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O mecanismo de defesa das plantas

Mecanismo de defesa das plantas: como a planta se defende de ataques bióticos e abióticos, compostos envolvidos e outras informações.

Os ataques às plantas ocorrem a todo tempo e são um dos maiores limitantes da produção agrícola no Brasil e no mundo.

Você ainda acha que as plantas são seres indefesos? Então saiba que elas possuem muitos mecanismos de resistência aos ataques que sofrem.

A ativação desses mecanismos de defesa ocorre após recorrentes sinais da planta. Isso dá início ao reconhecimento do agente agressor e permite a ativação das barreiras físicas e químicas envolvidas no processo. 

Quer saber mais como esse mecanismo ocorre e como seu conhecimento ajuda no manejo de lavouras comerciais? Confira a seguir!

Resistência sistêmica adquirida (SAR) 

SAR é o nome dado a uma resposta geral de resistência pelas plantas. Para que ela ocorra, a infecção inicial precisa formar lesões necróticas, provenientes do acúmulo de peróxido de hidrogênio  (HR) ou como sintoma do ataque. Esse ataque pode ser por fatores bióticos (pragas, doenças, etc.) ou abióticos (vento, granizo, etc.).

Fonte: Esalq

A indução de resistência começa no local de ataque, provocando uma cascata de reações bioquímicas, como os compostos sinalizadores que, como próprio nome diz, sinaliza para toda a planta que está ocorrendo o ataque. 

O óxido nítrico, etileno, ácido jasmônico (JA) e ácido salicílico (SA) são apontados em diversos estudos como esses sinalizadores.

Depois da sinalização, começam a ser produzidos outras substâncias que ajudarão na defesa da planta, os chamados “agentes de defesa”, como as PR-proteínas e barreiras físicas, como a lignina.

Vejamos mais sobre esses compostos a seguir.

Compostos envolvidos mecanismo de defesa das plantas: Fitoalexinas

Afinal, o que são fitoalexinas

São compostos antimicrobianos, de baixo peso molecular, que se acumulam nas células em respostas às infecções. Estes compostos são produzidos em função de estímulos resultantes de fatores bióticos ou abióticos, como já falamos no SAR.

Elas são de origem química bastante distinta como você pode ver abaixo:

Fonte: Flores et al. em Embrapa
Fonte: Flores et al. em Embrapa

Para que servem as fitoalexinas? 

Esses compostos atuam no mecanismos de defesa das plantas como pós-formados, ou seja tem ação após o reconhecimento do patógeno. Ou seja, são cruciais na defesa das plantas.

A primeira fitoalexina caracterizada quimicamente foi a pisatina, isolada de plantas de ervilha (Pisum sativum). 

Desde sua descoberta, inúmeras outras fitoalexinas foram obtidas de plantas cultivadas como feijão, soja, ervilha, batata, tomate, alface, algodão, arroz, cevada e banana, entre outras.

Acredita-se que a maioria das plantas sejam capazes de sintetizar fitoalexinas, mas a velocidade com que esses compostos são formados chega a ser muito lenta. 

Isso permite, em muitas vezes, que o microorganismo complete a infecção antes que haja uma resposta dessas substâncias em quantidades suficientes para inibi-lo. 

Para diversas interações planta-patógeno foi demonstrado que a velocidade de acúmulo das fitoalexinas é um dos fatores decisivos para o estabelecimento ou não da infecção.

Podemos usar as fitoalexinas a nosso favor no manejo da lavoura? 

Sim! É possível fazer aplicações de alguns compostos na planta para promover a formação de fitoalexinas no controle de patógenos de plantas, bem como o SAR em geral.

Também podemos ter a modificação dos vegetais por engenharia genética, transferindo os genes responsáveis pela síntese destes metabólitos, através de técnicas de biologia molecular.

Compostos envolvidos mecanismo de defesa das plantas: ASM

O éster S-metil do ácido benzo-(1,2,3)-tiadiazole-7-carbotioico, ou ASM, análogo do ácido salicílico, pode induzir a SAR contra bactérias, fungos e vírus (RESENDE et al., 2002; COLE, 1999). 

Dentre os indutores químicos, o ASM apresenta efeito indutor de resistência em condições de campo em várias culturas, contra amplo espectro de patógenos.  É o mais estudado dentre os indutores químicos, pois é o que mais se assemelha ao ácido salicílico (AS). 

Nas suas respostas fisiológicas podemos considerar a mesma resposta tanto para o ASM quanto para o AS.

Essa resposta pode ser observada em pesquisas que evidenciaram a indução de resistência sistêmica em diversos patossistemas.

ASM e manejo da lavoura

Em trabalho realizado pela Emprapa, pode-se observar que apesar do tratamento envolvendo o ASM de contemplar nenhuma aplicação de fungicida, obteve produtividade superior à testemunha e igual ao tratamento padrão com duas aplicações de fungicida. 

No entanto, foi ressaltado neste trabalho que é preciso ter cautela com a aplicação deste indutor.

Isso porque, a pulverização preventiva e associada de ASM e silício (silicato de potássio) aumentou a resposta bioquímica de defesa das plantas, mas não na diminuição da severidade da ferrugem asiática-da-soja. 

Já com o tratamento com fungicida houve a diminuição da severidade da doença e aumento da produtividade. Além disso, as respostas variaram significativamente de acordo com a cultivar, diferindo a produção e síntese foliar de compostos fenólicos e taninos como mecanismos de defesa.

Outro trabalho, dos pesquisadores Dallagnol et al., notaram o efeito positivo de acibenzolar-S-methyl, sozinho ou em mistura com fungicidas, no controle de manchas foliares causadas por Septoria glycines, Cercospora kikuchii, C. sojina e Colletotrichum truncatun, em condições de campo, sem diferenciar as doenças no momento da avaliação.

Compostos envolvidos mecanismo de defesa das plantas: PR-Proteínas

As PR-Proteínas são proteínas produzidas em resposta a infecção por fitopatógenos. Ou seja, são compostos que são produzidos por ataques bióticos na planta.

Elas classificadas em 17 famílias, sendo que cada família existem várias classes compostas de diferentes isoformas.

Famílias de proteínas relacionadas à patogênese
Fonte: Van Loon et al. em Embrapa
Famílias de proteínas relacionadas à patogênese
Fonte: Van Loon et al. em Embrapa

Além disso, veja como ocorre a produção dessas protéinas nas plantas como mecanismo de defesa:

Fonte:Romeiro em Embrapa
Fonte:Romeiro em Embrapa

Conclusão

O uso de estratégias alternativas de controle de doenças têm despertado bastante interesse, principalmente pelo potencial de uso comercial e pequeno impacto ao meio ambiente. 

Nesse sentido, o conhecimento e pesquisas envolvendo o mecanismo de defesa de plantas ganha importância.

Aqui você viu como ela ocorre e os principais compostos que envolvem esse processo, além de ver suas implicações no manejo da lavoura.

Ficou alguma dúvida sobre mecanismo de defesa das plantas? Quer mais informações sobre algum tema específico? Conte para nós!

Agrotécnico, por redator Emergir, engenheiro Agrônomo pela Universidade de São Paulo (ESALQ/USP) e especialista em produção de conteúdo técnico para agro.

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