respostas fisiológicas do feijão caupi submetido a

RESPOSTAS FISIOLÓGICAS DO FEIJÃO CAUPI
SUBMETIDO A NEMATÓIDES E ESTRESSE HÍDRICO
EM CASA DE VEGETAÇÃO1
C. C. M. de Sousa2; R. A. de Oliveira Filho2; M. F. de L. David2; E. M. R. Pedrosa2; J. V. Pereira Filho3
RESUMO: Objetivou avaliar a interação feijão caupi - nematóide submetido ao estresse
hídrico. O experimento foi conduzido em casa de vegetação pertencente à Universidade Federal
Rural de Pernambuco. A cultura em estudo foi o feijão caupi variedade Epace-10. O
delineamento estatístico adotado foi inteiramente casualizado, com 4 tratamentos e 6 repetições.
Os tratamentos corresponderam a T1: com nematóide – com estresse hídrico, T2: com
nematóide – sem estresse hídrico, T3: sem nematóide – com estresse hídrico, T4: sem
nematóide – sem estresse hídrico (testemunha absoluta). O nível de estresse adotado foi de 50%
da capacidade do pote. As variáveis estudadas foram proteína, catalase, ascarbato peroxidase,
polifenoloxidase e peroxidase. Na análise de variância revelou efeito significativo apenas na
variável catalase quando o feijão caupi foi submetido ao estresse hídrico. Observou-se que a
enzima catalase aumentou com a aplicação de 50% da capacidade do pote, independente da
presença ou ausência do nematóide M. incognita.
PALAVRAS-CHAVES: Vigna unguiculata L., Meloidogyne incognita, atividade enzimática
PHYSIOLOGICAL RESPONSES OF COWPEA
SUBMITTED TO NEMATODES AND WATER
STRESS IN GREENHOUSE
SUMMARY: Objective to evaluate the interaction cowpea - nematode subjected to water
stress. The experiment was conducted in a greenhouse belonging to the Universidade Federal
Rural de Pernambuco. The culture under study was the cowpea variety Epace-10. The statistical
design was completely randomized design with four treatments and six repetitions. The
treatments consisted of: T1, with nematode - water stress; T2: with nematode - without water
stress; T3: no nematode - water stress; T4: no nematode - without water stress (absolute
control). The stress level was set at 50% capacity of the pot. The variables related were protein,
catalase, peroxidase ascarbato, polyphenol oxidase and peroxidase. In the analysis of variance
revealed a significant effect only on the variable catalase when cowpea was subjected to water
stress. It was observed that the enzyme catalase increased with the application of 50%
capacity of the pot, regardless of the presenceor absence of the nematode M. incognita.
KEYWORDS: Vigna unguiculata L., Meloidogyne incognita, enzyme activity
1
Trabalho referente à tese de doutorado do primeiro autor, financiado pela FACEPE - PE
DTR/UFRPE, Rua Dom Manuel de Medeiros s/n, Dois Irmãos, CEP 52191-700, Recife, PE. Fones(s): (81) 33206212; 3320-6276. e-mail(s): [email protected]; [email protected].
3
DENA/UFC, Av. Mister Hull s/n, Campus do Pici, Bloco 804, CEP 60021-970, Fortaleza, CE. Fone(s): (85) 33669758. e-mail: joã[email protected].
2
C. C. M. de Sousa et al.
INTRODUÇÃO
Estresses ambientais podem ter elementos construtivos e destrutivos, sendo um fator de seleção e
uma força motriz para o incremento da tolerância e evolução adaptativa da planta (Pimentel, 2004).
A produção de uma planta é resultante de inúmeros processos fisiológicos que, embora
sejam acentuadamente integrados, apresentam considerável individualidade nas interações com
o meio ambiente. Para o manejo adequado desta cultura, visando produtividade, é importante
conhecer a capacidade de resposta aos níveis de déficit hídrico, bem como a relação entre
consumo de água e produtividade. Com base nesse conhecimento, o agricultor pode selecionar
cultivares apropriadas à situação (Nascimento et al., 2004).
As respostas dos vegetais à deficiência hídrica incluem muitas vezes alterações bioquímicas
em nível celular (Floss, 2004). Diante dos fatos, o trabalho teve como objetivo estudar a
atividade enzimática do feijão caupi variedade Epace 10 submetido a interação estresse hídrico
e nematóides (Meloidogyne incognita) em casa de vegetação.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em casa de vegetação pertencente à Universidade Federal
Rural de Pernambuco, localizada no município de Recife – Pernambuco, com temperatura
média de 33±2ºC. O utilizado foi do solo tipo Argissolo Amarelo distrófico coletado no
município de Carpina – PE, segundo EMBRAPA (1999). Após a coleta dos solos realizou-se o
peneiramento com uma peneira de 5 mm, colocou-os em sacos pláticos e posteriormente foram
autoclavado por 1 hora e 30 min, por 2 dias consecutivos, com um intervalo de 24 h, a uma
temperatura de 120°C, a 101 kPa.
A cultura em estudo foi o feijão caupi (Vigna unguiculate), em casa de vegetação utilizando
vaso com as seguintes dimensões: 7,0 cm de altura e 5,8 cm de largura, para sementes da
variedade Epace 10. O delineamento estatístico adotado foi de blocos ao acaso, no esquema
fatorial 22, com 6 repetições, totalizando 24 parcelas. Nas parcelas, avaliou-se a interação
estresse hídrico x nematóide. Os tratamentos corresponderam a T1: com nematóide – com
estresse hídrico, T2: sem nematóide – com estresse hídrico, T3: com nematóide – sem estresse
hídrico, T4: sem nematóide – sem estresse hídrico (testemunha absoluta). O nível de estresse
adotado foi de 50% da capacidade do pote. A capacidade do pote (CP) foi adotada como o
conteúdo de água retirada pelo solo após sofrer saturação e conseqüente ação da gravidade, até o
cessamento da drenagem, segundo Souza et al. (2000). Antes do plantio das sementes nos vasos
foi realizada uma calagem e uma adubação de fundação segundo UFC (1993).
A população de nematóide utilizada foi Meloidogyne incognita e para o preparo do inoculo,
usou-se o método de Hussey & Barker (1973) para extração de ovos, a partir das raízes
parasitadas do tomateiro e pimenteira, infectadas com os progênies das populações de M.
incógnita. A inoculação dos nematóides nas culturas de feijão caupi foram realizadas em vasos
de 7,0 x 5,8 cm, sendo que em cada vaso foram inoculados aproximadamente de 6.000 ovos,
após 15 dias da germinação das sementes, e a colheita foi realizada aos 45 dias após a
inoculação dos nematóides.
C. C. M. de Sousa et al.
Para coleta dos dados das análises fisiológicas, que foram realizadas no Laboratório de
Cultura do Tecido pertencente à UFRPE, retirar-se-á a 3º folha de cada planta e submergidos em
nitrogênio líquido e condicionada em frezer. O extrato das amostras foram preparado para as
análises pela homogeneização de 0,1 g de matéria fresca em 4 mL do tampão fosfato de sódio
0,1 M (pH 6.5) adicionado de 0,05 g de polivinilpirrolidona (PVP). O homogenato foi
centrifugado a 10.000 x g a 4ºC por 10 minutos (Zeraik et al., 2008). Para a análise das
seguintes enzimas: proteína (Bradford, 1976), catalase (Berrs & Sizer, 1952), ascarbato
peroxidase (Nakano & Asada, 1981), polifenoloxidase (Kar & Mishra, 1976) e peroxidase
(Fatibelho-Filho & Vieira, 2002), as metodologias aplicada foram estas citadas.
Para o cálculo da atividade enzimática (U mL-1) foi calculada a diferença da absorbância inicial
(tempo zero) e final (1 min), e em seguida, foi dividido o resultado pela unidade da atividade
enzimática - U (0,001) e depois pelo volume da solução de enzima utilizada no ensaio. Uma unidade
de atividade é definida com a quantidade de enzima que causa o aumento de 0,001 unidades de
absorbância por minuto nas condições mencionadas. A atividade específica (U/mg de proteína) foi
calculada pela razão da atividade da enzima (U mL-1) e o teor de proteína total (mg mL-1).
Os dados foram submetidos, à análise de variância, com níveis de significância de 5% pelo
teste F. Quando verificado efeito significativo na análise de variância, os dados obtidos nos
diferentes tratamentos de natureza qualitativa foram comparadas através do teste de Tukey em
nível de 5% de probabilidade, utilizando-se para isso o software para análises estatísticas SAS.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nas Tabelas 1 e 2 encontra-se os resumos das análises de variâncias e as comparações das
médias dos dados relativos as variáveis: Catalase (CAT), Peroxidase (PERO), Ascorbato
Peroxidase (APX), Polifenol (POLI) e Proteína (PROT).
Na análise de variância (Tabela 1) revelou efeito significativo apenas na variável Catalase
(CAT) quando submetido ao estresse hídrico. Já os outros parâmetros avaliados não houve
diferença significativa quando o feijão caupi, variedade Epace 10, foi submetido à interação
estresse hídrico e nematóide, da espécie Meloidogyne incognita. Lima (2007) afirma que o
estresse pode ativar o metabolismo celular e aumentar a atividade fisiológica da planta, sem
causar nenhum dano, mesmo a longo prazo, sendo, portanto, favorável à planta.
Na Tabela 2 verifica-se que a comparação das médias para a variável Catalase (mmol H2O2 gMF1
min-1) que apresentou diferença significativa apenas em relação ao estresse hídrico (100% e 50%
CP). Observou-se que a enzima catalase aumentou com a aplicação de 50% da capacidade do pote,
independente da presença ou ausência do nematóide M. incognita. De acordo com Oliveira (2012), a
cultura do feijão caupi possui mecanismos de defesa contra os estresses bióticos, e um deles é a
enzima catalase, que apresenta mecanismos fundamentais para a defesa da planta.
CONCLUSÕES
Concluiu que, apenas a enzima catalase aumentou quando a cultura do feijão caupi foi
submetida ao estresse hídrico de 50% da capacidade do pode, independente da presence do
nematóide M. incognita.
C. C. M. de Sousa et al.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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peroxide by catalase. Journal of Biological Chemistry, v. 195, p. 133-140, 1952.
EMBRAPA SOLOS. Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro). Sistema brasileiro de
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FLOSS, E. L. Fisiologia das plantas cultivadas. Passo Fundo: UPF, 2004.
HUSSEY, R.S.; BARKER, K.R. A comparison of methods of colleting inocula of Meloidogyne spp.,
including a new technique. Plant Disease Reporter, v. 57, p. 1025-1028, 1973.
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Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007
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Brasileira. v.22, n.2, p.174-177, 2004.
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Disponível em: Acesso: jan/2012.
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Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, vol. 4, n. 3, p.338-342, 2000.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ. Recomendações de adubação e calagem para o Estado do
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para o monitoramento da atividade da peroxidase em um procedimento de purificação. Química Nova, v.
31, p. 731-734, 2008.
TABELA 1 – Resumo de análises de variância dos caracteres avaliados da interação feijão caupinematóide submetido ao estresse hídrico
Quadrados Médios
Causas de
Gl
Variação
CAT
PERO
APX
Tratamentos
3
1,366*
4,568ns
0,433ns
Estresse
1
2,386*
3,222ns
0,341ns
Nematóide
1
0,859ns
3,493ns
0,217ns
ns
ns
Est x Nema
1
0,854
6,989
0,739ns
Resíduo
12
0,255
3,924
1,624
CV (%)
19,39
12,29
24,14
(*) significativo ao nível de 5% de probabilidade; (ns) não significativo
POLI
0,308ns
0,499ns
0,180ns
0,244ns
0,495
12,69
PROT
0,585ns
1,416ns
0,048ns
0,289ns
0,304
18,16
C. C. M. de Sousa et al.
TABELA 2. Valores médios da variável Catalase (mmolH2O2 gMF-1 min-1) do feijão caupi, variedade
Epace 10, submetido a interação estresse hídrico-nematóide em casa de vegetação, obtidas nos
quatro tratamentos
Tratamentos
Déficit Hídrico
Catalase (mmolH2O2 gMF-1 min-1)
T1
EN
2,993a
T2
E
2,992a
T3
SN
2,683b
T4
S
1,757b
DMS
0,551
S – sem estresse hídrico (100%); SN – sem estresse hídrico (100%) + nematóides; EN – com estresse hídrico (50%) + nematóides;
E – com estresse hídrico (50%);