Mudanças climáticas na agricultura: efeito do deficit hídrico sobre o mecanismo de resposta do tomateiro à artrópodes herbívoros e à sua produtividade

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Solís Vargas, Manuel Antonio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Relação inseto-planta; Irrigação; Lipoxigenases; Proteinase - Inibidores; Hormônios vegetais; Sobrevivência; Plantas - Relações hídricas; Tomate; Artrópode; Enzimologia
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27265

A água media as interações planta-praga afetando a produtividade e o sucesso reprodutivo dos organismos. As interações entre insetos e suas plantas hospedeiras são afetadas pela especialização na alimentação das espécies herbívoras, geralistas ou especialistas, assim como a disponibilidade de água. O objetivo deste trabalho foi comparar as respostas defensivas do tomateiro pela sinalização dos hormônios vegetais e compostos de defesa pela via das lipoxigenases, quando presentes estresses tanto biótico como a herbivoria por ácaros e insetos, assim como abiótico de água, especificamente o deficit hídrico, de forma simultânea, no campo aberto. Propõe-se responder: Como esses fatores podem afetar a produtividade do tomateiro e a susceptibilidade a insetos que broqueiam os frutos?; O deficit hídrico afeta as defesas induzidas no tomateiro, a expressão de hormônios vegetais e os compostos de defesa pela via das lipoxigenases e polifenol oxidases?; e se em combinação com a herbivoria as expressões de hormônios vegetais e compostos de defesa, podem aumentar ou diminuir?; também se o deficit hídrico afeta o desenvolvimento e sucesso reprodutivo de insetos pragas como a traça do tomateiro, Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae). Para isto foi desenhada uma parcela experimental de tomate, onde um setor da parcela foi aplicado uma irrigação idónea, sendo do 100 % de demanda de água da cultura. No outro setor da parcela foi aplicado uma irrigação do 50% de demanda da cultura. Um desenho experimental de três fatores foi aplicado para os analises estatísticos. Cada setor da parcela composto de cinco linhas (blocos) com plantas nas que foram aplicados 10 tratamentos ao acaso, sendo cada planta uma unidade amostral. Os tratamentos consistiram de plantas sem infestar e infestadas com ácaros herbívoros especialistas, Tetranychus evansi e geralistas T. urticae (Acari: Tetranychidae) além de lagartas especialistas, T. absoluta, de forma isolada e em combinações das três espécies. Também, outras seis plantas de cada setor foram selecionadas para determinar taxas de oviposição e mortalidade de T. absoluta. Uma folha de cada planta foi coberta com uma sacola de organza e as mariposas liberadas dentro. Das folhas do tomateiro foram determinadas, as concentrações de hormônios vegetais e aminoácidos, também a atividade de lipoxigenases, polifenol oxidases e a concentração de inibidores de proteinase. Os frutos maduros foram classificados quanto ao tamanho, peso e danos pela broca-pequena do tomateiro Neoleucinodes elegantalis (Lepidoptera: Crambidae). Também, foram avaliadas as taxas de oviposição, e mortalidade da traça do tomateiro T. absoluta em plantas que tiveram irrigação idônea e plantas em deficit hídrico. Os perfis dos compostos bioquímicos mostram correlações positivas e negativas, indicando várias vias de sinalização e respostas defensivas mediadas pelos hormônios. O rendimento do tomateiro foi afetado pelo deficit hídrico, mas não pela herbivoria, podendo tornar as culturas mais suscetíveis a N. elegantalis. Interações entre as cascatas hormonais foram mediadas pelo deficit hídrico e a herbivoria, induzindo diferentes expressões dos compostos de defensa. O ácaro rajado T. urticae teve uma influência importante na ativação das lipoxigenases, polifenol oxidases e indução de inibidores de proteases do tomateiro, de forma tanto negativa como positiva. O ácaro vermelho T. evansi e a traça do tomateiro T. absoluta, marcaram principalmente, respostas cruzadas dos hormônios quando compartilharam plantas hospedeiras com outros herbívoros. O tomateiro sob deficit hídrico foi menos adequado para o desempenho de T. absoluta, devido as defesas mediadas pelo ácido jasmônico e compostos induzidos por herbivoria com alta produção de inibidores de proteases, coincidindo com a “hipótese da planta vigorosa”. As sinalizações cruzadas dos hormônios vegetais no tomateiro, mostraram grandes diferenças entre as condições hídricas e a herbivoria por T. absoluta. Conclui-se que, o tipo de mecanismo de alimentação e especialização do herbívoro foi um fator importante na variação destas interações. Assim como a quantidade de espécies que podem-se alimentar numa planta simultaneamente. A vias das lipoxigenases foi ativada com a produção de compostos de defesa, e o deficit hídrico influi na direção da atividade das lipoxigenases e polifenol oxidases.