Effect of population densities of Heterodera glycines race 3 on leaf area, photosynthesis and yield of soybean

The effect of Heterodera glycines on photosynthesis, leaf area and yield of soybean (Glycine max) was studied in two experiments carried out under greenhouse condition. Soybean seeds were sown in 1.5 l (Experiment 1) or 5.0 l (Experiment 2) clay pots filled with a mixture of field soil + sand (1:1) sterilized with methyl bromide. Eight days after sowing, seedlings were thinned to one per pot, and one day later inoculated with 0; 1.200; 3.600; 10.800; 32.400 or 97.200 J2 juveniles of H. glycines. Experiment 1 was carried out during the first 45 days of the inoculation while Experiment 2 was conducted during the whole cycle of the crop. Measurements of photosynthetic rate, stomatic conductance, chlorophyll fluorescence, leaf color, leaf area, and chlorophyll leaf content were taken at ten-day intervals throughout the experiments. Data on fresh root weight, top dry weight, grain yield, number of eggs/gram of roots, and nematode reproduction factor were obtained at the end of the trials. Each treatment was replicated ten times. There was a marked reduction in both photosynthetic rate and chlorophyll content, as well as an evident yellowing of the leaves of the infected plants. Even at the lowest Pi, the effects of H. glycines on the top dry weight or grain yield were quite severe. Despite the parasitism, soybean yield was highly correlated with the integrated leaf area and, accordingly, the use of this parameter was suggested for the design of potential damage prediction models that include physiological aspects of nematode-diseased plants.

Análise de restrição de DNA ribossomal amplificado (ARDRA) pode diferenciar Fusarium solani f. sp. phaseoli de F. solani f. sp. glycines

Métodos moleculares têm sido utilizados para caracterizar a diversidade entre isolados de Fusarium spp. patogênicos e não patogênicos a uma cultura e, para determinar relações genéticas entre formae speciales. Testes de patogenicidade realizados em soja (Glycine max) e feijoeiro (Phaseolus vulgaris) com 17 isolados de Fusarium solani não demonstraram especificidade de hospedeiros. Utilizou-se a técnica ARDRA (Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis) para analisar a região ITS1 - 5,8S rDNA - ITS2, amplificada com os primers ITS5 e ITS4. Os produtos amplificados foram digeridos com as enzimas de restrição Hae III e Msp I. Os padrões de bandas gerados pela digestão com a enzima Hae III permitiram diferenciar três grupos entre os isolados de F. solani, sendo um grupo específico para isolados de F. solani f. sp. phaseoli com 100% de similaridade entre os 11 isolados. Entre os isolados de F. solani f. sp glycines foram observados dois padrões distintos de restrição. A técnica de ARDRA utilizando a enzima Hae III apresenta, portanto, potencial para utilização como um marcador para diferenciação entre as formae specialesphaseoli e glycines, dentro do complexo F. solani.

Compatibilidade vegetativa de nit-mutantes de Fusarium solani patogênicos e não-patogênicos ao feijoeiro e à soja

Este trabalho objetivou determinar o grau de relacionamento entre 18 isolados de Fusarium solani f. sp. phaseoli e F. solani f. sp. glycines. A maioria destes isolados (14) demonstrou inespecificidade de hospedeiro sendo patogênicos ao feijoeiro (Phaseolus vulgaris) e a soja (Glycine max). Grupos de compatibilidade vegetativa de nit-mutantes destes isolados foram então determinados. Utilizou-se, como indutor de mutação, o clorato de potássio (KClO3), sendo estes nit-mutantes justapostos sobre meio mínimo contendo NAN0(3) para verificar a formação de heterocariose. Dos 18 isolados de F. solani, 13 foram reunidos em um único GCV. Neste grupo os isolados nit-mutantes F42, f. sp. phaseoli e F46, f. sp. glycines, foram compatíveis entre si. Três isolados constituíram em membros únicos de GCVs diferentes, sendo um destes isolados considerado auto-incompatível. Encontrou-se, portanto, compatibilidade vegetativa entre isolados de F. solani f. sp. phaseoli e F. solani f. sp. glycines. Esta compatibilidade pode ser uma justificativa para existência de isolados patogênicos a ambas culturas.

Identification of Rhizoctonia solani associated with soybean in Brazil by rDNA-ITS sequences

The aim of this study was to identify isolates of Rhizoctonia solani causing hypocotyl rot and foliar blight in soybean (Glycine max) in Brazil by the nucleotide sequences of ITS-5.8S regions of rDNA. The 5.8S rDNA gene sequence (155 bp) was highly conserved among all isolates but differences in length and nucleotide sequence of the ITS1 and ITS2 regions were observed between soybean isolates and AG testers. The similarity of the nucleotide sequence among AG-1 IA isolates, causing foliar blight, was 95.1-100% and 98.5-100% in the ITS1 and ITS2 regions, respectively. The nucleotide sequence similarity among subgroups IA, IB and IC ranged from 84.3 to 89% in ITS1 and from 93.3 to 95.6% in ITS2. Nucleotide sequence similarity of 99.1% and 99.3-100% for ITS1 and ITS2, respectively, was observed between AG-4 soybean isolates causing hypocotyl rots and the AG-4 HGI tester. The similarity of the nucleotide sequence of the ITS-5.8S rDNA region confirmed that the R. solani Brazilian isolates causing foliar blight are AG-1 IA and isolates causing hypocotyl rot symptoms are AG-4 HGI. The ITS-5.8S rDNA sequence was not determinant for the identification of the AG-2-2 IIIB R. solani soybean isolate.

Efeitos da rotação de cultura, de cultivares e da aplicação de fungicida sobre o rendimento de grãos e doenças foliares em soja

A rotação de culturas é um método eficiente e de baixo custo para o controle de doenças de final de ciclo (DFC) da soja (Glycine max). Em experimentos de campo, nas safras 1998/99 e 2000/01, avaliaram-se os efeitos da rotação de culturas de verão, com os sistemas soja e milho (Zea mays), de diferentes ciclos e cultivares de soja e da aplicação de fungicidas, sobre a ocorrência e intensidade das DFC. Na safra 98/99, detectou-se diferença significativa no rendimento de grãos na comparação da média dos dois sistemas (soja/soja e soja/milho), devido, principalmente, ao controle da podridão-parda da haste, que causou danos em monocultura. Não houve diferença significativa para o uso de fungicida na parte aérea na safra 98/99 para o rendimento. Na safra 00/01 não houve efeito significativo da rotação para intensidade de oídio e DFC. A aplicação de fungicidas proporcionou menor severidade do oídio e das DFC, diferindo significativamente da testemunha em todos as cultivares. Em relação à severidade do oídio e das DFC houve diferenças significativas para a aplicação de fungicida. A maior resposta em rendimento de grãos foi obtida nas cultivares suscetíveis ao oídio. Os maiores rendimentos de grãos foram detectados quando a soja foi cultivada em rotação com o milho e com a aplicação de fungicidas, principalmente nas cultivares suscetíveis ao oídio, e na safra 00/01 devido a maior precipitação pluvial onde houve maior severidade de DFC.

Ocorrência de Pratylenchus brachyurus e Meloidogyne incognita na cultura do algodoeiro no Estado do Mato Grosso

In a survey carried out in the state of Mato Grosso, Brazil, the lesion nematode, Pratylenchus brachyurus, and the root-knot nematode, Meloidogyne incognita, were found, respectively, in 94% and 3.7% of a total of 623 root and soil samples representing 21,793 ha. No visible aboveground symptoms in cotton (Gossypium hirsutum) plants infected by P. brachyurus were observed, except for typical root lesions. In contrast, plants with M. incognita usually exhibited pronounced symptoms of damage. The high frequency (94%) of P. brachyurus was unexpected and is of concern considering the fact that soybean (Glycine max) and corn (Zea mays), are both susceptible to this nematode and are used in crop rotation programs.

Seleção assistida por marcadores moleculares visando ao desenvolvimento de plantas resistentes a doenças, com ênfase em feijoeiro e soja

A transferência de alelos de resistência a doenças em plantas pode ser facilitada pelo uso de marcadores moleculares do DNA. Se proximamente ligados a alelos de resistência, eles podem ser usados na seleção assistida por marcadores (S.A.M.). Uma aplicação concreta dos marcadores na S.A.M. é durante o processo de piramidação de alelos de resistência. Por meio da S.A.M., em três gerações de retrocruzamento, o Programa de Melhoramento do Feijoeiro do BIOAGRO, Universidade Federal de Viçosa (Minas Gerais, Brasil), obteve linhagens de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) com características fenotípicas similares às da cultivar Rudá (recorrente), contendo alelos de resistência à antracnose, ferrugem e mancha-angular. No momento, sementes das linhagens RC3F4, homozigotas para os locos de resistência estão sendo multiplicadas para serem submetidas a inoculações com os patógenos de interesse e a testes agronômicos. O Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja do BIOAGRO vem usando marcadores moleculares para identificar "quantitative trait loci" (QTLs) associados à resistência ao nematóide de cisto da soja (NCS). Foram identificados dois marcadores microssatélites (Satt038 e Satt163) flanquendo o alelo de resistência rhg1 e também marcadores ligados a um QTL que confere resistência à raça 14 do NCS. Esse QTL explica mais de 40% da resistência da soja (Glycine max) cultivar Hartwig, uma das principais fontes de resistência ao NCS. A S.A.M. é uma realidade em diversos programas de melhoramento no mundo inteiro que visam ao desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. O seu uso efetivo no melhoramento depende de uma maior sintonia entre o melhorista e o biólogo molecular de plantas.

Variabilidade fisiológica em populações de Meloidogyne paranaensis

Comparou-se a capacidade reprodutiva de duas populações de Meloidogyne paranaensis, originárias de plantas de soja (Mp-s) e de cafeeiro (Mp-c), em diferentes hospedeiros. A população Mp-s apresentou maior capacidade reprodutiva que a Mp-c, apresentando fator de reprodução superior em tomateiro e em duas cultivares de soja, porém em cafeeiro a Mp-c reproduziu melhor. Em tomateiro 'Santa Clara', ambas reproduziram significativamente mais que nos outros hospedeiros e não houve diferença entre as cultivares de soja 'MS/BR 34' e 'Fepagro RS 10'. Contudo, maior número de populações deverá ser estudado.

Eventos dos processos de pré-penetração, penetração e colonização de Phakopsora pachyrhizi em folíolos de soja

Técnicas de Microscopia de luz e eletrônica de varredura (MEV) foram utilizadas para acompanhar o desenvolvimento de Phakopsora pachyrhizi desde a inoculação de urediniósporos até a formação de soros urediniais em folíolos de soja. Gotas com 50 µL de suspensão com 3x10(4) urediniósporos.mL-1 foram depositadas sobre folíolos destacados de sete cultivares e duas PIs (PI 230970 e PI459025), que foram acondicionados em bandejas e incubados em BOD a 23 ± 2 ºC. Foram retiradas amostras em tempos de 4 a 240h após a inoculação (h.a.i.). Amostras foram submetidas ao clareamento em ácido acético/etanol absoluto (1:1, v/v), e a preparação para MEV. Nas PI 429025 e PI 230970 observou-se as mais baixas porcentagens de germinação de urediniósporos (20 a 35 %) e formação de apressórios (11 a 23,5 %), respectivamente. Nestes genótipos, a formação de apressório iniciou-se com 6 horas, enquanto nos demais, com 4 horas. Na cultivar BRS 154 observou-se a maior porcentagem de germinação (85,5 %) e maior porcentagem de formação de apressórios (66,5 %). Nas outras cultivares, as taxas de germinação encontradas variaram de 42 a 73,5 % e as de formação de apressório de 21,5 a 60,5 %. Em MEV foi possível observar vários dos eventos de pré e pós-penetração os quais apresentaram diferenças, em relação às informações já observadas na literatura.

Quantificação da ferrugem asiática e aspectos nutricionais de soja suprida com silício em solução nutritiva

Para quantificar a severidade da ferrugem, os teores de clorofilas a e b e os carotenóides e também a nutrição em plantas de soja supridas com silício, implantou-se um experimento em blocos casualizados com 6 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos consistiram em doses de silicato de potássio (0 mg/L, 56 mg/L, 112 mg/L, 168 mg/L, 224 mg/L e 280 mg/L). As plantas foram inoculadas no estádio V4. Nove dias após a inoculação, iniciaram-se as avaliações semanais do número de lesões de ferrugem da soja/cm² de área foliar, no total de cinco. Ao final do experimento, os dados foram integrados ao longo do tempo, obtendo-se a área abaixo da curva do número de lesões/cm² (AACNL). Após o término das avaliações, determinou-se a quantidade de clorofilas a e b, carotenóides e lignina das folhas das plantas de soja com as doses crescentes de silício. Os teores de macro e micronutrientes da parte aérea das plantas também foram analisados. Observou-se redução da AACNL com aumento das doses de silício na solução nutritiva. A AACNL reduziu, enquanto que os teores de fósforo, cálcio, enxofre e zinco, de clorofila b, carotenóides e lignina, na parte aérea, aumentaram com a adição de silício.

Adjuvant concentrations and uredospore densities on Phakopsora pachyrhizi infection efficiency in soybean

Experiments were carried out in a growth chamber to evaluate the effect of spreader and uredospore concentrations on the efficiency of infection by Phakopsora pachyrhizi, the causal agent of Asian soybean rust. CD 214 RR soybean cultivar was inoculated with the following polyoxyethylene sorbitane monolaurate concentrations: 0, 30, 60, 120, 240, 480 and 960 µL.L-1 water, as well as a fixed uredospore concentration of 2 x 10(4) spores.mL-1. In a second phase, the inoculum concentrations of 0, 5 x 10³, 1 x 10(4), 2 x 10(4), 4 x 10(4), 8 x 10(4) and 16 x 10(4) uredospores.mL-1 were evaluated, and the spreader concentration of 240 µL.L-1, selected in the previous experiment, was fixed. The spreader concentration of 240 µL.L-1 can be used in artificial inoculation studies, as well as up to 4 x 10(4) uredospores.mL-1. In this work, there was a correlation between uredia and lesion density. Thus, the use of lesion density is recommended to assess disease intensity for its accuracy and less time consuming. There was also a positive correlation between uredia and lesion density.

Associação de adjuvantes à picoxistrobina + ciproconazol no controle da ferrugem asiática da soja

O principal problema fitossanitário da soja no Brasil é a ferrugem asiática. O uso de fungicidas é uma medida eficiente no controle da doença. Substâncias adicionadas à calda, como os adjuvantes podem influenciar a eficácia do fungicida. Testou-se nas safras 2008/09 e 2009/10 o efeito de seis adjuvantes (Assist®, Aureo®, Break ThruÒ, Joint®, Natur'l Oil® e Silwet®) adicionados a picoxistrobina + ciproconazol, além da testemunha (sem fungicida) e da testemunha padrão (Nimbus®), totalizando oito tratamentos. Para avaliação da doença, foram coletados folíolos nos terços superior, médio e inferior da cultura, observando número de lesões e urédias por folíolo nas três linhas centrais de cada parcela e incidência da doença. Na safra 2009/10, durante a segunda aplicação, foram utilizados papeis hidrossensíveis, avaliando-se o diâmetro da mediana volumétrica (DMV), o diâmetro da mediana numérica (DMN), o coeficiente de variação de gotas (CV), a densidade de gotas, o volume recuperado (L ha-1) e a área coberta pela calda fungicida (%). Nas duas safras não houve efeito dos adjuvantes testados sobre a eficiência de controle da doença quando comparados à testemunha padrão (fungicida + Nimbus®), podendo ser usados como alternativa. Na safra 2009/10 o adjuvante Aureo proporcionou menores valores de DMN, DMV, CV, volume recuperado e área coberta, enquanto que os tratamentos com maiores valores foram Assist, Joint, Nimbus e Silwet. Não foram observados sintomas de fitotoxidade associados à adição dos adjuvantes testados.

Sensitivity loss by Corynespora cassiicola, isolated from soybean, to the fungicide carbendazim

Soybean target leaf spot, caused by the fungus Corynespora cassiicola, is controlled especially by leaf application of fungicides. In the last seasons, in the central-west region of Brazil, the disease chemical control efficiency has been low. This led to the hypothesis that the control failure could be due to the reduction or loss of the fungus sensitivity to fungicides. To clarify this fact, in vitro experiments were conducted to determine mycelial sensitivity of five C. cassiicola isolates to fungicides. Mycelial growth was assessed based on the growth of the mycelium on the culture medium, in Petri dishes. The medium potato-dextrose-agar was supplemented with the concentrations 0; 0.01; 0.1; 1; 10; 20 and 40 mg/L of the active ingredients carbendazim, cyproconazole, epoxiconazole, flutriafol and tebuconazole. The experiment was conducted and repeated twice in a controlled environment, temperature of 25±2ºC and photoperiod of 12 hours. Data on the percentage of mycelial inhibition were subjected to logarithmic regression analysis and the concentration that inhibits 50% of the mycelial growth (IC50) was calculated. Loss of sensitivity to carbendazim was observed for three fungal isolates, IC50 > 40 mg/L. Considering all five isolates, the IC50 for tebuconazole ranged from 1.89 to 2.80 mg/L, for epoxiconazol from 2.25 to 2.91, for cyproconazole from 9.21 to 20.32 mg/L, and for flutriafol from 0.77 to 2.18 mg/L. In the absence of information on the reference IC50 determined for wild isolates, the lowest values generated in our study can be used as standard to monitor the fungus sensitivity.

Impact of anthracnose on the yield of soybean subjected to chemical control in the north region of Brazil

ABSTRACT Losses due to soybean anthracnose, caused by Colletotrichum truncatum, have not been systematically quantified in the field, and the efficacy of chemical control of this disease is not known. This study shows an estimate of losses associated with the disease in soybean crops in the north of the country. Two trials with cv. M9144 RR were carried out in commercial fields in Tocantins State in the 2010/2011 and 2011/2012 growing seasons, in randomized blocks, with four replicates. Foliar applications were performed on plants at R1/R2 and R5.2 stages, employing CO2-pressurized equipment and application volume of 200 L ha-1. Nine fungicides and one untreated control were compared, and the disease gradients in the two seasons were obtained. The percentage of infected pods was calculated at the R6 stage. Grain yield ranged from 3,288 to 3,708 kg/ha in the untreated plots in 2010/2011 and 2011/2012, respectively, and from 3,282 to 4,110 kg/ha in the treated plots. In the 2010/2011 season, only azoxystrobin + cyproconazole significantly reduced the disease incidence, compared to untreated control plots, not differing from the remaining treatments. In the 2011/2012 season, there were no significant differences between treated and untreated plots. Highly significant correlations (p < 0.01) were found between yield and soybean anthracnose incidence on pods in both years (r = -0.85). For each 1% increment in the disease incidence, c. 90 kg/ha of soybean grain were lost. The current study determined that significant losses due to anthracnose occur in commercial crops in the north of the country and highlighted the limitation of chemical control as anthracnose management method.

Deposição de calda pulverizada na cultura da soja promovida pela aplicação aérea e terrestre

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da tecnologia de aplicação aérea e terrestre de fitossanitários na deposição de calda, na cultura da soja. Avaliou-se, após a aplicação de um traçador, a deposição nas partes inferior e superior do dossel da cultura, por meio de espectrofotometria. O ensaio foi conduzido no delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições e oito tratamentos (formas de aplicação): 1 - Terrestre (Ponta de jato cônico vazio-TXA 8002 e 180 L ha-1); 2 - Terrestre (Ponta de jato plano defletor duplo com indução de ar-AITTJ 11002 e 150 L ha-1); 3 - Terrestre (Ponta de jato plano defletor com indução de ar-TTI 11002 e 150 L ha-1); 4 - Terrestre (Ponta de jato plano defletor duplo-TTJ60 11002 e 150 L ha-1); 5 - Terrestre (Ponta de jato plano defletor-TT 11002 e 150 L ha-1); 6 - Aéreo (Atomizador rotativo e 40 L ha-1); 7 - Aéreo (Atomizador rotativo e 30 L ha-1); e 8 - Aéreo (Atomizador rotativo e 20 L ha¹). Também foi conduzido um estudo de espectro de gotas. As aplicações terrestres com ponta de jato cônico vazio e aérea (40 L ha-1) foram as mais eficientes em promover a penetração da calda no dossel, embora seus espectros de gotas sejam mais suscetíveis à deriva. A aplicação aérea mostrou-se viável tecnicamente, quanto à deposição de calda, em comparação aos tratamentos terrestres.