PT1863352E

PT1863352E - Resistência ao stresse abiótico em plantas

Info

Publication number: PT1863352E
Application number: PT67403717T
Authority: PT
Inventors: Geoff Frank; Ege N Tosun
Original assignee: Improcrop U S A Inc
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2014-05-09
Also published as: BRPI0608647A2; ES2460990T3; US20100144525A1; EP1863352B1; EP1863352A4; MX2007012128A; EP1863352A1; TR200706594T2; US8053391B2; WO2006105477A1

Description

ΕΡ1863352Β1

DESCRIÇÃO

RESISTÊNCIA AO STRESSE ABIÓTICO EM PLANTAS

Esse pedido reivindica o beneficio dos Pedidos de Patente Provisórios US N° de Série 60/666.873 depositado em 31 de Março de 2005 e 60/755.290 depositado em 30 de Dezembro de 2005.

Campo Técnico

Essa invenção refere-se ao controlo de stresse abiótico em plantas. Em particular, a invenção refere-se a métodos e composições para prevenção ou redução de efeitos prejudiciais de stresse abiótico tais como exposição a alta salinidade do solo. Os métodos da invenção compreendem a aplicação de composições que compreendem uma preparação de parede celular de levedura a uma planta para prevenir ou reduzir os efeitos prejudiciais de stresse abiótico.

Antecedentes da Invenção O stresse abiótico pode ser definido de uma forma ampla como um grupo de fatores sem vida, que podem resultar em efeitos prejudiciais para plantas. Exemplos de estímulos causadores de stresse abiótico incluem excessiva salinidade do solo (assim como outras condições adversas do solo), aridez, ventos fortes, metais pesados, herbicidas, e extremos de temperatura. Tais estímulos causadores de stresse podem promover a geração de espécies reativas de oxigénio em células fotossintéticas, e morte celular por stresse abiótico pode portanto ser em parte um resultado de dano oxidativo.

Como um exemplo, práticas agrícolas e manejo de 1 ΕΡ1863352Β1 irrigação pobre em regiões húmidas e secas frequentemente resultam em solos salinos e gípseos com uma baixa produtividade. De fato, a salinização secundária que resulta de manejo de irrigação pobre afeta aproximadamente 20 % das terras irrigadas por todo o mundo. Dessa forma, estímulos causadores de stresse tais como stresse por sal representam uma séria limitação à produtividade do solo. Melhorar a produção da safra em solos submetidos a limitações de salinidade e outros estímulos causadores de stresse é um objetivo constante e necessidade na técnica. Vários métodos têm sido considerados para reduzir os efeitos prejudiciais de stresse abiótico, incluindo meios genéticos tais como a adição de transgenes para antioxidantes (para um exemplo, veja-se C. Gisbert et al, Plant Physiology 2000, 123 (1), 393-402). Além disso, é conhecido que um provocador de glicoproteína de resposta ao stresse de paredes celulares de Phytoftora megasperma e provocadores de glicopéptido derivados de extratos de levedura proporcionam respostas diferentes em células de tomate (C. W. Basse et al, Plant Physiology 1992, 98 (4), 1239-1247). Melhorias resultantes têm sido limitadas, entretanto, devido a complexidade do sistema antioxidante de plantas, e aos vários outros elementos da fisiologia de plantas que contribuem para (ou diminuem) a tolerância ao stresse. Consequentemente, permanece uma necessidade na técnica de métodos e composições para melhorar a resistência de plantas a estímulos causadores de stresse tais como a alta salinidade do solo. A presente invenção proporciona métodos para reduzir ou prevenir efeitos prejudiciais de stresse abiótico em plantas, que compreende a aplicação a elas de composições que compreendem uma parede celular de levedura. A aplicação das composições da presente invenção reduz de forma surpreendente ou evita os efeitos prejudiciais de estímulos causadores de stresse 2 ΕΡ1863352Β1 tais como alta salinidade do solo em plantas.

Sumário da Invenção

De acordo com os propósitos da presente invenção como no presente documento descrita, num aspeto da presente invenção um método é proporcionado para reduzir os efeitos de stresse abiótico numa planta, o método compreende aplicar uma composição que compreende uma parede celular de levedura numa quantidade eficaz para prevenir ou reduzir os efeitos prejudiciais do stresse abiótico. A composição pode compreender pelo menos um mananoligossacárido derivado de levedura. A composição pode ser formulada para aplicação como um spray foliar ou como um liquido para o solo. A parede celular de levedura da composição pode ser derivada de uma espécie de levedura selecionada a partir do grupo que consiste em Saccharomyces, Candida, Kluyveromyces e Torulaspora. Numa forma de realização, a composição da parede celular de levedura pode ser derivada de Saccharomyces cerevisiae, Em outra forma de realização ainda, a parede celular de levedura é derivada da estirpe NCYG 1026 de Saccharomyces cerevisiae. A composição pode ainda compreender pelo menos um extrato de planta derivado de Yucca, que pode ser produzida por cortar, comprimir, macerar, espremer ou triturar pelo menos uma porção da planta Yucca e obter um extrato liquido a partir dela. O método da presente invenção é eficaz em proporcionar efeitos protetores contra uma variedade de estímulos causadores de stresse abióticos, incluindo exposição à salinidade excessiva. O método é eficaz em proporcionar efeitos protetores para qualquer plantação de vegetal, forragem, plantação de fruta, plantação de pomar, ou plantação de campo. Numa forma de realização, o método é 3 ΕΡ1863352Β1 praticado numa plantação de fruta tal como um tomateiro.

Em outro aspeto da presente invenção, é proporcionado um método para induzir resistência ao stresse abiótico numa planta, que compreende aplicar uma composição que compreende uma parede celular de levedura e pelo menos um extrato de planta derivado de Yucca numa quantidade eficaz para prevenir ou reduzir os efeitos prejudiciais do stresse abiótico. A parede celular de levedura e o extrato de planta podem ser substancialmente como descritos acima, e podem ser formulados como é conhecido na técnica para aplicação como um spray foliar ou como um líquido para o solo.

Breve Descrição dos Desenhos

Os desenhos anexos, que estão incorporados e formam uma parte da memória descritiva, ilustram vários aspetos da presente invenção e junto com a descrição servem para explicar os princípios da invenção. Nos desenhos: A Figura 1 mostra o conteúdo relativo de água (RWC) de folhas de tomateiro sob exposição à salinidade (A = composição de parede celular de levedura mais NaCl 100 mM, S = composição de parede celular de levedura, * = significativamente diferente de S em P < 0,05); A Figura 2 mostra a condutância estomática de folhas de tomateiro durante exposição a salina; A Figura 3 mostra a fluorescência da clorofila (razões Fv/Fm) durante stresse com sal demonstrando o efeito protetor da presente composição de parede celular de levedura durante o stresse com sal; A Figura 4 mostra a atividade de superóxido dismutase 4 ΕΡ1863352Β1 (SOD) em folhas de tomateiro durante o stresse com sal, e demonstra um aumento significativo na atividade de SOD em folhas tratadas com a composição de parede celular de levedura em comparação com folhas apenas com stresse por sal (P < 0,05); A Figura 5 mostra atividade de catalase (CAT) em folhas de tomateiro durante stresse por sal e mostra um aumento na atividade de CAT em folhas tratadas com a composição da presente invenção; A Figura 6 mostra atividade de ascorbato peroxidase (AP) em folhas de tomateiro durante stresse por sal, e mostra um aumento na atividade de AP com a aplicação de composição de parede celular de levedura no dia 28 do stresse por sal; A Figura 7 mostra uma melhora na atividade da peroxidase (POX) em folhas sob stresse por sal tratadas com a presente composição em comparação a folhas sob stresse por sal; A Figura 8 mostra uma redução no impacto de stresse por NaCl sobre a peroxidação de lipídios de tomateiro (malondialdeído, MDA) pela aplicação da presente composição; A Figura 9 representa o tamanho da raiz e do broto de tomateiros expostos a níveis variados de stresse por sal (C = controlo de água destilada; AI = composição de parede celular de levedura a 600 μΐ L”1; A2 = composição de parede celular de levedura a 1200 μΐ L-1; A3 = composição de parede celular de levedura a 1800 μΐ ΙΓ1; 35 = NaCl 35 mM; 35A1 = composição de parede celular de levedura a 600 μΐ L_1 + NaCl 35 mM; 35A2 = 5 ΕΡ1863352Β1 composição de parede celular de levedura a 1200 μΐ L + NaCl 35 mM; 35A3 = composição de parede celular de levedura a 1800 μΐ L”1 + NaCl 35 mM; 7 0 = NaCl 70 mM; 70A1 = composição de parede celular de levedura a 600 μΐ L 1 + NaCl 7 0 mM; 7 0A2 = composição de parede celular de levedura a 1200 μΐ IA1 + NaCl 70 mM; 70A3 = composição de parede celular de levedura a 1800 μΐ IA1 + NaCl 70 mM; 140 = 140 mM NaCl; 140Ά1 = composição de parede celular de levedura a 600 μΐ IA1 + NaCl 140 mM; 140A2 = composição de parede celular de levedura a 1200 yl L 1 + NaCl 140 mM; 140A3 = composição de parede celular de levedura a 1800 μΐ LA1 + NaCl 140 mM); A Figura 10 representa RWC de tomateiros expostos a níveis variados de stresse por sal (NaCl 35, 70, 140 mM) ; A Figura 11 representa eficácia fotossintética (Fv/Fm) de tomateiros expostos a NaCl 140 mM; A Figura 12 mostra a atividade de SOD em folhas de tomateiros em níveis variados de stresse por sal (NaCl 35, 70, 140 mM); A Figura 13 mostra atividade de CAT em folhas de tomateiro em níveis variados de stresse por sal (NaCl 35, 70, 140 mM); A Figura 14 mostra atividade de AP em folhas de tomateiro em níveis variados de stresse por sal (NaCl 35, 70, 140 mM); A Figura 15 mostra a atividade de glutationa redutase (GR) em folhas de tomateiro em níveis variados de stresse por sal (NaCl 35, 70, 140 mM); 6 ΕΡ1863352Β1 A Figura 16 representa o conteúdo de MDA em folhas de tomateiro em níveis variados de stresse por sal (NaCl 35, 70, 140 mM); e A Figura 17 representa o conteúdo de prolina em folhas de tomateiro em níveis variados de stresse por sal (NaCl 35, 70, 140 mM).

Agora será feita referência em pormenores à forma de realização preferida da invenção, um exemplo da qual está ilustrado nos desenhos anexos.

Descrição Detalhada da Invenção

Os exemplos a seguir são apresentados em suporte de e para ilustrar adicionalmente a invenção como descrita no presente documento.

De acordo com a necessidade da técnica identificada acima, a presente invenção proporciona métodos para reduzir ou prevenir efeitos prejudiciais de stresse abiótico em plantas que compreende a aplicação a elas de composições que compreendem uma parede celular de levedura. A composição pode ainda incluir opcionalmente um extrato derivado de planta Yucca.

Quanto a plantas inteiras, estímulos causadores de stresse 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 stresse por déficit de água, a concentração aumentada de certos iões que resulta 7 ΕΡ1863352Β1 em toxicidade metabólica, e deficiências nutricionais. Várias plantas respondem rapidamente a stresses 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 se acredita que o stresse abiótico resulte em produção aumentada de radicais livres (espécies reativas de oxigénio) da planta, perturbando a homeostase normal entre a produção e destoxificação de radicais livres. Espécies reativas de oxigénio (ROS) incluem o radical superóxido, peróxido de hidrogénio, radical hidroxilo, e oxigénio singleto. Embora esses radicais livres sejam subprodutos normais de processos essenciais para a vida da planta, eles também são produtos quimicos altamente reativos que podem danificar sistemas vivos se 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 que neutralizam os mesmos, tais como peroxidase, superóxido 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 levedura e 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 se sabe 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 inibição competitiva (Wisniewski e Wilson. 1992. Biological control of postharvest diseases of fruits and vegetables: Recent advances. Hort. Science 27: 8 ΕΡ1863352Β1 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 Biotechnology 73: 413-418). Entretanto, o potencial para redução de stresse abiótico usando uma preparação de levedura morta ainda não foi avaliado.

Procedimentos Experimentais

Os procedimentos experimentais a seguir aplicam-se aos exemplos revelados no presente documento. A. Parâmetros de crescimento

Raizes 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) 0 conteúdo relativo de água da folha foi determinado pela medição de pesos frescos (FW) de seis discos de folha de cada grupo experimental. Os discos foram então suspensos sobre água desionizada 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. 9 ΕΡ1863352Β1 D. Fluorescência de clorofila A eficácia fotossintética do fotossistema II (PS II) foi medida com um analisador de eficácia de planta portátil (HANSATECH Inst. Ltd., Norfolk, RU) . As razões Fv/Fm foram calculadas para comparar a eficácia fotossintética de PS II. E. Atividades de enzima antioxidante

As amostras de folhas foram homogeneizadas em tampão de fosfato de sódio 50 nM (pH 7,8) gelado contendo EDTA.Na2 1 mM e 5 % (p/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 espectrofotometricamente (Beauchamp, C., e

Fridovich, I. 1971. Superoxide dismutase: Improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Anal. Biochem. 44: 276-287). A peroxidase (POX; EC 1.11.1.7) foi determinada de acordo com Herzog 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 chioroplast. 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 enzymatishcen Analyse. Akademie Verlag, Berlin. Vol. 1, pp 636-647). A glutationa redutase (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 reductase in chloroplasts: a proposed role in 10 ΕΡ1863352Β1 ascorbic acid metabolism. Planta 133: 21-25). F. Peroxidacão de lípidos 0 nível de peroxidação de lípidos foi determinado em termos de conteúdo de malondialdeído (MDA) usando um método de ácido tiobarbitúrico [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 proline for water-stress studies. Plant Soil 39: 205-207).

Exemplo 1

As folhas de mudas de tomate de duas semanas de idade foram expostas a stresse por sal. As folhas foram pulverizadas por um período de 4 semanas tanto com água destilada (como um controlo) 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 estirpe 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), benzoato 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 11 ΕΡ1863352Β1 da presente invenção por um período de 4 semanas, as mudas foram expostas a NaCl 100 mM por um período de 6 semanas. As amostras de folha foram obtidas nos dias 0, 28, e 43 após o início do stresse 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 anteriormente. A composição de parede celular não teve efeito significativo sobre o tamanho da raiz e broto de tomate em plantas expostas a stresse por sal (dados não mostrados) . Como mostrado no Quadro 1, os efeitos do stresse por sal sobre o peso fresco do broto, peso seco do broto, e peso seco da raiz foram suavizados pela composição dessa invenção. 12 ΕΡ1863352Β1

Quadro 1. Peso de raiz e broto de tomateiro após stresse

Dia Controlo por sal. Peso fresco do broto (g) Parede celular de levedura + NaCl NaCl 0 9, 38 ± 1,83 9,00 ± 0,25 - 28 25,35 ± 2,91 17,75 ± 4,45 16,38 ± 2,41 43 26,29 ± 2,02 20,07 ± 3,12 15,84 ± 3,15 Dia Controlo Peso seco do broto (g) Parede celular de levedura + NaCl NaCl 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 Dia Controlo Peso fresco da raiz (g) Parede celular de levedura + NaCl NaCl 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 Dia Controlo Peso seco da raiz (g) Parede celular de levedura + NaCl NaCl 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. Consequentemente, um efeito positivo do presente método sobre os parâmetros de crescimento de plantas tratadas foi 13 ΕΡ1863352Β1 visto na presença de stresse por sal.

Com relação às Figuras, a composição da presente invenção foi protetora contra a diminuição do RWC na folha estimulado por stresse por sal (Figura 1). Proteção contra redução do conteúdo de água da folha induzido 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 hidrogénio; Figura 5) ascorbato peroxidase (Figura 6), peroxidase (Figura 7), e peroxidação de lípido (Figura 8) sofreram impacto negativo pelo stresse por sal. 0 método da presente invenção foi uniformemente protetor contra as diminuições nessas medidas de stresse de plantas causado pelo stresse por sal.

Consequentemente, é mostrado que o método da presente invenção reduziu eficazmente diminuições no peso seco de raiz e broto causados pela excessiva salinidade do solo. 0 método ainda aumentou a capacidade de reter água, e protegeu a turgência das plantas contra desidratação induzida pela tal salinidade do solo. 0 fechamento estomático em resposta ao stresse por sal foi suprimido, sugerindo que a absorção de C02 da planta pôde ser mantida mesmo sob condições de stresse. A diminuição na fotoinibição na eficácia em PSII causada pela salinidade do solo foi reduzida. Ainda, a atividade de várias enzimas envolvidas na destoxificação de radicais livres ou na regeneração de enzimas que destoxificam radicais livres foi preservada mesmo sob condições de stresse 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. Consequentemente um método eficaz para proporcionar proteção total da planta para plantas sob estímulos 14 ΕΡ1863352Β1 causadores de stresse abióticos tais como salinidade do solo é proporcionado.

Exemplo 2

Tomateiros híbridos F1 (Lycopersicon esculentum Mill cv. Zeraim Gedera) foram cultivados numa 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 controlo (água destilada) ou a composição como descrita no Exemplo 1 (600, 1200, e 1800 μΐ L”1) uma vez por semana. Começando em quatro semanas de idade, as mudas foram então irrigadas com NaCl 35 mM, 70 mM, ou 140 mM duas vezes por semana, e esse tratamento foi continuado por 10 semanas 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 stresse por sal nas concentrações maiores (1200 e 1800 μΐ L_1) e os níveis mais elevados de sal (70 e 140 mM NaCl) . De forma semelhante (veja-se a Figura 10) , o RWC da folha diminuiu significativamente sob stresse por 70 e 140 mM de NaCl. A aplicação da composição da presente invenção melhorou a redução no RWC da folha observado durante a aplicação de NaCl 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 stresse por sal é mostrada na Figura 11. Melhoras na proteção foram observadas com a 15 ΕΡ1863352Β1 aplicação da composição da presente invenção em torno na semana 9 de tratamento, particularmente na concentração mais elevada de sal (NaCl 140 mM) aplicada, mostrando que o presente método melhorou a eficácia fotossintética em plantas sob condições de stresse 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 controlos, particularmente na concentração dè 140 mM de NaCl. A composição da presente invenção aumentou a atividade de SOD, particularmente nas concentrações mais elevadas. Similarmente, (veja-se Figura 13), a presente composição a 1200 e 1800 μΐ L-1 aumentou a atividade de CAT em 9 semanas após a aplicação de NaCl 35 mM. A catalase é importante porque ela elimina o H202 produzido pela SOD. A presente composição a 600 e 1200 μΐ L”1 aumentou a atividade de CAT em 9 semanas após a aplicação de NaCl 70 mM. A aplicação da presente composição a 1800 μΐ L”1 aumentou a atividade de CAT em 9 semanas após a aplicação de NaCl 140 mM a níveis maiores do que o grupo de controlo.

Similarmente, a composição da presente invenção aumentou AP (que junto com a monodesidroascorbato redutase, desidroascorbato redutase, e glutationa redutase auxilia a remover H20; veja-se Foyer e Halliwell, 1976) e a atividade de GR em tomateiros sob stresse por sal. Em particular, (veja-se a Figura 14), a atividade AP em plantas expostas a NaCl 35 e 70 mM foi aumentada pela aplicação da presente composição. O aumento observado foi maior em plantas expostas a NaCl 140 mM e 1200 e 1800 μΐ L_1 da presente composição, alcançando um nível de atividade maior do que o do grupo de controlo. 16 ΕΡ1863352Β1 A composição da presente invenção (600 e 1200 μΐ L_1; veja-se Figura 15) também aumentou a atividade de GR, particularmente em folhas de tomateiro expostas a 35 e 70 mM. Malondialdeído (uma medida da peroxidação de lipido) em folhas de tomateiros foi reduzida pelo stresse por sal (Figura 16). A peroxidação de lipido 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 nitrogénio para rápida recuperação de plantas do stresse 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: 463-4 68) . O acúmulo 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 consequentemente mostrado no presente documento que o método da presente invenção proporcionou proteção aumentada, particularmente sob condições de níveis médios e altos de salinidade do solo (NaCl 70 e 140 mM) . O método resultou em atividade aumentada de várias enzimas antioxidantes sob níveis diferentes de salinidade. Similarmente, o crescimento vegetativo de plantas sob condições de excesso de salinidade foi melhorado. 17 ΕΡ1863352Β1

Nutrientes ou fontes de nutrientes adicionais tais como minerais traço, vitaminas, fontes de açúcar tais como melados, e semelhantes poderiam ser adicionados para proporcionar 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 agentes patogénicos de plantas. Conservantes alternativos poderiam ser adicionados para aumentar a vida útil. 18 ΕΡ1863352Β1

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • US 66687305 P [0001] • US 60755290 B [0001]

Literatura não relacionada com patentes referida na descrição • C. GISBERT et al. Plant Physiology, 2000, vol. 123 (1), 393-402 [0005] • C. W. BASSE et al. Plant Physiology, 1992, vol. 98 (4), 1239-1247 [0005] • WISNIEWSKI ; WILSON. Biological control of postharvest diseases of fruits and vegetables: Recent advances. Hort. Science, 1992, vol. 27, 94-98 [0016] • ARRAS et al. Biocontrol by yeasts of blue mould of citrus fruits and the mode of action of an isolate of Pichia guilliermondii. J. Hort. Sei. and Biotechnology, 1998, vol. 73, 413-418 [0016] • BEAUCHAMP, C. ; FRIDOVICH, I. Superoxide dismutase: Improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Anal. Biochem., 1971, vol. 44, 276-287 [0022] • HERZOG, V. ; FAHIMI, H. Determination of the activity of peroxidase. Anal. Biochem., 1973, vol. 55, 554-562 [0022] • NAKANO, Y. ; ASADA, K. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate specific peroxidase in spinach 19 ΕΡ1863352Β1 chloroplast. Plant Cell Physiol., 1981, vol. 22, 867— 880 [0022] • BERGMEYER, N. Methoden der enzymatishcen Analyse.

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Claims

ΕΡ1863352Β1 REIVINDICAÇÕES 1. Um método para reduzir os efeitos de stresse abiótico numa planta, o método compreende aplicar uma composição que compreende uma parede celular de levedura numa quantidade eficaz para prevenir ou reduzir os efeitos prejudiciais do stresse abiótico.
2. 0 método de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende pelo menos um mananoligossacárido derivado de levedura.
3. 0 método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a composição é formulada para aplicação como um spray foliar ou como um liquido para o solo.
4. 0 método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a composição é derivada de uma espécie de levedura selecionada a partir do grupo que consiste em Saccharomyces, Candida, Kluyveromyces e Torulaspora.
5. 0 método de acordo com a reivindicação 4, em que a composição é derivada de Saccharomyces cerevisiae.
6. 0 método de acordo com a reivindicação 5, em que a composição é derivada da estirpe NCYC 1026 de Saccharomyces cerevisiae.
7. O método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a composição compreende ainda pelo menos um extrato de planta derivado de Yucca.
8. O método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o extrato de planta é produzido por cortar, comprimir, macerar, espremer ou triturar a dita 1 ΕΡ1863352Β1 planta Yucca e obter um extrato líquido a partir dela.
9. 0 método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o stresse abiótico é exposição a salinidade excessiva.
10. O método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a planta é um tomateiro.
11. Um método para induzir resistência ao stresse abiótico numa planta que compreende aplicar uma composição que compreende uma parede celular de levedura e pelo menos um extrato de planta derivado de Yucca numa quantidade eficaz para prevenir ou reduzir os efeitos prejudiciais do stresse abiótico.
12. O método de acordo com a reivindicação 11, em que a composição inclui pelo menos um mananoligossacárido derivado de levedura.
13. O método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, em que a composição é formulada para aplicação como um spray foliar ou como um líquido para o solo.
14. O método de acordo com qualquer das reivindicações 11-13, em que a parede celular de levedura é derivada de uma espécie selecionada a partir do grupo que consiste em Saccharomyces, Candida, Kluyveromyces e Torulaspora.
15. O método de acordo com a reivindicação 14, em que a parede celular de levedura é derivada de Saccharomyces cerevisiae.
16. O método de acordo com a reivindicação 15, em que a parede celular de levedura é derivada da estirpe NCYC 1026 2 ΕΡ1863352Β1 de Saccharomyces cerevisiae.
17. 0 método de acordo com qualquer das reivindicações 11- 16, em que o extrato de planta é produzido por cortar, comprimir, macerar, espremer ou triturar a planta Yucca e obter um extrato liquido a partir da mesma.
18. 0 método de acordo com qualquer das reivindicações 11- 17, em que o stresse abiótico é exposição a salinidade excessiva.
19. 0 método de acordo com qualquer das reivindicações 11- 18, em que a planta é um tomateiro. Lisboa, 29 de Abril de 2014 3