Preservação de fungos fitopatogênicos habitantes do solo

A preservação de fungos fitopatogênicos por longos períodos de tempo é importante para que pesquisas possam ser realizadas a qualquer momento. Os fungos habitantes do solo são organismos que podem produzir estruturas de resistência em face de situações adversas, tais como ausência de hospedeiros e ou condições climáticas desfavoráveis para a sua sobrevivência. O objetivo deste trabalho foi desenvolver metodologias de preservação de estruturas de resistência para os fungos Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici raça 2, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani AG4 HGI, Sclerotium rolfsii, Sclerotinia sclerotiorum e Verticillium dahliae. O delineamento foi inteiramente casualizado, com um método de produção de estruturas para cada fungo, submetido a três tratamentos [temperatura ambiente de laboratório (28±2ºC), de geladeira (5ºC) e de freezer (-20ºC)] e com dois frascos por temperatura. Mensalmente, e por um período de um ano, a sobrevivência e o vigor das colônias de cada patógeno foram avaliadas em meios de cultura específicos. Testes de patogenicidade foram realizados após um ano de preservação, com as estruturas que sobreviveram aos melhores tratamentos (temperatura) para todos os fungos. As melhores temperaturas (tratamentos) para preservar os fungos foram: a) F. oxysporum f.sp. lycopersici em temperatura de refrigeração e de freezer (5,2 e 2,9 x 10³ufc.g-1 de talco, respectivamente); b) M. phaseolina em temperatura de refrigeração [100% de sobrevivência (S) e índice 3 de vigor (V)] e S. rolfsii em temperatura ambiente (74,4% S e 1 V) e c) S. sclerotiorum e V. dahliae, ambos em temperatura de freezer (100% S e 3 V). Após um ano de preservação, somente V. dahliae perdeu a patogenicidade na metodologia desenvolvida.

Sobrevivência de fungos fitopatogênicos habitantes do solo, em microcosmo, simulando solarização com prévia incorporação de materiais orgânicos

Os fungos fitopatogênicos habitantes do solo podem sobreviver por vários anos nesse ambiente por meio de estruturas de resistência, causando perdas em muitas culturas, por vezes, inviabilizando o pleno aproveitamento de vastas áreas agrícolas. O uso de materiais orgânicos no solo consorciado com a técnica de solarização propicia a retenção de compostos voláteis fungitóxicos emanados da rápida degradação dos materiais e que são letais a vários fitopatógenos. O objetivo deste experimento foi à prospecção de novos materiais orgânicos que produzissem voláteis fungitóxicos capazes de controlar fungos fitopatogênicos habitantes do solo, em condições de associação com a simulação da técnica de solarização (microcosmo). Portanto, o presente trabalho consistiu de seis tratamentos (Solarizado; Solarizado+Brócolos; Solarizado+Eucalipto; Solarizado+Mamona; Solarizado+Mandioca e Laboratório) e cinco períodos (0, 7, 14, 21 e 28 dias) para avaliar a sobrevivência de quatro fungos de solo (Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2; Macrophomina phaseolina; Rhizoctonia solani AG-4 HGI e Sclerotium rolfsii). em cada uma das duas câmaras de vidro (microcosmo) por dia avaliado continha uma bolsa de náilon contendo as estruturas de resistência de cada fitopatógeno. Estruturas dos fitopatógenos foram mantidas também em condições de laboratório como referencial de controle. Todos os materiais quando associados à simulação da solarização propiciaram o controle de todos os fitopatógenos estudados, entretanto, foi observado variação no controle dos fungos. O tratamento que apenas simulou a solarização não controlou nenhum fitopatógeno.

Caracterização citomorfológica, cultural, molecular e patogênica de Rhizoctonia solani Kühn associado ao arroz em Tocantins, Brasil

No Estado do Tocantins, no Norte do Brasil, a incidência de rizoctoniose no arroz é importante, causando danos significativos em lavouras de arroz irrigado. O principal objetivo deste trabalho foi determinar o grupo de anastomose (AG) de isolados de R. solani associados ao arroz naquela região, testando a hipótese de que esses isolados pertencem ao grupo padrão de anastomose AG-1 IA, que também é o agente causal da mela em soja em áreas úmidas do Norte do Brasil. Todos os quatro isolados de arroz foram caracterizados, através de fusão de hifas, como AG-1 IA. A caracterização cultural, em função das temperaturas basais (mínimas, máximas e ótimas), evidenciou que os isolados de R. solani de arroz apresentaram perfis semelhantes aos padrões AG-1 IA, AG-1 IB e AG-1 IC. Os isolados de arroz foram caracterizados como autotróficos para tiamina assim como os isolados padrões AG-1 IA, IB, IC, AG-4 HGI e o isolado da mela da soja. O teste de patogenicidade em plantas de arroz cultivar IRGA-409 e de patogenicidade cruzada à cultivar IAC-18 de soja (suscetível à mela), indicou que além de causar a queima da bainha em arroz, esses isolados causam mela em soja. da mesma forma, o isolado SJ-047 foi patogênico ao arroz. As seqüências de bases de DNA da região ITS-5.8S do rDNA dos isolados do arroz foram similares às seqüências do AG-1 IA, depositadas no GenBank® - NCBI. A filogenia do ITS-rDNA indicou um grupo filogenético comum formado pelos isolados do arroz, o isolado da soja e o isolado teste do AG-1 IA. Assim, com base em características citomorfológicas, culturais, filogenéticas e patogênicas, foi confirmada a hipótese de que os isolados de R. solani patógenos de arroz do Estado do Tocantins pertencem ao grupo de anastomose AG-1 IA, além da indicação de que esses isolados podem também causar a mela em soja.

Highly polymorphic in silico-derived microsatellite loci in the potato-infecting fungal pathogen Rhizoctonia solani anastomosis group 3 from the Colombian Andes

Fourteen polymorphic microsatellite DNA markers derived from the draft genome sequence of Rhizoctonia solani anastomosis group 3 (AG-3), strain Rhs 1AP, were designed and characterized from the potato-infecting soil fungus R. solani AG-3. All loci were polymorphic in two field populations collected from Solanum tuberosum and S. phureja in the Colombian Andes. The total number of alleles per locus ranged from two to seven, while gene diversity (expected heterozygosity) varied from 0.11 to 0.81. Considering the variable levels of genetic diversity observed, these markers should be useful for population genetic analyses of this important dikaryotic fungal pathogen on a global scale.

Genetic Structure of Populations of the Rice-Infecting Pathogen Rhizoctonia solani AG-1 IA from China

Sheath blight disease (SBD) on rice, caused by Rhizoctonia solani AG-1 IA, is one of the most devastating rice diseases on a global basis, including China (in Eastern Asia), the world's largest rice-growing country. We analyzed the population genetics of nine rice-infecting populations from China using nine microsatellite loci. One allopatric population from India (Southern Asia) was included in the analyses. In total, 300 different multilocus genotypes were found among 572 fungal isolates. Clonal fractions within rice fields were 16 to 95%, suggesting that sclerotia were a major source of primary inoculum in some fields. Global Phi(ST) statistics (Phi(ST) = 42.49; P <= 0.001) were consistent with a relatively high level of differentiation among populations overall; however, pairwise comparisons gave nonsignificant R(ST) values, consistent with contemporary gene flow among five of the populations. Four of these populations were located along the Yangtze River tributary network. Gene flow followed an isolation-by-distance model consistent with restricted long-distance migration. Historical migration rates were reconstructed and yielded values that explained the current levels of population subdivision. Except for one population which appeared to be strictly clonal, all populations showed evidence of a mixed reproductive mode, including both asexual and sexual reproduction. One population had a strictly recombining structure (all loci were in Hardy-Weinberg equilibrium) but the remaining populations from China and the one from India exhibited varying degrees of sexual reproduction. Six populations showed significant F(IS) values consistent with inbreeding.

Genetic structure of populations of Rhizoctonia solani anastomosis group-1 IA from soybean in Brazil

The Basidiomycete fungus Rhizoctonia solani anastomosis group (AG)-1 IA is a major pathogen of soybean in Brazil, where the average yield losses have reached 30 to 60% in some states in Northern Brazil. No information is currently available concerning levels of genetic diversity and population structure for this pathogen in Brazil. A total of 232 isolates of R. solani AG1 IA were collected from five soybean fields in the most important soybean production areas in central-western, northern, and northeastern Brazil. These isolates were genotyped using 10 microsatellite loci. Most of the multilocus genotypes (MLGTs) were site-specific, with few MLGTs shared among populations. Significant population subdivision was evident. High levels of admixture were observed for populations from Mato Grosso and Tocantins. After removing admixed genotypes, three out of five field populations (Maranhao, Mato Grosso, and Tocantins), were in Hardy-Weinberg (HW) equilibrium, consistent with sexual recombination. HW and gametic disequilibrium were found for the remaining soybean-infecting populations. The findings of low genotypic diversity, departures from HW equilibrium, gametic disequilibrium, and high degree of population subdivision in these R. solani AG-1 IA populations from Brazil are consistent with predominantly asexual reproduction, short-distance dispersal of vegetative propagules (mycelium or sclerotia), and limited long-distance dispersal, possibly via contaminated seed. None of the soybean-infecting populations showed a reduction in population size (bottleneck effect). We detected asymmetric historical migration among the soybean-infecting populations, which could explain the observed levels of subdivision.

Divergence Between Sympatric Rice- and Maize-Infecting Populations of Rhizoctonia solani AG-1 IA from Latin America

The basidiomycetous fungus, Rhizoctonia solani anastomosis group (AG)-1 IA is a major pathogen in Latin America causing sheath blight (SB) of rice Particularly in Venezuela. the fungus also Causes banded leaf and sheath blight (BLSB) oil maize, which is considered all emerging disease problem where maize replaced traditional rice-cropping areas or is now planted in adjacent. fields Our goals in this study Were 10 elucidate (i) the effects of host specialization on gene flow between sympatric and allopatric rice and maize-infecting fungal populations and (ii) the reproductive mode of the fungus, looking for evidence of recombination in total, 375 isolates of R. solani AG1 IA sampled from three sympatric rice and maize fields in Venezuela (Porutuguesa State) and two allopatric rice fields from Colombia (Meta State) and Panama (Chiriqui State) were genotyped Using, 10 microsatellite loci Allopatric populations from Venezuela. Colombia. and Panama were significantly differentiated (Phi(ST), of 0 16 to 0 34). Partitioning of the genetic diversity indicated differentiation between sympatric populations from different host species, with 17% of the total genetic variation distributed between hosts while only 3 to 6% wits distributed geographically among the sympatric Venezuelan Fields We detected symmetrical historical migration between the rice- and the maize-infecting populations from Venezuela Rice- and maize-derived isolates were able to infect built rice and maize but were more aggressive Oil their original hosts, consistent with host specialization. Because the maize- and rice-infecting populations are still cross-pathogenic, we postulate that the genetic differentiation was relatively recent and mediated via a host shift. An isolation with nu.-ration analysis indicated that the maize-infecting population diverged from the rice-infecting population between 40 and 240 years ago Our findings also suggest that maize-infecting Populations have a mainly recombining reproductive system whereas the rice-infecting Populations have a Mixed reproductive system in Latin America

Highly polymorphic microsatellite loci in the rice- and maize-infecting fungal pathogen Rhizoctonia solani anastomosis group 1 IA

Ten polymorphic microsatellite loci were isolated and characterized from the rice- and maize-infecting Basidiomycete fungus Rhizoctonia solani anastomosis group AG-1 IA. All loci were polymorphic in two populations from Louisiana in USA and Venezuela. The total number of alleles per locus ranged from four to eight. All 10 loci were also useful for genotyping soybean-infecting R. solani AG-1 isolates from Brazil and USA. One locus, TC06, amplified across two other AG groups representing different species, showing species-specific repeat length polymorphism. This marker suite will be used to determine the global population structure of this important pathogenic fungus.

The adaptive potential of a plant pathogenic fungus, Rhizoctonia solani AG-3, under heat and fungicide stress

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Divergence Between Sympatric Rice- and Soybean-Infecting Populations of Rhizoctonia solani Anastomosis Group-1 IA

Rhizoctonia solani anastomosis group (AG)-1 IA causes soybean foliar blighting (aerial blight) and rice sheath blight diseases. Although taxonomically related within the AG-1 complex, sister populations of R. solani AG-1 IA infecting Poaceae (rice) and Fabaceae (soybean) are genetically distinct based on internal transcribed spacer rDNA. However, there is Currently no information available regarding the extent of genetic differentiation and host specialization between rice- and soybean-infecting populations of R. solani AG-1 IA. We used 10 microsatellite loci to compare sympatric R. solani AG-1 IA populations infecting rice and soybeans in Louisiana and one allopatric rice-infecting population from Texas. None of the 154 multilocus genotypes found among the 223 isolates were shared among the three populations. Partitioning of genetic diversity showed significant differentiation among sympatric populations from different host Species (Phi(ST) = 0.39 to 0.41). Historical migration patterns between sympatric rice- and soybean-infecting populations from Louisiana were asymmetrical. Rice- and soybean-derived isolates of R. solani AG-1 IA were able to infect both rice and soybean, but were significantly more aggressive on their host of on-in, consistent with host specialization. The soybean-infecting Population from Louisiana was more clonal than the sympatric rice-infecting population. Most of the loci in the soybean-infecting populations were Out of Hardy-Weinberg equilibrium (HWE.), but the sympatric rice-infecting population from Louisiana was mainly in HWE. All populations presented evidence for a mixed reproductive system.

Severidade da mela da soja causada por Rhizoctonia solani AG-1 IA em função de doses de potássio

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Solarização em microcosmo: efeito de materiais vegetais na sobrevivência de fitopatógenos de solo e na produção de voláteis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos da simulação da solarização do solo com materiais vegetais sobre o crescimento micelial de fungos fitopatogênicos habitantes do solo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Controle de fitopatógenos do solo com materiais vegetais associados à solarização

A incorporação de material orgânico associada à solarização do solo é uma técnica promissora no controle de patógenos de plantas. O trabalho consistiu na prospecção de materiais vegetais promissores na produção de voláteis fungitóxicos capazes de inviabilizar as estruturas de resistência de fitopatógenos do solo. em condição de campo foram incorporados 3 Kg/m² de folhas e ramos de brócolos, eucalipto, mamona e mandioca brava, associada ou não à solarização, visando o controle de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici raça 2; Macrophomina phaseolina; Rhizoctonia solani AG-4 HGI e Sclerotium rolfsii. O controle foi avaliado por meio da sobrevivência das estruturas, em meios semi-seletivo específicos, aos 7, 14, 21 e 28 dias do início do experimento. Foram monitoradas as temperaturas do solo e do ar por um DataLogger Tipo CR23X (Campbell Scientific) e a porcentagem de CO2 e de O2 pelo equipamento analisador de gases (Testo 325-1). A associação da incorporação dos materiais vegetais com a solarização do solo inativou F. oxysporum f. sp. lycopersici raça 2, M. phaseolina e R. solani. O fungo S. rolfsii foi o único que não apresentou 100% de controle com solarização mais mamona durante o período estudado. A incorporação de mandioca seguido de solarização propiciou o controle de todos os fungos estudados com menos de sete dias da instalação do experimento, sendo tão eficiente quanto o brócolos na erradicação dos fitopatógenos veiculados pelo sol.