Histology and biochemistry of the interaction between resistant and susceptible citrus rootstocks to Phytophthora nicotianae

No Brasil Phytophthora nicotianae é um dos principais agentes causadores da podridão do pé e de raízes e radicelas em citros. As doenças provocadas pelo gênero ocasionam danos elevados à produção agrícola e o uso de porta-enxertos resistentes é medida importante para controle. Nesse trabalho objetivou-se estudar aspectos relacionados à histologia e bioquímica da interação entre P. nicotianae e porta-enxerto de tangerineira Sunki (suscetível) e citrumeleiro Swingle (resistente). Para tal, raízes de plântulas desses genótipos com dois, três ou seis meses foram inoculadas com suspensão de 105 zoósporos/mL de P. nicotianae e mantidas a 25°C. As análises foram realizadas em microscópio de luz (ML) e confocal (MC), em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), em cromatógrafo a gás (CG) e em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Em ML, as secções de raízes coradas com azul de toluidina um, dois, quatro e seis dias após a inoculação (dai) indicaram diferenças entre os porta-enxertos no modo e na velocidade de colonização do patógeno. O hospedeiro resistente apresentou menor número de hifas nos tecidos e essas se localizaram principalmente nos espaços intercelulares. Em MC, analisou-se a distribuição da elicitina do patógeno em secções de raízes um, dois e quatro dai. A elicitina foi detectada em menor quantidade e mostrou concentração constante em raízes de citrumeleiro Swingle e em quantidade maior e em gradual aumento em raízes tangerineira Sunki. Análises da superfície das raízes em MEV, 1, 2 e 4 horas após a inoculação, revelaram menor número de cistos do patógeno sobre o hospedeiro resistente no tempo de 2 horas. Testes histoquímicos com cloreto de zinco iodado e cloreto férrico para a detecção, respectivamente, de lignina e compostos fenólicos, em secções a fresco de raízes dos porta-enxertos um, três e seis dai foram visualizadas em ML e evidenciaram ausência de alteração nos níveis desses compostos entre raízes inoculadas e não inoculadas. A análise em CLAE, três dai, demonstrou que ambos os porta-enxertos, possuem compostos fenólicos em suas raízes. Entretanto, não houve diferença qualitativa e quantitativa destes compostos em plantas de um mesmo genótipo não inoculado e inoculado com P. nicotianae. Porém, diferenças quantitativas foram observadas entre ambos os genótipos. Em citrumeleiro Swingle encontrou-se menor quantidade de equivalentes em ácido clorogênico e apigenina e maior quantidade de equivalentes em rutina, quando comparado à tangerineira Sunki. A produção de etileno dos genótipos, analisada em CG, foi avaliada durante dez dai. O hospedeiro suscetível inoculado apresentou maior produção do gás comparado ao controle, do primeiro ao sexto dia. O hospedeiro resistente inoculado e não inoculado não apresentaram diferenças na produção do gás durante o ensaio. Esses resultados indicam diferenças na interação entre P. nicotianae e plântulas de citrumeleiro Swingle e tangerineira Sunki. Todavia, não esclarecem os mecanismos pelos quais essas diferenças ocorrem. Tais resultados fornecem subsídios para estudos sobre os mecanismos envolvidos na resistência de genótipos de citros à P. nicotianae.In Brazil Phytophthora nicotianae is one of the main causal agents of foot and root rot in citrus. Diseases caused by this genus are responsible for significant losses in agricultural production and the use of resistant rootstocks is an important control procedure. This work aimed to study aspects related to histology and biochemistry of the interaction between P. nicotianae and Swingle citrumelo (resistant) and Sunki tangerine (susceptible) rootstocks. For this purpose, roots of two, three or six months old seedlings of both genotypes were inoculated with a suspension of 105 zoospores/mL of P. nicotianae and kept at 25°C. Analyses were performed with light (LM) and confocal (CM) microscope, with high performance liquid chromatograph (HPLC), with gas chromatograph (GC) and, with scanning electron microscope (SEM). In LM, root sections stained with toluidine blue one, two, four and six days after inoculation (dai) indicated differences in the mode and speed of colonization of the pathogen between the rootstocks. The resistant host showed a lower number of hyphae inside its tissue, mainly in the intercellular spaces. In CM, the pathogen elicitin distribution was analyzed in root sections one, two and four dai. The elicitin amount was lower and apparently stable in Swingle citrumelo root and it was higher and increasing gradually in Sunki tangerine roots. Roots surface analysis by SEM, 1, 2 and 4 hours after inoculation, indicated fewer pathogen cysts on resistant host at 2 hours. Histochemical tests in fresh root sections with iodized zinc chloride and ferric chloride for detection, respectively, of lignin and phenolic compounds were seen one, three and six dai in LM. The results showed no change in levels of these compounds in roots of inoculated and uninoculated rootstocks. HPLC root analysis, three dai, revealed that both rootstocks, inoculated and uninoculated, had phenolic compounds. However, there was no qualitative and quantitative difference in phenolic compounds between inoculated and uninoculated plants of the same genotype. Quantitative differences were observed between both hosts. There was lower concentration of apigenin and chlorogenic acid equivalents and higher concentration of rutin equivalents in Swingle citrumelo as compared to Sunki tangerine. Production of ethylene by the genotypes was analyzed in GC during 10 dai. The susceptible host, when inoculated, showed higher ethylene production compared to control from the first to the sixth day. The resistant host, inoculated or not, showed no difference in ethylene production during the test. These results indicate differences in the interaction between P. nicotianae and seedlings of Swingle citrumelo and Sunki tangerine. Nevertheless, they do not clarify the mechanisms through which these differences occur. These results indicate some points where further studies should concentrate on the resistance mechanisms of citrus genotypes against P. nicotianae