Secondary metabolites produced by Propionicimonas sp (ENT-18) induce histological abnormalities in the sclerotia of Sclerotinia sclerotiorum

Sclerotinia sclerotiorum is a highly aggressive pathogen that causes great economic losses, especially in temperate climates. Several biological control agents are available, but actinobacteria have seldom been used to control this fungus. Our objective was to evaluate the efficiency and ultrastructural effects of the secondary metabolites produced by the ant-associated actinobacterium Propionicimonas sp. ENT-18 in controlling the sclerotia of S. sclerotiorum. We demonstrated total inhibition of sclerotia treated with 62.5 mu g/10 mu l of an ethyl acetate extract of compounds produced by ENT-18, and calculated an LC(50) of 1.69 mu g/sclerotia. Histological and ultrastructural analysis indicated that the cells of the treated sclerotia were severely damaged, suggesting direct action of the biomolecule(s) produced by the actinobacterium ENT-18 on the cell structure of the medullae and rind cell wall. This is the first report demonstrating a novel property of Propionicimonas sp.-antifungal activity against S. sclerotiorum.

Tizón (Sclerotinia sclerotiorum, S. minor) y Marchitamiento (Sclerotium rolfsii) del maní

En Argentina, el cultivo de maní Arachis hypogaea L. se realiza casi exclusivamente en la provincia de Córdoba (98 % del total), significando su exportación alrededor del 10 % del total de las estimadas para esta provincia en 1996. En las áreas productoras de maní del mundo los hongos patógenos presentes en el suelo causan enfermedades que producen significativas disminuciones en los rendimientos. En Argentina las pérdidas han sido calculadas entre 14 y 18 millones de dólares, siendo las enfermedades más importantes el tizón (Sclerotinia sclerotiorum, S. minor) y el marchitamiento (Sclerotium rolfsii). (...) En nuestro país, los estudios efectuados comprenden esencialmente la identificación de los agentes causales, distribución espacial y cuantificación de las pérdidas, faltando completar los estudios sobre su biología y epidemiología. La hipótesis de este proyecto es: A partir de estudios biológicos y epidemiológicos se contribuirá a desarrollar estrategias de manejo de tizón y el marchitamiento del maní. Objetivo General Identificar y definir los principios fundamentales a partir de los cuales diseñar estrategias de manejo integradas al sistema productivo. Objetivos Específicos 1. Conocer la biología de los patógenos causantes del tizón y el marchitamiento y 2. Comprender la epidemiología de estas enfermedades.

Tizón (Sclerotinia sclerotiorum, S. minor) y Marchitamiento (Sclerotium rolfsii) del maní

En Argentina, el cultivo de maní Arachis hypogaea L. se realiza casi exclusivamente en la provincia de Córdoba (98 % del total), significando su exportación alrededor del 10 % del total de las estimadas para esta provincia en 1996. En las áreas productoras de maní del mundo los hongos patógenos presentes en el suelo causan enfermedades que producen significativas disminuciones en los rendimientos. En Argentina las pérdidas han sido calculadas entre 14 y 18 millones de dólares, siendo las enfermedades más importantes el tizón (Sclerotinia sclerotiorum, S. minor) y el marchitamiento (Sclerotium rolfsii). (...) En nuestro país, los estudios efectuados comprenden esencialmente la identificación de los agentes causales, distribución espacial y cuantificación de las pérdidas, faltando completar los estudios sobre su biología y epidemiología. La hipótesis de este proyecto es: A partir de estudios biológicos y epidemiológicos se contribuirá a desarrollar estrategias de manejo de tizón y el marchitamiento del maní. Objetivo General Identificar y definir los principios fundamentales a partir de los cuales diseñar estrategias de manejo integradas al sistema productivo. Objetivos Específicos 1. Conocer la biología de los patógenos causantes del tizón y el marchitamiento y 2. Comprender la epidemiología de estas enfermedades.

Ocorrência de nova doença do algodoeiro irrigado, no Brasil, causada por Sclerotinia sclerotiorum

Em 1996, uma nova doença causada pelo fungo Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary foi observada em algodoeiro (Gossypium hirsutum L.), cultivar Deltapine, irrigado sob pivô central, em Paracatu, MG. Os sintomas apresentados foram murcha e podridão da haste, do pecíolo da folha e da maçã, além de serem observados no interior do capulho micélio branco e escleródios escuros do patógeno. O teste de patogenicidade foi efetuado em algodoeiro, nas cultivares Deltapine e IAC 22, e em feijoeiro e quiabeiro, aos 14 dias de idade. As plantas foram incubadas em alta umidade durante 48 horas, a 25ºC. Três dias após a inoculação, verificaram-se sintomas severos de murcha e necrose dos tecidos, de onde o patógeno foi reisolado, completando-se, assim, os postulados de Koch. Este é o primeiro relato da ocorrência natural de S. sclerotiorum em algodoeiro no Brasil.

Formulação do fungo Coniothyrium minitans para controle do mofo-branco causado por Sclerotinia sclerotiorum

O fungo Sclerotinia sclerotiorum, agente causal do mofo-branco, tem controle dificultado pela longevidade de seus escleródios no solo. Uma estratégia alternativa de controle é o uso do fungo antagonista Coniothyrium minitans, que parasita os escleródios de S. sclerotiorum e reduz a incidência da doença. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma formulação com C. minitans capaz de controlar o mofo-branco. Para tanto, picnídios deste fungo foram encapsulados com diferentes polímeros (alginato de sódio e pectina cítrica), caulim e substratos naturais (farinha de trigo e celulose). Das combinações obtidas, a formulação que continha 0,5% de alginato, 1,5% de celulose e 5% de caulim apresentou os melhores resultados quanto à viabilidade do fungo e controle da doença. Os grânulos da formulação armazenados a 4ºC apresentaram 100% de viabilidade do fungo. Nos grânulos armazenados a 28ºC, o fungo perdeu capacidade de crescer após os primeiros dois meses. O fungo formulado foi capaz de esporular sobre os grânulos incubados em meio de cultura BDA e no solo, como também foi capaz de reduzir a incidência da doença.

Redução do inóculo inicial de Sclerotinia sclerotiorum em soja cultivada após uso do sistema Santa Fé

O objetivo deste trabalho foi avaliar a efetividade do sistema Santa Fé na redução do inóculo inicial de Sclerotinia sclerotiorum, agente causal do mofo-branco em soja. O experimento foi realizado em Jataí, GO, nas safras de 2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010, em lavoura comercial infestada naturalmente pelo patógeno. Foram feitas avaliações quanto ao número de escleródios germinados na superfície do solo, e quanto ao número de apotécios e estipes do patógeno. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em arranjo fatorial (2x4), com quatro repetições. Os tratamentos consistiram do sistema Santa Fé (milho + Urochloa ruziziensis) e do milho solteiro implantados na safrinha, em março de 2008 e 2009. Além disso, estudaram-se também quatro diferentes épocas de avaliação da germinação dos escleródios e produção de apotécios e estipes. Verificou-se que o sistema Santa Fé aumentou a proporção de escleródios menores que 2 mm, considerados de menor infectividade, e favoreceu a redução do inóculo inicial por meio da germinação de escleródios e formação de apotécios na entressafra, o que reduziu o número de escleródios germinados e o número de apotécios em pleno florescimento durante os cultivos da soja. O sistema Santa Fé pode reduzir o inóculo inicial de S. sclerotiorum, e pode ser utilizado no manejo do mofo-branco da soja.

Potential of antimicrobial volatile organic compounds to control Sclerotinia sclerotiorum in bean seeds

The objective of this work was to evaluate the potential of an artificial mixture of volatile organic compounds (VOCs), produced by Saccharomyces cerevisiae, to control Sclerotinia sclerotiorum in vitro and in bean seeds. The phytopathogenic fungus was exposed, in polystyrene plates, to an artificial atmosphere containing a mixture of six VOCs formed by alcohols (ethanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-1-butanol and phenylethyl alcohol) and esters (ethyl acetate and ethyl octanoate), in the proportions found in the atmosphere naturally produced by yeast. Bean seeds artificially contamined with the pathogen were fumigated with the mixture of VOCs in sealed glass flasks for four and seven days. In the in vitro assays, the compounds 2-methyl-1-butanol and 3-methyl-1-butanol were the most active against S. sclerotiorum, completely inhibiting its mycelial growth at 0.8 µL mL-1, followed by the ethyl acetate, at 1.2 µL mL-1. Bean seeds fumigated with the VOCs at 3.5 µL mL-1 showed a 75% reduction in S. sclerotiorum incidence after four days of fumigation. The VOCs produced by S. cerevisiae have potential to control the pathogen in stored seeds.

Incidência de Sclerotinia sclerotiorum em sementes de soja e sensibilidade dos testes de detecção

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos métodos de detecção de Sclerotinia sclerotiorum em sementes de soja. Foram realizados experimentos durante três safras, tendo-se utilizado amostras de sementes de soja contaminadas artificial e naturalmente, com incidência conhecida da doença nas amostras e no campo. Os métodos de incubação utilizados foram: papel de filtro, rolo de papel e meio Neon-S. Observou-se aumento da detecção do patógeno nas sementes infectadas artificialmente, à proporção que aumentou a incidência na amostra. Os métodos podem não detectar o patógeno S. sclerotiorum em sementes de soja naturalmente contaminadas. Os níveis de incidência do patógeno em sementes de soja interferem na sensibilidade dos métodos de detecção, e não há relação entre a incidência no campo e na semente colhida.

Mycelial compatibility and aggressiveness of Sclerotinia sclerotiorum isolates from Brazil and the United States

The objective of this work was to evaluate the genetic diversity among Sclerotinia sclerotiorum isolates from Brazil and the USA, assess their aggressiveness variability, and verify the existence of an isolate-cultivar interaction. Isolate variability was determined by mycelial compatibility grouping (MCG), and isolate aggressiveness by cut-stem inoculations of soybean cultivars. Two experiments for MCGs and two for aggressiveness were conducted with two sets of isolates. The first set included nine isolates from the same soybean field in Brazil and nine from the Midwest region of the USA. The second set included 16 isolates from several regions of Brazil and one from the USA. In the first set, 18 isolates formed 12 different MCGs. In the second set, 81% of the isolates from Brazil grouped into a single MCG. No common MCGs were observed among isolates from Brazil and the USA. The isolates showed aggressiveness differences in the first set, but not in the second. Although aggressiveness differed in the first set, soybean cultivars and isolates did not interact significantly. Cultivar rank remained the same, regardless of the genetic diversity, aggressiveness difference, and region or country of origin of the isolate. Results from screening of soybean cultivars, performed by the cut-stem method in the USA, can be used as reference for researchers in Brazil.

Métodos de inoculação de Sclerotinia sclerotiorum para triagem de cultivares de soja resistentes ao mofo-branco

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência e a praticidade de métodos de inoculação de Sclerotinia sclerotiorum, para uso na seleção de cultivares de soja resistentes ao mofo-branco. Avaliaram-se quatro métodos de inoculação, em plantas no estádio fenológico V3/V4. Aos três e sete dias após a inoculação, mediu-se o comprimento da lesão na haste das plantas. As cultivares de soja BRS 8460RR, BRSGO Ipameri e P98Y11 apresentaram as menores lesões. O método de inoculação por meio de ponteira no pecíolo é o mais eficiente e mais prático para avaliar a resistência ao mofo-branco em soja.

Use of semi-seletive media for detection of Sclerotinia sclerotiorum on bean and soybean seeds

This work was aimed at evaluating the possibility of using bromophenol blue as an indicator for detecting the presence of Sclerotinia sclerotiorum in the seeds of dry-beans (Phaseolus vulgaris) and soybean (Glycine max), through incubation of the seeds on an agar medium and "blotter" substrates. The seeds were artificially inoculated with four S. sclerotiorum isolates, plated on the agar medium, named Neon, and on modified Neon agar media all incubated at 14 and 20 ºC for seven days in the dark. Half of the seeds inoculated were surface desinfested prior to plating on the medium. The seeds showing change of colour in the medium, from blue to light yellow, as well as formation of typical mycelium and sclerotia in some cases, were considered to be infected or contaminated by S. sclerotiorum. The two incubation temperatures compared did not show significant (P<0.05) differences in detection level for most of the isolates tested on the different media. According to results obtained in this study, the Neon agar medium with incubation at 14 or 20 ºC has proved to be a reliable and quick method for the detection of S. sclerotiorum mycelium in naturally infected seeds of bean and soybean.

Telomere and microsatellite primers reveal diversity among Sclerotinia sclerotiorum isolates from Brazil

Sclerotinia sclerotiorum, the causal agent of white mold, is a problem of winter bean (Phaseolus vulgaris) production in Brazil under center-pivot irrigation. Isolates of S. sclerotiorum were obtained from a center-pivot-irrigated field near Guaíra-SP, Brazil. Mycelial compatibility group (MCG) studies revealed the presence of only two MCG. PCR/RFLP analysis of the ITS1-5.8S-ITS2 ribosomal subunit regions of these field isolates of S. sclerotiorum failed to show any genetic differences between these two MCGs. DNA amplification with a chromosomal telomere sequence-based primer and one microsatellite primer revealed genetic polymorphisms among isolates within the same MCG. Isolates taken from beans and two other crops from another region of Brazil showed the same two MCG and had identical banding patterns for the telomere and microsatellite primers. These findings support the use of telomere sequence-based primers for revealing genotypic differences among S. sclerotiorum isolates.

Viabilidade de Sclerotinia sclerotiorum após a solarização do solo na presença de cobertura morta

O efeito de diferentes temperaturas no solo e de diversas palhas sobre o solo na viabilidade dos escleródios de Sclerotinia sclerotiorum foi estudado em estufa. Em três ensaios de campo, estudou-se a solarização do solo associada à presença de palha de milho (Zea mays) sobre o solo na viabilidade de escleródios, durante três meses. Ensaios de campo foram realizados em Piracicaba e em Brasília. Escleródios foram produzidos em meio cenoura+fubá, e incorporados ao solo (ensaios em estufa), ou acondicionados em invólucros, e enterrados no solo a 5, 10 e 30 cm (ensaios no campo). Os tratamentos de solo no campo foram: solarizado (S), não solarizado (NS) e solarizado com adição de palha de milho (PS). Foram feitas avaliações a cada 30 dias, em meio NEON, observando a viabilidade e a presença de contaminantes nos escleródios. O aquecimento do solo em estufa a 50 e 60 ºC com diversas palhas inativou os escleródios, que tiveram maior incidência de contaminantes. No campo, o efeito da solarização do solo foi significativo, inviabilizando os escleródios enterrados a diferentes profundidades: em S após 90 dias, nas três profundidades, e em PS, após 60 dias, a 5 e 10 cm de profundidade. A incidência de escleródios contaminados em solos solarizados foi maior em S, seguido de PS. A maior variabilidade de contaminantes, porém, foi observada em PS. As temperaturas do solo em PS foram maiores quando comparadas aos outros tratamentos na mesma profundidade. Este fator proporcionou a redução do tempo da inativação dos escleródios de 90 dias em S, para 60 dias em PS.

Fungos antagonistas a Sclerotinia sclerotiorum em pepineiro cultivado em estufa

O mofo branco causado por Sclerotinia sclerotiorum pode inviabilizar o cultivo de olerícolas em ambiente protegido. Para elaborar-se um programa de controle biológico desse patógeno, necessita-se de antagonistas adequados. Este trabalho objetivou selecionar antagonistas fúngicos eficazes no controle de S. sclerotiorum em pepineiro (Cucumis sativus) cultivado em estufa, bem como, analisar a interferência dos antagonistas no crescimento vegetal. Foram utilizados um isolado de S. sclerotiorum obtido de pepineiro e 112 isolados fúngicos de quatro gêneros: Trichoderma, Fusarium, Penicillium e Aspergillus. Em experimento in vitro, foi utilizada a técnica do papel celofane e selecionados oito isolados de Trichoderma virens, os quais promoveram maior inibição no crescimento do patógeno (94 a 100%). Dois experimentos in vivo foram desenvolvidos em estufa utilizando-se substrato autoclavado e não autoclavado, em copos plásticos, e substrato não autoclavado, em sacos plásticos; o substrato foi infestado com S. sclerotiorum e foram utilizados oito isolados de T. virens como antagonistas. Todos os isolados testados controlaram o tombamento de mudas, mas o efeito sobre o crescimento vegetal variou de acordo com os isolados e o tratamento do substrato.

Neon-S, novo meio para detecção de Sclerotinia sclerotiorum em sementes

O meio Neon, desenvolvido para verificar a viabilidade de escleródios de Sclerotinia sclerotiorum, foi modificado e denominado de Neon-S com o objetivo de detectar o patógeno em sementes. Um antibiótico de amplo espectro e uma forma do ácido 2,4 D que suportassem a autoclavagem foram incorporados ao novo meio. Verificaram-se a concentração ideal de azul de bromofenol e as melhores condições de luminosidade e temperatura para a incubação das sementes sobre este meio. Todos os novos ingredientes do meio foram adicionados antes da autoclavagem e o ajuste de pH foi dispensado. O Neon-S foi comparado com os métodos de detecção de patógenos em sementes recomendados pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Em relação ao método do papel de filtro e do rolo de papel, o do presente trabalho foi mais rápido e eficiente, reduzindo o tempo de detecção de 37 dias para 12 dias.