Trocas gasosas e estresse oxidativo em plantas de algodoeiro supridas com silício e infectadas por Ramularia areola

Abstract

Considerando o efeito positivo do silício (Si) na melhoria do desempenho fisiológico de várias espécies de plantas quando infectadas por patógenos, este trabalho teve como meta investigar o efeito desse elemento na capacidade fotossintética e no metabolismo antioxidativo de plantas dos cultivares de algodoeiro NuOpal e BRS Buriti, supridas ou não com Si, durante o processo infeccioso de Ramularia areola. A infecção por R. areola afetou negativamente a taxa líquida de fixação do CO2 (A), a condutância estomática (gs), a transpiração e a razão entre concentração interna e ambiente de CO2 nas plantas dos cultivares NuOpal e BRS Buriti não supridas com Si em relação às plantas supridas com esse elemento. Na presença do Si, houve aumento em A e gs além das concentrações de clorofila a, clorofila b e carotenóides nas plantas dos dois cultivares. A concentração foliar de Si aumentou, o que contribuiu para decrescer em 38% a área abaixo da curva do progresso da mancha de ramulária nas plantas supridas com Si, em relação às plantas não supridas com esse elemento. O fornecimento de Si às plantas de algodoeiro dos dois cultivares aumentou a atividade da dismutase do superóxido (SOD), da peroxidase do ascorbato (APX) e da lipoxigenase (LOX), mas houve redução na atividade da catalase (CAT) e na concentração de peróxido de hidrogênio (H2O2) e de aldeído malônico (MDA), houve ainda uma maior perda de eletrólitos. A atividade da glutationa redutase (GR) foi maior nas plantas do cultivar BRS Buriti supridas com Si, enquanto que nas plantas do cultivar NuOpal houve aumento da atividade da glutationa redutase apenas aos 21 dias após inoculação (dai). Conclui-se que a capacidade fotossintética e o sistema antioxidativo das plantas supridas com Si sofreram menor impacto durante o processo infeccioso de R. areola.

Considering the positive effect of silicon (Si) in improving the physiological performance of several plant species when infected by pathogens, this study investigated the effect of this element in the photosynthetic capacity and on the antioxidant metabolism of cotton plants from cultivars BRS NuOpal and Buriti, supplied or not with Si, during the infectious process of Ramularia areola. The infection by R. areola negatively affected the net carbon assimilation rate (A), stomatal conductance to water vapor (gs), internal-to-ambient CO2 concentration ratio and transpiration rate on plants of the two cultivars non-supplied with Si in comparison to plants supplied with this element. In the presence of Si, there was an increase in A and gs as well as on the concentrations of chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids in plants of both cultivars. The Si supply increased the foliar Si concentration, which contributed to decrease the area under ramularia leaf spot progress curve by 38% in comparison to plants non-supplied with this element. The Si supply to both cultivars increased the activities of superoxide dismutase and ascorbate peroxidase, but reduced catalase activity. The activity of glutathione reductase was higher on plants from cultivar BRS Buriti supplied with Si, while for the cultivar NuOpal the activity of glutathione reductase increased only after 21 days of inoculation (dai). There was reduction in the concentration of hydrogen peroxide and malondialdehyde until 15 dai and the electrolyte leakage was higher in plants supplied with Si in both cultivars. As compared to non-supplied plants, both cultivars presented increase on lipoxygenase activity when supplied with Si until 12 dai. It was concluded that the photosynthetic capacity and the antioxidative system of plants supplied with Si were less impacted during the infectious process of R. areola.