Indução de resistência à antracnose em feijoeiro por Trichoderma harzianum e Bacillus subtilis | Induced resistance to anthracnose in bean by the Trichoderma harzianum and Bacillus subtilis

The massive use of chemicals to control plant diseases cause numerous negative impacts on agricultural production system on non-target organisms, consumers and farmers. Therefore, the use of biological control organisms such as Trichoderma harzianum and Bacillus subtilis, able to act on the control of plant pathogens and / or induce resistance in plants is characterized as an important and with great potential yet to be explored tool. The objective of this study was to identify metabolites produced by these organisms grown in liquid medium and test the use of filtered culture and of living organisms, applied via seed or leaf in the control of anthracnose in beans. Biological control organisms T. harzianum and B. subtilis were grown in liquid culture medium for 96 h and 12 h photoperiod. After incubation, the media were filtered through Millipore membrane extraction of the bacterial cells and spores. Metabolites were extracted with four organic solvents, ethanol, methanol, ethyl acetate and hexane and subjected to gas chromatography and mass spectrometry and the chromatograms generated for each organism and solvent used. The evaluation of the induction of defense responses in plants was held in cultivating Minuano with susceptibility reaction to the pathogen Colletotrichm lindemuthianum. The bean plants were evaluated for disease index, area under the disease progress curve and changes in peroxidase activity, β-1,3-glucanase and IAA - oxidase, as well as certain fresh and dry weight of plants in two stages, before and after inoculation of the challenging pathogen. The chromatographic identification of compounds from culture filtrates showed that both test organisms produce fatty acids and oxylipins in liquid medium with antifungal action and inducing defense responses, respectively. In the assessments performed in bean plants, both T. harzianum as B. subtilis reduced the severity and progress of the disease, and produced significant increases in the activities of peroxidase isozymes and β-1,3-glucanase after inoculation of the pathogen, indicating the activation of induced resistance. The induction of responses did not affect the dry mass of the plants, which shows no energy expenditure that could affect plant growth. The best answers to T. harzianum are observed in foliar applications, either spore suspension or culture filtrate, as for B. subtilis, the best answers are observed in the foliar application of culture filtrate. For ease of production, culture filtrates of Trichoderma harzianum and Bacillus subtilis can give bioproducts for agricultural use.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

O uso massivo de produtos químicos para controle de doenças em plantas causa inúmeros impactos negativos no sistema de produção agrícola, sobre organismos não alvo, consumidores, agricultores e o ambiente. Diante disso, a utilização de organismos de controle biológico, como Trichoderma harzianum e Bacillus subtilis, capazes de agir no controle de fitopatógenos e/ou induzir resistência em plantas, se caracteriza como uma ferramenta importante e com muito potencial ainda a ser explorado. O objetivo deste trabalho foi identificar metabólitos produzidos por estes organismos cultivados em meio líquido e testar a utilização destes filtrados de cultura, bem como dos organismos vivos, aplicados via semente ou foliar, no controle da antracnose em feijoeiro. Os organismos de controle biológico T. harzianum e B. subtilis foram cultivados em meio de cultura líquido por 96h e fotoperíodo de 12h. Após a incubação, os meios foram filtrados em membrana milipore para extração dos esporos e das células bacterianas. Os metabólitos foram extraídos com quatro solventes orgânicos, etanol, metanol, acetato de etila e hexano e submetidos à cromatografia gasosa e espectrofotometria de massa e gerados cromatogramas para cada organismo e solvente utilizado. A avaliação da indução de respostas de defesa em plantas foi realizada na cultivar Minuano, com reação de suscetibilidade ao patógeno Colletotrichum lindemuthianum. As plantas de feijão foram avaliadas quanto ao índice de doença, área abaixo da curva de progresso da doença e às alterações nas atividades de peroxidase, β-1,3-glucanase e AIA oxidase, assim como determinada a massa fresca e seca das plantas em dois momentos, antes e após a inoculação do patógeno desafiante. A identificação cromatográfica dos compostos presentes nos filtrados de cultura demonstrou que ambos os organismos testados produzem ácidos graxos e oxilipinas em meio líquido, com ação antifúngica e indutoras de respostas de defesa, respectivamente. Nas avaliações realizadas em plantas de feijão, tanto T. harzianum quanto B. subtilis, reduziram a severidade e o progresso da doença, assim como produziram acréscimos significativos nas atividades das isoenzimas peroxidase e β-1,3-glucanase após a inoculação do patógeno, indicando a ativação da resistência induzida. As respostas de indução não comprometeram o acúmulo de massa seca das plantas, o que demonstra não haver gasto energético capaz de comprometer o crescimento das plantas. As melhores respostas para T. harzianum são observadas nas aplicações foliares, seja de suspensão de esporos ou filtrado de cultura, já para B. subtilis, as melhores respostas são observadas na aplicação foliar do filtrado de cultura. Pela facilidade de produção, filtrados de cultura de Trichoderma harzianum e Bacillus subtilis podem originar bioprodutos para uso agrícola.