Melia azedarach L. extract induced the production of phytocystatin in passion fruit leaves

• Published in: Hoehnea Vol. 48
• Main Authors: Rodrigues, Alyne Bispo, Siqueira Junior, César Luis
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Instituto de Pesquisas Ambientais 2021; Instituto de Botânica
• Subjects: cinamomo; cystatin; plant defense; plant extract; PLANT SCIENCES; plant defense; plant extract; cystatin; extrato vegetal; cinamomo; cistatina; defesa vegetal
• ISSN: 0073-2877; 2236-8906; 2236-8906
• DOI: 10.1590/2236-8906-98/2019

ABSTRACT Phytocystatins belong to the family of cysteine proteinases inhibitors. These proteinase inhibitors have crucial functions in plant defense against insects and pathogens attack. In the present study Melia azedarach L. extract acts as an elicitor of plant defense responses in passion fruit seedlings inducing the increase of a phytocystatin levels in of these plants. The leaf protein content of the seedlings was extracted 24 hours after treatment with plant extract and analyzed for the induction of proteinase inhibitor activity. The results demonstrated the induction of a ~ 60 kD phytocystatin (Pfcyst) that has in vitro inhibitory effects against papain. These findings suggest that M. azedarach plant extracts may act as a potential activator of induced resistance against insects and pathogens by upregulating cystatin proteins synthesis in passion fruits plants. Thus, the use of plant extracts as biodefensives could reduce the use of pesticides in economically important agricultural crops. RESUMO As fitocistatinas pertencem à familia de inibidores de proteinase cisteínica. Esses inibidores de proteinase têm função crucial na defesa de plantas contra o ataque de insetos e patógenos. No presente estudo, extrato de Melia azedarach L. atuam como um eliciador da resposta de defesa em plântulas de maracujá induzindo o aumento dos níveis de fitocistatinas nessas plantas. O conteúdo proteico foliar dessas plântulas foi extraído 24 horas após o tratamento com o extrato vegetal e analisado quanto a indução da atividade do inibidor de proteinase. Os resultados demonstraram a indução de uma fitocistatina (Pfcyst) de ~60 kDa que possui efeito inibitório in vitro contra a papaína. Essas descobertas sugerem que o extrato da planta M. azedarach pode atuar como um potencial ativador da resistência induzida contra insetos e patógenos por regular positivamente a síntese de proteínas cistatinas em plantas de maracuja. Dessa forma, o uso de extratos vegetais como biodefensivos poderia reduzir o uso de agrotóxicos em culturas agrícolas economicamente importantes.