Bioactive endophytic fungi isolated from Caesalpinia echinata Lam. (Brazilwood) and identification of beauvericin as a trypanocidal metabolite from Fusarium sp.

Aiming to identify new sources of bioactive secondary metabolites, we isolated 82 endophytic fungi from stems and barks of the native Brazilian tree Caesalpinia echinata Lam. (Fabaceae). We tested their ethyl acetate extracts in several in vitro assays. The organic extracts from three isolates showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli [minimal inhibitory concentration (MIC) 32-64 μg/mL]. One isolate inhibited the growth of Salmonella typhimurium (MIC 64 μg/mL) and two isolates inhibited the growth of Klebsiella oxytoca (MIC 64 μg/mL), Candida albicans and Candida tropicalis (MIC 64-128 μg/mL). Fourteen extracts at a concentration of 20 μg/mL showed antitumour activities against human breast cancer and human renal cancer cells, while two isolates showed anti-tumour activities against human melanoma cancer cells. Six extracts were able to reduce the proliferation of human peripheral blood mononuclear cells, indicating some degree of selective toxicity. Four isolates were able to inhibit Leishmania (Leishmania) amazonensis and one isolate inhibited Trypanosoma cruzi by at least 40% at 20 μg/mL. The trypanocidal extract obtained from Fusarium sp. [KF611679] culture was subjected to bioguided fractionation, which revealed beauvericin as the compound responsible for the observed toxicity of Fusarium sp. to T. cruzi. This depsipeptide showed a half maximal inhibitory concentration of 1.9 μg/mL (2.43 μM) in a T. cruzi cellular culture assay.

Reação de genótipos de feijoeiro comum a Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli

Foi avaliado no presente trabalho o comportamento dos genótipos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) PI 150414, PI 163117, PI 175829 branco, PI 175829 roxo, PI 175858, PI 197687, A 417, A 420, A 429, Xan 160, Xan 161, WISHBR 40 e IAC Carioca inoculados com Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli, sob condições de telado/casa de vegetação. Verificou-se que os genótipos Xan 160, PI 150414, A 417, PI 175829 roxo, Xan 161, A 420, PI 163117 e PI 175829 branco foram resistentes a F. oxysporum f. sp. phaseoli e somente o PI 175829 branco apresentou bom nível de resistência a M. phaseolina. Com relação ao comportamento desses genótipos a X. campestris pv. phaseoli, eles foram altamente suscetíveis ao isolado Feij-4 e apenas o genótipo Xan 161 apresentou nível moderado de resistência foliar ao isolado Feij-41.

Identification of quantitative trait loci for resistance against soybean sudden death syndrome caused by Fusarium tucumaniae

The objective of this work was to identify genomic regions that underlie resistance to Fusarium tucumaniae sp. nov., the causing agent of sudden death syndrome (SDS) in soybean in South America, using a population with a genetic background different from that previously reported for Fusarium virguliforme sp. nov. (F. solani f. sp. glycines), also responsible for SDS in soybean. Although major genes and quantitative trait loci (QTL) for SDS resistance have been identified, little is known about the same disease caused by Fusarium tucumaniae sp. nov., in South America. To identify genetic factors related to resistance to F. tucumaniae and DNA markers associated with them, a QTL analysis was performed using recombinant inbred lines. The map locations of the four loci, here identified, differed from those SDS resistance QTL previously described. It was screened a residual heterozygous line (RHL), which was heterozygous around the most effective QTL, RSDS1, and homozygous for the other genomic regions. The genetic effect of RSDS1 was confirmed using near-isogenic lines (NIL) derived from the RHL. The line which was homozygous for the Misuzudaizu genotype showed resistance levels comparable with that of the line homozygous for the Moshidou Gong 503 genotype.

Differential gene expression, induced by salicylic acid and Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici infection, in tomato

The objective of this work was to determine the transcript profile of tomato plants (Lycopersicon esculentum Mill.), during Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici infection and after foliar application of salicylic acid. The suppression subtractive hybridization (SSH) technique was used to generate a cDNA library enriched for transcripts differentially expressed. A total of 307 clones was identified in two subtractive libraries, which allowed the isolation of several defense-related genes that play roles in different mechanisms of plant resistance to phytopathogens. Genes with unknown roles were also isolated from the two libraries, which indicates the possibility of identifying new genes not yet reported in studies of stress/defense response. The SSH technique is effective for identification of resistance genes activated by salicylic acid and F. oxysporum f. sp. lycopersici infection. Not only the application of this technique enables a cost effective isolation of differentially expressed sequences, but also it allows the identification of novel sequences in tomato from a relative small number of sequences.

Variabilidade genética de isolados de Fusarium oxysporum f. sp. cubense obtidos de bananais do norte de Minas Gerais

A banana é uma das frutas tropicais mais consumidas no mundo, respondendo por, aproximadamente, 10% do comércio mundial de frutas. O mal-do-panamá, causado por Fusariumoxysporum f. sp. cubense (E.F. Smith), é uma das principais doenças da bananeira. Os marcadores moleculares RAPD têm sido extremamente úteis para estudos de identificação taxonômica, análise de variabilidade da virulência em fungos fitopatogênicos, caracterização de raças e variabilidade inter e intraespecifica de populações de diferentes regiões. O objetivo do trabalho foi avaliar a variabilidade genética de 36 culturas monospóricas de isolados de F. oxysporum f. sp. cubense por meio de marcadores moleculares do tipo RAPD. Foram selecionados 13 primers RAPD, e a análise de dados foi realizada utilizando-se do coeficiente de similaridade de Nei e Li. A partir da amplificação dos primers, foram obtidas 178 bandas, sendo que 167 (93,82%) apresentaram polimorfismo entre, pelo menos, dois isolados e apenas 11 (6,18%) apresentaram monomorfismo, demonstrando alta variabilidade entre os isolados. As distâncias genéticas variaram de 5,7 a 54,6%, sendo a distância média de 30,2%, e a distância média relativa, de 55,3%. De acordo com a análise de agrupamento (UPGMA), não foram observadas correlações entre os isolados estudados. Os resultados sugerem alta variabilidade genética entre os isolados avaliados, não ocorrendo agrupamento de acordo com a origem geográfica de coleta.

Severidade de isolados de Fusarium subglutinans f. sp. ananas sensíveis e resistentes ao benomyl, em abacaxizeiro

Mudas das cultivares de abacaxi (Ananas comosus) 'Pérola' (suscetível) e 'Primavera' (resistente) foram inoculadas em casa de vegetação com isolados de Fusarium subglutinans f. sp ananas, resistentes e sensíveis ao benomyl, de diferentes áreas produtoras de abacaxi do Espírito Santo, visando estudar a virulência do patógeno. Foi utilizada suspensão de conídios obtidos pela raspagem da superfície das colônias desenvolvidas em meio BDA, cuja concentração final foi 10(5) conídios/ml. A inoculação de F. subglutinans f. sp ananas foi efetuada pela imersão de mudas injuriadas mecanicamente na base, com três meses de idade, na suspensão de inóculo. Dos 22 isolados testados preliminarmente, selecionou-se oito de F. subglutinans f. sp ananas, sendo quatro representativos do grupo dos sensíveis ao benomyl (E285, E277, E278 e E290) e quatro representativos do grupo dos resistentes ao benomyl (E272, E274, E279 e E283) para realização do teste final. Os resultados comprovaram a resistência da cv. Primavera a todos os isolados testados. Plantas da cv. Pérola apresentaram sintomas da doença aos 15 dias após a inoculação com isolados resistentes ao benomyl; os isolados sensíveis ao benomyl só foram capazes de causar sintomas severos da doença aos 45 e 60 dias após a inoculação. O isolado E272, resistente ao benomyl, foi o mais virulento, tendo causado a maior lesão e a morte das plantas aos 30 dias após a inoculação; os isolados E277 e E278 foram os mais virulentos. Houve diferenças em virulência de isolados de F. subglutinans f. sp. ananas resistentes e sensíveis ao benomyl ao abacaxizeiro.

Colonização de raízes de tomateiro por Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici em solução nutritiva com três fontes de nitrogênio

Os objetivos do presente trabalho foram os de avaliar o efeito do pH sobre a germinação de conídios e o crescimento miceliano de F. oxysporum f. sp. lycopersici e o efeito da fonte de nitrogênio sobre o início do processo de infecção de raízes de mudas de tomateiro (Lycopersicon esculentum). Inicialmente quantificou-se a porcentagem de germinação dos conídios e o crescimento miceliano em meio Caldo Nutritivo com pH variando de 2,0 a 11,0. O pH do meio foi também medido ao final de 14 dias de crescimento do fungo. Avaliou-se, ainda, por meio de isolamentos e observações ao microscópio óptico, o efeito das fontes de nitrogênio sobre o processo de infecção e colonização das raízes. Utilizou-se a cultivar Kada Gigante e solução nutritiva contendo como fontes de nitrogênio N-NH4+, N-NO3- e N-NH4NO3, seguido da adição ou não de conídios do patógeno. As avaliações de pH da solução, das alterações morfológicas da raiz e da colonização pelo patógeno foram feitas até 240 h após a infestação. O N-NO3- proporcionou maiores valores de pH e favoreceu o desenvolvimento radicular, com aumento do tamanho e número de pêlos radiculares, e redução da taxa de adesão de conídios e da colonização por F. oxysporum f. sp. lycopersici comparado a N-NH4NO3 e, principalmente, N-NH4+. Estes resultados, porém, devem-se, mais provavelmente, ao desbalanço iônico nas plantas supridas com N-NH4+, do que ao efeito simples da variação de pH da rizosfera. O patógeno mostrou-se hábil em se desenvolver em faixa ampla de pH, 3 a 9, em meio de cultura.

Sobrevivência de micélio e escleródios de Rhizoctonia solani tratados com Trichoderma spp., em restos de cultura de Eucalyptus sp.

Este trabalho objetivou estudar a sobrevivência de micélio e escleródios de Rhizoctonia solani AG1-1C, em restos de cultura de eucalipto (Eucalyptus spp.) e avaliar a eficiência dos isolados Trichoderma longibrachiatum (UFV-1) e T. inhamatum (UFV-2 e UFV-3), comprovadamente antagônicos a R. solani, em reduzir a sobrevivência do patógeno, em condições de campo. Ao longo de 12 meses de avaliação, a sobrevivência de R. solani em folhas de eucalipto infetadas não foi afetada por fatores ambientes e tampouco por possíveis antagonistas de ocorrência natural. Por outro lado, a sobrevivência dos escleródios decresceu progressivamente, atingindo cerca de 26%. Não se constatou influência dos isolados de Trichoderma spp. na sobrevivência de R. solani em folhas infetadas de eucalipto. Entretanto, redução significativa e contínua na viabilidade de escleródios, foi observada, equiparando-se ao tratamento com fungicida, aos 25 dias após inoculação dos antagonistas, sendo os três isolados igualmente efetivos. Já, a sobrevivência no tratamento com fungicida, atingiu níveis significativamente baixos na primeira avaliação, mas sua eficiência foi reduzida ao longo do período experimental. Redução progressiva e contínua na sobrevivência de escleródios da testemunha foi também constatada, mas inferior a quaisquer dos tratamentos.

First report of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici race 3 on tomato in Brazil

Fusarium wilt, caused by three races of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, is one of the most important diseases of tomato (Lycopersicon esculentum). Races 1 and 2 are distributed worldwide whereas race 3 has a more limited geographic distribution with no report thus far in Brazil. Seven F. oxysporum isolates were obtained from wilted tomato plants of race 1 and 2-resistant hybrids 'Carmen' and 'Alambra' in Venda Nova do Imigrante (State of Espírito Santo), Brazil. Virulence assays were performed using a set of the race differential cultivars: 'Ponderosa' (susceptible to all races), 'IPA-5' (resistant to race 1), 'Floradade' (resistant to races 1 and 2) and 'BHRS-2,3' (resistant to race 3). All isolates were highly virulent to 'Ponderosa', 'IPA-5' and 'Floradade' and were able to infect only a few plants of 'BHRS-2,3'. An additional virulence test was conducted including the same set of cultivars plus Lycopersicon pennellii 'LA 716'. Identical results were obtained with L. pennellii displaying an extreme (immune-like) resistant response. These results indicated that all seven isolates could be classified as F. oxysporum f. sp. lycopersici race 3. This new Fusarium wilt might became an economically important disease since race 3-resistant cultivars adapted to Brazil are not yet available.

Indução de resistência a Fusarium oxysporum f. sp. Tracheiphilum em Caupi: eficiência de indutores abióticos e atividade enzimática elicitada

Foram avaliados os efeitos de indutores abióticos em cultivares de caupi inoculadas com Fusarium oxysporum f. sp. tracheiphilum quanto à severidade, controle da doença e atividade enzimática. Para isso, plantas das cultivares IPA-206 e BR-17 Gurguéia com cinco dias de idade foram pulverizadas com soluções aquosas de ASM (5,0 g do i.a./100 L de água), BABA (1,5 mM) e quitosana (2,0 mg/mL), no primeiro par de folhas e inoculadas, após sete dias da germinação, com 20 mL de uma suspensão de 1 x 10(6) conídios/mL do isolado ISO-PE. A avaliação da severidade da doença foi realizada aos 25 dias após a germinação, através de escala de notas e índice de doença. As atividades das enzimas beta-1,3-glucanase, peroxidase e fenilalanina amônia liase (PAL) foram determinadas em plantas submetidas aos tratamentos anteriores, coletadas aos cinco e 10 dias após a inoculação. Foi observada diferença significativa entre os indutores e a testemunha, nas duas cultivares testadas, aos cinco e 10 dias, destacando-se o indutor ASM, proporcionando um controle da doença de 68,90% e 71,59% nas cultivares BR-17 Gurguéia e IPA-206, respectivamente. O indutor ASM apresentou melhores resultados nas atividades de beta-1,3-glucanase, peroxidase e PAL, destacando-se na cultivar IPA-206 nos dois períodos analisados. Os indutores BABA e quitosana diferiram da testemunha, na atividade de PAL e beta-1,3-glucanase, nessa mesma cultivar, aos cinco dias após a inoculação.

Reação de genotipos de feijoeiro comum a quatro raças de Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli

O objetivo do trabalho foi avaliar a resistência de 104 genótipos de feijoeiro comum, do Banco Ativo de Germoplasma do Instituto Agronômico de Campinas (BAG/IAC), a quatro raças fisiológicas de Fusarium oxysporum f. sp. Phaseoli em casa de vegetação para avaliação. Os sintomas da doença foram avaliadas nas plantas aos trinta dias após a inoculação, atribuindo-se notas que variavam de 0 (plantas sem sintomas) a 4 (plantas totalmente murchas e ou mortas). Plantas com notas médias de severidade até 2 foram consideradas resistentes e acima de 2, suscetíveis. Os resultados mostraram um total de 35 (33%) genótipos resistentes as quatro raças testadas, demonstrando um alto potencial de uso pelos programas de melhoramento genéticos para resistência a este patógeno.

Ocorrência, métodos de inoculação e agressividade de Fusarium oxysporum f. sp. cubense em Heliconia spp

A murcha de fusário, causada por Fusarium oxysporum f. sp. cubense, vem sendo diagnosticada em áreas produtoras de helicônias, uma das plantas ornamentais mais apreciadas da floricultura tropical. Neste trabalho, os objetivos foram verificar a ocorrência da doença em propriedades produtoras de helicônias, avaliar a eficiência de métodos de inoculação do patógeno e caracterizar, quanto à agressividade, os isolados obtidos. Foram visitadas 28 propriedades em Pernambuco, Alagoas e Sergipe, nas quais foram coletados materiais vegetais com sintomas característicos da doença, para a obtenção dos isolados. Os métodos de inoculação testados foram o de injeção com 10 mL da suspensão fúngica no colo das plantas suscetíveis, Heliconia psittacorum x H. spathocircinata cv. Alan Carle; deposição de 20 mL da suspensão no solo pela técnica de "meia lua" e "dipping" (30 e 60 minutos). A avaliação da agressividade dos isolados foi realizada pela inoculação de discos da colônia do fungo, crescidos em meios de cultura, em colmos destacados da planta, que ficaram em condição de câmara úmida por cinco dias. Das propriedades visitadas 88% apresentavam a doença, de onde se obtiveram 31 isolados de F. oxysporum f. sp. cubense. Quanto à inoculação, o método de injeção foi o mais eficiente, reproduzindo os sintomas da doença aos 36 dias após a inoculação. Quanto à agressividade, dez isolados foram agrupados como os de maior agressividade, 13 apresentaram agressividade intermediária e oito isolados como os de menor agressividade.

Sobrevivência de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2 submetido à técnica da solarização associada à incorporação de folhas de mandioca

A solarização combinada com a prévia adição de material orgânico propicia controle efetivo de diversos fungos de solo que de outra forma são de difícil erradicação, permitindo, também, redução do tempo de tratamento. O objetivo do trabalho foi avaliar o controle do fungo Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2, por meio da incorporação da parte aérea de mandioca brava (Manihot utilisima) e mandioca mansa (Manihot dulcis) seguido de solarização do solo. Foi realizado experimento de campo, onde incorporou-se 3 Kg/m² da parte aérea de mandioca brava e mandioca mansa, separadamente. O experimento constou de seis tratamentos (solarização + mandioca brava; solarização + mandioca mansa; solo solarizado; solo; mandioca brava e mandioca mansa). A sobrevivência do fungo foi avaliado por meio das estruturas de resistência em meio semi-seletivo de Komada, aos 7, 14, 21 e 28 dias do início do experimento. As temperaturas do solo foram monitoradas através de um coletor de dados Tipo CR23X (Campbell Scientific) e a quantificação dos gases (CO2 e O2) foi feita pelo equipamento analisador de gases (Testo 325-1). Nos tratamentos solarizados, a temperatura do solo e aprisionamento de CO2 foram maiores em relação à testemunha (solo) e aos tratamentos apenas com a incorporação de material vegetal. A associação da incorporação de mandioca, tanto a "brava" quanto a "mansa", com a solarização, proporcionou a inativação de F. oxysporum f.sp. lycopersici Raça 2, podendo atuar no controle da doença murcha de fusarium causada por este patógeno. Os demais tratamentos foram inócuos, permitindo a sobrevivência do fungo.

População caiçara, Mata Atlântica e situação atual do palmito-juçara (Euterpe edulis Mart.) na região do Rio Una da Aldeia (Iguape-SP), entorno da Estação Ecológica Jureia-Itatins

Neste trabalho foram desenvolvidos estudos na região do Rio Una da Aldeia, afluente do ribeira de Iguape, no entorno da Estação Ecológica Jureia-Itatins, Município de Iguape, São Paulo. Esses estudos consistiram de levantamento em campo das populações de Euterpe edulis Mart. (palmito-juçara) e também de estudos preliminares etnobotânicos, através da aplicação de questionários semiestruturados e realização de seminário para diagnóstico do uso atual da área, sensibilização e percepção da sustentabilidade ambiental pelos comunitários. O trabalho teve como objetivos avaliar o estado de conservação das populações do palmito-juçara e também estudar relações que as comunidades caiçaras da região mantinham com o ambiente natural. Os resultados indicaram a urgente necessidade de elaboração de um plano para enriquecimento e manejo de Euterpe edulis Mart. Foi constatada também a imensa potencialidade de uso econômico da floresta, bem como o desejo das populações tradicionais em manejar sustentavelmente os recursos naturais.

Efeito de concentrações de herbicidas sobre aspectos biológicos de Fusarium sp. (isolado FCAV#940)

O fungo Fusarium sp. (isolado FCAV#940) tem potencial de controle biológico das macrófitas aquáticas, Egeria najas e Egeria densa, plantas que causam prejuízos de diferentes naturezas em ambientes lacustres. Com o objetivo de avaliar a associação desse fungo com o controle químico, visando otimizar o controle, foi avaliado o efeito de concentrações de herbicidas sobre o crescimento micelial, esporulação e germinação de macroconídios de Fusarium sp. (isolado FCAV#940). As doses utilizadas para o cálculo das concentrações dos herbicidas foram: ½, 1,0 e 2,0 X a dose recomendada pelo fabricante. Por se tratar de macrófitas aquáticas submersas, foi considerada uma concentração de volume diluído, ou seja, a utilização da dose desejada, porém diluída em uma lâmina d'água de 15 cm. Os herbicidas e as concentrações de i.a. avaliadas foram: triclopyr a 6,0, 3,0 e 1,5 mg L-1; glyphosate a 6,87, 3,44 e 1,72 mg L-1; 2,4-D a 8,54, 4,27 e 2,14 mg L-1 ; diquat a 2,0, 1,0 e 0,5 mg L-1 ; fluridone a 200, 100 e 50 µg L-1 ; e a testemunha (BDA). Os herbicidas e as concentrações testadas não apresentaram efeito inibitório no crescimento micelial, na esporulação e na germinação dos macroconídios do fungo.