Caracterização do agente de controle biológico Cladosporium spp. na cultura do arroz de terras altas

Abstract

O arroz é uma cultura de grande importância e a ocorrência de doenças, principalmente a brusone (Magnaporthe oryzae), é a principal causa de redução da produção de arroz. A inclusão do controle biológico no manejo integrado da brusone é uma alternativa para reduzir a aplicação de pesticidas. E o uso abusivo de pesticidas trouxe prejuízos que levaram ao aumento da demanda por produtos livres de resíduos. Além disso, o controle biológico pode ser utilizado na fase de transição entre os sistemas convencional e agroecológico, trazendo benefícios e facilitando o processo. Cladosporium spp. tem sido relatado como um agente biológico para vários patógenos de plantas, mas seu mecanismo de ação nunca foi esclarecido, tampouco foi identificado a nível de espécie, em arroz. O isolado C24G foi isolado do filoplano da planta de arroz, adaptado às condições naturais do seu habitat original. O presente estudo teve como objetivo identificar isolados de Cladosporium spp., verificar sua potencial atividade antagônica frente aos principais patógenos que afetam a cultura do arroz, identificar o melhor método e momento de aplicação, bem como a expressão gênica e atividade enzimática das plantas durante a interação com C24G e sua eficiência em suprimir a brusone em condições de campo, em sistema de produção agroecológico. Nove isolados de Cladosporium spp. foram identificados e caracterizados como antagônicos aos principais patógenos fúngicos do arroz de terras altas. A identificação foi realizada e seu efeito antagônico aos patógenos do arroz determinado. Investigou-se a aplicação na semente (microbiolização), no solo (incorporando e regando) e na pulverização foliar, antes (preventiva) e após (curativa) a inoculação com o patógeno (M. oryzae). O melhor tratamento identificado foi a pulverização foliar de C24G com aplicações preventivas. Este tratamento foi investigado para atividade enzimática e expressão gênica, por PCR em tempo real e em condições de campo em sistema agroecológico. Os nove isolados foram identificados como C. cladosporioides, C. tenuissimum e C. subuliforme. Quatro isolados, identificados como C. cladosporioides, inibiram o crescimento micelial, tais como C1H (68,59%) para Sarocladium oryzae, C5G (74,32%) para Cochliobolus miyabeanus, C11G (75,97%) para M. oryzae e C24G (77,39%) de Monographella albescens. O isolado C24G apresentou maior atividade de enzimas líticas e, posteriormente, testado para C. miyabeanus e M. oryzae, e mais de 59,36% de inibição da germinação de conídios e formação de apressórios. Suprimiu 83,78% da severidade da brusone nas folhas, aumentou a expressão relativa dos genes JIOsPR10, LOX-RLL e PR1b e aumentou a atividade de quitinase, β-1,3- glucanase, lipoxigenase e fenilalanina amônia-liase. Verificamos a supressão de até 85,58% e 79,63% da brusone nas folhas e panículas, respectivamente, e foram detectadas alterações na biomassa e em parâmetros fisiológicos como taxa fotossintética (A), transpiração (E), condutância estomática (gs) e eficiência do uso da água (WUE). Além de um aumento significativo no rendimento de grãos, que não refletiu aumento com aplicações combinadas ou um maior número de aplicações. A caracterização de C. cladosporioides elege-o como um potencial bioagente para o manejo de diversas doenças do arroz, principalmente a brusone. Essa é a primeira vez que Cladosporium spp. isolado do filoplano de arroz é identificado a nível de espécie e que demonstrou-se seu mecanismo de ação, como a atividade de enzimas líticas e expressão gênica. Conclui-se que C24G elicita as respostas de defesa da planta e deve ser componente do manejo sustentável da brusone, reduzindo a aplicação de fungicidas, gerando maior rentabilidade ao produtor e ao ambiente e grãos de arroz livres de contaminações e sua inserção no sistema agroecológico é vantajosa, reduzindo a severidade da brusone e facilitando a transição agroecológica com considerável rendimento de grãos e levando a um produto final sem resíduos.