Resistência induzida por Trichoderma harzianum em resposta a Alternaria alternata em tomateiro

Abstract

Trichoderma spp. são fungos benéficos que após interagir com as raízes melhora o vigor das plantas. Trichoderma spp. produzem uma variedade de MAMPs (Padrões Moleculares Associados a Micro-organismos) que estimulam a indução de resistência (IR) em plantas. A IR por Trichoderma spp. pode aumentar a resistência contra patógenos através das respostas mediadas por ácido salicílico (AS), ácido jasmônico (JA), etileno (ET). Estas respostas reguladas são antagônicas entre as diferentes vias de sinalização de defesa relacionadas à JA/ ET e AS, sensibilizando a planta para uma resistência melhorada contra patógenos. Neste estudo utilizamos um sistema entre três componentes Solanum lycopersicum, Trichoderma harzianum e Alternaria alternata. A sinalização molecular envolvido durante a supressão da doença por T. harzianum foi analisado nas plantas de tomate cv. Micro-Tom subsequente à infecção por A. alternata. As vias de sinalização de AS, JA e ET foram exploradas durante IR por T. harzianum. À aplicação dos esporos de T. harzianum nas raízes das plantas de tomate aumentou a resistência contra A. alternata causador da mancha foliar da cultura. O intervalo de 15 dias entre a aplicação de T. harzianum e de A. alternata foi suficiente para suprimir os sintomas causados por A. alternata no tomate. A severidade da doença foi estimada 96 horas após inoculação do patógeno desafiante. A quantificação do DNA por qPCR foi utilizado para verificar as diferenças da biomassa do patógeno. O resultado obtido da quantidade de DNA de A. alternata foi 74 vezes menor nas plantas previamente tratadas com T. harzianum isolado Th1 em comparação com as plantas não tratadas com Th 1. O tratamento com os hormônios etileno e metil jasmonato indicou que as vias do JA e ET estão parcialmente relacionadas com a suscetibilidade à A. alternata em plantas de tomate. Foi avaliado o fenótipo de IR de plantas de tomate silenciadas para o gene de fator de resposta de ET. A análise do desenvolvimento dos sintomas demonstrou que a IR por T. harzianum não envolveu a resposta do ET. Finalmente, análise da expressão gênica indica que a resistência induzida por T. harzianum é controlada pelo aumento da biossíntese do JA combinado com a diminuição da sinalização de resposta do AS e ET.

Trichoderma spp. are beneficial fungi that after interacting with the roots improves plant health. Trichoderma spp. produce a variety of MAMPs (Associated Molecular Patterns Micro-organisms) that stimulate the induction of resistance (IR) in plants. The IR by Trichoderma spp. can increase resistance against pathogens mediated through salicylic acid (SA), jasmonic acid (JA), ethylene (ET) responses. These responses regulated are antagonistic between different defense signaling pathways related to JA/ET and AS, sensitizing the plant for enhanced resistance against pathogens. In this study we used a system of three components Solanum lycopersicum, Trichoderma harzianum and Alternaria alternata. The molecular signaling involved during disease suppression by T. harzianum was analyzed in tomato plants cv. Micro-Tom subsequent to infection by A. alternata. The signaling pathways of SA, JA and ET have been explored for IR T. harzianum. In the application of spores of T. harzianum in the roots of tomato plants increased resistance against A. alternata causing leaf spot of culture. The 15 day interval between application of T. harzianum and A. alternata was sufficient to suppress symptoms caused by A. alternata in tomato. The effect of IR elicited by T. harzianum was from his association with the roots of tomato for 15 days. Disease severity was estimated 96 hours after inoculation the challenge pathogen. DNA quantification by qPCR was used to determine differences in biomass of the pathogen. The result of the amount of DNA of A. alternata was 74 times lower in treated plants T. harzianum isolated Th1 compared with plants not treated with Th 1. Treatment with ethylene and methyl jasmonate indicated that the hormones JA and ET pathways are partially related to susceptibility to A. alternata in tomato plants. IR phenotype of tomato plants silenced for gene ET response factor was evaluated. The analysis of the development of symptoms demonstrated that IR by T. harzianum did not involve the response of ET. Finally, gene expression analysis indicates that IR by T. harzianum is controlled by increasing the biosynthesis of JA combined with the decrease in the response signaling SA and ET.