Rela ção entre o Silício e as Doen ças de Plantas · e que o meio ambiente sofra menor...
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RelaRelaçção entre o Silão entre o Silíício e as cio e as DoenDoençças de Plantasas de Plantas
Prof. FabrProf. Fabríício cio ÁÁvila Rodriguesvila Rodrigues
Universidade Federal de ViUniversidade Federal de Viççosa osa -- Departamento de Departamento de FitopatologiaFitopatologia
LaboratLaborat óório da Interario da Intera çção Plantaão Planta--PatPatóógenogeno
[email protected]@ufv.br
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�Como controlar as doenças?
a) utilizando cultivares resistentes
b) adotando algumas práticas culturais (ex. rotação de cultura e eliminação de restos culturais)
c) aplicando pesticidas
� Porque devemos nos preocupar com o controle das doenças de plantas?
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Manejo Integrado
Controlar as doenças integrando todos
os princípios e medidas de controle
disponíveis para que a intensidade delas
fique abaixo do limiar de dano econômico
e que o meio ambiente sofra menor
agressão
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Fatores Essenciais para o Progresso de Doenças emPlantas
Homem
AP
H
Hospedeiro (H) Ambiente (A)
Patógeno (P)
DOENÇA
Nutrição Mineral
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Efeito da Nutrição Mineral na Resistência das Plantas às Doenças
Hospedeiro
PatógenoNutrição Mineral
Ambiente
Resistência da plantaTolerânciaEscapeQuantidade de inóculo produzidoSobrevivênciaCrescimentoGerminação dos esporosForma do nutrienteDisponibilidadeEquilíbrioQuantidadeReação no solo
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N
P K
Ca, Mg e SFe, Mn, Cu, Zn, B, Mo e Cl
Cada elemento é parte de um sistema interdependente e em equilíbrio com a genética da planta e o meio ambiente
Si, Co, Na, Ni e V
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O silício é o segundo elemento mais abundante na natureza
depois do oxigênio e ocupa, em peso, cerca de 25,7% da crosta
terrestre
Si14 28
Silício
Volastonita
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Principais Fontes de Silício
silicato de cálcio (volastonita e escórias de siderurgia): aplicação via solo
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Silicato de cálcio
Gesso
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Principais Fontes de Silício
silicato de sódio: aplicação via foliar e uso no preparo de solução nutritiva
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Principais Fontes de Silício
silicato de potássio: aplicação via foliar e uso no preparo de solução nutritiva
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As plantas absorvem o Si de diferentes maneiras
Ativa
Si >>>> água
ArrozBanana
Cevada
Trigo
Passiva
Si = água
Arroz
Pepino
Arabidopsis
Alface
Morango
Videira
Rejeição
Si <<<< água
Tomate
Batata
Gerânio
Begônia
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-Si (0 mmol L-1) +Si (2 mmol L-1)
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22,2oC 29,8oC 32,0oC
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3
Temperatura média dentro da câmara de
inoculação
21% 39%
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Ma et al. (2007)
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Mancha dos grãos
Mancha parda
Brusone
Queima-das-bainhas
Silício vs. Doenças do Arroz
Datnoff & Rodrigues, 2005 www.apsnet.org
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Mancha PardaTratamentos
A e E = silicato de cálcio
B = propiconazole
C = propiconazole + Silicato de cálcio
D = testemunha
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.
0
20
40
60
80
100
Control Silicon (S) Benomyl (B) S + B
Bla
st I
ncid
ence
(%
) A
B
BC
Testemunha Silício (S) Benomyl (B) S + B
Inci
dênc
ia(%
)
Incidência da brusone do arroz em resposta a aplicação de silício e fungicida
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Sintomas da mancha parda
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Concentração (%) foliar de Si
Médias seguidas pela mesma letra, minúsculas na linha e maiúsculas na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey (P ≤ 0,05). Dados de dois experimentos combinados.
Material vegetal -Si +Si
Oochikara 2,6 bA 8,3 aA
Mutante lsi1 1,4 bB 3,9 aB
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Médias seguidas pela mesma letra, minúsculas na linha e maiúsculas na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey (P ≤ 0,05). Dados de dois experimentos combinados.
Material vegetal -Si +Si
Oochikara 2008 aA 492 bB
Mutante lsi1 1967 aA 984 bA
Área abaixo da curva do progresso da mancha parda
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Oochikara +Si Oochikara -Si
lsi1 +Silsi1 -Si
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Brusone em folhas baixeirasTratamentos
A = sem silicato de cálcio
B = silicato de cálcio
C = fungicida
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Efeito residual do silício no controle da brusone do pescoço em arroz
Silicato de cálcio (ton/ha)
Inci
dênc
ia (
%)
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Queima das bainhas do arroz
Tratamentos
A = 0 g Si vaso-1
B = 1,92 g Si vaso-1
Rodrigues et al., 2003. Influence of silicon on sheath blight of rice in Brazil. Crop Protection 22:23-29
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Si+ Si-
Trigo-Oídio ou Míldio Pulverulento
Bélanger et al. 2004
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Controle Silício
Bélanger et al. (2004)
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Non-inoculated Inoculated
Si- Si+ Si+ Si-
Murcha do Pimentão (Phytophthora capsici)
Testemunha Inoculado
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Tratamenrtos Si (%) Ca (%)
Raízes Caule Raízes Caule
Plantas inoculadas 0,54 0,07 0,89 0,44
Plantas não inoculadas 0,28 0,04 0,38 0,42
teste-t (P ≤ 0,05)* 0,10 0,06 0,15 0,05
-Si (carbonato de cálcio) 0,35 0,09 0,91 0,46
+Si (silicato de cálcio) 0,49 0,04 0,57 0,38
teste-t (P ≤ 0,05)* 0,09 0,07 0.14 0.04
Concentração de silício (Si) e cálcio (Ca) nas raízes e no caule de plantas de pimentão nos diferentes tratament os
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Comprimento Relativo da Lesão
____________________________________________
Tratamentos CRL (%)____________________________________________
-Si (carbonato de cálcio) 37,49
+Si (silicato de cálcio) 24,34____________________________________________Diferença significativa a 5% pelo teste-t.
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Tratamentos
AACPD AACPPM
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 1 Exp. 2
-Si (carbonato de cálcio) 233 208 127 150
+Si (silicato de cálcio) 197 130 90 100
teste-t (P ≤ 0,05)* 14 21 11 17
Área abaixo da curva do progresso da doença (AACPD) e área abaixo da curva do progresso de
plantas murchas (AACPPM)
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Aplicação foliar de silicato de potássio vs. requeima do tomateiro
Experimento 1
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Aplicação foliar de silicato de potássio vs. requeima do tomateiro
Experimento 2
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Aplicação foliar de silicato de potássio vs. requeima do tomateiro
Experimentos 1 e 2
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Aplicação foliar de silicato de potássio vs. requeima do tomateiro
Experimentos 1 e 2
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Aplicação foliar de silicato de potássio vs. requeima do tomateiro
Experimentos 1 e 2
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Aplicação foliar de silicato de potássio vs. requeima do tomateiro
Experimentos 1 e 2
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A resistência das plantas a patógenos potencializada pelo
Si pode ser ativa?
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Caso positivo, então:
Quais seriam esses mecanismos de defesa?
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Mecanismos de Resistência
a) Barreira mecânica (ação passiva)
b) Barreira química (ação ativa)
c) Ação conjunta dessas barreiras
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cutícula
Célula epidérmica
Barreira MecânicaBarreira MecânicaCamada dupla cutCamada dupla cutíículacula--silica (Yoshida et al., 1962)silica (Yoshida et al., 1962)
Não ocorre infecNão ocorre infecççãoão
Tubo germinativoapressór io
conídio
Parede celular
Deposição de Si
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Sintomas da Brusone em Folhas de ArrozSintomas da Brusone em Folhas de Arroz
Si- Si++
Rodrigues et al. (2003)
96 h após inoculação
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Microscopia Eletrônica de TransmissãoMicroscopia Eletrônica de Transmissão
Empty
Normal
+Si+Si--SiSi
F
FF
F
Vazio
Rodrigues et al. (2003)
![Page 54: Rela ção entre o Silício e as Doen ças de Plantas · e que o meio ambiente sofra menor agressão. Fatores Essenciais para o Progresso de ... Silício vs. Doenças do Arroz Datnoff](https://reader033.fdocumentos.com/reader033/viewer/2022052714/5bf46f8309d3f25b6f8c5c1e/html5/thumbnails/54.jpg)
Produção de Fitoalexinas em Arroz Potencializadas pelo Si
0.0
0.2
0.4
0.6
0.0
0.2
0.4
0.6
0 40 45 50 55 0 40 45 50 55
0 40 45 50 55 0 40 45 50 55
Minutos Minutos
0.0
0.2
0.4
0.6
0.0
0.2
0.4
0.6
AU
(21
2 nm
)A
U (
212
nm)
Momilactona A
Momilactona B
Si- Si-
Si+ Si+
46 min
47 min
plantas não inoculadas
plantas não inoculadas
plantas inoculadas
plantas inoculadas
Rodrigues et al. (2004)
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Perox
Peroxidase
Tempo (h)
0 12 24 36 48 60 72 96
-Si +Si0 12 24 36 48 60 72 96
rRNA
PR-1
PR-1
Tempo (h)
0 12 24 36 48 60 72 96
-Si +Si0 12 24 36 48 60 72 96
rRNA
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Esquema mostrando o efeito do Si em aumentar a Esquema mostrando o efeito do Si em aumentar a resistência do arroz a brusoneresistência do arroz a brusone
Silício
Ação Passiva Ação Ativa
Ausência de lesão foliar e resposta de defesa pré-penetração
Atraso na penetração e colonização pelo fungo. O silício solúvel (SiS) poder estar envolvido na expressão de mecanismo(s) de defesa do arroz após a penetração do fungo.
SiS
SiS
SiS
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