Resumos
Neste trabalho, avaliou-se a capacidade da planta de soja de uma cultivar comercial, IAC-100, e de um genótipo IAC-100 TN que apresenta ausência de lipoxigenases nas sementes de responderem ao ataque de mosca-branca (Bemisia argentifolii) pela via das Lipoxigenases. Foi realizada a caracterização cinética do pool de lipoxigenases. Os valores de KMapp decresceram nas plantas atacadas, sugerindo uma alteração no pool de lipoxigenases foliares. Valores similares de KMapp, entre os genótipos, indicam que a remoção de lipoxigenases de sementes não interferiram na expressão de lipoxigenases em folhas. Ocorreu aumento significativo na produção de inibidores de proteases. Com esses resultados, infere-se que a produção de inibidores de proteases está envolvida no mecanismo de defesa de soja ao ataque da mosca-branca.
soja; lipoxigenases; mosca branca; defesa de planta
This work evaluated the capacity of the soybean plant, from a commercial cultivar IAC-100 and from a genotype IAC-100 TN, with absence of lipoxygenases in their seeds, to respond to the attack by whitefly (sucking insect) by lipoxygenases pathway. The kinetic characterization of the “pool” of lipoxygenases was determined. The KMapp values decreased, suggesting a change in the “pool” of lipoxygenases in response to the attack by whitefly. The similar KMapp values suggest that the removal of the lipoxygenases from the seeds does not change the expression of LOX in the leaves. There was a noticeable increase in protease inhibitors. These results suggest that the production of protease inhibitors are involved in the defense mechanism of soybean plant against whitefly injury.
soybean; lipoxygenase; whitefly; plant defense
a22
Função bioquímica da via daslipoxigenases em plantas de soja submetidas ao ataque de mosca-branca (Bemisia argentifolii)
Biochemical function of lipoxygenases pathway of soybean plants submitted to the attack of whitefly (Bemisia argentifolii)
Francine Barbosa SilvaI; Maria Goreti de A. OliveiraII; Maria Helena N. BrumanoIII; Christiano Vieira PiresIV; Fabrício Tadeu de AlmeidaV; Joel Antônio OliveiraVI; Anderson Martins PilonVII; Carlos Henrique Osório SilvaVIII; Maurilio Alves MoreiraIX
IMS em Agroquímica, Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa/UFV 36571-000 Viçosa, MG
IIProfessor Adjunto do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular/BIOAGRO, UFV, E-mail: malmeida@mail.ufv.br
IIIDoutora em Bioquímica Agrícola
IVEstudante de Doutorado do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular/UFV
VBolsista de iniciação científica/UFV
VIProfessor Assistente do Departamento de Química/UFV
VIIEstudante de Mestrado do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular/UFV
VIIIProfessor Adjunto do Departamento de Informática, UFV
IXProfessor Titular do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular/BIOAGRO, UFV
RESUMO
Neste trabalho, avaliou-se a capacidade da planta de soja de uma cultivar comercial, IAC-100, e de um genótipo IAC-100 TN que apresenta ausência de lipoxigenases nas sementes de responderem ao ataque de mosca-branca (Bemisia argentifolii) pela via das Lipoxigenases. Foi realizada a caracterização cinética do pool de lipoxigenases. Os valores de KMapp decresceram nas plantas atacadas, sugerindo uma alteração no pool de lipoxigenases foliares. Valores similares de KMapp, entre os genótipos, indicam que a remoção de lipoxigenases de sementes não interferiram na expressão de lipoxigenases em folhas. Ocorreu aumento significativo na produção de inibidores de proteases. Com esses resultados, infere-se que a produção de inibidores de proteases está envolvida no mecanismo de defesa de soja ao ataque da mosca-branca.
Termos para indexação: soja, lipoxigenases, mosca branca, defesa de planta.
ABSTRACT
This work evaluated the capacity of the soybean plant, from a commercial cultivar IAC-100 and from a genotype IAC-100 TN, with absence of lipoxygenases in their seeds, to respond to the attack by whitefly (sucking insect) by lipoxygenases pathway. The kinetic characterization of the pool of lipoxygenases was determined. The KMapp values decreased, suggesting a change in the pool of lipoxygenases in response to the attack by whitefly. The similar KMapp values suggest that the removal of the lipoxygenases from the seeds does not change the expression of LOX in the leaves. There was a noticeable increase in protease inhibitors. These results suggest that the production of protease inhibitors are involved in the defense mechanism of soybean plant against whitefly injury.
Index terms: soybean, lipoxygenase, whitefly, plant defense.
Texto completo disponível apenas em PDF.
Full text available only in PDF format.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AXELROD, B.; CHEESBROUGH, T. M.; LAASKO, S. Lipoxygenases from soybeans. Methods in Enzymology, New York, v. 71, p. 441-451, 1981.
CREELMAN, R. A.; MULLET, J. E. Biosynthesis and action of jasmonate in plants. Annual Review of Plant and Molecular Biology, Palo Alto, v. 48, p. 355-381, 1997.
CROFT, K. P. C.; JÜNTTER, F.; SLUSARENKO, A. J. Volatiles products of the lipoxygenase pathway envolved from Phaseolus vulgaris (L) leaves inoculated with Pseudomonas syringae pv phaselicola. Plant Physiology, New York, v. 101, p. 13-24, 1993.
FARMER, E. E.; RYAN, C. A. Interplant communication: airborn methyl jasmonate induces synthesis of proteinase inhibitors in plant leaves. Proceedings National Academy of Sciences, Washington, v. 87, p. 7713-7716, 1990.
FARMER, E. E.; RYAN, C. A. Octadecanoid precursors of jasmonic acid activate the syntesis of wounding inducible proteinase inhibitors. The Plant Cell, Dordrecht, v. 4, p. 129-134, 1992.
FEHR, W. R.; CAVINESS, C. E. Stages of soybean development. Ames: Iowa State University, 1977. 11 p.
FERREIRA, L. T.; AVIDOS, M. F. D. Mosca-Branca: presença indispensável no Brasil. BioTecnologia Ciência & Desenvolvimento, Brasília, n. 4, 1998.
GUSMÃO, M. R. Avaliação de vetores de virose, predadores e parasitóides e plano de amostragem para mosca-branca em tomateiro. 2000. 42 f. Dissertação (Mestrado em Entomologia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2002.
KAKADE, M. L.; RACKIS, J. J.; McGHEE, J. E.; PUSKI, G. Determination of trypsin inhibitor activity of soy products: a collaborative analysis of an improved procedure. Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 51, p. 376-382, 1974.
LANNA, A. C.; OLIVEIRA, M. G. A.; BARROS, E. G.; MOREIRA, M. A. Kinetc parameters of leaf lipoxygenase pools from normal soybean genotypes and a line devoid of seed lipoxygenases. Brazilian Journal of Plant Physiology, Brasília, v. 8, n. 2, p. 87-92, 1996.
LEATHERBARROW, R. J. Enziffiter manual biosoft. London: [s.n.], 1987. 42 p.
LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de bioquímica. São Paulo: Sarvier, 1995. 839 p.
OHTA, H.; IDA, S.; MIKAMI, B.; MORITA, Y. Changes in lipoxygenase components of rice seedling during germination. Plant Cell Physiology, Kyoto, v. 22, p. 911-918, 1986.
PARÉ, P. W.; TUMLINSON, J. H. De novo biosyntesis of volatiles inducible by insect herbivory in cotton plants. Plant Physiology, New York, v. 114, p. 1161-1167, 1997.
RYAN, C. A. Genes for improving defenses against insects and pathogens. Annual Review of Phytopathology, Stanford, v. 28, p. 425-449, 1990.
SEGEL, I. H. Enzyme kinetics. New York: John Wiley & Sons, 1975. 957 p.
SAS Institute. SAS user's guide: statistics: version 8.2. 6. ed. Cary, 2001.
SMITH, P. K.; KROHN, R. I.; HERMANSON, G. T.; MALLIA, A. K.; GARTNER, F. H.; PROVENZANO, M. D.; FUJIMOTO, E. K.; GOEKE, N. M.; OLSON, B. J.; KLENK, D. C. Measurement of protein using bicinchoninic acid. Analytical Biochemistry, New York, v. 15, p. 76-85, 1985.
TAYLOR, M. A. J.; LEE, M. J. Trypsin isolated from the midgut of the tobacco hornworm, Manduca sexta, is inibited by synthetic pro-peptides in vitro. Biochemistry and Biophysics Research Communications, [S.l.], v. 235, p. 606-609, 1997.
VICK, B. A.; ZIMMERMAN, D. C. The biosyntesis of jasmonic acid: a physiological role for plant lipoxygenase. Biochemistry and Biophysics Research Communications, [S.l.], v. 111, p. 470-477, 1983.
VIEIRA, A. A.; OLIVEIRA, M. G. A.; JOSÉ, I. C.; PIOVESAN, N. D.; REZENDE, S. T.; MOREIRA, M. A.; BARROS, E. G. Biochemical evaluation of lipoxygenase pathway of soybean plants submitted to wounding. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Brasília, v. 13, n. 1, p. 5-12, 2001.
(Recebido para publicação em 14 de abril de 2003 e aprovado em 15 de agosto de 2003)
- AXELROD, B.; CHEESBROUGH, T. M.; LAASKO, S. Lipoxygenases from soybeans. Methods in Enzymology, New York, v. 71, p. 441-451, 1981.
- CREELMAN, R. A.; MULLET, J. E. Biosynthesis and action of jasmonate in plants. Annual Review of Plant and Molecular Biology, Palo Alto, v. 48, p. 355-381, 1997.
- CROFT, K. P. C.; JÜNTTER, F.; SLUSARENKO, A. J. Volatiles products of the lipoxygenase pathway envolved from Phaseolus vulgaris (L) leaves inoculated with Pseudomonas syringae pv phaselicola. Plant Physiology, New York, v. 101, p. 13-24, 1993.
- FARMER, E. E.; RYAN, C. A. Interplant communication: airborn methyl jasmonate induces synthesis of proteinase inhibitors in plant leaves. Proceedings National Academy of Sciences, Washington, v. 87, p. 7713-7716, 1990.
- FARMER, E. E.; RYAN, C. A. Octadecanoid precursors of jasmonic acid activate the syntesis of wounding inducible proteinase inhibitors. The Plant Cell, Dordrecht, v. 4, p. 129-134, 1992.
- FEHR, W. R.; CAVINESS, C. E. Stages of soybean development Ames: Iowa State University, 1977. 11 p.
- FERREIRA, L. T.; AVIDOS, M. F. D. Mosca-Branca: presença indispensável no Brasil. BioTecnologia Cięncia & Desenvolvimento, Brasília, n. 4, 1998.
- GUSMĂO, M. R. Avaliaçăo de vetores de virose, predadores e parasitóides e plano de amostragem para mosca-branca em tomateiro 2000. 42 f. Dissertaçăo (Mestrado em Entomologia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2002.
- KAKADE, M. L.; RACKIS, J. J.; McGHEE, J. E.; PUSKI, G. Determination of trypsin inhibitor activity of soy products: a collaborative analysis of an improved procedure. Cereal Chemistry, Saint Paul, v. 51, p. 376-382, 1974.
- LANNA, A. C.; OLIVEIRA, M. G. A.; BARROS, E. G.; MOREIRA, M. A. Kinetc parameters of leaf lipoxygenase pools from normal soybean genotypes and a line devoid of seed lipoxygenases. Brazilian Journal of Plant Physiology, Brasília, v. 8, n. 2, p. 87-92, 1996.
- LEATHERBARROW, R. J. Enziffiter manual biosoft. London: [s.n.], 1987. 42 p.
- LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de bioquímica Săo Paulo: Sarvier, 1995. 839 p.
- OHTA, H.; IDA, S.; MIKAMI, B.; MORITA, Y. Changes in lipoxygenase components of rice seedling during germination. Plant Cell Physiology, Kyoto, v. 22, p. 911-918, 1986.
- PARÉ, P. W.; TUMLINSON, J. H. De novo biosyntesis of volatiles inducible by insect herbivory in cotton plants. Plant Physiology, New York, v. 114, p. 1161-1167, 1997.
- RYAN, C. A. Genes for improving defenses against insects and pathogens. Annual Review of Phytopathology, Stanford, v. 28, p. 425-449, 1990.
- SEGEL, I. H. Enzyme kinetics New York: John Wiley & Sons, 1975. 957 p.
- SAS Institute. SAS user's guide: statistics: version 8.2. 6. ed. Cary, 2001.
- SMITH, P. K.; KROHN, R. I.; HERMANSON, G. T.; MALLIA, A. K.; GARTNER, F. H.; PROVENZANO, M. D.; FUJIMOTO, E. K.; GOEKE, N. M.; OLSON, B. J.; KLENK, D. C. Measurement of protein using bicinchoninic acid. Analytical Biochemistry, New York, v. 15, p. 76-85, 1985.
- TAYLOR, M. A. J.; LEE, M. J. Trypsin isolated from the midgut of the tobacco hornworm, Manduca sexta, is inibited by synthetic pro-peptides in vitro. Biochemistry and Biophysics Research Communications, [S.l.], v. 235, p. 606-609, 1997.
- VICK, B. A.; ZIMMERMAN, D. C. The biosyntesis of jasmonic acid: a physiological role for plant lipoxygenase. Biochemistry and Biophysics Research Communications, [S.l.], v. 111, p. 470-477, 1983.
- VIEIRA, A. A.; OLIVEIRA, M. G. A.; JOSÉ, I. C.; PIOVESAN, N. D.; REZENDE, S. T.; MOREIRA, M. A.; BARROS, E. G. Biochemical evaluation of lipoxygenase pathway of soybean plants submitted to wounding. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Brasília, v. 13, n. 1, p. 5-12, 2001.
Datas de Publicação
-
Publicação nesta coleção
22 Out 2010 -
Data do Fascículo
Abr 2004
Histórico
-
Aceito
15 Ago 2003 -
Recebido
14 Abr 2003