Genetic diversity, aggressiveness and metalaxyl sensitivity of Pythium aphanidermatum populations infecting cucumber in Oman

Seventy three isolates of Pythium aphanidermatum obtained from cucumber from four different regions of Oman and 16 isolates of muskmelon from the Batinah region in Oman were characterized for aggressiveness, sensitivity to metalaxyl and genetic diversity using AFLP fingerprinting. Twenty isolates of P. aphanidermatum from diverse hosts from different countries were also included in the study. Most isolates from Oman were found to be aggressive on cucumber seedlings and all were highly sensitive to metalaxyl (EC50 < 0•80 µg mL−1). Isolates from cucumber and muskmelon were as aggressive as each other on both hosts (P > 0.05), which implies a lack of host specialization in P. aphanidermatum on these two hosts in Oman. AFLP analysis of all isolates using four primer-pair combinations resolved 152 bands, of which 61 (~40%) were polymorphic. Isolates of P. aphanidermatum from Oman and other countries exhibited high genetic similarity (mean = 94.1%) and produced 59 different AFLP profiles. Analysis of molecular variance indicated that most AFLP variation among populations of P. aphanidermatum in Oman was associated with geographical regions (FST = 0.118; P < 0.0001), not hosts (FST = -0.004; P = 0.4323). These data were supported by the high rate of recovery (24%) of identical phenotypes between cucumber and muskmelon fields in the same region as compared to the low recovery (10%) across regions in Oman, which suggests more frequent movement of Pythium inoculum among muskmelon and cucumber fields in the same region compared to movement across geographically separated regions. However, recovering clones among regions and different countries may imply circulation of Pythium inoculum via common sources in Oman and also intercontinental spread of isolates.

Efficacy of fungicides against damping-off in papaya seedlings caused by Pythium aphanidermatum.

Various chemical and non-chemical treatments were tested for their efficacy against damping-off in papaya seedlings caused by Pythium aphanidermatum. Three-week-old papaya seedlings were placed in a climate controlled experimental chamber and inoculated with macerated mycelium of P. aphanidermatum. Propamocarb as Previcur was found to be most effective at managing damping-off in papaya seedlings.

Podridão de raízes causada por Pythium aphanidermatum, em cultivares de alface produzidas em sistema hidropônico

A podridão de raízes, causada por Pythium aphanidermatum e outras espécies de Pythium, é a principal doença da alface cultivada em sistemas hidropônicos no Brasil. O presente trabalho teve como objetivo avaliar quatro cultivares comerciais de alface em relação à sensibilidade a podridão de raízes, causada por P. aphanidermatum. Os estudos foram realizados em placas de Petri contendo ágar-água com plântulas de alface das cultivares crespa (Vera e Verônica) e lisa (Regina e Elisa), infestadas ou não com o patógeno. Com as mesmas cultivares foram realizados quatro experimentos em sistemas hidropônicos (Nutrient Film Technique), sendo dois em estufa coberta com plástico e sombrite e dois em estufa coberta apenas com plástico. As plântulas, infectadas ou não com P. aphanidermatum, foram transplantadas para os sistemas infestados ou não. Foi avaliada a severidade da doença e o desenvolvimento das plantas. Todas as cultivares foram suscetíveis à podridão de raízes nos experimentos realizados in vitro e in vivo. A presença do sombrite não reduziu a podridão de raízes em cultivares de alface produzidas no sistema hidropônico. A cultivar Regina apresentou maior massa de matéria seca da parte aérea e das raízes, na presença ou ausência do patógeno, sendo a mais indicada para o cultivo hidropônico na época mais quente do ano.

Controle biológico da podridão radicular (Pythium aphanidermatum) e promoção de crescimento por Pseudomonas chlororaphis 63-28 e Bacillus subtilis GB03 em alface hidropônica

Podridões radiculares causadas por espécies de Pythium são um importante problema em cultivos hidropônicos. Sintomas de subdesenvolvimento são observados nas plantas parasitadas pelo patógeno, sendo muitas vezes não diagnosticados pelo produtor. O objetivo do trabalho foi avaliar o controle biológico da podridão radicular causada por Pythium aphanidermatum e a promoção de crescimento por Pseudomonas chlororaphis 63-28 e Bacillus subtilis GB03, reconhecidos agentes de controle biológico de doenças de plantas. A inoculação das plantas com P. aphanidermatum ocasionou o subdesenvolvimento, sendo essa diminuição de 20%. A adição dos agentes de biocontrole na solução nutritiva teve um efeito positivo no aumento da massa (6% a 13%), no número de folhas (4% a 7%) e no teor de clorofila (3%) das plantas de alface. Entretanto, maiores estudos devem ser realizados para melhorar a capacidade de controle da doença e de promoção de crescimento pelos agentes de biocontrole estudados no cultivo de alface hidropônica.

Controle biológico da podridão radicular (Pythium aphanidermatum) em cultivos hidropônicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biological control of root rot caused by Pythium aphanidermatum and growth promotion in hydroponic cucumber with microorganisms from mangrove

The prospection of biological control agents in similar environments to the microbe application improves the chances of microorganisms establishment added to the environment. The low survival of these beneficial microorganisms added to hydroponic environment is a problem for the growth promotion and root rot biological control success in hydroponic crops. Because of the environmental similarity between hydroponic systems and mangrove ecosystems, the aim of this work was to evaluate the ability of mangrove microbes to control root rot caused by Pythium aphanidermatum and to improve plant growth in hydroponic cucumbers. Among the 28 strains evaluated for disease control in small-hydroponic system using cucumber seedlings, Gordonia rubripertincta SO-3B-2 alone or in combination with Pseudomonas stutzeri (MB-P3A- 49, MB-P3-C68 and SO-3L-3), and Bacillus cereus AVIC-3-6 increased the seedlings survival and were subsequently evaluated in hydroponic cucumbers in a greenhouse. Bacillus cereus AVIC-3-6 protected the plants from stunting caused by the pathogen and Gordonia rubripertincta SO-3B-2 and Pseudomonas stutzeri MB-P3A-49 increased the plant growth. We concluded that microorganisms from mangroves are useful as biocontrol agents and for improving plant growth in hydroponic crops.

Atividade da própolis verde contra o fitopatógeno Pythium aphanidermatum e análise da interação do composto majoritário Artepillin C com sistemas biomiméticos de membranas

O aumento da resistência microbiana devido a fatores como uso excessivo e ineficiente de antibióticos convencionais acarreta a necessidade da busca por novos compostos bioativos que atuem por mecanismos de ação diferentes aos fármacos já conhecidos. Na agricultura, o uso intensivo de pesticidas para o combate de microrganismos que comprometem principalmente a parte alimentícia também traz diversos problemas relacionados à resistência antimicrobiana e a riscos ambientais, oriundos do acúmulo dessas substâncias no solo. Dentro deste aspecto, o pseudofungo Pythium aphanidermatum, da classe dos oomicetos, destaca-se por ser uma espécie agressiva e altamente resistente a fungicidas comuns, apodrecendo raízes e frutos de cultivos de tomate, beterraba, pepino, pimentão, etc. A própolis verde, constituída em sua grande parte por material resinoso coletado e processado pela abelha da espécie Apis mellifera tem sido utilizada na medicina tradicional devido ao seu amplo espectro de ações preventivas e tratamentos de doenças, possuindo propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas, anticancerígenas e antioxidantes, tornando-se um produto de grande interesse na busca de novos compostos bioativos. Dentro destes aspectos apresentados, neste trabalho investigamos a ação da própolis verde contra o fitopatógeno P. aphanidermatum e identificamos através da técnica de cromatografia e bioensaios que a Artepillin C (3,5-diprenil-4-ácido-hidroxicinâmico), majoritária na própolis verde, foi o principal composto nesta ação. Os efeitos terapêuticos desta molécula tem sido foco de muitos estudos, porém ainda não há evidência em sua interação com agregados anfifílicos que mimetizam membranas celulares. O caráter anfifílico do composto, elevado pela presença dos grupos prenilados ligados ao ácido cinâmico, favoreceram a sua inserção nas membranas modelo, principalmente em seu estado agregado. Estas conclusões puderam ser inferidas devido às alterações nas propriedades das bicamadas lipídicas na presença da Artepillin C, podendo causar, especificamente para o caso de fitopatógenos como o P. aphanidermatum, perdas funcionais das proteínas de membranas, liberação de eletrólitos intracelulares e desintegração citoplasmática dos micélios e esporos. Ainda, as diferentes composições lipídicas nas vesículas influenciam no modo de interação do composto e consequentes alterações em suas estruturas, principalmente na presença do colesterol, que auxilia na manutenção da permeabilidade da bicamada lipídica, que pode contribuir para a integridade do conteúdo citoplasmático da célula.

Controle biológico da podridão radicular (Pythium aphanidermatum) em cultivos hidropônicos.

2009

Efeito de Pseudomonas chlororaphis sobre a podridão radicular (Pythium aphanidermatum)e o crescimento vegetal em pimentão hidropônico.

A podridão radicular causada por Pythium spp. é uma das principais doenças em cultivos hidropônicos. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de Pseudomonas chlororaphis (63-28) sobre a podridão radicular e o crescimento vegetal em pimentão hidropônico. Plantas de pimentão cv. 35-206 RZ foram cultivadas em unidades hidropônicas, e infestadas com P. chlororaphis sete dias antes da inoculação com o patógeno. Os tratamentos foram: testemunha, testemunha inoculada com o patógeno, P. chlororaphis, P. chlororaphis com a adição do patógeno. As variáveis avaliadas foram: severidade da doença, expansão foliar, clorofila foliar e incidência do patógeno. A severidade da doença decresceu em 51% nas plantas inoculadas com a bactéria aos 12 dias após a inoculação, em comparação com a testemunha inoculada. O conteúdo de clorofila decresceu em 12% nas plantas inoculadas com Pythium, em comparação com a testemunha. Plantas tratadas com P. chlororaphis sem a presença do patógeno tiveram maior taxa de expansão foliar. Conclui-se que P. chlororaphis é um promissor agente de controle biológico da podridão radicular e promotor de crescimento de pimentão hidropônico.

Bioprospecção de actinobactérias da rizosfera de milho (Zea mays L) e potencial de controle biológico de Fusarium moniliforme e Pythium aphanidermatum.

2008

Evaluation of endophytic actinobacteria as antagonists of Pythium aphanidermatum in corn.

2007

Molecular characterization and pathogenicity of Pythium species associated with damping-off in greenhouse cucumber (Cucumis sativus) in Oman

A study was undertaken in 2004 and 2005 to characterize pathogens associated with damping-off of greenhouse-grown cucumber seedlings in 13 districts in Oman. Identification of Pythium to the species level was based on sequences of the internal transcribed spacer (ITS) of the ribosomal DNA. Of the 98 Pythium isolates collected during the survey, Pythium aphanidermatum, P. spinosum, P. splendens and P. oligandrum accounted for 76%, 22%, 1% and 1%, respectively. Pythium aphanidermatum was isolated from all of the districts, while P. spinosum was isolated from seven districts. Pathogenicity tests showed inter- and intraspecific variation in aggressiveness between Pythium species. Pythium aphanidermatum, P. spinosum and P. splendens were found to be highly aggressive at 25°C. However, the aggressiveness of P. spinosum decreased when the temperature was raised to 30°C, which was found to correspond to the lower frequency of isolation of P. spinosum in the warmer seasons, compared to the cooler time of the year. Pythium aphanidermatum exhibited limited intraspecific variation in the sequences of the ITS region of the rDNA and showed 100% similarity to the corresponding P. aphanidermatum sequences from GenBank. The ITS sequence data, as well as morphological characteristics of P. spinosum isolates, showed a high level of similarity within and between P. spinosum and P. kunmingense, and suggested that the two species were synonymous. This study represents the first report of P. spinosum, P. splendens and P. oligandrum in Oman.

Molecular characterisation, pathogenesis and fungicide sensitivity of Pythium spp. from table beet (Beta vulgaris var. vulgaris) grown in the Lockyer Valley, Queensland

Table beet production in the Lockyer Valley of south-eastern Queensland is known to be adversely affected by soilborne root disease from infection by Pythium spp. However, little is known regarding the species or genotypes that are the causal agents of both pre- and post-emergence damping off. Based on RFLP analysis with HhaI, HinfI and MboI of the PCR amplified ITS region DNA from soil and diseased plant samples, the majority of 130 Pythium isolates could be grouped into three genotypes, designated LVP A, LVP B and LVP C. These groups comprised 43, 41 and 7% of all isolates, respectively. Deoxyribonucleic acid sequence analysis of the ITS region indicated that LVP A was a strain of Pythium aphanidermatum, with greater than 99% similarity to the corresponding P. aphanidermatum sequences from the publicly accessible databases. The DNA sequences from LVP B and LVP C were most closely related to P. ultimum and P. dissotocum, respectively. Lower frequencies of other distinct isolates with unique RFLP patterns were also obtained with high levels of similarity (>97%) to P. heterothallicum, P. periplocum and genotypes of P. ultimum other than LVP B. Inoculation trials of 1- and 4-week-old beet seedlings indicated that compared with isolates of the LVP B genotype, a higher frequency of LVP A isolates caused disease. Isolates with the LVP A, LVP B and LVP C genotypes were highly sensitive to the fungicide Ridomil MZ, which suppressed radial growth on V8 agar between approximately four and thirty fold at 5 μg/mL metalaxyl and 40 μg/mL mancozeb, a concentration far lower than the recommended field application rate.

Controle biológico da podridão de raízes causada por Pythium spp. em cultivos hidropônicos.

2009

Molecular characterisation, pathogenesis and fungicide sensitivity of Pythium spp. from table beet (Beta vulgaris var. vulgaris) grown in the Lockyer Valley, Queensland

Table beet production in the Lockyer Valley of south-eastern Queensland is known to be adversely affected by soilborne root disease from infection by Pythium spp. However, little is known regarding the species or genotypes that are the causal agents of both pre- and post-emergence damping off. Based on RFLP analysis with HhaI, HinfI and MboI of the PCR amplified ITS region DNA from soil and diseased plant samples, the majority of 130 Pythium isolates could be grouped into three genotypes, designated LVP A, LVP B and LVP C. These groups comprised 43, 41 and 7% of all isolates, respectively. Deoxyribonucleic acid sequence analysis of the ITS region indicated that LVP A was a strain of Pythium aphanidermatum, with greater than 99% similarity to the corresponding P. aphanidermatum sequences from the publicly accessible databases. The DNA sequences from LVP B and LVP C were most closely related to P. ultimum and P. dissotocum, respectively. Lower frequencies of other distinct isolates with unique RFLP patterns were also obtained with high levels of similarity (> 97%) to P. heterothallicum, P. periplocum and genotypes of P. ultimum other than LVP B. Inoculation trials of 1- and 4-week-old beet seedlings indicated that compared with isolates of the LVP B genotype, a higher frequency of LVP A isolates caused disease. Isolates with the LVP A, LVP B and LVP C genotypes were highly sensitive to the fungicide Ridomil MZ, which suppressed radial growth on V8 agar between approximately four and thirty fold at 5 mu g/mL metalaxyl and 40 mu g/mL mancozeb, a concentration far lower than the recommended field application rate.