Resistance inducers and biochemical mechanisms in the control of anthracnose in cowpea

Spanish; Castilian. Resumen Se observan diferentes respuestas en la planta después de la infección por patógenos. El uso de inductores sistémicos ya sean bióticos o abióticos tiene la función de aumentar la producción enzimática del sistema de defensa de la planta. En ese sentido, nuestra presente investigación tiene como objetivo evaluar la severidad de la enfermedad en plantas de caupí cultivares “sempre-verde” infectadas con Colletotrichum lindemuthianum URM 5771, el agente de la antracnosis, y sometidas a inductores de resistencia tanto bióticos como abióticos, así como estimular la enzimática actividad de defensa de planta. El experimento se realizó en invernadero con un diseño de parcelas divididas completamente aleatorizado en el tiempo, con seis tratamientos: cuatro inductores de resistencia de plantas abióticas acibenzolar-S-metilo, ácido β-aminobutírico, quitosano y ácido salicílico, un inductor biótico, los hongos filamentosos Trichoderma aureoviride URM 5158, y un control con solo agua. Las hojas de la planta se muestrearon en cuatro puntos de tiempo, 4, 8, 12 y 20 días después de la inoculación del patógeno de la planta, para medir la actividad enzimática de la β-1,3-glucanasa, la catalasa, la peroxidasa, la polifenoloxidasa y la proteasa. Los inductores abióticos acibenzolar-S-metil, β-aminobutírico, quitosano y el inductor biótico presentaron el mayor potencial para reducir la antracnosis causada por C. lindemuthianum URM 5771 en las plantas de caupí al mostrar los valores más bajos en la escala de severidad de las lesiones a lo largo del tiempo. La progresión de la enfermedad proporcionó un cambio en la actividad enzimática donde los inductores de ácido salicílico y T. aureoviride URM 5158 promovieron la actividad enzimática más alta en comparación con los otros inductores. Se observaron altas correlaciones entre la actividad enzimática de la peroxidasa y la polifenoloxidasa y la severidad de la antracnosis en las plantas de caupí. El uso de inductores de resistencia abióticos y bióticos presenta un alto potencial para la lucha contra la antracnosis en las plantas de caupí, sin embargo, se deben realizar más estudios que cubran diferentes ambientes, variedades de plantas y condiciones climáticas.

English. Abstract Different responses are observed in plants after infection by pathogens. The usage of systemic inducers, whether biotic or abiotic, has the function to increase the enzymatic production of the plant defense system. In that sense, our present research aims to evaluate the disease severity of anthracnose in the cowpea cultivar “sempre-verde” infected with Colletotrichum lindemuthianum URM 5771 and subjected to both biotic and abiotic resistance inducers, as well as evaluate the enzymatic activity of plant defense. The experiment was performed in a greenhouse with a completely randomized split-plot design with six treatments: four abiotic plant resistance inducers, acibenzolar-S-methyl, β-aminobutyric acid, chitosan, and salicylic acid; one biotic inducer, the filamentous fungi Trichoderma aureoviride URM 5158; and a control with only water. The plant leaves were sampled at four time points, 4, 8, 12 and 20 days after inoculation with the plant pathogen, to measure the enzymatic activity of β-1,3-glucanase, catalase, peroxidase, polyphenoloxidase, and protease. The abiotic inducers acibenzolar-S-methyl, β-aminobutyric acid, and chitosan and the biotic inducer presented the highest potential in reducing the anthracnose caused by C. lindemuthianum URM 5771 in cowpea plants by showing the lowest values of injury severity over time. The disease progression showed a proportionate shift in enzymatic activity in that the inducers salicylic acid and T. aureoviride URM 5158 promoted the highest enzymatic activity when compared to the other inducers. High correlations between the enzymatic activity of peroxidase and polyphenoloxidase and anthracnose severity were observed in cowpea plants. The use of abiotic and biotic resistance inducers presents high potential for anthracnose control in cowpea plants; however, more studies should be carried out covering different environments, plant cultivars and climatic conditions.