RESUMO Sesbania virgata é um arbusto que ocorre em matas ciliares, principalmente no Cerrado e Mata Atlântica. É considerada superdominante devido ao rapido crescimento e alta cobertura do solo. Suas sementes liberam aleloquímicos durante a embebição, afetando germinação e crescimento inicial de outras espécies. O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito fitotóxico de compostos encontrados em sementes de S. virgata, em espécies co-ocorrentes de diferentes estágios sucessionais. As espécies foram co-germinadas com sementes de S. virgata e irrigadas com extratos de tegumento de S. virgata, em laboratório, casa de vegetação e campo. Foram avaliados a taxa de germinação, a velocidade de germinação, o índice de velocidade de germinação e o desenvolvimento inicial das espécies. Fitoquímicos liberados pelas sementes de S. virgata não inibiram a germinação das espécies co-ocorrentes no campo, mas reduziram significativamente o desenvolvimento inicial destas. Os resultados sugerem que a resistência a aleloquímicos não está ligada ao estágio sucessional de uma espécie, mas é determinada por características específicas que garantem a capacidade de tolerar as fitotoxinas liberadas pelas sementes de S. virgata. Além disso, os resultados também sugerem que catequina e outros compostos encontrados nas sementes podem garantir o potencial inibitório de S. virgata.

ABSTRACT Sesbania virgata is a shrub that occurs in riparian forests, especially in Cerrado and Atlantic Forest. It is considered superdominant due to its rapid growth and high soil cover. Its seeds release allelochemicals during imbibition, affecting the germination and initial growth of other species. The aim of this study was to evaluate the phytotoxic effect of compounds found in S. virgata seeds on co-occurrent species from different successional stages. The species were co-germinated with S. virgata seeds and irrigated with S. virgata integument extracts, in laboratory, greenhouse, and field. The germination rate, germination speed, germination speed index, and seedling growth of the species were evaluated. Phytochemicals released by S. virgata seeds were not able to inhibit the germination of the co-occurrent forest species in field, but significantly reduced their initial growth. The results suggest that resistance to allelochemicals is not linked to the successional stage of a species but is determined by specific characteristics that guarantee the ability to tolerate the phytotoxins released by the seeds of S. virgata. In addition, the results also suggest that catechin and other compounds found in seeds may be responsible for the inhibitory potential of S. virgata plants.

Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. é uma rubiácea arbórea nativa da floresta tropical que sintetiza metabólitos secundários antifúngicos, quando em contato com fungos. Membros da família Rubiaceae estão entre as poucas plantas facilmente mantidas em cultura de tecidos e que produzem quantidades substanciais de metabólitos secundários que ultrapassam os níveis normalmente encontrados na planta intacta. Neste trabalho foi analisada a presença de compostos antifúngicos constitutivos e induzidos produzidos por folhas e suspensões celulares dessa espécie. Oligogalacturonídeos (OGAs), ácido salicílico(AS), óxido nítrico(NO) e fragmentos de β-glucano de leveduras foram usados como eliciadores. Substâncias constitutivas com atividade antifúngica foram detectadas nas suspensões celulares de R. jasminoides, principalmente na fase estacionária do crescimento das culturas. Essas substâncias foram encontradas em maior diversidade e quantidade quando comparadas às das folhas. O tratamento com fragmentos de β-glucano de leveduras aumentou a produção de substâncias antifúngicas constitutivas e induziu a síntese de compostos antifúngicos ausentes nas culturas não eliciadas (fitoalexinas), principalmente na fase de crescimento exponencial. OGAs derivados da parede celular de folhas dessa espécie também promoveram efeito similar. Nas condições experimentais utilizadas, os sinalizadores endógenos ácido salicílico e óxido nítrico foram tóxicos e ineficazes na ativação da síntese de metabólitos de defesa nas culturas celulares de R. jasminoides. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que suspensões celulares de R. jasminoides sintetizam substâncias com atividade antifúngica, cuja produção pode ser aumentada pelo uso de eliciadores de fungos e plantas.

Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. is a woody Rubiaceae species from tropical forest that synthesized antifungal secondary metabolites when challenged by fungi. Members of the Rubiaceae are among the few plants that are easily taken into cell cultures to produce substantial amounts of secondary products that surpass those of the whole plant. In this work we analyzed the presence of constitutive and induced antifungal compounds produced by leaves and cell suspension cultures of this species. Oligogalacturonides (OGAs), salicylic acid (AS), nitric oxide (NO), and yeast β-glucan fragments were used as elicitors. Constitutive compounds with antifungal activity were detected in cell suspension cultures of R. jasminoides, mainly during the stationary growth phase. They were found in higher diversity and amounts than those present in leaves. Treatment with β-glucan fragments increased the production of constitutive compounds and induced the synthesis of antifungal metabolites absent in non-elicited cultures (phytoalexins), mainly during the exponential growth phase. OGAs derived from R. jasminoides leaf cell walls showed similar effect. Under our experimental conditions, the endogenous signaling molecules salicylic acid and nitric oxide were toxic to the cells and did not act as elicitors of antifungal compounds in suspension cultures of R. jasminoides. Our data indicate that cell suspension cultures of R. jasminoides are able to synthesize antifungal compounds and their production can be enhanced by fungal or plant elicitors.

Trichoderma é um dos gêneros de fungos produtores de metabólitos de interesse industrial. O crescimento destes organismos é conseqüência das fontes nutricionais utilizadas, juntamente com as condições físicas de cultivo. Neste trabalho, o sistema automatizado Bioscreen C foi utilizado para avaliar a influência de diferentes fontes nutricionais sobre o crescimento de linhagens de Trichoderma (T. hamatum, T. harzianum, T. viride e T. longibrachiatum) isoladas do solo da Estação Ecológica da Juréia-Itatins (JIES), São Paulo - Brasil. Os cultivos foram feitos em meios líquidos de cultura contendo diferentes fontes de carbono (2%; w / v) e nitrogênio (1%; w / v) a 28ºC, pH 6,5 e agitados a 150 rpm durante 72 h. Os resultados mostraram, conforme esperado, que a glicose é melhor do que a sacarose como fonte de carbono indutora de crescimento das linhagens de Trichoderma testadas, enquanto que, o extrato de leveduras e a triptona foram boas fontes de nitrogênio indutoras de crescimento para os cultivos de T. hamatum e T. harzianum.

Trichoderma is one of the fungi genera that produce important metabolites for industry. The growth of these organisms is a consequence of the nutritional sources used as also of the physical conditions employed to cultivate them. In this work, the automated Bioscreen C system was used to evaluate the influence of different nutritional sources on the growth of Trichoderma strains (T. hamatum, T. harzianum, T. viride, and T. longibrachiatum) isolated from the soil in the Juréia-Itatins Ecological Station (JIES), São Paulo State - Brazil.The cultures were grown in liquid culture media containing different carbon- (2%; w/v) and nitrogen (1%; w/v) sources at 28ºC, pH 6.5, and agitated at 150 rpm for 72 h. The results showed, as expected, that glucose is superior to sucrose as a growth-stimulating carbon source in the Trichoderma strains studied, while yeast extract and tryptone were good growth-stimulating nitrogen sources in the cultivation of T. hamatum and T. harzianum.

Em Rubiaceae, antraquinonas e naftoquinonas são metabólitos secundários que caracterizam quimicamente a subfamília Rubioideae, na qual Rudgea jasminoides é incluída. Análises por cromatografia em camada delgada usando sistemas de solventes e reveladores específicos indicaram a presença de antraquinonas sintetizadas constitutivamente por suspensões celulares de R. jasminoides. Análises de GC/MS detectaram a presença de 1,4-naftohidroquinona como produto de biossíntese apenas após a eliciação das células com extrato de leveduras (Saccharomyces cerevisiae). Esta substância é provavelmente uma fitoalexina produzida por suspensões celulares de R. jasminoides.

In Rubiaceae, anthraquinones and naphthoquinones are secondary metabolites characteristic of the subfamily Rubioideae, in which Rudgea jasminoides is included. Thin-layer chromatography using specific solvent systems and spray reagents indicated the presence of anthraquinones constitutively produced by cell suspension cultures of R. jasminoides. GC/MS analysis detected 1,4-naphthohydroquinone as a product of biosynthesis only after elicitation of the cells with yeast extract (Saccharomyces cerevisiae). The latter compound is probably a phytoalexin produced by suspension cultures of R. jasminoides.

O órgão subterrâneo espessado de Ocimum nudicaule é um xilopódio, que permanece dormente durante o inverno e apresenta brotação no início da primavera. Alterações no conteúdo de polissacarídeos da parede celular ocorrem da dormência para a brotação nessa espécie. Neste trabalho, polissacarídeos pécticos de O. nudicaule foram analisados quanto à composição, tamanho molecular e estrutura nessas duas fases fenológicas. O conteúdo de pectinas foi 33 % menor durante a brotação quando comparado à fase de dormência. Variações também foram observadas no tamanho molecular da fração péctica da dormência para a brotação. Ácido galacturônico foi o açúcar predominante, sugerindo a presença de um homogalaturonano como principal polissacarídeo péctico. Decréscimo dos polissacarídeos ácidos, homogalacturonanos e ramnogalacturonano I, também contribuíram para a diminuição observada com a brotação. Esses polissacarídeos ácidos foram detectados predominantemente no felogênio, sugerindo catabolismo das paredes celulares desse tecido durante a brotação. Os resultados obtidos sugerem que variações no conteúdo e tamanho molecular das pectinas, em adição a mudanças na sua composição e estrutura, podem estar relacionadas à função de reserva, assim como à expansão celular, ambos processos necessários para a brotação do xilopódio de O. nudicaule.

The thickened underground organ of Ocimum nudicaule is a tuber-like structure (xylopodium) that is dormant in winter and sprouts at the beginning of the spring. Changes in content of cell wall polysaccharides were shown to occur from dormancy to sprouting. Pectic polysaccharides of O. nudicaule were analyzed in relation to composition, molecular mass, and linkage structure in these two phenological phases. The pectin content was 33 % lower during sprouting when compared to dormancy. Changes were also observed in the molecular mass of the pectin fraction from dormancy to sprouting. Galacturonic acid was the predominant sugar, suggesting the presence of a homogalacturonan as the main pectic polysaccharide. A decrease in the acidic polysaccharides, homogalacturonans and rhamnogalacturonan I, equally accounted for the decrease in the pectin composition upon sprouting. These acidic carbohydrates were predominantly detected in the cell walls of the phellogen region of the xylopodium, suggesting catabolism of the cell walls of this tissue during bud flushing. These results suggest that variations in the content and in the molecular mass of pectins, in addition to changes in their composition and structure could be related to storage function as well as cell wall extension growth, both required for the sprouting of new buds in the xylopodium of O. nudicaule.

A resistência de plantas ao ataque de microorganismos causadores de doenças relaciona-se à presença de barreiras físicas e (juímicas de defesa. Dentre as barreiras químicas destacam-se as fitoalexinas, substâncias fungitoxicas sintetizadas de novo pelas plantas principalmente após a invasão ou o contato de seus tecidos com microorganismos, Essas substâncias englobam vários grupos compostos naturais tais como terpenos, isoflavonóides e poliacetilenos e seu acúmulo pode ser induzido por organismos vivos, seus produtos (elíciadores) ou ainda agentes químicos, como sais de metais pesados, ou físicos (congelamento, luz U.U.). Alguns aspectos abordados nesta revisão são: a ocorrência de fitoalexinas em angiospermas, a relação entre sua natureza química e o grupo taxonômico das plantas que as produzem, a sua ação sobre organismos pró e eucarióticos. São descritas também os fatores que interferem nas respostas das plantas aos agentes indutores e as técnicas usuais para a indução e detecção de fitoalexinas. O papel dos eliciadores na indução da sâitese de fitoalexinas e o mecanismo pelo qual exercem sua função indutora são discutidos. Nesse contexto está incluída a teoria das oligossacarinas, fragmentos de parede celular que parecem controlar não só a resposta de defesa em plantas mas também outros fenômenos fisiológicos em plantas.

Chemical defense of plants: phytoalexins - This review describes the concept of phytoalexins as a chemical defense of plants against microorganisms as well as a response of plants to chemical or physical agents. The current information on phytoalexins is presented, regarding the following aspects: occurrence in angiosperms; relation-snips between chemical composition and taxonomy; toxicity; factors affecting plant response; techniques for induction and detection of phytoalexins; role of elicitors and mechanisms of action. The latter includes the oligosaccharins-fragments of cell wall polysaccharides which seem to control the defense response as well as other physiological fenomena in plants.