Control of grey mould and stem-end rot in strawberry plants growing in a subtropical environment

The effect of different fungicide programs on grey mould (caused by Botrytis cinerea) and stem-end rot (caused by Gnomoniopsis fructicola) affecting strawberry plants (Fragaria ×ananassa cv. Festival) was studied in subtropical Australia over three years. The treatments involved a range of different synthetic multi- and single-site fungicides with different modes of action, a plant-defence promoter, plant extracts (lupin and rhubarb), organic acids, fatty acids, a salt, two strains of Bacillus subtilis, and single strains of B. amyloliquefaciens, Streptomyces lydicus and Trichoderma harzianum. Standard programs based on captan and thiram alternated, and applied with iprodione, fenhexamid, cyprodinil + fludioxonil, and penthiopyrad resulted in 3–4 % of unmarketable fruit compared with 25–38 % in the water-treated controls. There was no difference in the level of disease suppression when five or thirteen applications of single-site fungicides were rotated with the two multi-site fungicides. The incidence of unmarketable fruit was similar to the standard programs using isopyrazam (in 1 year out of 2), or penthiopyrad, fluazinam, chlorothalonil or thiram alone (in 1 year out of 1). The other fungicide programs were generally less effective. There were strong relationships between marketable yield and the incidence of unmarketable fruit over the three years (R2s = 0.82–0.93). A strategy based on thiram and captan applied alternately, with reduced applications of single-site fungicides is recommended and should reduce the chance of resistance to single-site fungicides becoming widespread in populations of the grey mould fungus. Although the program based on thiram alone had a similar incidence of unmarketable fruit as the standard program, repeated weekly applications of thiram are not recommended as they may cause unacceptable residues in the fruit. There were issues with some of the other fungicides due to phytotoxicity, residues, or difficulties with registering new fungicides that are in the same chemical group as currently registered products.

An Amidinohydrolase Provides the Missing Link in the Biosynthesis of Amino Marginolactone Antibiotics

Desertomycin A is an aminopolyol polyketide containing a macrolactone ring. We have proposed that desertomycin A and similar compounds (marginolactones) are formed by polyketide synthases primed not with gamma-aminobutanoyl-CoA but with 4-guanidinylbutanoyl-CoA, to avoid facile cyclization of the starter unit. This hypothesis requires that there be a final-stage de-amidination of the corresponding guanidino-substituted natural product, but no enzyme for such a process has been described. We have now identified candidate amidinohydrolase genes within the desertomycin and primycin clusters. Deletion of the putative desertomycin amidinohydrolase gene dstH in Streptomyces macronensis led to the accumulation of desertomycin B, the guanidino form of the antibiotic. Also, purified DstH efficiently catalyzed the in vitro conversion of desertomycin B into the A form. Hence this amidinohydrolase furnishes the missing link in this proposed naturally evolved example of protective-group chemistry.

Probing the biophysical interaction between Neocarzinostatin toxin and EpCAM RNA aptamer

Neocarzinostatin (NCS) a potent DNA-damaging, anti-tumor toxin extracted from Streptomyces carzinostaticus that recognizes double-stranded DNA bulge and induces DNA damage. 2 Fluoro (2F) Modified EpCAM RNA aptamer is a 23-mer that targets EpCAM protein, expressed on the surface of epithelial tumor cells. Understanding the interaction between NCS and the ligand is important for carrying out the targeted tumor therapy. In this study, we have investigated the biophysical interactions between NCS and 2-fluro Modified EpCAM RNA aptamer using Circular Dichroism (CD) and Infra-Red (IR) spectroscopy. The aromatic amino acid residues spanning the β sheets of NCS are found to participate in intermolecular interactions with 2 F Modified EpCAM RNA aptamer. In-silico modeling and simulation studies corroborate with CD spectra data. Furthermore, it reinforces the involvement of C and D1 strand of NCS in intermolecular interactions with EpCAM RNA aptamer. This the first report on interactions involved in the stabilization of NCS-EpCAM aptamer complex and will aid in the development of therapeutic modalities towards targeted cancer therapy.

Identification and analysis of novel virulence-defective Rhodococcus fascians mutants

Rhodococcus fascians é uma actinomiceta fitopatogénica que induz uma doença, conhecida como irritação frondosa, caracterizada pela indução de múltiplos rebentos, numa vasta gama de plantas herbáceas dicotiledóneas. O principal factor de patogenicidade da bactéria é a produção de uma mistura de 6 citoquininas codificadas pelos genes do operão fas que está localizado num plasmídeo linear associado à virulência, pFiD188. Este trabalho teve como objectivo a análise de dois novos loci deste plasmídeo associados à virulência: GT1 que codifica uma glicosiltransferase e os genes mtr1 e mtr2, grandemente homólogos, que codificam metiltransferases dependentes de SAM. Trabalhos prévios com 21D5, mutante na glicosiltransferase, mostraram que possui uma morfologia de colónia modificada e forma agregados em culturas líquidas. Neste trabalho demonstrou-se que essas características não afectam o crescimento em meio de cultura rico, mas levam à incapacidade de proliferação em condições de privação de nutrientes, tendo um impacto forte na competência epifítica. Este impacto foi demostrado pela atenuação severa da virulência em 21D5, que foi acompanhada de uma expressão alterada dos genes fas e att, essenciais para a virulência, e consequente redução da capacidade de invasão dos tecidos da planta e de produção dos factores de virulência. Demonstrou-se também que a expressão de GT1 é induzida por compostos que são acumulados em plantas nas fases iniciais da infecção, colocando a função de GT1 no começo da interacção. Tal como R. fascians, Streptomyces turgidiscabies possui um operão fas e dois genes mtr associados. R. fascians mutantes nestes genes mtr’s perderam a capacidade de provocar sintomas, mas produziram 2MeS-citoquininas, implicando que outras citoquininas metiladas são cruciais para a indução da doença. De modo a identificar os produtos de reacção das MTRs procedeu-se à análise do perfil de citoquininas de R. fascians em condições que induzem a expressão dos genes do operão fas e de S. turgidiscabies alimentados com SAM e adenina marcadas com 14C em TLC. No entanto, não foi possível a identificação de compostos dependentes de fas ou mtr nos sobrenadantes. Pela determinação do perfil de expressão dos genes mtr in vitro e in planta tornou-se claro que a regulação destes genes é muito complexa, sendo a sua expressão limitada a células de R. fascians que colonizam o hospedeiro. Para possibilitar a identificação dos produtos de recção de MTR, desenvolveu-se um protocolo que permite a expressão in planta em condições in vitro, o que permitirá a repetição dos ensaios de marcação com 14C.

Seleção de bactérias endofíticas com ação antagônica a fitopatógenos.

Muitos métodos rápidos e eficientes de seleção de agentes de biocontrole de fitopatógenos tem sido utilizados, visando reduzir tempo e custo dispendido em testes de campo. Neste trabalho realizou-se uma seleção de isolados endofíticos com potencial de uso no biocontrole de fitopatógenos em testes de antagonismo in vitro. De um total de 95 isolados de bactérias endofíticas do milho, seis foram selecionados quanto à inibição a Pythium aphanidermatum. A essa seleção, foram incluídos um isolado de Bacillus subtilis 0G, Bacillus lentimorbus e Streptomyces sp., para verificação de antagonismo a Rhizoctonia solani, Fusarium moniliforme, Sclerotium rolfsii e Exserohilum turcicum. Verificou-se que os endofíticos B. subtilis 0G, B. lentimorbus e Streptomyces sp., apresentaram ação antagônica superior aos demais, com taxas de inibição entre 32,0% e 53,8%. Dentre os endofíticos do milho, Bacillus agaradhaerens foi o que mais se destacou, com taxas de inibição variando entre 43,7% e 52,3% e indicando uma inespecificidade de ação. Este estudo, embora preliminar, permite vislumbrar a utilização desses endofíticos na supressão de doenças em diferentes sistemas patógeno-hospedeiro em testes subseqüentes, sob condições de casa-de-vegetação e a campo.

Potencial biotecnológico de actinomicetos para produção de amilase.

2016

Potencial biotecnológico de actinobactérias para produção de celulase.

2016