Calcium-mediated reduction of soft rot disease in Chinese cabbage

Resumo

A podridão mole da couve-chinesa é uma doença de grande importância econômica para o estado de Pernambuco, Brasil. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito de duas fontes de cálcio em diferentes concentrações (nitrato de cálcio [Ca(NO3)2] em 0, 0,15 e 0,3 g l−1 e cloreto de cálcio (CaCl2) em 0, 1 e 5 g l−1) que foram aplicadas através de dois métodos (pulverização foliar e irrigação do solo) no controle da podridão mole. Além disso, teve como objetivo analisar a absorção de cálcio pela planta e determinar o papel do cálcio na estrutura foliar e celular por meio de microscopia. O Ca(NO3)2 aplicado por ambos os métodos foi eficaz no controle da podridão mole causada por Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, pois reduziu a doença em até 48,5 % quando pulverizado nas folhas (0,15 g l−1). Um aumento significativo no teor de cálcio nas folhas foi observado apenas nas plantas que foram pulverizadas com doses mais altas de Ca(NO3)2 e CaCl2. Em todos os tratamentos com cálcio, as análises de microscopia óptica revelaram um aumento no número de cloroplastos e uma melhor estruturação do parênquima paliçado, enquanto as análises de microscopia eletrônica de transmissão revelaram um aumento na espessura da parede celular, que foi especialmente evidente no tratamento com 0,15 g l−1 de Ca(NO3)2 aplicado por pulverização foliar e irrigação do solo.

Abstract

Soft rot of Chinese cabbage is a disease of great economic importance to the State of Pernambuco, Brazil. The present study aimed to evaluate the effect of two calcium sources in different concentrations (calcium nitrate [Ca(NO₃)₂] at 0, 0.15 and 0.3 g l⁻¹ and calcium chloride (CaCl₂) at 0, 1 and 5 g l⁻¹) that were applied through two methods (leaf spraying and soil drenching) on the control of soft rot. Further, it aimed to analyze calcium absorption by the plant and to determine calcium’s role in leaf and cell structure using microscopy. Ca(NO₃)₂ applied by both methods was effective in controlling soft rot caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, as it reduced the disease by up to 48.5 % when sprayed onto the leaves (0.15 g l⁻¹). A significant increase in the leaf calcium content was observed only in the plants that were sprayed with higher doses of Ca(NO₃)₂ and CaCl₂. In all of the calcium treatments, light microscopy analyses revealed an increased number of chloroplasts and improved structuring of the palisade parenchyma, while transmission electron microscopy analyses revealed an increased cell wall thickness that was especially evident for the 0.15 g l⁻¹ Ca(NO₃)₂ treatment applied by leaf spraying and soil drenching.