Potassium phosphite as a resistance inducer in tomato mutants against Phytophthora infestans

Authors

DOI:

https://doi.org/10.18378/rvads.v14i2.6129

Keywords:

Solanum lycopersicum, Micro-Tom, Reek

Abstract

The objective of this study was to evaluate the effect of potassium phosphite as a resistance inducer in the management of Phytophthora infestans, causal agent of the reek, in tomato mutants for trichomes and hormones, to identify their mode of action and the possible signaling pathways involved. Eleven mutant genotypes (hair absent, Wooly, hairless, Galapagos, notabilis, Never ripe, epinastic, procera, curl3, 35S::nahG and dgt, Nr) which are in the same genetic background as the wild parental, cultivate Micro-Tom. The experiment was carried out in a completely randomized design, in a two - factorial scheme, with four replications. The factor A corresponded to the genotypes used and the factor B applied or not of the inducer. The variables analyzed were: incubation period (PI), final lesion size (TFL) and lesion expansion rate (r). For all variables there was a significant interaction between the genotypes and the application of potassium phosphite. In plants treated with potassium phosphite, the PI in the Galapagos genotype was significantly lower from 52 to 70% relative to the mutant genotypes except Never ripe and 35S::nahG. The application of potassium phosphite increased significantly in 63, 53, and 70% TFL for the Wooly, hairless and procera genotypes, respectively. The r in the genotype procera was significantly lower in 76% of that observed in the Micro Tom, and 50 to 76% in relation to the mutant genotypes when the plants were not treated with potassium phosphite. The most likely signaling pathway for resistance induction by potassium phosphite is that of salicylic acid.

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Author Biographies

Carla Dias Tunes, Universidade Federal de Pelotas

Departamento de Fitotecnia, PPG em Ciência e Tecnologia de Sementes, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), Universidade Federal de Pelotas (UFPel)

Vanessa Pinto Gonçalves, Universidade Federal de Pelotas

Departamento de Fitotecnia, PPG em Ciência e Tecnologia de Sementes, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), Universidade Federal de Pelotas (UFPel)

Daniele Brandstetter Rodrigues, Universidade Federal de Pelotas

Departamento de Fitotecnia, PPG em Ciência e Tecnologia de Sementes, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), Universidade Federal de Pelotas (UFPel)

Andréia da Silva Almeida, Universidade Federal de Pelotas

Departamento de Fitotecnia, PPG em Ciência e Tecnologia de Sementes, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), Universidade Federal de Pelotas (UFPel)

Jacqueline Barcelos da Silva, Universidade Federal de Pelotas

Departamento de Fitotecnia, PPG em Ciência e Tecnologia de Sementes, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), Universidade Federal de Pelotas (UFPel)

Mariana Salbego Franco, Universidade Federal de Pelotas

Departamento de Fitotecnia, PPG em Ciência e Tecnologia de Sementes, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), Universidade Federal de Pelotas (UFPel)

References

AMARAL, D. R. Formulações de extratos vegetais e micronutrientes na indução de resistência em mudas de cafeeiro contra Cercospora coffeicola. Lavras: UFLA, 2008. 92p.

BESSEL, G. W.; MULLEN, R. T.; BEWLEY, J. D. procera is a putative DELLA mutante in tomato (Solanum lycopersicum): effects on the seed vegetative plant. Journal of Experimental Botany, v.59, n.3, p.585-593, 2008. https://doi.org/10.1093/jxb/erm354

BOWLING, S. A.; CLARKE, J. D.; LIU, Y.; KLESSIG, D. F.; DONG, X. The cpr5 mutant of Arabidopsis expresses both NPR1-dependent and NPR1-independent resistance. The Plant Cell, v.9, n.9, p.1573-1584, 1997. https://doi.org/10.1105/tpc.9.9.1573

CASTANHO, G.; SANTOS NETO, J.; SILVA, C. M.; ALVES, D. S.; ANDRADE, L. M. Fosfito de potássio como indutor de gliceolina em soja. Iniciação Científica Cesumar, v.16, n.2, p.131-137, 2014.

CHOUDHARY, D. K.; JOHRI, B. N. Interactions of Bacillus spp. And plants - With special reference to induced systemic resistance (ISR). Microbiological Research, v.164, n.5, p.493-513, 2009. https://doi.org/10.1016/j.micres.2008.08.007

CONRATH, U.; BECKERS, G. J. M.; FLORS, V.; GARCIA-AGUSTIN, P.; JAKAB, G.; MAUCH, F.; NEWMAN, M. A.; PIETERSE, C. M.; POINSSOT, B.; POZO, M. J. Priming: getting ready for battle. Molecular Plant-Microbe Interactions, v.19, n.10, p.1062-1071, 2006. https://doi.org/10.1094/MPMI-19-1062

DEGANELLO, J. Avaliação da contribuição dos hormônios vegetais na interação Moniliophthora perniciosa x Solanum lycopersicum. Piracicaba: USP, 2012. 118p.

DELIOPOULOS, T.; KETTLEWELL, P. S.; HARE, M. C. Fungal disease suppression by inorganic salts: a review. Crop Protection, v.29, n.10, p.1059-1075, 2010. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2010.05.011

ESHRAGHI, L.; ANDERSON, J.; ARYAMANESH, N.; SHEARER, B.; MCCOMB, J.; HARDY, G. E.; O’BRIEN, P. A. Phosphite primed defence responses and enhanced expression of defence genes in Arabidopsis thaliana infected with Phytophthora cinnamomi. Plant Pathology, v.60, n.6, p.1086-1095, 2011. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2011.02471.x

FILGUEIRA, F. A. R. Novo Manual de Olericultura – Agrotecnologia moderna na produção e comercialização de hortaliças. 3.ed.Viçosa, 2008. 421p.

FROST, C. J.; MESCHER, M. C.; CARLSON, J. E.; MORAES, C. M. Plant Defense Priming against Herbivores: Getting Ready for a Different Battle. Plant Physiology, v.146, n.3, p.818-824, 2008. https://doi.org/10.1104/pp.107.113027

GLAZEBROOK, J. Contrasting mechanisms of defense against biotrophic and necrotrophic pathogens. Phytopathology, v.43, n.1, p.205-227, 2005. https://doi.org/10.1146/annurev.phyto.43.040204.135923

HEIL, M.; TON, J. Long-distance signalling in plant defence. Trends in Plant Science, v.13, n.6, p.264-272, 2008. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2008.03.005

KING, M.; REEVE, W.; VAN DER HOEK, M. B.; WILLIAMS, N.; MCCOMB, J.; O’BRIEN, P. A.; HARDY, G. E. Defining the phosphite-regulated transcriptome of the plant pathogen Phytophthora cinnamomi. Mol Genet Genomics, v.284, n.6, p.425-435, 2010. https://doi.org/10.1007/s00438-010-0579-7

KUROZAWA, C.; PAVAN, M. A. Doenças do tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill.). In: KIMATI, H.; AMORIM, L.; BERGAMIN FILHO, A.; CAMARGO, L. E. A.; REZENDE, J. A. M. (eds.). Manual de fitopatologia: doenças das plantas cultivadas. São Paulo: Ceres, 1997. cap.64, p.690-719.

LIM, S.; BORZA, TUDOR.; PETERS, R. D.; COFFIN, R. H.; AL-MUGHRABI, K. I.; PINTO D. M.; WANG-PRUSKI G. Proteomics analysis suggests broad functional changes in potato leaves triggered by phosphites and a complex indirect mode of action against Phytophthora infestans. Journal of Proteomics, v.93, n.1, p.207-223, 2013. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2013.03.010

LOBATO, M. C.; OLIVIERI, F. P.; DALEO, G. R.; ANDREU, A. B. Antimicrobial activity of phosphites against different potato pathogens. Journal of Plant Diseases and Protection, v.117, n.3, p.102-109, 2010. https://doi.org/10.1007/BF03356343

MACHINANDIARENA, M. F.; LOBATO, M. C.; FELDMAN, M. L.; DALEO, G. R.; ANDREU, A. B. Potassium phosphite primes defense responses in potato against Phytophthora infestans. Journal of Plant Physiology, v.169, n.14, p.1417-1424, 2012. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2012.05.005

MASSOUD, K.; BARCHIETTO, T.; LE RUDULIER, T.; PALLANDRE, L.; DIDIERLAURENT, L.; GARMIER, M.; AMBARD-BRETTEVILLE, F.; SENG, J. M.; SAINDRENAN, P. Dissecting the phosphite-induced priming in Arabidopsis infected with Hyaloperonospora arabidopsis. Plant Physiology, v.159, n.1, p.286-298, 2012. https://doi.org/10.1104/pp.112.194647

NOJOSA, G. B. A.; RESENDE, M. L. V.; RESENDE, A. V. Uso de fosfitos e silicatos na indução de resistência. In: CAVALCANTI, L. S.; DI PIERO, R. M.; CIA, P.; PASCHOLATI, S. F.; RESENDE, M. L. V.; ROMEIRO, R. S. (eds.). Indução de resistência em plantas a patógenos e insetos. Piracicaba: FEALQ, 2005. cap.6, p.139-153.

PINO-NUNES, L. E.; LATTARULO, M.; PERES, L. E. P. Manual do modelo vegetal Micro-Tom: Plantio, irrigação e adubação nas canaletas/vasos e cultivo no canteiro. [2010]. Disponível em: <http://www.esalq.usp.br/docentes/lazaropp/protocols.html>. Acesso em 28 de set. de 2015.

REBOLLAR-ALVITER, A.; WILSON, L. L.; MADDEN, L. V.; ELLIS, M. A. A comparative evaluation of post-infection efficacy of mefenoxam and potassium phosphite with protectant efficacy of azoxystrobin and potassium phosphite for controlling leather rot of strawberry caused by Phytophthora cactorum. Crop Protection, v.29, n.4, p.349-353, 2010. https://doi.org/10.1016/jcropro.2009.12.009

REZENDE, D. C. Fosfito de potássio no controle de Phytophthora spp. em citros e faia e seu modo de ação. Piracicaba: USP, 2014. 109p.

RIBEIRO JÚNIOR, P. M. Fosfitos na proteção e na indução de resistência do cafeeiro contra Hemileia vastatrix e Cercospora coffeicola. Lavras: UFLA, 2008. 105p.

TÖFOLI, J. G.; MELLO, P. C. T.; DOMINGUES, R. J.; FERRARI, J. T. Controle da requeima e pinta preta da batata por fungicidas: conceitos, evolução e uso integrado. Instituto Biológico, v.75, n.1, p.41-52, 2013. https://doi.org/10.1590/1808-1657001172013

TÖFOLI, J. G.; MELLO, S. C.; DOMINGUES, R. J. Efeito do fosfito de potássio isolado e em mistura com fungicidas no controle da requeima do tomateiro. Instituto Biológico, v.79, n.2, p.201-208, 2012. https://doi.org/10.1590/S1808-16572012000200008

TÖFOLI, J. G. Ação de fungicidas e indutores de resistência no controle da requeima e pinta preta na cultura da batata. Piracicaba: USP, 2011. 175p.

TRAW, M. B.; BERGELSON, J. Interactive effects of jasmonic acid, salisylic acid, and gibberellin on induction of trichomes in Arabidopsis. Plant Physiology, v.133, n.3, p.1367-1375, 2003. https://doi.org/10.1104/pp.103.027086

YAN, Z.; REDDY, M. S.; RYU, C-M.; MCINROY, J. A.; WILSON, M.; KLOEPPER, J. W. Induced systemic protection against tomato late blight elicited by plant growth-promoting rhizobacteria. Phytopathology, v.92, n.12, p.1329-1333, 2002. https://doi.org/10.1094/PHYTO.2002.92.12.1329

YOSHIKAWA, M.; YAMAUCHI, K.; MASAGO, H. Glyceollin: its role in restricting fungal growth in resistant soybean hypocotyls infected with Phytophthora megasperma var. sojae. Physiological Plant Pathology, v.12, n.1, p.73-82, 1978.

Fosfito de potássio como indutor de resistência em mutantes de tomateiro contra Phytophthora infestans

Published

01-04-2019

How to Cite

TUNES, C. D.; GONÇALVES, V. P.; RODRIGUES, D. B.; ALMEIDA, A. da S.; SILVA, J. B. da; FRANCO, M. S. Potassium phosphite as a resistance inducer in tomato mutants against Phytophthora infestans. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, [S. l.], v. 14, n. 2, p. 218–223, 2019. DOI: 10.18378/rvads.v14i2.6129. Disponível em: https://www.gvaa.com.br/revista/index.php/RVADS/article/view/6129. Acesso em: 29 mar. 2024.

Issue

Section

AGRICULTURAL SCIENCES

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