Virus do amarelecimento foliar da cana-de-açucar : caracterização da resposta fisiopatologica de tres variedades de cana-de-açucar

Foram estudadas três variedades de cana-de-açúcar com diferentes graus de sensibilidade à infecção pelo vírus do amarelecimento foliar (VAFCA). As plantas mais sensíveis quando infectadas pelo VAFCA apresentam amarelecimento da nervura principal na parte abaxial, e quando o sintoma está em estádio avançado, também mostram o avermelhamento na parte adaxial da mesma nervura. Quando as variações ambientais são maiores, principalmente quando há queda da temperatura, a intensidade de sintomas é significantemente maior. A infecção viral também causa a diminuição no crescimento da planta. Análises com microscopia de epifluorescência mostraram que em algumas amostras infectadas havia um acúmulo de material fluorescente no interior do floema, sítio de localização do VAFCA. A análise comparativa entre as variedades mostrou que este material fluorescente aparecia quase que exclusivamente em folhas com sintomas da variedade sensível, SP 71-6163. Testes histoquímicos usando o reagente de Neu indicaram que o material fluorescente presente no floema é rico em flavonóides, e provavelmente insolúvel. Sabe-se que um dos mecanismos acionados na defesa de plantas contra patógenos é o aumento da atividade de peroxidases. Em testes quantitativos de três enzimas peroxidásicas diferentes foi verificado aumento significativo na atividade da siringaldazina peroxidase (SPX) apenas em plantas sensíveis, da variedade SP 81-3250, infectadas pelo VAFCA. Quanto às outras enzimas, guaiacol peroxidase (GPX) e ascorbato peroxidase (APX), as atividades sofreram poucas modificações nas variedades estudadas. Também foram feitos testes de localização da SPX, com siringaldazina como substrato e de peroxidases genéricas, com o 4-cloro-naftol como substrato. Nestes testes foi verificado que há atividade da SPX no interior do floema e nas células epidérmicas e subepidérmicas, em plantas sadias e infectadas da variedade SP 81-3250, e em folhas com e sem sintoma da SP 71-6163. Já na variedade tolerante, SP 70-1143, a atividade desta enzima foi baixa e às vezes nula. Quanto às peroxidases genéricas, houve também atividade no tecido floemático e nas células epidérmicas e subepidérmicas, mas a atividade foi similar em todas as folhas analisadas estando elas sadias ou infectadas com ou sem sintoma. Foi possível fazer uma correlação nas diferentes variedades entre concentrações de vírus e prováveis mecanismos de defesa estudados. Plantas tolerantes apresentaram muitos feixes infectados, nunca apresentam material fluorescente no floema e possuem baixa atividade SPX. Já a variedade mais sensível possui poucos feixes infectados, acúmulo de material fluorescente em folhas com sintoma, e atividade relativamente alta de SPX. Esta resposta provavelmente representa a ativação de mecanismos de defesa, que embora limitem o espalhamento do vírus na hospedeira, desencadeiam um processo que no final é mais danoso para a planta, induzindo o amarelecimento e reduzindo o crescimentoThree varieties of sugarcane with different degrees of sensibility to infection by sugarcane yellow leaf virus (ScYLV) were studied. ScYLV belongs to the Luteovirus family. By definition they are confined to phloem tissue and one of the symptoms that can appear is the yellowing of the leaves. The more sensitive plants show the yellowing of the mid-rib on the abaxial face when infected by the ScYLV and red coloring on the same rib on the adaxial face at advanced stages. During larger environmental changes, especially temperature decreases, the symptoms may be considerably intensified. The virus infection also dimished plant growth. Epifluorescence microscopy analyses demonstrated that in some infected materials the accumulation of fluorescence material occurred inside the phloem, where the ScYLV was located. A comparative study of different varieties revealed that the fluorescent material appeared almost exclusively in leaves of the sensitive variety, SP 71-6163, showing symptoms of infection. Histochemicals testes using Neu?s reagent indicated the fluorescent material present in the phloem to be rich in flavonóide, and probably insoluble. It is know that one of plant?s defense mechanisms against pathogenic agents is the increase of peroxidases activities. Three different peroxidases were assayed: guaiacol peroxidase (GPX), syringaldazine peroxidase (SPX) and ascorbato peroxidase (APX). A significant increase in the SPX activity was found only in sensitive plants of the variety SP 81-3250, infected by ScYLV. The other peroxidase activities did not show significant variations in the varieties studied, probably because the plant infection was chronic. Tests to localize the SPX were made with syringaldazine as substrate and for the generic peroxidases with 4-chloro-naftol as substrate. Localization tests showed the existence of activities of SPX in the phloem, epidermis and subepidermis, in healthy and infected plants of the variety SP 81-3250. the same situation was observed in leaves of SP 71-6163 with and without symptoms. On the other hand, in the tolerant variety, SP 70-1143, the activity of SPX was low and sometimes null. The generic peroxidase activity was also localized in phloem tissue as well as in cells of the epidermis and subepidermis, but the activity was similar in all types of leaves analyzed healthy or infected with or without symptoms. It was possible to relate the quantity of virus to the probable defense mechanisms for the different varieties studied. Tolerant plants showed many infected vascular bundles, never presented fluorescent material in the phloem and possessed low activity of SPX. The most sensitive variety showed few infected vascular bundles, accumulation of fluorescent material ion the phloem of leaves with symptoms and high PX activity. This response probably represents the activation of defense mechanisms that limit the spread of the virus in the host. However, these mechanisms also trigger a process that is more harmful to the plant, inducing yellowing and growth reductio