybean producing Brazilian regions and leads to around 20% losses in yield after its attack and establishment in adult plants. To cope with phytopathogens, plants have evolved both constitutive and induced defense mechanisms. Among the mechanisms induced are the oxidative burst, when there is generation of reactive oxygen species (ROS) above the physiological level, hypersensitive response (HR), which leads, eventually, to the programmed cell death (PCD), the Systemic Acquired Resistance (SAR), and the induction of defense proteins, or PR-Proteins (Pathogenesis Related proteins). The present study aimed to evaluate the biochemical responses associated with constitutive and induced proteins of soybean plants, at different stages of their development cycle, when challenged by C. kikuchii. Comparative analyzes were conducted on protein extracts from leaves from both control (uninfected) and plants challenged with the fungus. Examining the constitutive proteins in young plants, superoxide dismutase, chitinase, β-1,3-glucanase and proteases exhibited the highest activities. In the adult phase, catalase, ascorbate peroxidase, phenol peroxidase, phenylalanine ammonia-lyases and protease inhibitors predominated. In relation to the plants challenged with C. kikuchii, in the young phase, there was a rapid response of β-1,3-glucanase activity at the early stage of infection, as well as a possible accumulation of hydrogen peroxide and modulation of the amount of proteases. In the adult phase, there was a decrease in β-1,3-glucanase activity, but increases in the inhibitory activity of proteases, peroxidases and phenylalanine ammonia-lyases. These results suggest that the soybean defense mechanism used in the young phase against C. kikuchii is related to the increases of chitinase and β-1,3-glucanase activity and SAR induction. In adult plants, it is possible that the decline of glucanase activity is related to callose deposition, while the concomitant increase of phenol peroxidases and phenylalanine ammonia-liases is related to lignification. In short, this work allowed verifying the occurrence of different biochemical responses of soybean, at different developmental stages, when it was challenged by C. kikuchii. This fact might be associated to the establishment of the incompatible relationship of soybean with the fungus in the young phase and compatibility in the adult phase, when the pathogen can establish and disseminate.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84636
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/9446482834219413
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/2770766947936043
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/4398885305294527
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:BIOTECNOLOGIA - Monografias

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