Distribution of silicon in cucumber leaves during infection by powdery mildew fungus (Sphaerotheca fuliginea)

Resumo

A distribuição do silício na epiderme das folhas do pepino (Cucumis sativus L.) cultivado em soluções nutritivas hidropônicas suplementadas com silicatos solúveis foi examinada por meio de microscopia eletrônica de varredura e análise de raios X por dispersão de energia. O silício foi encontrado principalmente nas células que circundam as bases dos pelos do tricoma. Durante a infecção por Sphaerotheca fuliginea (Schlecht.:Fr.) Poll., as áreas da parede celular do hospedeiro adjacentes às hifas em germinação apresentaram morfologia de superfície alterada e altas concentrações de silício. As medições do comprimento total das hifas por colônia mostraram que as colônias de fungos cultivadas em plantas tratadas com silicato eram significativamente menores do que as colônias de fungos cultivadas em plantas de controle. Nos estágios iniciais da infecção, a presença de colônias circundantes com alto teor de silício foi correlacionada com menor crescimento fúngico.

Abstract

The distribution of silicon in the leaf epidermis of cucumber (Cucumis sativus L.) grown in hydroponic nutrient solutions supplemented with soluble silicates was examined using scanning electron microscopy and energy dispersive x-ray analysis. Silicon was found primarily in cells surrounding the bases of the trichome hairs. During infection by Sphaerotheca fuliginea (Schlecht.:Fr.) Poll., areas of host cell wall adjacent to the germinating hyphae showed altered surface morphology and high concentrations of silicon. Measurements of total hyphal length per colony showed the fungal colonies grown on silicate-treated plants were significantly smaller than fungal colonies grown on control plants. In the early stages of infection, the presence of high silicon surrounding colonies was correlated with lower fungal growth.