P RESENTASJON AV FAKTORER

Estudos histológicos e bioquímicos sobre o processo de parasitismo têm sido feitos por alguns pesquisadores na tentativa de conhecer os mecanismos de resistência dos cafeeiros à Ferrugem.

Do ponto de vista histológico, estes estudos têm abrangido as várias fases do processo de infecção celular, desde as fases mais precoces até a reação final. Na reação mais comum de resistência de C. arabica à Ferrugem, que correspondem a pontuações cloróticas com tumefação, flt, o crescimento do fungo cessa geralmente nas

primeiras fases do processo de infecção como referem Rijo (1972) e Rijo & Rodrigues Jr (1978). Estes pesquisadores referem ainda a um espessamento das paredes e um aumento de volume das células do mesófilo em redor da hifa, originando assim a tumefação. Nesta reação foi ainda observada a presença de calose em células do hospedeiro, nas primeiras fases da infecção, e, em uma fase mais adiantada, detectaram depósitos de lignina, papila e compostos fenólicos (Rijo & Rodrigues Jr., 1978; Tiburzy et al., 1983; Rijo & Vasconcelos, 1984; Martins et al., 1985a; Rijo et al., 1991; Silva et al., 1992). Assim, admite-se que a formação de lignina funcione como um mecanismo complementar de resistência, após a formação de calose e/ou de outros mecanismos de resistência que tenham lugar nas primeiras fases do processo de infecção.

Do ponto de vista bioquímico, Moraes et al. (1971) estudando a resistência em folhas sadias, jovens e adultas de plantas de C. arabica, cultivares Mundo Novo (grupo fisiológico E) e IAC 1120.26 (grupo fisiológico D), observaram que as folhas jovens apresentavam maiores valores, no teor total de fenóis e flavonóides, do que as folhas adultas. As folhas jovens e adultas da cultivar IAC 1120.26 continham valores mais altos de fenóis e flavonóides do que os encontrados para a cultivar Mundo Novo. Nas folhas adultas de ambas as cultivares, havia uma diminuição sensível dos ácidos e ésteres fenólicos e um aumento de flavonóides, além do aparecimento de outros derivados não existentes nas folhas jovens. Estes resultados, sobre a diferente composição fenólica das folhas jovens e adultas, foram semelhantes aos encontrados por Amorim et al. (1978) e Mazzafera & Magalhães (1989). Amorim et al. (1978) estudando algumas interações cafeeiro-Ferrugem não conseguiram relacionar a distribuição diferencial das substâncias fenólicas, entre folhas de cafeeiro resistentes e susceptíveis, com a resistência. No entanto, Maxemiuc-Naccache & Dietrich (1985) detectaram, nas combinações incompatíveis (SH1 x

v5 e SH4 x v5), um aumento dos níveis de fenóis, durante a primeira e segunda semana após

inoculação, sugerindo uma correlação com a resistência.

Mazzafera & Magalhães (1989) detectaram o aparecimento de novos compostos do grupo dos flavonóides na reação de resistência, compostos estes que não estavam presentes na testemunha. Em trabalhos anteriores a este (Rodrigues Jr. et al., 1975b, Martins et al., 1982; 1986; Moraes, 1984) realizados em cafeeiros inoculados com raças avirulentas de H. vastatrix, foi detectada a formação de compostos, de natureza

química não identificada (fitoalexinas), capazes de inibir a germinação dos esporos do fungo. Guedes et al. (1982) e Martins et al. (1982; 1986) verificaram uma ação similar de elicitação de substâncias do tipo das fitoalexinas em folhas de café. Na seqüência dos trabalhos anteriores Guedes (1984) verificou, em combinações incompatíveis de C. arabica-H. vastatrix, a produção de três fitoalexinas do tipo dos sesquiterpenóides, entre os quais o capsidol. Alguns sesquiterpenóides parecem desempenhar um papel importante nos mecanismos de defesa das plantas, pois apresentam um elevado potencial antifúngico. Medeiros et al. (1989) observaram um aumento do teor de cafeína nas fases iniciais da infecção com H. vastatrix, nas plantas resistentes em relação às susceptíveis. Mais tarde, Guedes et al. (1992/1994) detectaram numa interação incompatível um aumento no conteúdo em fenóis totais, acumulação de cafeína, teobromina e fitoalexinas do tipo dos triterpenóides.

Diferenças de atividade da PAL em cafeeiros pertencentes a diferentes genótipos têm sido feitas. Assim, em Catimor e HDT (grupo A) foram detectados níveis de atividade alta e média respectivamente, enquanto que em Caturra e Catuaí (grupo E) os níveis encontrados foram baixos (Tobar & Zamora, 1982; Almario, 1992). Mazzafera & Magalhães (1989) não encontraram diferenças significativas na atividade da PAL entre plantas resistentes (F840C11122-18, SH5 SH2) e susceptíveis (Catuaí, SH5) à raça da

Ferrugem utilizada (raça II, v5). No entanto, a cultivar SH5 SH2 apresentou valores de

atividade enzimática maiores do que a cultivar SH5. Este resultado foi concordante com o

fato das plantas resistentes (SH5 SH2) terem apresentado maior teor de fenóis do que as

plantas susceptíveis (SH5), permitindo especular sobre a capacidade desta enzima afetar o

conteúdo dos compostos fenólicos nas células. Almario (1992) encontrou diferenças significativas entre a atividade da PAL entre as variedades resistentes (Colômbia e HDT) e as variedades susceptíveis (Caturra), sendo a atividade das variedades resistentes muito superior a da susceptível. Porém, não encontrou diferenças significativas de atividade da PAL entre as folhas testemunha e as infectadas pela Ferrugem ao longo do tempo, para qualquer das variedades de cafeeiro que estudou (HDT, Colômbia e Caturra). Estes resultados levaram-no a concluir que, pelo menos aparentemente, a presença da H. vastatrix não induziu a produção da PAL. Apesar disso, esta enzima poderia estar relacionada com os mecanismos de resistência que não envolvem a presença do agente patogênico.

Guedes & Rodrigues Jr (1974) correlacionaram os grupos fisiológicos do café com os padrões eletroforéticos das isoenzimas fenoloxidase em folhas sadias. Sievers et al. (1980) estudaram em laboratório a atividade da peroxidase em folhas de variedades de C. arabica cv. Mundo Novo (SH5) e Mundo Novo x Kent (SH5SH2), após

inoculação com urediniosporos de H. vastatrix raça II (v5). Não detectaram aumento de atividade peroxidásica em quaisquer das variedades, nas primeiras trinta e oito horas após inoculação. Mas nos estádios finais da infecção (após algumas semanas) foi detectado um aumento de atividade na variedade susceptível. Os mesmos pesquisadores, em um trabalho de campo, encontraram uma maior atividade peroxidásica em folhas sadias de HDT e C. canephora do que em C. arabica ou C. racemosa. A atividade da enzima foi cerca de seis vezes maior em HDT (grupo A) do que em C. racemosa (grupo F). Por outro lado, Maxemiuc-Naccache & Dietrich (1985) observaram nas combinações compatíveis um aumento gradual dos níveis de fenóis e das enzimas peroxidase (PO) e polifenoloxidase (PPO), durante as quatro semanas que durou o estudo, que culminou com a esporulação do patógeno. Nas combinações incompatíveis, os níveis de fenóis e das enzimas PO e PPO elevaram-se consideravelmente durante a primeira ou segunda semana após inoculação, sugerindo uma correlação com a resistência. Guedes (1988) também encontrou um aumento de atividade das enzimas PO e PPO na reação de resistência.

Mazzafera & Robinson (2000) relataram que a atividade da PPO foi alta nos estádios iniciais de desenvolvimento das folhas e do endosperma dos frutos de café, como também demonstrado para outras plantas (Dry & Robinson, 1994). Mazzafera & Robinson (2000) relataram que os ácidos clorogênicos são os principais compostos fenólicos em Coffea arabica (5-7% em peso fresco) e, representam aproximadamente 70% dos compostos fenólicos totais. Os ácidos clorogênicos constituem os maiores substratos da PPO do café in vivo e, isto foi coincidente com as afinidades observadas para os diferentes substratos avaliados in vitro. Assim, o cafeeiro pode ser agrupado com aquelas plantas as quais tem relativamente altos níveis constitutívos de atividade da PPO, mas limitada indução por ferimento ou metil jasmonato. Embora, tenham trabalhado com plantas selecionadas e com folhas de comprimentos semelhantes, a variação na atividade da PPO foi considerável entre as plantas. Esses autores sugerem que as variações nas plantas

testemunhas podem ser devido ao reflexo do prévio histórico das plantas, desde a sementeira até o transplante para os vasos do ensaio.

Silva et al. (2001) caracterizaram em um estudo citológico e bioquímico, os mecanismos de resistência da interação C. arabica–H. vastatrix. Confrontaram genótipos do hospedeiro com o do patógeno de forma a definir interações incompatíveis. Na generalidade destas interações, a resistência foi do tipo pós-haustorial. Os primeiros sinais de incompatibilidade traduziram-se em: i) citologicamente, pelo encapsulamento dos haustórios com calose e celulose, pela maior parte das células da planta no local de infecção (reação de hipersensibilidade) e pela acumulação de fenóis; ii) bioquimicamente, pelo aumento de atividade das enzimas peroxidase (anterior à morte celular), fenilalanina amônia-liase (PAL) e quitinases. Cerca de cinco dias após a inoculação, foi registrado um novo aumento na atividade da PO e da PAL, que admite estar relacionado com a lignificação das paredes celulares do hospedeiro. Observações ultra estruturais permitiram detectar a acumulação de material de composição heterogênea (pectinas, polissacarídeos e fenóis) nos espaços intercelulares, em redor das hifas senescentes e em estreita associação com a lamela média. Em uma fase mais avançada do processo de infecção foi ainda observada a hipertrofia das células do hospedeiro, correspondendo macroscopicamente ao tipo de reação flt.