Molecular Identification of Trichoderma spp. in Garlic and Onion Fields and In Vitro Antagonism Trials on Sclerotium cepivorum

ABSTRACT Trichoderma species are non-pathogenic microorganisms that protect against fungal diseases and contribute to increased crop yields. However, not all Trichoderma species have the same effects on crop or a pathogen, whereby the characterization and identification of strains at the species level is the first step in the use of a microorganism. The aim of this study was the identification – at species level – of five strains of Trichoderma isolated from soil samples obtained from garlic and onion fields located in Costa Rica, through the analysis of the ITS1, 5.8S, and ITS2 ribosomal RNA regions; as well as the determination of their individual antagonistic ability over S. cepivorum Berkeley. In order to distinguish the strains, the amplified products were analyzed using MEGA v6.0 software, calculating the genetic distances through the Tamura-Nei model and building the phylogenetic tree using the Maximum Likelihood method. We established that the evaluated strains belonged to the species T. harzianum and T. asperellum; however it was not possible to identify one of the analyzed strains based on the species criterion. To evaluate their antagonistic ability, the dual culture technique, Bell’s scale, and the percentage inhibition of radial growth (PIRG) were used, evidencing that one of the T. asperellum isolates presented the best yields under standard, solid fermentation conditions.

Bioprospecção de isolados de Trichoderma spp. para o controle de Rhizoctonia solani na produção de mudas de pepino

O objetivo deste trabalho foi selecionar e identificar isolados de Trichoderma spp. para o controle do tombamento causado por Rhizoctonia solani (AG-4) em plântulas de pepino (Cucumis sativus L.), além de avaliar o efeito de concentrações crescentes e de combinações dos isolados mais eficientes no controle da doença. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, com 490 isolados. O tombamento das mudas foi avaliado uma semana após a aplicação à base das plântulas de substrato infestado com antagonista (1%) e patógeno (1%). Os doze isolados que proporcionaram mais de 85% de redução da doença foram testados em concentrações crescentes para o controle do patógeno (1%): 0,5, 1, 2, 3 e 4%. Também foi avaliado o efeito das combinações dos cinco isolados mais promissores. Os isolados mais efetivos foram identificados pelo sequenciamento da região espaçadores internos transcritos (ITS) do DNA ribossômico. Dos 490 isolados testados 44 (9%) reduziram o tombamento. As concentrações de antagonistas superiores a 2% foram as mais efetivas no controle da doença. Apenas duas combinações resultaram no aumento do controle da doença. Os isolados mais efetivos foram identificados como T. hamatum (IB08, IB30, IB60), T. harzianum (IB34, IB35), T. atroviride (IB13), T. spirale (IB16, IB24) e T. asperellum (IB44). Não foi possível a identificação da espécie de três isolados.

Promoção de crescimento e indução de resistência à antracnose por Trichoderma spp. em pepineiro

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito de 60 isolados de Trichoderma e do produto Trichodermil na promoção do crescimento e na indução de resistência sistêmica à antracnose, causada por Colletotrichum lagenarium em pepineiro, além de identificar as espécies dos isolados de Trichoderma spp. efetivas como indutores de resistência. Nos experimentos de promoção de crescimento, os isolados de Trichoderma spp. foram submetidos à inoculação no substrato e, após 21 dias, a massa de matéria seca da parte aérea das plantas foi mensurada. Nos experimentos de indução de resistência, os isolados que promoveram crescimento foram introduzidos no substrato, na base das plantas, sete dias antes da inoculação de C. lagenarium nas folhas. O isolado que apresentou melhor desempenho foi avaliado quanto à redução dos sintomas de antracnose, em aplicações aos 3, 7 ou 14 dias antes da inoculação do patógeno, e quanto à capacidade de aumentar a atividade de peroxidase. Dezenove isolados e o Trichodermil promoveram o crescimento de pepineiro em até 100% e conferiram proteção à antracnose em até 88,39%. O isolado IB 31/06 reduziu a severidade da doença nos intervalos de tempo avaliados. Não foi observado aumento significativo de peroxidase, sete dias após o tratamento com IB 31/06, nas plantas tratadas e infectadas com o patógeno, em comparação às plantas infectadas. O sequenciamento gênico dos dezenove isolados permitiu a identificação de sete espécies distintas de Trichoderma.

Promoção do crescimento do feijoeiro e controle da antracnose por Trichoderma spp

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de Trichoderma spp. em promover o crescimento de plantas de feijão e reduzir a severidade da antracnose do feijoeiro (Colletotrichum lindemuthianum), bem como identificar os isolados mais eficientes. Sessenta isolados de Trichoderma spp. foram avaliados quanto à capacidade de promoção do crescimento nas plantas. Os sete isolados que mais se destacaram foram adicionados ao substrato de cultivo e avaliados quanto à redução na severidade da antracnose em plantas de feijão tratadas com conídios de C. lindemuthianum. Os mais eficientes no controle da doença foram identificados por sequenciamento de DNA. O isolado IB 28/07 foi avaliado nas concentrações 0,5, 1, 1,5 e 2% (peso:volume), que reduziram a severidade da doença em 41,51, 55,15, 81,82 e 96,06%, respectivamente. Os isolados mais eficientes de Trichoderma spp. podem proporcionar aumentos superiores a 30% na produção de matéria seca da parte aérea das plantas e reduzir a severidade da doença entre 63 e 98%. Esses isolados foram identificados como pertencentes às espécies Trichoderma harzianum, T. strigosum e T. theobromicola.

Control of Guignardia citricarpa by Bacillus subtilis and Trichoderma spp.

The ability of isolates of Bacillus subtilis and Trichoderma spp. to control citrus black spot (CBS) was investigated in ´Natal´ sweet orange orchards. The first experiment was conducted during the 2001/2002 season and four isolates of B. subtilis (ACB-AP3, ACB-69, ACB-72 and ACB-77), applied every 28 days, alone or in combination were tested and compared with fungicide treatments. Two other experiments were carried out during the 2002/2003 season, where the same isolates of Bacillus and two isolates of Trichoderma (ACB-14 and ACB-40) were tested being applied every 28 days in the second experiment, and every 15 days in the third experiment. In the first experiment, the treatment with ACB-69 differed statistically from the control, but did not differ from other biological control agents or mixture of Bacillus isolates. In the second experiment, the treatments with ACB-69 and ACB-AP3 resulted in smaller disease index compared with the control treatment. However, this result was not repeated in the third experiment, where the isolates were applied every 15 days. Disease severity was high in both evaluated seasons and the fungicide treatment was the most effective for disease control.

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.

Efeito da solarização do solo, seguida pela aplicação de Trichoderma spp: ou de fungicidas, sobre o controle de Pythium aphanidermatum e de Rhizoctonia solani AG-4

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar alternativas para a desinfestação de solos, especialmente considerando a retirada do brometo de metila do mercado. Avaliou-se o efeito da solarização do solo, seguida ou não pela aplicação de isolados de Trichoderma spp. ou de fungicidas, sobre o controle de Pythium aphanidermatum e de Rhizoctonia solani AG-4, responsáveis por tombamento e podridão de raízes em várias culturas. Dois experimentos foram realizados em Piracicaba, SP (latitude 22º 42' e longitude 47º38'), um em campo aberto e outro no interior de uma casa-de-vegetação vedada, em delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial (2x3), tendo como fatores a solarização (com e sem) e os tratamentos (com fungicida, um isolado de Trichoderma sp. e uma testemunha). Bolsas de náilon contendo solo naturalmente infestado com P. aphanidermatum ou solo contendo propágulos de R. solani AG-4 foram enterradas a 10 cm de profundidade, em parcelas solarizadas ou não, nos dois ambientes. Após 30 dias de solarização, as bolsas foram coletadas e o solo infestado com P. aphanidermatum recebeu os tratamentos: o isolado de Trichoderma sp. IB-26 ou o fungicida metalaxyl + mancozeb. O solo contendo propágulos de R. solani foi tratado com o isolado de Trichoderma sp. IB-17 ou o fungicida pencycuron. As soluções dos fungicidas foram aplicadas na forma de rega. Também foram mantidas testemunhas para ambos os patógenos. Avaliou-se a viabilidade de P. aphanidermatum pelo tombamento de pós-emergência de plântulas de pepino e de R. solani pelo número de plântulas de rabanete sobreviventes ao tombamento de pré e pós-emergência. A solarização, o controle biológico e a solarização seguida pelo controle biológico não promoveram o controle de P. aphanidermatum, obtido apenas com metalaxyl + mancozeb, nos solos solarizados ou não. A solarização aplicada nos dois ambientes controlou R. solani, assim como o fungicida pencycuron, mas não houve efeito sinérgico na associação entre as técnicas. A aplicação do isolado de Trichoderma sp. IB-17 não proporcionou o controle desse patógeno nos solos solarizados ou não.

White mold intensity on common bean in response to plant density, irrigation frequency, grass mulching, Trichoderma spp., and fungicide

The purpose of this study was to evaluate the efficiency of integrated managements on white mold control on common bean. Initially, in vitro testing was made to assess the antagonism of 11 Trichoderma isolates against Sclerotinia sclerotiorum and to investigate fungicides (fluazinam and procymidone) inhibitory effects on those fungi. In two field experiments the following combinations were tested: irrigation frequencies (seven or 14 days), plant densities (six or 12 plants per meter), and three disease controls (untreated control, fungicide or Trichoderma spp.). In a third experiment plant densities were replaced by grass mulching treatments (with or without mulching). Fluazinam was applied at 45 and 55 days after emergence (DAE). The antagonists T. harzianum (experiments 1 and 3) and T. stromatica (experiment 2) were applied through sprinkler irrigation at 10 and 25 DAE, respectively. Most of the Trichoderma spp. were effective against the pathogen in vitro. Fluazinam was more toxic than procymidone to both the pathogen and the antagonist. Fungicide applications increased yield between 32 % and 41 %. In field one application of Trichoderma spp. did not reduce disease intensity and did not increase yield. The reduction from 12 to six plants per meter did not decrease yield, and disease severity diminished in one of the two experiments. It is concluded that of the strategies for white mold control just reduction of plant density and applications of fungicide were efficient.

Avaliação antagônica in vitro e in vivo de Trichoderma spp. a Rhizopus stolonifer em maracujazeiro amarelo

Para estudar a potencialidade antagônica de espécies de Trichoderma spp. in vitro e in vivo a Rhizopus stolonifer, patógeno causador da podridão floral do maracujazeiro, foram estudadas as espécies de Trichoderma viride, T. virens, T. harzianum e T. stromaticum. O crescimento micelial do fitopatógeno foi realizado pelo teste do pareamento de culturas, para crescimento individual foram utilizadas cinco temperaturas. Avaliou-se também o crescimento micelial em 24h e 48h, avaliando a taxa de crescimento dos isolados. Na produção de metabolitos voláteis e não voláteis foram utilizados papel celofane e sobreposição de placas. Em condição de campo os frutos/planta foram tratados com a suspensão na concentração de 2 x 10(8) Conídios/mL sendo avaliado o número médio de frutos aos 15 e 30. No pareamento de cultura todos os isolados de Trichoderma spp. apresentaram crescimento micelial, impedindo o desenvolvimento do fitopatógeno, para todos os isolados as temperaturas ideais de crescimento foram de 25ºC e 30ºC. Nos períodos de incubação de 24 e 48h, foram constatadas diferenças significativas no crescimento micelial entre os isolados os antagonistas apresentaram velocidade de crescimento maior que o fitopatógeno. Houve uma produção de metabólitos voláteis e não voláteis de ação antifúngica ao R. stolonifer. No ensaio em campo houve diferença significativa entre os tratamentos, verificando-se que o melhor resultado entre os antagonistas em estudo cujos percentuais de pegamento foram 74% para os tratamentos Trichoderma harzianum e T. virens, e os tratamentos T. viride e T. stromaticum obtiveram um porcentual de 75% enquanto a testemunha obteve um percentual de 42%.

Trichoderma spp. decrease Fusarium root rot in common bean

The effectiveness of six Trichoderma-based commercial products (TCP) in controlling Fusarium root rot (FRR) in common bean was assessed under field conditions. Three TCP, used for seed treatment or applied in the furrow, increased seedling emergence as much as the fungicide fludioxonil. FRR incidence was not affected, but all TCP and fludioxonil reduced the disease severity, compared to control. Application of Trichoderma-based products was as effective as that of fludioxonil in FRR management.

Limitations in controlling white mold on common beans with Trichoderma spp. at the fall-winter season

We studied the effectiveness of application of Trichoderma spp. in controlling white mold on common beans at the fall-winter crop in the Zona da Mata region of the State of Minas Gerais, Brazil. There was no effect of the antagonist in reducing the disease severity, which could be explained by the low temperatures and the high inoculum pressure in the field. We concluded that Trichoderma applications are not recommended for control of white mold on common beans at the fall-winter season in regions with average temperature bellow 20 °C, since this condition favor more the pathogen than the antagonist.

Controle de Rhizoctonia solani e Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli por biopreparados de isolados de Trichoderma spp.

Os experimentos objetivaram avaliar em condições de casa de vegetação o biocontrole dos fitopatógenos Rhizoctonia solani (RS) e Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli (FOP) em alface (Lactuca sativa L.) cultivar Regina, e feijão-vagem (Phaseolus vulgaris L.) cultivar Alessa, respectivamente, utilizando como agentes antagonistas, 10 isolados de Trichoderma spp. selecionados em testes in vitro. Foram feitos biopreparados à base de arroz previamente colonizado por isolados de Trichoderma spp. e posteriormente triturados. Para a realização dos testes, os biopreparados foram inoculados previamente na proporção de 10(9) conídios.mL-1, em substrato comercial para produção de mudas. Após sete dias, os patógenos foram introduzidos separadamente em duas concentrações distintas: R. solani na proporção de 144 mg de meio de arroz por kg de substrato e F. oxysporum f.sp. phaseoli inoculado na forma de suspensão contendo 4,75 x 10(6) conídios.mL-1. Avaliou-se a influência dos biopreparados na % de damping-off de pós-emergência em plantas de alface e a severidade de murcha em plantas de feijão-vagem. O biopreparado referente ao isolado T-03 foi o mais eficiente no controle de R. solani em plantas de alface cultivar Regina, por ter reduzido a incidência de damping-off de pós-emergência nessa cultura. Por outro lado, nenhum dos biopreparados apresentou efeito antagonista satisfatório à F. oxysporum f.sp. phaseoli em plantas de feijão-vagem.

Ação antagônica e de metabólitos bioativos de Trichoderma spp. contra os patógenos Sclerotium rolfsii e Verticillium dahliae

O efeito antagônico exercido por fungos do gênero Trichoderma foi avaliado contra os fitopatógenos Sclerotium rolfsii e Verticillium dahliae, isolados de áster ornamental e morangueiro, respectivamente. Utilizaram-se 20 isolados do antagonista, pertencentes às espécies T. asperellum, T. hamatum, T. harzianum, T. koningiopsis, T. spirale e Trichoderma sp. O antagonismo foi verificado por meio de testes de culturas pareadas e produção de metabólitos bioativos pelo método de sobreposição de placas. A maioria dos isolados exibiu efeito inibitório sobre o crescimento micelial de S. rolfsii e V. dahliae quando comparado com as testemunhas. Excetuando-se os testes de produção de metabólitos não-voláteis, verificou-se maior ação inibitória contra V. dahliae. Mesmo os metabólitos não-voláteis termoestáveis apresentaram efeito inibitório contra ambos os patógenos testados, mostrando que os metabólitos secundários do antagonista exercem efeito significativo sobre essas espécies patogênicas.

Control of lettuce bottom rot by isolates of Trichoderma spp

Bottom rot, caused by Rhizoctonia solani AG 1-IB, is an important disease affecting lettuce in Brazil, where its biological control with Trichoderma was not developed yet. The present study was carried out with the aim of selecting Trichoderma isolates to be used in the control of lettuce bottom rot. Forty-six Trichoderma isolates, obtained with baits containing mycelia of the pathogen, were evaluated in experiments carried out in vitro and in vivo in a greenhouse in two steps. In the laboratory, the isolates were evaluated for their capabilities of parasitizing and producing toxic metabolic substances that could inhibit the pathogen mycelial growth. In the first step of the in vivo experiments, the number and the dry weight of lettuce seedlings of the cultivar White Boston were evaluated. In the second step, 12 isolates that were efficient in the first step and showed rapid growth and abundant sporulation in the laboratory were tested for their capability of controlling bottom rot in two repeated experiments, and had their species identified. The majority of the isolates of Trichoderma spp. (76%) showed high capacity for parasitism and 50% of them produced toxic metabolites capable of inhibiting 60-100% of R. solani AG1-IB mycelial growth. Twenty-four isolates increased the number and 23 isolates increased the dry weight of lettuce seedlings inoculated with the pathogen in the first step of the in vivo experiments.In both experiments of the second step, two isolates of T. virens, IBLF 04 and IBLF 50, reduced the severity of bottom rot and increased the number and the dry weight of lettuce seedlings inoculated with R. solani AG1-IB. These isolates had shown a high capacity for parasitism and production of toxic metabolic substances, indicating that the in vitro and in vivo steps employed in the present study were efficient in selecting antagonists to be used for the control of lettuce bottom rot.

Promoção de enraizamento de microestacas de um clone de Eucalyptus sp. por Trichoderma spp.

Este trabalho teve como objetivo o emprego de isolados antagonistas de fungos visando à promoção do enraizamento de microestacas de um clone de Eucalyptus sp. Utilizaram-se no teste de promoção de enraizamento de microestacas um isolado não-patogênico de Cylindrocladium spp. e mais três isolados antagonistas de Trichoderma spp. (E15, S2 e St), os quais apresentaram as melhores notas de antagonismo em teste in vitro, pelo método de confrontação direta contra isolado patogênico de Cylindrocladium spp., sendo inoculados no substrato de desenvolvimento das microestacas sob condições de estufa. Observou-se aumento de sobrevivência das microestacas na presença dos isolados de Trichoderma spp. e Cylindrocladium spp., em comparação com a testemunha, em ambiente naturalmente infestado por Botrytis cinerea. O tratamento com os isolados ST, E15 e S2 de Trichoderma spp. e Cyl de Cylindrocladium spp. aumentou a sobrevivência de microestacas de Eucalyptus sp. O isolado E15 promoveu o enraizamento de microestacas, apresentando aumento significativo na porcentagem de enraizamento (62,25%) em relação ao tratamento-testemunha (28,77%).