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Title: Atividade herbicida de fungos fitopatogênicos associados a plantas do fragmento de Mata Atlântica do Parque Estadual do Rio Doce, Minas Gerais, Brasil.
Authors: Barreto, Debora Luiza Costa
metadata.dc.contributor.advisor: Rosa, Luiz Henrique
Carvalho, Camila Rodrigues de
Keywords: Fungos fitopatogênicos
Glifosato
Herbicida
Issue Date: 2020
metadata.dc.contributor.referee: Rosa, Luiz Henrique
Carvalho, Camila Rodrigues de
Santiago, Iara Furtado
Ferreira, Mariana Costa
Citation: BARRETO, Debora Luiza Costa. Atividade herbicida de fungos fitopatogênicos associados a plantas do fragmento de Mata Atlântica do Parque Estadual do Rio Doce, Minas Gerais, Brasil. 2020. 63 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.
Abstract: Com o aumento da população mundial e, consequentemente, o aumento da demanda por alimentos, as produções agrícolas vêm sendo sobrecarregadas em todo o mundo. As ervas daninhas são responsáveis por 60% das perdas nas plantações, tornando a agricultura dependente dos controles químicos. No entanto, com o uso indiscriminado, repetitivo e contínuo dos herbicidas, o número de plantas daninhas resistentes tem aumentado. Atualmente, existem vários tipos de herbicida disponíveis no mercado, mas todos eles possuem os mesmos mecanismos de ação dos lançados há 30 anos, o que justifica a resistência adquirida e leva os agricultores a aumentar a taxa de aplicação, colocando em risco à saúde humana e do meio ambiente. Pesquisas recentes demonstram que os metabólitos secundários produzidos por fungos são bastante promissores para o desenvolvimento de herbicidas naturais, pois exibem atividade em baixas concentrações, além de serem considerados mais seguros que os sintéticos. Os fungos fitopatogênicos, aqueles que causam doenças em plantas, vêm se destacando como produtores de substâncias herbicidas para uso na agricultura. Com isto, o presente estudo teve como objetivo isolar fungos fitopatogênicos a partir de lesões foliares de plantas com sinais de infecção coletadas no Parque Estadual do Rio Doce (PERD), Minas Gerais, Brasil, avaliar a atividade herbicida e identificar os isolados fúngicos bioativos. A partir de 27 plantas amostradas foram isolados 308 fungos. Extratos diclorometânicos foram produzidos a partir de todos os isolados, os quais foram testados na concentração de 1 mg/mL frente a sementes dos modelos de monocolitedônea (Allium schoenoprasum - cebolinha) e dicotiledônea (Lactuca sativa - alface crespa), a fim de avaliar seu potencial herbicida. Quinze fungos foram considerados ativos no ensaio, nove positivos frente a L. sativa, três frente a A. schoenoprasum e três para ambos os modelos. Três fungos apresentaram resultados significativos e se destacaram por inibir a germinação de todas as sementes de pelo menos um modelo alvo em baixas concentrações. Diaporthe sp. 2 UFMGCB17744 foi ativo na concentração de 125 µg/mL para o modelo de monocotiledônea, Diaporthe sp. 4 UFMGCB17905 e Xylaria sp. 2 UFMGCB17649 foram ativos na concentração de 500 µg/mL para o modelo de monocotiledônea e 250 µg/mL para o modelo de dicotiledônea, respectivamente. Os extratos de Diaporthe sp. 2 UFMGCB17744, Diaporthe sp. 4 UFMGCB17905 e Xylaria sp. 2 UFMGCB17649 foram fracionados em cartucho C18 e as frações obtidas foram testadas no ensaio herbicida, demonstrando que foi possível separar as substâncias que possuíam atividade, pois apenas algumas frações tiveram resultado positivo no ensaio. Os resultados obtidos nesse trabalho demonstram que os fungos fitopatogênicos residentes em plantas da Mata Atlântica possuem a capacidade de produzirem metabólitos secundários com atividade herbicida, além da importância de se explorar tais metabólitos considerando serem fontes úteis para a descoberta de novos mecanismos de ação que podem ser utilizados para a formulação de herbicidas naturais.
metadata.dc.description.abstracten: The world's population has increased and consequently the demand for food also, therefore the agricultural production has been overloaded worldwide. Weeds are responsible for 60% of plantation losses, making agriculture dependent on chemical controls. However, with the indiscriminate, repetitive and continuous use of herbicides, the number of resistant weeds has increased. Currently, there are several types of herbicide available on the market, but they all have the same mechanisms of action as those launched 30 years ago, which justifies the acquired resistance and leads farmers to increase the application rate, putting at risk to human health and of the environment. Recent research has shown that secondary metabolites produced by fungi are quite promising for the development of natural herbicides, as they exhibit activity in low concentrations, in addition to being considered safer than synthetic ones. Phytopathogenic fungi, those that cause diseases in plants, have been standing out as producers of herbicidal substances for use in agriculture. The present study aimed to isolate phytopathogenic fungi from leaf lesions of plants with signs of infection collected in the Rio Doce State Park (PERD), Minas Gerais, Brazil, to evaluate herbicidal activity and to identify bioactive fungal isolates. Three hundred eight fungi were isolated from 27 plants sampled. Dichloromethane extracts were produced from all isolates, which were tested at a concentration of 1 mg/mL against seeds of the monocotyledons (Allium schoenoprasum - chives) and dicotyledonous (Lactuca sativa - curly lettuce) models, in order to evaluate their herbicidal potential. Fifteen fungi were considered active in the assay, nine positive against L. sativa, three against A. schoenoprasum and three for both models. Three fungi showed significant results and stood out for inhibiting the germination of all seeds of at least one target model in low concentrations. Diaporthe sp. 2 UFMGCB17744 was active at a concentration of 125 µg/mL for the monocot model, Diaporthe sp. 4 UFMGCB17905 and Xylaria sp. 2 UFMGCB17649 were active at a concentration of 500 µg/mL for the monocot model and 250 µg/mL for the dicot model, respectively. Diaporthe sp. 2 UFMGCB17744, Diaporthe sp. 4 UFMGCB17905 and Xylaria sp. 2 UFMGCB17649 were fractionated in a C18 cartridge and the fractions obtained were tested in the herbicide test, showing that it was possible to separate the substances that had activity, as only a few fractions had a positive result in the test. The results obtained in this work demonstrate that phytopathogenic fungi residing in plants of the Atlantic Forest have the ability to produce secondary metabolites with herbicidal activity, in addition to the importance of exploring such metabolites considering they are useful sources for the discovery of new mechanisms of action that can be used for formulating natural herbicides.
Description: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/12645
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 18/08/2020 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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