Salicylic acid inhibits arbuscular mycorrhyzae formation and changes chitinase and b-1,3-glucanase expression in bean roots

Os mecanismos que controlam o processo de colonização intrarradicular por fungos micorrízicos arbusculares ainda não são conhecidos, mas podem envolver o sistema de defesa vegetal. Normalmente, em condições favoráveis à formação de micorrizas arbusculares (MAs), e.g. baixo fosfato (P), ocorre supressão da expressão de genes de defesa, como quitinases e b-1,3-glucanases, em certos estágios do desenvolvimento das simbioses. Assim, a inibição do crescimento fúngico intrarradicular em condições de alto P pode ser decorrência da atenuação da supressão e/ou indução de genes de defesa específicos. Se o sistema de defesa está envolvido no controle do crescimento fúngico intrarradicular em condições de alto P, a aplicação às raízes de um indutor de respostas de defesa, como o ácido salicílico (AS), poderia simular o efeito inibitório do P. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do AS na colonização intrarradicular e nas atividades de quitinases e b-1,3-glucanases em raízes de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L. var. Carioca 80-SH) inoculadas com Glomus clarum ou Glomus intraradices, em condições de baixo e alto P. Em condições de baixo P, a aplicação de AS inibiu a colonização intrarradicular a níveis similares aos observados em condições de alto P. Em condições de alto P, a inibição da micorrização pelo AS foi ainda maior. Associado a essa inibição, incrementos de aproximadamente 10 vezes nas atividades específicas de quitinases e redução nas atividades de b-1,3-glucanases nas raízes das plantas que receberam AS foram observados. Em função dos padrões de atividades de quitinases e b-1,3-glucanases nas raízes não-inoculadas e inoculadas, não foi possível estabelecer uma relação entre as atividades dessas hidrolases e o crescimento fúngico intrarradicular.Even though the mechanisms controlling intraradical colonization by arbuscular mycorrhizal fungi are not yet known, they may involve the plant defense system. Normally, under appropriate conditions for mycorrhiza formation, e.g. low phosphate (P), the expression of plant defense genes, such as chitinases and b-1,3-glucanases, is suppressed. Under high P conditions, the inhibition of intraradical fungal growth may be due to an attenuation of the suppression and/or induction of specific plant defense genes. If the plant defense system limits intraradical fungal growth under high P conditions, then the application of a plant defense inducer to the roots, such as salicylic acid (SA), might have the same effect as high P. The aim of this work was to evaluate the effects of SA on the intraradical colonization and on the activities of chitinases and b-1,3-glucanases in bean (Phaseolus vulgaris L. cv. Carioca 80-SH) roots inoculated with Glomus clarum or Glomus intraradices, and grown under low and high P conditions. Under low P, the application of SA to bean roots resulted in inhibition of intraradical fungal colonization, to the same levels as observed for high P conditions. This inhibition was even greater under high P conditions. Associated with the inhibition of root colonization, a 10-fold increase in chitinase and reduction of b-1,3-glucanase activities were observed in roots that received SA. Based on the patterns of chitinase and b-1,3-glucanase activities in not-inoculated and inoculated roots, it was not possible to establish a relationship between activities of these hidrolases and intraradical fungal growth