Oxidative, molecular and physiological changes on maize plants infected by Exserohilum turcicum
Alterações oxidativas, moleculares e fisiológicas em plantas de milho infectadas por Exserohilum turcicum
| dc.contributor | Rodrigues, Fabrício de Ávila | |
| dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/1161130881661872 | |
| dc.contributor | Furtado, Gleiber Quintão | |
| dc.creator | Silveira, Patricia Ricardino da | |
| dc.date | 2019-11-21T13:09:08Z | |
| dc.date | 2019-11-21T13:09:08Z | |
| dc.date | 2016-08-26 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-27T21:28:28Z | |
| dc.date.available | 2023-09-27T21:28:28Z | |
| dc.identifier | SILVEIRA, Patricia Ricardino da. Alterações oxidativas, moleculares e fisiológicas em plantas de milho infectadas por Exserohilum turcicum. 2016. 69 f. Tese (Doutorado em Fitopatologia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2016. | |
| dc.identifier | https://locus.ufv.br//handle/123456789/27455 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8961219 | |
| dc.description | Northern leaf blight (NLB), caused by the fungus Exserohilum turcicum is a disease of great importance in producing maize areas worldwide and is responsible for significant losses during the occurrence of disease epidemics. The first study aimed to verify the activities of enzymes and genes expression involved in the antioxidative metabolism as well as the concentration of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and malondialdehyde (MDA) as well as the electrolyte leackage (EL) in maize plants infected and non-infected with E. turcicum. The activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), peroxidase (POX), glutathione reductase (GR), glutathione-S- transferase (GST) and glutathione peroxidase (GPX) increased in infected plants compared to non-infected plants mainly from 10 days after inoculation (dai). The relative expression of the genes coding for superoxide dismutase (sod), catalase (cat), ascorbate peroxidase (apx), peroxidase (pox), glutathione reductase (gr) and glutathione-S-transferase (gst) were higher for the infected plants in comparison to the non-infected ones especially at more advanced stages of fungal infection. The H 2 O 2 and MDA concentrations increased from 15 and 20 dai for the infected plants in comparison to the non-infected ones and the EL increased for the infected plants from 10 dai. In general, there was an increase in the values for all variables obtained from the infected plants mainly at the final stage of fungal which was accompanied by an increase on disease development. In conclusion, a late involvement of the antioxidant metabolism in the infected leaves was not helpful to counteract the deleterious effects of E. turcicum infection at its necrotrophic phase. The second study was carried out to investigate the photosynthetic changes in maize plants infected with E. turcicum. The parameters of leaf gas exchange (net carbon assimilation rate ((A), stomatal conductance (g s ), transpiration rate (E) and internal CO 2 concentration (C i )) and chlorophyll (Chl) a fluorescence (maximum quantum yield of photosystem II (PSII) (F v /F m ), effective quantum yield of photosystem II (PSII) ((Y(II)), quantum yield of regulated energy dissipation ((Y(NPQ)), quantum yield of non-regulated energy dissipation ((Y(NO)) and electron transport rate (ETR)) were evaluated as well as the concentrations of photosynthetic pigments Chl a , Chl b and carotenoids. The values of A, g s , E and C i decreased as the symptoms of NLB developed. Changes in Chl a fluorescence parameters became evident at 10 days after inoculation (dai) and changes in the images began from 5 dai and intensified at advanced stages of fungal infection. The concentrations of Chl a , Chl b and carotenoids decreased in the leaves of infected plants at 15 and 20 dai. In conclusion, the results from the present study demonstrate, for the first time, that the photosynthesis on the leaves of maize plants was dramatically affected during the infection of process of E. turcicum mainly through limitations of diffusive and biochemical nature | |
| dc.description | . A queima foliar, causada por Exserohilum turcicum é uma doença de grande importância em áreas produtoras de milho em todo o mundo e é responsável por significativas perdas durante a ocorrência de epidemias da doença. O primeiro estudo teve o objetivo de verificar as atividades de enzimas e as expressões dos genes envolvidos metabolismo antioxidativo assim como as concentrações de peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) e de aldeído malônico (MDA) e a perda de eletrólitos (EL) em plantas de milho infectadas e não infectadas com E. turcicum. As atividades das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbato peroxidase (APX), peroxidase (POX), glutationa redutase (GR), glutationa-S-transferase (GST) e glutationa peroxidase (GPX) aumentaram nas plantas infectadas em relação às plantas não infectadas principalmente a partir dos 10 dias após inoculação (dai). A expressão relativa dos genes superóxido dismutase (sod), catalase (cat), ascorbato peroxidase (apx), peroxidase (pox), glutationa redutase (gr) and glutationa-S-transferase (gst) foram maiores para as plantas infectadas em comparação com as plantas não infectadas principalmente nos estágios mais avançados da infecção fúngica. As concentrações de H 2 O 2 e MDA aumentaram aos 15 e 20 dai para as plantas infectadas em comparação com as não infectadas e a EL aumentou nas plantas infectadas partir dos 10 dai. De uma maneira geral, ocorreu aumento em todas as variáveis estudadas nas plantas infectadas principalmente nas fases finais do processo infeccioso. Em conclusão, uma participação tardia do metabolismo antioxidante nas folhas infectadas não foi útil para minimizar os efeitos deletérios da infecção por E. turcicum sua fase necrotrófica. O segundo estudo foi realizado com o objetivo de investigar as alterações fotossintéticas em plantas de milho infectadas por E.turcicum. Foram avaliados os parâmetros relacionados às trocas gasosas tais como a taxa de assimilação de carbono (A), a condutância estomática (g s ), a transpiração (E) e a concentração interna de CO 2 (C i ) e os parâmetros da fluorescência da clorofila (Chl) a a saber: rendimento quântico máximo do fotossistema II (PSII) (F v /F m ), rendimento quântico efetivo do PSII ((Y(II)), rendimento quântico de dissipação de energia regulada (Y(NPQ)), rendimento quântico de dissipação de energia não regulada (Y(NO)) e a taxa de transporte de elétrons (ETR). Além disso, foram determinadas as concentrações dos pigmentos fotossintéticos Chl a , Chl b e carotenoides. Os valores de A, g s , E e C i diminuiram à medida que os sintomas da doença se desenvolveram. Mudanças nos parâmetros da fluorescência da Chl a tornaram-se evidentes aos 10 dai e mudanças nas imagens começaram a partir dos 5 dai e intensificaram-se em estágios avançados da infecção fúngica. As concentrações de Chla, Chlb e carotenoides diminuíram nas folhas das plantas infectadas aos 15 e 20 dai. Os resultados do presente estudo permitiram concluir que a fotossíntese nas folhas das plantas de milho foi dramaticamente afetada durante o processo de infecção de E. turcicum principalmente através de limitações de natureza bioquímica e difusiva. | |
| dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | eng | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Viçosa | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Milho - Doenças e pragas | |
| dc.subject | Exserohilum turcicum | |
| dc.subject | Milho - Fisiologia | |
| dc.subject | Milho - Enzimas | |
| dc.subject | Fitopatologia | |
| dc.title | Oxidative, molecular and physiological changes on maize plants infected by Exserohilum turcicum | |
| dc.title | Alterações oxidativas, moleculares e fisiológicas em plantas de milho infectadas por Exserohilum turcicum | |
| dc.type | Tese |