A pressão de pragas e doenças é um dos principais fatores que limitam a produtividade agrícola.Estimativas globais indicam perdas médias de 20% a 30% nas principais culturas, com soja e milho, segundo levantamento publicado na revista Nature Ecology & Evolution 

O avanço do manejo biológico e o entendimento dos mecanismos de defesa das plantas têm permitido novas estratégias para reduzir esses impactos, especialmente por meio da ativação de vias hormonais naturais. 

Entre os hormônios vegetais, o ácido jasmônico se destaca como peça central na resposta contra herbívoros de hábito mastigador e patógenos necrotróficos. O domínio sobre essa via de defesa, bem como o uso de bioinsumos que a estimulam, representa um campo de avanço no manejo integrado de pragas e doenças. 

Neste conteúdo, serão detalhados os mecanismos de ação do ácido jasmônico, a relação de antagonismo com outras vias hormonais, as aplicações práticas de bioinsumos e elicitores e as recomendações para uso estratégico no campo. 

Ficha rápida: ácido jasmônico 

O que é Hormônio vegetal de natureza lipídica (oxilipina) derivado do ácido α-linolênico, com síntese iniciada nos cloroplastos e concluída nos peroxissomos 
Forma ativa Jasmonoil-isoleucina (JA-Ile); forma volátil: jasmonato de metila (MeJA) 
Ativado por Insetos mastigadores, fungos necrotróficos, ferimentos mecânicos e microrganismos benéficos (Bacillus, Trichoderma) que atuam principalmente por priming 
Mecanismo molecular JA-Ile liga-se ao complexo COI1-JAZ, direcionando as proteínas JAZ à degradação e liberando o fator de transcrição MYC2 
Respostas induzidas Inibidores de protease, maior densidade de tricomas glandulares, compostos voláteis (HIPVs), alcaloides e terpenos 
Interação com o AS Predominantemente antagônica: via do AJ (herbívoros e necrotróficos) × via do AS (biotróficos) 
Bioinsumos e elicitores Bacillus spp., Trichoderma spp., fungos micorrízicos, MeJA exógeno, quitosana, extratos de algas (Ascophyllum nodosum) 
Momento de aplicação Preventivo, antes do pico de infestação; intervalo conforme monitoramento e recomendação do produto registrado 

Principais pontos 

  • O ácido jasmônico é o principal hormônio de defesa contra insetos herbívoros de hábito mastigador e fungos necrotróficos. 
  • Sua via é antagônica à do ácido salicílico, responsável pela defesa contra patógenos biotróficos. 
  • Microrganismos benéficos como Bacillus e Trichoderma podem ativar essa via via ISR (resistência sistêmica induzida). 
  • A duração da proteção conferida pelos elicitores varia conforme o bioinsumo, a cultura e as condições ambientais, sendo recomendável definir reaplicações com base no monitoramento e na recomendação do produto registrado. 
  • Alguns insetos, como a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda), evoluíram mecanismos para suprimir ativamente a via do ácido jasmônico. 

O papel do ácido jasmônico na defesa vegetal 

O ácido jasmônico (AJ) é um hormônio vegetal lipídico, derivado do ácido linolênico, sintetizado a partir de etapas nos cloroplastos e nos peroxissomos das células vegetais. 

 Sua forma ativa, o jasmonoil-isoleucina (JA-Ile), resulta da conjugação com o aminoácido isoleucina, sendo responsável pela ativação de genes de defesa das plantas. 

O jasmonato de metila (MeJA), uma forma volátil do hormônio, permite a comunicação entre diferentes órgãos da planta e até mesmo entre plantas vizinhas, ampliando o alcance da resposta defensiva. 

A produção de jasmonatos é amplamente distribuída no reino vegetal, sendo um mecanismo evolutivamente conservado para lidar com estresses bióticos e abióticos. Sua síntese é rápida e altamente regulada, permitindo respostas rápidas e coordenadas a diferentes tipos de estresse. 

Sinais de alerta: quando a planta aciona a rota do ácido jasmônico 

A ativação do ácido jasmônico é desencadeada principalmente por: 

  • Ataque de insetos mastigadores, como lagartas, que causam ruptura celular. 
  • Infecção por fungos necrotróficos, como Botrytis e Alternaria, que promovem necrose tecidual. 
  • Ferimentos mecânicos, que simulam o efeito do ataque de herbívoros de hábito mastigador. 
  • Elicitação por microrganismos benéficos, como Bacillus e Trichoderma, que colonizam as raízes e promovem ISR, preparando a planta (priming) para responder de forma mais rápida e intensa a um ataque. 

Esses estímulos convergem para a rápida produção de jasmonatos, preparando a planta para responder de forma coordenada ao estresse. 

Planta de soja com folhas perfuradas e uma pequena lagarta verde sobre uma das folhas.

Decifrando a sinalização do ácido jasmônico: mecanismos e relevância agronômica 

A sinalização do ácido jasmônico envolve uma cascata bioquímica altamente regulada. O dano celular inicial libera ácido α-linolênico dos galactolipídios das membranas dos cloroplastos, que é convertido em AJ por meio da via octadecanoide, envolvendo enzimas como lipoxigenase (LOX), aleno óxido sintase (AOS) e aleno óxido ciclase (AOC) nos cloroplastos e etapas finais nos peroxissomos. 

O JA-Ile, forma ativa do hormônio, se liga ao receptor COI1, promovendo a degradação das proteínas repressoras JAZ. 

Com a degradação das JAZ, fatores de transcrição como MYC2 são liberados, ativando a expressão de genes de defesa. O resultado é a produção de compostos que dificultam a alimentação de herbívoros de hábito mastigador e limitam o avanço de patógenos necrotróficos. 

Mudanças fisiológicas desencadeadas pelo ácido jasmônico: o que acontece na planta 

A ativação da via do ácido jasmônico desencadeia respostas químicas e anatômicas, entre elas: 

  • Inibidores de protease, que dificultam a digestão de proteínas pelos insetos. 
  • Maior densidade de tricomas nas folhas formadas após o estímulo, atuando como barreira física à locomoção dos insetos e, no caso dos tricomas glandulares, liberando metabólitos repelentes ou tóxicos ao contato. 
  • Compostos voláteis (HIPVs), que atraem inimigos naturais dos herbívoros de hábito mastigador, promovendo defesa indireta. 
  • Alcaloides, terpenos e outros metabólitos tóxicos, específicos de cada espécie vegetal. 

Essas respostas aumentam a resiliência da planta frente a ataques, reduzindo o impacto das pragas. 

O delicado balanço entre ácido jasmônico e ácido salicílico: desafios para o manejo integrado 

A defesa vegetal é regulada por múltiplas vias hormonais, sendo o ácido jasmônico e o ácido salicílico (AS) os principais eixos de resposta.  

A via do AJ atua predominantemente contra contra herbívoros mastigadores e fungos necrotróficos, enquanto a via do AS é direcionada ao combate de patógenos biotróficos, como ferrugens, míldios e vírus. 

Essas vias interagem predominantemente de forma antagônica, embora interações sinérgicas também sejam descritas: a ativação de uma pode suprimir a outra.  

Alguns organismos exploram esse antagonismo: a bactéria Pseudomonas syringae produz coronatina, molécula que imita o JA-Ile e ativa a via do AJ para suprimir a via do AS. Já a mosca-branca (Bemisia tabaci) induz a via do AS, reduzindo as defesas dependentes do AJ 

Por outro lado, a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda) é capaz de suprimir defesas associadas à via do AJ no milho, por meio de compostos presentes em suas fezes que induzem a via de defesa contra patógenos e, assim, exploram o antagonismo entre as rotas. 

Táticas para otimizar o equilíbrio entre rotas de defesa vegetal 

O uso de bioinsumos que ativam a via do ácido jasmônico pode aumentar a tolerância a lagartas e fungos necrotróficos, mas pode reduzir temporariamente a resistência a patógenos biotróficos. 

 Por isso, o planejamento do manejo deve considerar o histórico de pressão de pragas e doenças na área, integrando o uso de elicitores de forma estratégica. 

Bioinsumos que ativam a via do ácido jasmônico 

A indução da resistência sistêmica por bioinsumos é uma das estratégias mais promissoras para o manejo integrado de pragas e doenças. Diversos microrganismos e compostos naturais são capazes de ativar a via do ácido jasmônico, ativando os mecanismos de defesa das plantas. 

Microrganismos benéficos e resistência sistêmica induzida 

  • Bacillus spp.: promovem ISR via ácido jasmônico e etileno, podendo aumentar a tolerância a insetos mastigadores e fungos necrotróficos em culturas como soja e milho, mecanismo já explorado em biofungicidas comerciais como o descrito no controle de mofo-branco. 
  • Trichoderma spp.: modulam as vias do AJ e do AS conforme o estágio de colonização radicular, com resposta inicial associada ao AS e, em seguida, preparação das defesas dependentes de AJ e etileno. 
  • Fungos micorrízicos: preparam as defesas dependentes do AJ, deixando a planta em estado de prontidão para responder ao ataque, com efeitos na parte aérea que variam conforme a espécie de herbívoro. 

Esses microrganismos podem ser aplicados via tratamento de sementes ou no sulco de plantio, conforme a recomendação do produto registrado. 

Elicitores químicos de origem biológica 

  • Jasmonato de metila (MeJA): aplicação exógena ativa a via do AJ, sendo utilizado experimentalmente em horticultura protegida, com atenção ao possível custo de crescimento associado à ativação da defesa.. 
  • Quitosana: polímero natural que ativa múltiplas vias de defesa, incluindo a do AJ. 
  • Extratos de algas (Ascophyllum nodosum): estimulam a sinalização por jasmonatos, podendo contribuir para a resistência a estresses bióticos e abióticos. 

A escolha do bioinsumo deve considerar o alvo biológico e o momento fenológico da cultura. 

Da teoria à lavoura: recomendações para estimular a defesa vegetal 

A ativação da via do ácido jasmônico apresenta melhores resultados quando realizada de forma preventiva, antes do pico de infestação de pragas ou doenças. 

A duração da proteção conferida pelos elicitores varia conforme o bioinsumo, a dose, a cultura e as condições ambientais. Por isso, é recomendável definir o intervalo entre aplicações com base no monitoramento da lavoura e na recomendação do produto registrado. 

O monitoramento constante da lavoura é fundamental para identificar o momento ideal de aplicação. A integração com ferramentas digitais, pode otimizar o uso dos bioinsumos, direcionando o manejo. 

Manter as defesas ativadas tem custo metabólico: os recursos destinados à produção de compostos de defesa deixam de ser alocados para o crescimento e o enchimento de grãos. Esse é um dos motivos pelos quais a planta mantém a via do AJ inativa até detectar a ameaça, e também a razão de a indução de resistência despertar interesse, já que o estado de prontidão exige menos recursos que a defesa permanentemente ativada. A pesquisa avança na compreensão desse equilíbrio, com potencial para o desenvolvimento de novas estratégias de manejo. 

O equilíbrio entre as vias hormonais, aliado ao uso estratégico de bioinsumos, pode contribuir para sistemas agrícolas mais resilientes e sustentáveis. 

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Perguntas frequentes 

1. O que é o ácido jasmônico? 

É um hormônio vegetal de natureza lipídica (oxilipina) derivado do ácido α-linolênico, responsável por ativar as defesas da planta contra insetos mastigadores e fungos necrotróficos. 

2. Como microrganismos benéficos ativam a via do ácido jasmônico? 

Bacillus spp. e Trichoderma spp., ao colonizar a rizosfera, ativam as vias do AJ e do etileno, promovendo a resistência sistêmica induzida (ISR), que prepara a planta para responder mais rápido a um ataque futuro. 

3. Qual a diferença entre a via do ácido jasmônico e a do ácido salicílico? 

A via do AJ atua sobre herbívoros mastigadores e fungos necrotróficos; a via do AS atua sobre patógenos biotróficos, como ferrugens, míldios e vírus. As duas vias são antagônicas entre si. 

4. Quanto tempo dura a proteção conferida pelos elicitores? 

A duração varia conforme o bioinsumo, a cultura e as condições ambientais. O intervalo entre aplicações deve seguir o monitoramento da lavoura e a recomendação do produto registrado. 

5. Existem pragas capazes de evitar a defesa via ácido jasmônico? 

Sim. Spodoptera frugiperda, por exemplo, pode suprimir ativamente a via do AJ, reduzindo a intensidade da resposta de defesa da planta. 

6. Quais bioinsumos ativam a via do ácido jasmônico? 

Bacillus spp., Trichoderma spp., fungos micorrízicos, jasmonato de metila (MeJA) exógeno, quitosana e extratos de algas como Ascophyllum nodosum.