Este estudo objetivou determinar o efeito do ácido jasmônico (AJ), do Acibenzolar-S-Metil (ASM) e do silicato de cálcio (fonte de silício solúvel, Si) na potencialização da resistência da soja à ferrugem asiática (FA). A severidade da FA foi significativamente reduzida nas plantas pulverizadas com ASM ou supridas com Si em comparação com as plantas pulverizadas com água deionizada ou AJ. Para a atividade das quitinases (QUI), diferenças significativas entre plantas não inoculadas e inoculadas que foram pulverizadas com água destilada ou ASM ocorreram às 72 horas após a inoculação (hai); às 24 e 72 hai para plantas pulverizadas com AJ e às 141 hai quando supridas com Si. Para β-1,3-glucanases (GLU), diferenças significativas entre plantas inoculadas e não inoculadas que foram pulverizadas com água deionizada ocorreram às 24, 48 e 141 hai, mas não ocorreram até as 72 hai para plantas pulverizadas com ASM. Para fenilalanina amônia-liases (PAL), houve diferença significativa na atividade entre plantas inoculadas e não inoculadas somente para aquelas pulverizadas com ASM as 72 e 141 hai. Em conclusão, os sintomas da FA podem ser reduzidos em plantas pulverizadas com ASM ou em plantas supridas com Si, em parte, pela participação das enzimas de defesa estudadas.

This study aimed to determine the effect of jasmonic acid (JA), Acibenzolar-S-Methyl (ASM) and calcium silicate (a source of soluble silicon, Si), on the potentiation of soybean resistance to Asian soybean rust (ASR). The ASR severity was significantly reduced on plants sprayed with ASM or supplied with Si in comparison to plants sprayed with JA or deionized water. For chitinases (CHI), significant differences in activity between non-inoculated and inoculated plants sprayed with deionized water or with ASM occurred at 72 hours after inoculation (hai), at 24 and 72 hai when sprayed with JA and at 141 hai when supplied with Si. For β-1,3-glucanases (GLU), significant differences in activity between non-inoculated and inoculated plants sprayed with deionized water occurred at 24, 48 and 141 hai, but not until 72 for plants sprayed with ASM. For phenylalanine ammonia-lyases (PAL), significant differences in activity between non-inoculated and inoculated plants occurred only for plants sprayed with ASM at 72 and 141 hai. In conclusion, the ASR symptoms can be mild on plants sprayed with ASM or supplied with Si and that this amelioration likely involved the defense enzymes.

Esse estudo investigou o efeito do silício (Si) na resistência do algodoeiro à mancha de ramulária (Ramularia areola). Plantas de algodoeiro (cvs. NuOpal e BRS Buriti) foram cultivadas em solução nutritiva nas concentrações de 0 (-Si) e 2 mM Si L-1 (+Si) e aos 30 dias após emergência foram submetidas à inoculação com uma suspensão de conídios de R. areola. Avaliou-se o período de incubação (PI), o período latente (PL60), a severidade, o número de lesões (NL) por cm² de folha, o tamanho de lesão (TL), a concentração foliar de Si e as atividades das enzimas de defesa peroxidases (POX), polifenoloxidases (PFO), quitinases (QUI), β-1,3-glucanases (GLU) e fenilalanina amônia-liases (FAL). Os dados de severidade foram usados para calcular a área abaixo da curva do progresso da mancha de ramulária (AACPMR). A concentração foliar de Si aumentou em 64% nas plantas supridas com Si em relação às não supridas com esse elemento. Houve aumentos de 10% e 14,7%, respectivamente, para o PI e o PL60 nas plantas supridas com Si. Reduções de 38,6% e 62,4% para o NL e de 17,2% e 26,6% para o TL ocorrem, respectivamente, nas plantas das cvs. NuOpal e BRS Buriti supridas com Si. Houve redução de 35% na AACPMR para as plantas supridas com Si em relação às não supridas. A concentração de compostos fenólicos solúveis totais nas plantas das duas cultivares supridas com Si foi maior aos 21 dias após inoculação (dai) em relação às não supridas com esse elemento. A concentração dos derivados da lignina foi maior dos 15 aos 21 dai apenas para as plantas da cv. BRS Buriti supridas com Si. A atividade da POX foi maior nas plantas das duas cultivares supridas com Si em relação às não supridas com esse elemento dos 15 aos 21 dai. Paras as plantas da cv. NuOpal supridas com Si, as atividades da PFO, QUI, GLU e FAL aumentaram aos 18 dai. As atividades da PFO e da FAL nas plantas da cv. BRS Buriti não foram potencializadas pelo Si. Nas plantas da cv. BRS Buriti supridas com Si, houve aumento nas atividades da QUI e da GLU aos 21 dai em relação às não supridas com Si. Conclui-se que a resistência do algodoeiro à mancha de ramulária foi bioquimicamente potencializada pelo Si, principalmente para as plantas da cv. NuOpal consideradas suscetíveis à mancha de ramulária.

This study investigated the effect of silicon (Si) on cotton resistance to ramularia leaf spot (Ramularia areola). Plants of cotton (cvs. NuOpal and BRS Buriti) were grown in nutrient solution containing 0 (+Si) or 2 mM Si L-1 (-Si) and inoculated with a conidial suspension of R. areola at 30 days after emergence. The incubation period (IP), latent period (LP60), severity, number of lesions (NL) per cm² of leaf area, lesion size (LS), foliar Si concentration and the activities of defense enzymes peroxidases (POX), polyphenoloxidases (PPO), chitinases (CHI), β-1,3-glucanases (GLU), and phenylalanine ammonia-lyases (PAL) were evaluated. Data from severity were used to calculate the area under ramularia leaf spot progress curve (AURLSPC). Leaf Si concentration increased by 64% on plants supplied with Si compared to plants not supplied with this element. There were increases of 10 and 14.7% for IP and LP60, respectively, on plants supplied with Si. Reductions of 38.6 and 62.4% for NL and 17.2 and 26.6% for LS occurred, respectively, for plants from NuOpal and BRS Buriti cvs supplied with Si. AURLSPC was reduced by 35% for the +Si treatment compared to the -Si treatment. The concentration of total soluble phenolic compounds on plants of both cv. supplied with Si increased during the progress of ramularia, but the lowest values occurred for the -Si treatment until 18 days after inoculation (dai). The increase on the concentration of lignin derivatives was significant only for plants of cv. BRS Buriti infected by R. areola and supplied with Si. POX activity was higher on plants from the two cultivars supplied with Si compared to plants not supplied with this element. For plants of cv. NuOpal supplied with Si, PPO, CHI, GLU, and PAL activities increased until 18 dai, but the activities of PAL and PPO on plants of cv. BRS Buriti were not potentiated by Si. On plants from cv. BRS Buriti supplied with Si, there was increase on CHI and GLU activities at 21 dai compared to plants not supplied with Si. It can be concluded that cotton resistance to ramularia leaf spot was biochemically enhanced by Si, especially for plants of cv. NuOpal considered susceptible to ramularia leaf spot.

Considerando o efeito positivo do silício (Si) na melhoria do desempenho fisiológico de várias espécies de plantas quando infectadas por patógenos, este trabalho teve como meta investigar o efeito desse elemento na capacidade fotossintética e no metabolismo antioxidativo de plantas dos cultivares de algodoeiro NuOpal e BRS Buriti, supridas ou não com Si, durante o processo infeccioso de Ramularia areola. A infecção por R. areola afetou negativamente a taxa líquida de fixação do CO2 (A), a condutância estomática (g s), a transpiração e a razão entre concentração interna e ambiente de CO2 nas plantas dos cultivares NuOpal e BRS Buriti não supridas com Si em relação às plantas supridas com esse elemento. Na presença do Si, houve aumento em A e g s além das concentrações de clorofila a, clorofila b e carotenóides nas plantas dos dois cultivares. A concentração foliar de Si aumentou, o que contribuiu para decrescer em 38% a área abaixo da curva do progresso da mancha de ramulária nas plantas supridas com Si, em relação às plantas não supridas com esse elemento. O fornecimento de Si às plantas de algodoeiro dos dois cultivares aumentou a atividade da dismutase do superóxido (SOD), da peroxidase do ascorbato (APX) e da lipoxigenase (LOX), mas houve redução na atividade da catalase (CAT) e na concentração de peróxido de hidrogênio (H2O2) e de aldeído malônico (MDA), houve ainda uma maior perda de eletrólitos. A atividade da glutationa redutase (GR) foi maior nas plantas do cultivar BRS Buriti supridas com Si, enquanto que nas plantas do cultivar NuOpal houve aumento da atividade da glutationa redutase apenas aos 21 dias após inoculação (dai). Conclui-se que a capacidade fotossintética e o sistema antioxidativo das plantas supridas com Si sofreram menor impacto durante o processo infeccioso de R. areola.

Considering the positive effect of silicon (Si) in improving the physiological performance of several plant species when infected by pathogens, this study investigated the effect of this element in the photosynthetic capacity and on the antioxidant metabolism of cotton plants from cultivars BRS NuOpal and Buriti, supplied or not with Si, during the infectious process of Ramularia areola. The infection by R. areola negatively affected the net carbon assimilation rate (A), stomatal conductance to water vapor (g s), internal-to-ambient CO2 concentration ratio and transpiration rate on plants of the two cultivars non-supplied with Si in comparison to plants supplied with this element. In the presence of Si, there was an increase in A and g s as well as on the concentrations of chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids in plants of both cultivars. The Si supply increased the foliar Si concentration, which contributed to decrease the area under ramularia leaf spot progress curve by 38% in comparison to plants non-supplied with this element. The Si supply to both cultivars increased the activities of superoxide dismutase and ascorbate peroxidase, but reduced catalase activity. The activity of glutathione reductase was higher on plants from cultivar BRS Buriti supplied with Si, while for the cultivar NuOpal the activity of glutathione reductase increased only after 21 days of inoculation (dai). There was reduction in the concentration of hydrogen peroxide and malondialdehyde until 15 dai and the electrolyte leakage was higher in plants supplied with Si in both cultivars. As compared to non-supplied plants, both cultivars presented increase on lipoxygenase activity when supplied with Si until 12 dai. It was concluded that the photosynthetic capacity and the antioxidative system of plants supplied with Si were less impacted during the infectious process of R. areola.