UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBACENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA

DISCIPLINA: Bioquímica VegetalPROF. Dra. Silvanda Silva

ALUNO: Ernane Nogueira NunesIMUNIDADE DAS PLANTAS: A

COMUNICAÇÃO ENTRE HORMÔNIOS, MAS O QUE ELES DIZEM?

Areia 2012

AUTORES

ADRIAAN VERHAGE, SASKIA C.M. van WEES, and CORNE, M.J. Pieterse. Plant-Microbe Interactions, Institute of Environmental Biology, Faculty of Science, Utrecht University, 3508 TB Utrecht, The Netherlands (A.V., S.C.M.v.W., C.M.J.P.); and Centre for Bio Systems Genomics, 6700 AB Wageningen, The Netherlands (C.M.J.P.)

PERIÓDICO: Plant Physiology, October 2010, Vol 154, pp. 536-540.

HORMÔNIOS VEGETAIS• Essenciais na regulação do crescimento vegetal, desenvolvimento, reprodução e sobrevivência;• Em baixíssimas concentrações são capazes de desencadear inúmeras alterações de ordem fisiológicas e/ou morfológicas nos vegetais;• Estão presentes em todo o ciclo vital e útil dos vegetais.• Pesquisas recentes indicam uma forte comunicação entre os mesmos, auxiliando na defesa das plantas;

HORMÔNIOS CLÁSSICOS

• Auxinas, citocininas, giberelinas, ácido abscísico, etileno;

NOVOS GRUPOS HORMONAIS• Brassinoesteróides, ácido salicílico, ácido jasmônico poliaminas.

HORMÔNIOS VEGETAIS Ácido salicílico (AS), Ácido jasmônico (AJ), e etileno(ET) são reconhecidos como sinais primários na regulação da defesa vegetal;

A sinalização das vias metabólicas pela comunicação cruzada entre AS, AJ, e ET surge como um importante mecanismo regulatório da imunidade vegetal

A COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS NA DEFESA DAS PLANTAS

•É um processo em que diferentes hormônios sinalizadores atuam nas vias metabólicas antagonisticamente ou sinergisticamente, portanto, proporcionando um regulador potencial poderoso para ajustar a resposta adaptativa da planta a uma variedades de pistas ambientais.

A COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS NA DEFESA DAS PLANTAS

•Na natureza, as plantas frequentemente lidam com simultâneos ou subsequentes invasões por múltiplos patógenos e insetos.

A COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS NA DEFESA DAS PLANTAS

•Patógenos que requerem um hospedeiro vivo (biófagos) são geralmente mais sensíveis às respostas de defesa mediadas pelo AS, na defesa das plantas.

A COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS NA DEFESA DAS PLANTAS

•Patógenos que matam o hospedeiro e se se alimentam do seu conteúdo (necrófagos) e insetos herbívoros são geralmente afetados pelas respostas de defesas mediadas pela relação JA/ET.

A COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS NA DEFESA DAS PLANTAS

• Mudança na concentração de hormônios ou sensitividade tais como as encadeadas pela interação com agentes bióticos ativa os eventos sinalizados por um conjunto de hormônios que estabelecem a resposta adaptativa.•O resultado final da resposta de defesa ativada é muito influenciado pela composição e cinética da mistura hormonal produzida.

A COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS NA DEFESA DAS PLANTAS

A acumulação endógena de AS antagoniza as defesas dependentes de AJ, priorizando, portanto, a resistência dependente de AS, sobre a defesa dependente de AJ;

ET frequentemente exerce um papel modulador neste sentido;

Contudo, dependendo da espécie vegetal e estratégia do atacante, AJ pode também antagonizar a via metabólica do AS.

COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS EM AMBIENTES DINÂMICOS

• Em tabaco selvagem (Nicotiana attenuata) explosão de JA e ET desencadeadas por herbívoros, impediram a liberação de SA, resultando no ajuste da interação do sinal SA-JA ampliando a defesa da planta à herbivoria .

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COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS EM AMBIENTES DINÂMICOS

• Recentemente, ácido abscísico, auxinas, giberelinas, e brassinoesteróides também emergiram, auxiliando na compreensão da defesa do vegetal.

•Estes hormônios em muitos casos interagem antagonicamente ou sinergicamente com a espinha dorsal SA-JA-ET da rede de sinalização da imunidade, portanto, redirecionando a defesa vegetal.

A COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS NA DEFESA DAS PLANTAS

• Plantas de Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) exibem uma sensibilidade alterada para defesas de JA dependentes em condições de aglomeração e sombra, que é regulado através do foto-receptor do fitocromo.

ALGUMAS TÁTICAS • Recentemente alguns insetos e fungos foram descobertos burlando o sistema de defesa das plantas, utilizando os fitohormônios para se imunizarem.• Ninfas de mosca branca (Bremia tabaci) foram descobertas se alimentando do floema induzindo a via SA e suprimindo o JA resultando em um rápido desenvolvimento das mesmas (Zarate et al., 2007).

• Ovos de insetos foram encontrados ativando o AS em Arabidopsis no local de ovoposição, suprimindo JA, resultando em uma vantagem para a prole recentemente chocada que se alimenta a partir do tecido indefeso (Bruessow et al, 2010).

INTERAÇÕES MULTIESPECÍFICAS• •Em um estudo de campo com plantas de Brassica oleracea, demonstrou-se que no início da estação de herbivoria plantas afetadas respondiam a defesa para herbívoros secundários e no desenvolvimento de suas população.

• Inoculação prévia com o patógeno biotrófico míldio (Hyalo peronospora) em arabidopsidis pré ativou a defesa por JA que foram realmente ativados após a alimentação por lagartas .

INTERAÇÕES MULTIESPECÍFICAS

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• Em feijão fava (Phaseolus lunatus) a infestação do floema por moscas brancas (Bemia tabaci) afetaram a defesa das plantas, que indiretamente não foram tão atacadas por ácaros (Tetranychus urticae), resultando em uma redução na presença de ácaros predadores.

INTERAÇÕES MULTIESPECÍFICAS

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• Infestação subterrânea pela larva de besouro ocidental (Diabrotica virgifera Virgifera) foi utilizada para afetar os sinais hormonais da parte aérea de milho (Zea mays) aumentando a resistência contra herbívoros e necrófagos.

A COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS NA DEFESA DAS PLANTAS

Recentemente, vários outros surpreendentes componentes das interações entre as vias de sinalização de defesa reguladas por hormônios têm sido descritos:

Fatores de Transcrição co-reguladores como: GENES RELACIONADOS À NONEXPRESSÃO DE PATOGENESIS , Dellas, WRKYs, TGAs e MYC2 .

O ácido salicílico (SA) induz a expressão do gene que codifica a proteína NIMIN-1. Essa proteína interage com a proteína NPR1/NIM1, reguladora da resistência sistêmica adquirida (SAR).

A COMUNICAÇÃO CRUZADA ENTRE HORMÔNIOS NA DEFESA DAS PLANTAS

• Várias conexões inesperadas entre a sinalização de defesa e esta rede regulatória de genes começam a surgir:Por exemplo: •Fatores de transcrição TGA, que foram previamente implicados na regulação da defesa dependente de AS, são também ativadores essenciais das defesas desencadeadas pela ação combinada de JA e ET;

• Contudo, sob a ativação simultânea das vias do SA, JA, e ET, os TGAs agem em conjunto com o MYC2 para suprimir a defesa dependente da relação JA/ET.

CONCLUSÃO Embora a importância do SA, JA e ET como sinais primários na regulação de defesa da planta estejam bem estabelecidos, estudos com os demais hormônios estão sendo realizados para elucidar a defesa vegetal de forma mais integrada.

Na interação com múltiplos estresses bióticos e abióticos muitas mudanças temporárias podem acontecer na sinalização hormonal, adicionando mais complexidade na rede de regulação de genes e a defesa resultante.

O principal desafio nas pesquisas futuras será a compreensão de como as interações complexas de sinais multidimensionais são regulados durante a interação de plantas com outros organismos e assim orientar o sistema imunológico em direção a uma defesa pré estabelecida, maximizando o sistema imunológico e, consequentemente, a produção.

MUITO OBRIGADO!

CONTATO: ernanenn@gmail.comTEL: 88 92341422

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MAS O QUE ELES DIZEM?

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