BRPI0608647A2

BRPI0608647A2 - resistÊncia ao estresse abiàtico em plantas

Info

Publication number: BRPI0608647A2
Application number: BRPI0608647-0A
Authority: BR
Inventors: Geoff Frank; Necip Tosun
Original assignee: Improcrop U S A Inc
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2010-01-19
Also published as: WO2006105477A1; US8053391B2; EP1863352A1; US20100144525A1; EP1863352A4; EP1863352B1; ES2460990T3; PT1863352E; TR200706594T2; MX2007012128A

Abstract

RESISTÊNCIA AO ESTRESSE ABIàTICO EM PLANTAS. A presente invenção refere-se a um método para induzir resistência a estresse ablótico que é fornecido, compreendendo aplicar à planta uma quantidade de uma composição que compreende uma parede celular de levedura eficaz para prevenir ou reduzir efeitos prejudiciais ao patógeno. A composição pode ainda incluir um extrato de planta derivado de Yucca.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "RESISTÊN-CIA AO ESTRESSE ABIÓTICO EM PLANTAS".

Esse pedido reivindica o benefício dos Pedidos de Patente Pro-visórios U.S. NQS de Série 60/666.873 depositado em 31 de março de 2005 e60/755.290 depositado em 30 de dezembro de 2005, as divulgações dosquais estão incorporadas aqui nas suas totalidades por referência.Campo Técnico

Essa invenção se refere ao controle de estresse abiótico emplantas. Em particular, a invenção se refere a métodos e composições paraprevenção ou redução de efeitos prejudiciais de estresse abiótico tais comoexposição a alta salinidade do solo. Os métodos da invenção compreendemaplicação de composições que compreendem uma preparação de paredecelular de levedura a uma planta para prevenir ou reduzir os efeitos prejudi-ciais de estresse abiótico.Antecedentes da Invenção

O estresse abiótico pode ser definido de uma forma ampla comoum grupo de fatores sem vida, que podem resultar em efeitos prejudiciais paraplantas. Exemplos de estímulos causadores de estresse abiótico incluem ex-cessiva salinidade do solo (assim como outras condições adversas do solo),aridez, ventos fortes, metais pesados, herbicidas, e extremos de temperatura.Tais estímulos causadores de estresse podem promover a geração de espé-cies reativas de oxigênio em células fotossintéticas, e morte celular por es-tresse abiótico pode portanto ser em parte um resultado de dano oxidativo.

Como um exemplo, práticas agrícolas e manejo de irrigação po-bre em regiões úmidas e secas freqüentemente resultam em solos salinos egípséos com uma baixa produtividade. De fato, a salinização secundária queresulta de manejo de irrigação pobre afeta aproximadamente 20% das terrasirrigadas por todo o mundo. Dessa forma, estímulos causadores de estressetais como estresse por sal representam uma séria limitação à produtividadedo solo. Melhorar a produção da safra em solos submetidos a limitações desalinidade e outros estímulos causadores de estresse é um objetivo constan-te e necessidade na técnica.Vários métodos têm sido considerados para reduzir os efeitosprejudiciais de estresse abiótico, incluindo meios genéticos tais como a adi-ção de transgenes para antioxidantes. Melhorias resultantes têm sido limita-das, entretanto, devido a complexidade do sistema antioxidante de plantas, e aos vários outros elementos da fisiologia de plantas que contribuem para (oudiminuem) a tolerância ao estresse. Conseqüentemente permanece umanecessidade na técnica por métodos e composições para melhorar a resis-tência de plantas a estímulos causadores de estresse tais como a alta salini-dade do solo. A presente invenção fornece métodos para reduzir ou prevenir efeitos prejudiciais de estresse abiótico em plantas, compreendendo a apli-cação a elas de composições que compreendem uma parede celular de le-vedura. A aplicação das composições da presente invenção reduz de formasurpreendente ou evita os efeitos prejudiciais de estímulos causadores deestresse tais como alta salinidade do solo em plantas.

Sumário da Invenção

De acordo com os propósitos da presente invenção como aquidescrita, em um aspecto da presente invenção um método é fornecido parareduzir os efeitos de estresse abiótico em uma planta, o método compreen-dendo aplicar uma composição que compreende uma parede celular de le-vedura em uma quantidade eficaz para prevenir ou reduzir os efeitos preju-diciais do estresse abiótico. A composição pode compreender pelo menosum mananoligossacarídeo derivado de levedura. A composição pode serformulada para aplicação como um spray foliar ou como um líquido para osolo.

A parede celular de levedura da composição pode ser derivadade uma espécie de levedura selecionada a partir do grupo que consiste emSaccharomyces, Cândida, Kluyveromyces e Torulaspora. Em uma modali-dade, a composição da parede celular de levedura pode ser derivada deSaccharomyces cerevisiae. Em outra modalidade ainda, a parede celular delevedura é derivada da cepa NCYG 1026 de Saccharomyces cerevisiae. Acomposição pode ainda compreender pelo menos um extrato de planta deri-vado de Yucca, que pode ser produzida por cortar, comprimir, macerar, es-premer ou triturar pelo menos uma porção da planta Yucca e obter um extra-to líquido a partir dela.

O método da presente invenção é eficaz em fornecer efeitos pro-tetores contra uma variedade de estímulos causadores de estresse abióti- cos, incluindo exposição à salinidade excessiva. O método é eficaz em for-necer efeitos protetores para qualquer plantação de vegetal, forragem, plan-tação de fruta, plantação de pomar, ou plantação de campo. Em uma moda-lidade, o método é praticado em uma plantação de fruta tal como um toma-teiro. Em outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para induzir resistência ao estresse abiótico em uma planta, compreendendo apli-car uma composição que compreende uma parede celular de levedura e pe-lo menos um extrato de planta derivado de Yucca em uma quantidade eficazpara prevenir ou reduzir os efeitos prejudiciais do estresse abiótico. A paredecelular de levedura e o extrato de planta podem ser substancialmente como descritos acima, e podem ser formulados como é conhecido na técnica paraaplicação como um spray foliar ou como um líquido para o solo.

Deve ser observado que as modalidades mostradas e descritasaqui são uma ilustração de um dos modos mais adequados para realizar ainvenção. O técnico versado na área perceberá que a invenção é capaz de outras modalidades diferentes e seus vários detalhes são capazes de modi-ficação em vários aspectos óbvios sem divergir da invenção. Conseqüente-mente, os desenhos e descrições serão considerados como ilustrativos emnatureza, e não como restritivos.Breve descrição dos desenhos Os desenhos anexos, que estão incorporados e formam uma

parte da especificação, ilustram vários aspectos da presente invenção e jun-to com a descrição servem para explicar os princípios da invenção. Nos de-senhos:

Figura 1 mostra o conteúdo relativo de água (RWC) de folhas de tomateiro sob exposição à salinidade (A = composição de parede celularde levedura mais NaCI 100 mM, S = composição de parede celular de leve-dura, *= significativamente diferente de S em P < 0,05);Figura 2 mostra a condutância estomática de folhas de tomatei-ro durante exposição a salina;

Figura 3 mostra a fluorescência da clorofila (razões Fv/Fm) du-rante estresse com sal demonstrando o efeito protetor da presente composi- ção de parede celular de levedura durante o estresse com sal;

Figura 4 mostra a atividade de superóxido dismutase (SOD) emfolhas de tomateiro durante o estresse com sal, e demonstra um aumentosignificativo na atividade de SOD em folhas tratadas com a composição deparede celular de levedura em comparação com folhas apenas com estresse por sal (P < 0,05);

Figura 5 mostra atividade de catalase (CAT) em folhas de toma-teiro durante estresse por sal e mostra um aumento na atividade de CAT emfolhas tratadas com a composição da presente invenção;

Figura 6 mostra atividade de ascorbato peroxidase (AP) em fo- lhas de tomateiro durante estresse por sal, e mostra um aumento na ativida-de de AP com a aplicação de composição de parede celular de levedura nodia 28 do estresse por sal;

Figura 7 mostra uma melhora na atividade da peroxidase (POX)em folhas sob estresse por sal tratadas com a presente composição em comparação a folhas sob estresse por sal;

Figura 8 mostra uma redução no impacto de estresse por NaCIsobre a peroxidação de lipídios de tomateiro (malondialdeído, MDA) pelaaplicação da presente composição;

Figura 9 representa o tamanho da raiz e do broto de tomateiros expostos a níveis variados de estresse por sal (C = controle de água destila-da; Al = composição de parede celular de levedura a 600 ul L'1; A2 = compo-sição de parede celular de levedura a 1200 ul L"1; A3 = composição de pare-de celular de levedura a 1800 ul L"1; 35 = NaCI 35 mM; 35A1 = composiçãode parede celular de levedura a 600 ul L"1 + NaCI 35 mM; 35A2 = composi- ção de parede celular de levedura a 1200 pi L"1 + NaCI 35 mM; 35 A3 =composição de parede celular de levedura a 1800 ul L'1 + NaCI 35 mM; 70 =NaCI 70 mM; 70AI = composição de parede celular de levedura a 600 ul L"1 +NaCI 70 mM; 70A2 = composição de parede celular de levedura a1200 ul L"1 + NaCI 70 mM; 70A3 = composição de parede celular de levedu-ra a 1800 ul L"1 + NaCI 70 mM; 140 = 140 mM NaCI; 140AI = composição deparede celular de levedura a 600 ul L"1 + NaCI 140 mM; 140A2 = composi-5 ção de parede celular de levedura a 1200 ul L"1 + NaCI 140 mM; 140A3 =composição de parede celular de levedura a 1800 ul L"1 + NaCI 140 mM);

Figura 10 representa RWC de tomateiros expostos a níveis va-riados de estresse por sal (NaCI 35, 70, 140 mM);

Figura 11 representa eficácia fotossintética (Fv/Fm) de tomatei- ros expostos a NaCI 140 mM;

Figura 12 mostra a atividade de SOD em folhas de tomateirosem níveis variados de estresse por sal (NaCI 35, 70, 140 mM);

Figura 13 mostra atividade de CAT em folhas de tomateiro emníveis variados de estresse por sal (NaCI 35, 70,140 mM); Figura 14 mostra atividade de AP em folhas de tomateiro em

níveis variados de estresse por sal (NaCI 35, 70,140 mM);

Figura 15 mostra a atividade de glutationa redutase (GR) em fo-lhas de tomateiro em níveis variados de estresse por sal (NaCI 35, 70, 140mM);

Figura 16 representa o conteúdo de MDA em folhas de tomatei-

ro em níveis variados de estresse por sal (NaCI 35, 70, 140 mM); e

Figura 17 representa o conteúdo de prolina em folhas de toma-teiro em níveis variados de estresse por sal (NaCI 35, 70,140 mM).

Agora será feita referência em detalhe à modalidade preferida da invenção, um exemplo da qual está ilustrado nos desenhos anexos.Descrição detalhada da invenção

Os exemplos seguintes são apresentados em suporte de e parailustrar adicionalmente a invenção como descrita aqui. Entretanto, a inven-ção não deve ser considerada como limitada eles. As patentes, pedidos de patente, e citações da literatura referida aqui são entendidos como formandouma parte dessa divulgação, e estão incorporados na sua totalidade por re-ferência.De acordo com a necessidade da técnica identificada acima, a presente invenção fornece métodos para reduzir ou prevenir efeitos prejudiciais de estresse abiótico em plantas/compreendendo a aplicação a elas de composições que compreendem uma parede celular de levedura. A compo- sição pode ainda incluir opcionalmente um extrato derivado de planta Yucca. Métodos adicionais que compreendem a composição são descritos no Pedido de Patente U.S. co-pendente N9 de Série 10/842.267.

Quanto a plantas inteiras, estímulos causadores de estresse tais como toxicidade por Na+ que resulta de salinidade excessiva do solo causam uma variedade de efeitos indesejáveis, incluindo taxa de crescimento reduzida, dano à folha, e aumentos na razão da raiz para o broto. Quanto a tecidos/células de plantas, os efeitos da salinidade excessiva do solo incluem estresse pór déficit de água, concentração aumentada de certos íons que resulta em toxicidade metabólica, e deficiências nutricionais. Várias

plantas respondem rapidamente a estresses abióticos tais como aridez e alta salinidade do solo por fechamento dos estômatos, o que minimiza a perda de água mas também leva indesejavelmente à fixação limitada de CO2 e regeneração de NADP+reduzida.

Também acredita-se que o estresse abiótico resulte em produ-

ção aumentada de radicais livres (espécies reativas de oxigênio) da planta, perturbando a homeostase normal entre a produção e detoxificação de radicais livres. Espécies reativas de oxigênio (ROS) incluem o radical superóxi-do, peróxido de hidrogênio, radical hidroxila, e oxigênio singleto. Embora esses radicais livres sejam subprodutos normais de processos essenciais para a vida da planta. Eles também são químicos altamente reativos que podem danificar sistemas vivos de não neutralizados rapidamente pelos sistemas de defesa antioxidante das plantas. As defesas antioxidantes das plantas podem ser amplamente colocadas em duas categorias: (1) antioxidantes que reagem com radicais livres e os neutralizam, tais como peroxidase, su- peróxido dismutase, e catalase; e (2) antioxidantes que regeneram antioxidantes oxidados, tais como, ascorbato peroxidase e glutationa redutase.

Sabe-se usar formulações à base de parede celular de levedurae meio de fermentação como composições de alimentos de planta. Tais composições fornecem uma variedade de nutrientes úteis para estimular o crescimento e saúde ótimos das plantas. Também sabe-se usar produtos à base de levedura para manejo de decomposição pós-colheita, o que tem potencialmente um efeito sobre o crescimento de fungos mediado por inibi-ção competitiva (Wisniewski & Wilson. 1992. Biological control of postharvest diseases of fruits and vegetables: Recent advances. Hort. Science 27: 94-98; Arras et al. 1998. Biocontrol by yeasts of blue mould of citrus fruits and the mode of action of an isolate of Pichia guilliermondii. J. Hort. Sei. and Biote-

chnology 73: 413-418). Entretanto, o potencial para redução de estresse a-biótico usando uma preparação de levedura morta ainda não foi avaliado. Procedimentos experimentais

Os procedimentos experimentais seguintes se aplicam aos e-xemplos divulgados aqui.

A. Parâmetros de crescimento

Raízes e brotos de plantas colhidas foram separados, e os tamanhos e pesos frescos foram medidos. Os pesos secos da raiz e broto foram determinados após secagem em forno a 70°C por 3 dias.

B. conteúdo relativo de água da folha (RWC)

O conteúdo relativo de água da folha foi determinado pela me-

dição de pesos frescos (FW) de seis discos de folha de cada grupo experimental. Os discos foram então suspensos sobre água deionizada sob baixa radiação por 7 horas, para determinar o peso túrgido (TW). As amostras de folha foram então secas em forno a 70°C por 3 dias para determinar o peso

seco (DW), RWC da folha foi calculado de acordo com a fórmula:

RWC (%) = [FW-DW)/(TW - DW)] x 100

C. Condutância estomática

A condutância estomática foi medida em folhas intactas completamente expandidas usando um porômetro portátil.

D. Fluorescência de clorofila

A eficácia fotossintética do fotossistema II (PS II) foi medidacom um analisador de eficácia de planta portátil (HANSATECH Inst. Ltd., Norfolk, UK). As razões Fv/Fm foram calculadas para comparar a eficácia fotossintética de PS II. E. Atividades de enzima antioxidante

Amostras de folhas foram homogeneizadas em tampão de fosfato de sódio 50 nM (pH 7,8) gelado contendo EDTA.Na2 1 mM e 5% (w/v) de PVPP insolúvel a 0-4°C. Os homogenados foram centrifugados (13,000 x g por 20 min a 0°C), e a atividade enzimática do sobrenadante foi medida. A atividade de superóxido dismutase (SOD; EC 1.15.1.1) foi medida espectro-fotometricamente (Beauchamp, C, & Fridovich, I. 1971. Superoxide dismutase: Improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Anal. Bio-chem. 44: 276-287). A peroxidase (POX; EC 1.11.1.7) foi determinada de acordo com Herzóg e Fahimi (Herzog, V., Fahimi, H. 1973. Determination of the activity of peroxidase. Anal. Biochem. 55: 554-562). A ascorbato peroxidase (AP; EC 1.11.1.11) foi estimada de acordo com a Nakano e Asada (Nakano, Y., Asada, K. 1981. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate specific peroxidase in spinach chloroplast. Plant Cell Physiol 22: 867-880). A catalase (CAT; EC 1.11.1.6) foi testada pela medição da taxa inicial de desaparecimento de peróxido (Bergmeyer, N. 1970. Methoden der enzymatish-cen Analyse. Akademie Verlag, Berlin. Vol. 1, pp 636-647). A glutationa redu-tase (GR; EC 1.6.4.2) foi medida de acordo com Foyer e Halliwell (Foyer, CH, Halliwell, B. 1976. The presence of glutathione and glutathione reducta-se in chloroplasts: a proposed role in ascorbic acid metabolism. Planta 133: 21-25).

F. Peroxidacão de lipídeos

O nível de peroxidacão de lipídeos foi determinado em termos de conteúdo de malondialdeído (MDA) usando um método de ácido tiobarbi-túrico [Madhava, Rao. K. V., Sresty, T.V.S. 2000. Antioxidative parameters in the seedlings of pigeonpea (Cajanus cajan L. Millspaugh) in response to Zn and Ni stresses. Plant Sei. 157: 113-128].

G. Conteúdo de prolina

O nível de prolina foi determinado de acordo com Bates et al.(Bates, L.S., Waldren, R.P., Teare, ID. 1973. Rapid determination of free pro-line for water-stress studies. Plant Soil 39: 205-207). Exemplo 1

Folhas de mudas de tomate de duas semanas de idade foram 5 expostas a estresse por sal. As folhas foram pulverizadas por um período de 4 semanas tanto com água destilada (como um controle) ou água destilada contendo uma solução 0,5% (v/v) de uma composição que compreende 300 mg/L de parede celular de levedura (2,0 - 3,0% v/v), derivados da cepa NCYC 1026 de Saccharomyces cerevisiae. A composição ainda incluiu 29,5- 31,0% (v/v) de extrato de Yucca, produzido por maceração da cortiça da planta Yucca e obtenção de um sumo a partir dela. O remanescente da composição compreendeu o meio de fermentação gasto (65-67% v/v), ben-zoato de sódio (0,03-0,4% v/v), e sorbato de potássio (0,1-0,2% v/v).

Após tratamento com água destilada ou com a composição da presente invenção por um período de 4 semanas, as mudas foram expostas a NaCI 100 mM por um período de 6 semanas. As amostras de folha foram obtidas nos dias 0, 28, e 43 após o início do estresse por sal, e armazenadas a -20°C até serem analisadas. Nos mesmos períodos de tempo, medidas de vários parâmetros de crescimento foram obtidas como descrito ante-

riormente.

A composição de parede celular não teve efeito significativo sobre o tamanho da raiz e broto de tomate em plantas expostas a estresse por sal (dados não mostrados). Como mostrado na Tabela 1, os efeitos do estresse por sal sobre o peso fresco do broto, peso seco do broto, e peso seco 25 da raiz foram suavizados pela composição dessa invenção.Tabela 1. Peso de raiz e broto de tomateiro após estresse por sal.

Peso fresco do broto (g) Dia Controle Parede celular de levedura + NaCI NaCI

0 9,38 ±1,83 9,00 + 0,25

28 25,3512,91 17,75 + 4,45 16,38 + 2,41

43 26,29 ±2,02 20,07 + 3,12 15,84 + 3,15

Peso seco do broto (g) Dia Controle Parede celular de levedura + NaCI NaCI 0 0,778 ±0,02 0,658 + 0,06

28 2,957 ± 0,04 2,805 + 0,09 2,540 + 0,08

43 3,368 ±0,09 3,292 + 0,07 3,187 + 0,08

Peso fresco da raiz (g) Dia Controle Parede celular de levedura + NaCI NaCI

0 2,60 ±0,25 2,12 + 0,37

28 3,69 ±0,75 4,37 + 0,42 4,27 + 0,72

43 5,87 ±0,96 4,57 + 0,77 4,85 ±0,89

Peso seco da raiz (g) Dia Controle Parede celular de levedura + NaCI NaCI

0 0,172±0,028 0,158±0,027

28 0,626 ± 0,041 0,488 ± 0,056 0,461 + 0,061

43 0,540 + 0,040 0,572 ± 0,069 0,428 ± 0,036

A aplicação da composição de parede celular de levedura da invenção melhorou significativamente o peso seco de broto de tomates sob condições de alta salinidade do solo no dia 28, e melhorou de forma similar o peso fresco do broto no dia 43. De forma semelhante, a composição da presente invenção suavizou os efeitos de salinidade sobre o peso seco da raiz do tomateiro. Conseqüentemente, um efeito positivo do presente método sobre os parâmetros de crescimento de plantas tratadas foi visto na presença de estresse por sal.

Com relação às Figuras, a composição da presente invenção foi protetora contra a diminuição do RWC na folha estimulado por estresse por sal (Figura 1). Proteção contra redução do conteúdo de água da folha indu-zido pela salinidade foi portanto mostrado. Similarmente, a condutividade estomática (Figura 2), fluorescência da clorofila (Figura 3), SOD (Figura 4), catalase (um detoxificador de peróxido de hidrogênio; Figura 5) ascorbato peroxidase (Figura 6), peroxidase (Figura 7), e peroxidação de lipídeo (Figura 8) sofreram impacto negativo pelo estresse por sal. O método da presente invenção foi uniformemente protetor contra as diminuições nessas medidas de estresse de plantas causado pelo estresse por sal.

Conseqüentemente é mostrado que o método da presente invenção reduziu eficazmente diminuições no peso seco de raiz e broto causados pela excessiva salinidade do solo. O método ainda aumentou a capacidade de reter água, e protegeu a turgência das plantas contra desidratação induzida pela tal salinidade do solo. O fechamento estomático em resposta ao estresse por sal foi suprimido, sugerindo que a absorção de CO2 da planta pôde ser mantida mesmo sob condições de estresse. A diminuição na fo-toinibição na eficácia em PSII causada pela salinidade do solo foi reduzida. Ainda, a atividade de várias enzimas envolvidas na detoxificação de radicais livres ou na regeneração de enzimas que detoxificam radicais livres foi preservada mesmo sob condições de estresse por sal pelo método dessa invenção, mostrando que as plantas assim tratadas foram capazes de manter função mais normal mesmo quando expostas à salinidade excessiva do solo. Conseqüentemente um método eficaz para fornecer proteção total da planta para plantas sob estímulos causadores de estresse abióticos tais como salinidade do solo é fornecido. Exemplo 2

Tomateiros híbridos F1 (Lycopersicon esculentum Mill cv. Zera-im Gedera) foram cultivados em uma estufa a 20 - 25°C sob luz natural em adubo composto convencional em vasos de 19 centímetros de diâmetro. Às três semanas de idade, as mudas foram pulverizadas até escoar com um controle (água destilada) ou a composição como descrita no Exemplo 1 (600, 1200, e 1800 ul L"1) uma vez por semana. Começando em quatro semanas de idade, as mudas foram então irrigadas com NaCI 35 mM, 70 mM, ou 140 mM duas vezes por semana, e esse tratamento foi continuado por 10semanas a partir do início do tratamento com sal. As plantas foram colhidas nos intervalos descritos, e medidas fisiológicas foram tomadas e atividades de enzimas antioxidantes determinadas como descrito acima.

Como mostrado na Figura 9, o tamanho da raiz e broto das plantas diminuiu com o aumento da salinidade em torno da nona semana de tratamento. A composição da presente invenção aumentou o tamanho da raiz e broto de plantas sob estresse por sal nas concentrações maiores (1200 e 1800 ul L"1) e os níveis mais elevados de sal (70 e 140 mM NaCI). De forma semelhante (vide a Figura 10), o RWC da folha diminuiu significativamente sob estresse por 70 ei 40 mM de NaCI. A aplicação da composição da presente invenção melhorou a redução no RWC da folha observado durante a aplicação dé NaCI sozinho, indicando uma redução nas perdas de água induzidas pela salinidade. A fluorescência da clorofila isto é, a eficácia fotossintética de PS II (razão Fv/Fm) durante o estresse por sal é mostrado na Figura 11. Melhoras na proteção foram observados com a aplicação da composição da presente invenção em torno na semana 9 de tratamento, particularmente na concentração mais elevada de sal (NaCI 140 mM) aplicado, mostrando que o presente método melhorou a eficácia fotossintética em plantas sob condições de estresse por sal.

Voltando-se para os dados para sistemas antioxidantes, a atividade de SOD, um depurador de radical superóxido, é mostrada na Figura 12. A atividade de SOD diminuiu com o aumento da salinidade em comparação aos controles, particularmente na concentração dé 140 mM de NaCI. A composição da presente invenção aumentou a atividade de SOD, particularmente nas concentrações mais elevadas. Similarmente, (vide Figura 13), a presente composição a 1200 e 1800 ul L"1 aumentou a atividade de CAT em 9 semanas após a aplicação de NaCI 35 mM. A catalase é importante porque ela elimina o H202 produzido pela SOD. A presente composição a 600 e 1200 ul L"1 aumentou a atividade de CAT em 9 semanas após a aplicação de NaCI 70 mM. A aplicação da presente composição a 1800 ul L"1 aumentou a atividade de CAT em 9 semanas após a aplicação de NaCI 140 mM a níveis maiores do que o grupo de controle.Similarmente, a composição da presente invenção aumentou AP (que junto com a monodesidroascorbato redutase, desidroascorbato re-dutase, e glutationa redutase auxilia a remover H20; vide Foyer & Halliwell, 1976) e a atividade de GR em tomateiros sob estresse por sal. Em particular, (vide a Figura 14), a atividade AP em plantas expostas a NaCI 35 e 70 mM foi aumentada pela aplicação da presente composição. O aumento observado foi maior em plantas expostas a NaCI 140 mM e 1200 e 1800 ul L"1 da presente composição, alcançando um nível de atividade maior do que o do grupo de controle.

A composição da presente invenção (600 e 1200 ul L"1; vide Figura 15) também aumentou a atividade de GR, particularmente em folhas de tomateiro expostas a 35 e 70 mM. Malondialdeído (uma medida da peroxi-dação de lipídeo) em folhas de tomateiros foi reduzida pelo estresse por sal (Figura 16). A peroxidação de lipídeo reflete o dano oxidativo induzido por radicais livres ao nível celular. Todos os níveis de aplicação da presente composição aumentaram o nível de MDA de tomateiros sob cada condição de salinidade avaliada.

A prolina é considerada uma fonte de carbono e nitrogênio para rápida recuperação de plantas do estresse e crescimento, um estabilizante para membranas e certas macromoléculas, um depurador de radical livre, como uma fonte para energia para regular o potencial redox, e como um regulador para o pH citosólico (Jain, M., Mathur, G„ Koul, S., Sarin, N.B. 2001. Ameliorative effects of proline on salt stress- induced lipid peroxidation in cell lines of groundnut (Arachis hypogea L). Plant Cell Rep. 20: 463-468). O a-cúmulo de prolina aumentou significativamente com o aumento da concentração de salinidade em 9 semanas de tratamento. A presente composição causou aumentos notáveis no conteúdo de prolina de tomateiros submetidos a menor concentração de sal (35 mM).

É conseqüentemente mostrado aqui que o método da presente invenção forneceu proteção aumentada, particularmente sob condições de níveis médios e altos de salinidade do solo (NaCI 70 e 140 mM). O método resultou em atividade aumentada de várias enzimas antioxidantes sob níveisdiferentes de salinidade. Similarmente, o crescimento vegetativo de plantas sob condições de excesso de salinidade foi melhorado.

A descrição anterior da modalidade preferida dessa invenção foi apresentada para fins de ilustração e descrição. Não é pretendido ser aprofundado ou limitar a invenção à forma precisa divulgada. Modificações ou variações óbvias são possíveis tendo em vista os ensinamentos acima. Por exemplo, nutrientes ou fontes de nutrientes adicionais tais como minerais traço, vitaminas, fontes de açúcar tais como melados, e semelhantes poderiam ser adicionados para fornecer benefícios adicionais à planta tratada. Ainda adicionalmente, organismos benéficos conhecidos tais como Lactobacilli poderiam ser adicionados para incluir um efeito inibitório competitivo contra o crescimento de patógenos de plantas. Conservantes alternativos poderiam ser adicionados para aumentar a vida útil.

A modalidade foi escolhida e descrita para fornecer a melhor i-lustração dos princípios da invenção e sua aplicação prática para assim permitir um técnico versado na área utilizar a invenção em várias modalidades e com várias modificações como são adequadas para o uso particular contemplado. Todas as tais modificações e variações estão dentro do escopo da invenção como determinado pelas reivindicações anexas quando interpretadas de acordo com a amplitude para qual elas são justamente, legalmente e imparcialmente designadas.

Claims

1. Método para reduzir os efeitos de estresse abiótico em uma planta, o método compreendendo aplicar uma composição que compreende uma parede celular de levedura em uma quantidade eficaz para prevenir ou reduzir os efeitos prejudiciais do estresse abiótico.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende pelo menos um mananoligossacarídeo derivado de levedura.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a composição é formulada para aplicação como um spray foliar ou como um líquido para o solo.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a composição é derivada de uma espécie de levedura selecionada a partir do grupo que consiste em Saccharomyces, Cândida, Kluyveromyces e Torulaspora.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, em que a composição é derivada de Saccharomyces cerevisiae.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, em que a composição é derivada da cepa NCYC 1026 de Saccharomyces cerevisiae.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende ainda pelo menos um extrato de planta derivado de Yucca.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, em que o extrato de planta é produzido por cortar, comprimir, macerar, espremer ou triturar a dita planta Yucca e obter um extrato líquido a partir dela.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o estresse abiótico é exposição a salinidade excessiva.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a planta é um tomateiro.

11. Método para induzir resistência ao estresse abiótico em uma planta, que compreende aplicar uma composição que compreende uma parede celular de levedura e pelo menos um extrato de planta derivado de Yucca em uma quantidade eficaz para prevenir ou reduzir os efeitos prejudiciais do estresse abiótico.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, em que a composição inclui pelo menos um mananoligossacarídeo derivado de levedura.

13. Método de acordo com a reivindicação 11, em que a composição é formulada para aplicação como um spray foliar ou como um líqui- do para o solo.

14. Método de acordo com a reivindicação 11, em que a parede celular de levedura é derivada de uma espécie selecionada a partir do grupo que consiste em Saccharomyces, Cândida, Kluyveromyces e Torulaspora.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, em que a parede celular de levedura é derivada de Saccharomyces cerevisiae.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, em que a parede celular de levedura é derivada da cepa NCYC 1026 de Saccharomyces cerevisiae.

17. Método de acordo com a reivindicação 11, em que o extrato de planta é produzido por cortar, comprimir, macerar, espremer ou triturar aplanta Yucca e obter um extrato líquido a partir da mesma.

18. Método de acordo com a reivindicação 11, em que o estresse abiótico é exposição a salinidade excessiva.

19. Método de acordo com a reivindicação 11, em que a planta é um tomateiro.