Revisão da classificação da raça 3 de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici

Os autores procuraram, face às evidências acumuladas, determinar: 1) a que raça fisiológica pertence o isolado T-18-1, descrito como raça 3 de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici; 2) qual o tipo de resistência que apresenta a linhagem CAST-M-Wd, usada como diferencial na determinação da raça 3. Para alcançar os objetivos almejados, instalaram-se 2 ensaios em casa de vegetação com controle parcial de temperatura. No ensaio I estudou-se a reação de 27 progênies de Cast-M-Wd ao isolado T-18-1, usando-se como diferenciais, a variedade Walter e a linhagem S-34, que possuem resistência monogênica às raças 1 e 2 e à raça 1, respectivamente. No ensaio II comparou-se a patogenicidade entre o isolado T-18-1 e a raça 2 do patógeno. Neste ensaio foram incluídas 6 progênies de CAST-M-Wd, considerando-se o comportamento destas no ensaio I. Usou-se, também, como diferenciais, a variedade Walter e a linhagem S-34. Os resultados obtidos permitiram tirar as seguintes conclusões: 1) o isolado T-18-1 pertence à raça 2 de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici; 2) a linhagem de tomateiro CAST-M-Wd, usada como diferencial na determinação da raça 3 do patógeno, não possui resistência monogênica e sim, resistência poligênica à raça 2; 3) o gene, 1-2 encontrado na variedade Walter, mostra-se eficiente no controle da raça 2 (isolado T-18-1) assinalada no Brasil.

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.

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.

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.

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.

Antagonistic potential of bacterial isolates associated with entomopathogenic nematodes against tomato wilt caused by Fusarium oxysporum f.sp., Lycopersici under greenhouse conditions

Three concentrations of Xenorhabdus nematophila and Xenorhabdus spp., (4x10(5,) 4x10(6,) 4x10(7) cells/ml) were evaluated in the laboratory and in pot experiments to test their antagonistic effects on Fusarium oxysporum f.sp., lycopersici. All concentrations effectively inhibited its growth on agar plates. In soil under greenhouse conditions treatments with each bacterium at 4x10(7) cells/ml reduced the disease incidence of tomato by up to 40.38 and 47.54% respectively and there were significant increases of plant biomass by 198 and 211% respectively. The rhizosphere population of Fusarium oxysporum f.sp., lycopersici was reduced by 97%. The Xenorhabdus spp., was comparatively more effective than X. nematophila.

Degradation of pathogen quorum-sensing molecules by soil bacteria: a preventive and curative biological control mechanism.

Abstract The plasmid pME6863, carrying the aiiA gene from the soil bacterium Bacillus sp. A24 that encodes a lactonase enzyme able to degrade N-acyl-homoserine lactones (AHLs), was introduced into the rhizosphere isolate Pseudomonas fluorescens P3. This strain is not an effective biological control agent against plant pathogens. The transformant P. fluorescens P3/pME6863 acquired the ability to degrade AHLs. In planta, P. fluorescens P3/pME6863 significantly reduced potato soft rot caused by Erwinia carotovora and crown gall of tomato caused by Agrobacterium tumefaciens to a similar level as Bacillus sp. A24. Little or no disease reduction was observed for the wild-type strain P3 carrying the vector plasmid without aiiA. Suppression of potato soft rot was observed even when the AHL-degrading P. fluorescens P3/pME6863 was applied to tubers 2 days after the pathogen, indicating that biocontrol was not only preventive but also curative. When antagonists were applied individually with the bacterial plant pathogens, biocontrol activity of the AHL degraders was greater than that observed with several Pseudomonas 2,4-diacetylphloroglucinol-producing strains and with Pseudomonas chlororaphis PCL1391, which relies on production of phenazine antibiotic for disease suppression. Phenazine production by this well characterized biological control strain P. chlororaphis PCL1391 is regulated by AHL-mediated quorum sensing. When P. chlororaphis PCL1391 was co-inoculated with P. fluorescens P3/pME6863 in a strain mixture, the AHL degrader interfered with the normally excellent ability of the antibiotic producer to suppress tomato vascular wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. Our results demonstrate AHL degradation as a novel biocontrol mechanism, but also demonstrate the potential for non-target interactions that can interfere with the biocontrol efficacy of other strains.

Fontes de resistência múltipla à murcha de fusário em tomateiro

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a reação de 48 acessos de tomateiro (Solanum lycopersicum), inclusive de espécies selvagens, a diferentes isolados das três raças de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL). Utilizaram-se marcadores moleculares ligados aos genes de resistência I-1, I-2 e I-3. A combinação de bioensaios e marcadores moleculares específicos mostrou elevada correlação para a maioria dos acessos. Acessos de S. peruvianum e S. corneliomuelleri apresentaram resistência contra todas as raças de FOL; a introgressão de fatores de resistência destes genótipos em germoplasma-elite de tomateiro é de elevado interesse para o melhoramento genético desta cultura.

Aporphine alkaloids from Ocotea macrophylla (Lauraceae)

Four aporphine alkaloids from the wood of Ocotea macrophylla (Lauraceae) were isolated and characterized as (S)-3-methoxy-nordomesticine (1), (S)-N-ethoxycarbonyl-3-methoxy-nordomesticine (2), (S)-N-formyl-3-methoxy-nordomesticine (3) and (S)-N-methoxycarbonyl-3-methoxy-nordomesticine (4); alkaloids 2-4 are being report for the first time. The structure the isolated compounds were determined based on their spectral data and by comparison of their spectral data with values described in literature. The alkaloid fraction and compound 1 showed antifungal activity against Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici and also compound 1 showed antimicrobial activity towards Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis as well.

Chemical constituents of the wood from Zanthoxylum quinduense Tul. (Rutaceae)

Phytochemical investigation of the wood from Zanthoxylum quinduense Tul. allowed the isolation and identification of norchelerythrine, decarine, 6-acetonyldihydrochelerythrine, syringaresinol, evofilin C, p-hydroxybenzaldehyde, vanillic acid, a mixture of β-sitosterol, stigmasterol and campesterol and a mixture of saturated and unsaturated fatty acids, and their esters derivatives. The structures of the isolated compounds were elucidated by spectroscopic techniques and comparison with literature data and the mixture of sterols and fatty acids were identified by GC/MS. The antifungal activity of the ethanolic extract, fractions and pure compounds against Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici was determined by bioautography. Evofilin C and nochelerytrine were the only substances that present antifungal activity.

Potential of non-pathogenic Fusarium oxysporum isolates for control of Fusarium wilt of tomato

This study was done to evaluate the efficiency of non-pathogenic Fusarium oxysporum isolates (141/3, 233, 233/1, 245, 245/1, 251, 251/2, 251/5, and 257) in controlling vascular wilt caused by F. oxysporum f. sp. lycopersici, race 2 (isolates C-21A, TO11, and TO245) in tomato (Lycopersicon esculentum) cv. Viradoro seedlings. In order to determine the effect of non-pathogenic F. oxysporum isolates in tomato plants, the root system of 30-day-old seedlings was immersed in conidial suspensions (10(6) ml-1) of each isolate and the seedlings were transplanted to a cultivation substrate. Thirty-five days after transplanting it was observed that the non-pathogenic F. oxysporum isolates were not pathogenic to the cv. Viradoro nor did they affect seedling development. The efficiency of the non-pathogenic F. oxysporum isolates in controlling Fusarium wilt was determined by immersing the tomato seedling roots in the conidial suspension (10(6) ml-1) of each isolate and then transplanting them into substrates previously infested with isolates of F. oxysporum f.sp. lycopersici, race 2 (10(5) conidia ml-1 of substrate). Evaluations were performed 35 days after transplanting, for severity in scale with 1=healthy plant to 6=dead plant or plant showing vessel browning and wilted leaves up to the leader shoot and seedling height. The non-pathogenic F. oxysporum isolates were efficient in reducing the severity of the disease and maintaining normal plant development. These results provide evidence of the antagonistic activity of non-pathogenic F. oxysporum isolates in controlling vascular wilt caused by F. oxysporum f. sp. lycopersici race 2 in tomato.

Proteção a murcha de fusário do tomateiro com Acibenzolar-S-Metil e Ácido beta-Aminobutírico, em campo

Os elicitores abióticos são compostos que induzem a síntese de fitoalexinas, como também outras respostas de defesa da planta. Visando a obtenção de uma alternativa de controle para murcha de fusário do tomateiro (Lycopersicon esculentum) foram avaliados os indutores Acibenzolar-S-Metil (ASM) e Ácido beta-Aminobutírico (BABA), em diferentes doses e épocas de aplicação via foliar. Foram utilizadas as cultivares Viradoro e IPA-6, suscetíveis a raça 1 de Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici. A avaliação de sintomas externos foi realizada semanalmente e a avaliação final realizada aos 43 dias após a inoculação das plantas, através da análise de sintomas externo e interno, utilizando-se duas escalas de notas. Apenas na cv. IPA-6 houve redução no índice de doença no tratamento com BABA na maior dose, aplicado cinco dias antes da inoculação.

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.