Comportamento do maracuajazeiro amarelo, variedade Afruvec, ante uma população de Fusarium solani, agente causal da podridão do colo

The objective of the present work was to verify the behavior of yellow passion fruit, Afruvec variety, in relation to a population of Fusarium solani, obtained from this crop. The experimental delineation was random blocks, containing 10 treatments [9 isolates and 1 control treatment], with 4 repetitions, each plot being represented by a vase containing a plant. A disk of culture medium colonized by each isolate of the fungus was inoculated in the wounded collar region of the plants of the Afruvec variety two months after sowing. The appraised parameters were: the pathogenicity, the incidence (number of dead plants) and the severity of the disease (length of the lesion in the collar region), until 60 days after inoculation. The Afruvec variety was susceptible to the fungus and also presented variability as to the severity of the disease and incidence in relation to the different isolates. The population of the fungus showed variability in regard to aggressiveness. In light of the evidence of genetic diversity in the F. solani population, it is also suggested, in the tests of selection of materials to the pathogen, that these materials should be evaluated in different places with a history of the disease or inoculation with a pool of isolates of the fungus, in order to know the wide resistance of the genotype to the pathogen.

Trichoderma harzianum expressed sequence tags for identification of genes with putative roles in mycoparasitism against Fusarium solani

The plant pathogen Fusarium solani causes a disease root rot of common bean (Phaseolus vulgaris) resulting in great losses of yield in irrigated areas of the Southeast and Midwest regions of Brazil. Species of the genus Trichoderma have been used in the biological control of this pathogen as an alternative to chemical control. To gain new insights into the biocontrol mechanism used by Trichoderma harzianum against the phytopathogenic fungus, Fusarium solani, we performed a transcriptome analysis using expressed sequence tags (ESTs) and quantitative real-time PCR (RT-qPCR) approaches. A cDNA library from T. harzianum mycelium (isolate ALL42) grown on cell walls of F. solani (CWFS) was constructed and analyzed. A total of 2927 high quality sequences were selected from 3845 and 37.7% were identified as unique genes. The Gene Ontology analysis revealed that the majority of the annotated genes are involved in metabolic processes (80.9%), followed by cellular process (73.7%). We tested twenty genes that encode proteins with potential role in biological control. RT-qPCR analysis showed that none of these genes were expressed when T. harzianum was challenged with itself. These genes showed different patterns of expression during in vitro interaction between T. harzianum and F. solani. (C) 2012 Elsevier Inc. All rights reserved.

Endophytic fungi from Vitis labrusca L. ('Niagara Rosada') and its potential for the biological control of Fusarium oxysporum

We investigated the diversity of endophytic fungi found on grape (Vitis labrusca cv. Niagara Rosada) leaves collected from Salesopolis, SP, Brazil. The fungi were isolated and characterized by amplified ribosomal DNA restriction analysis, followed by sequencing of the ITS1-5.8S-ITS2 rDNA. In addition, the ability of these endophytic fungi to inhibit the grapevine pathogen Fusarium oxysporum f. sp herbemontis was determined in vitro. We also observed that the climatic factors, such as temperature and rainfall, have no effect on the frequency of infection by endophytic fungi. The endophytic fungal community that was identified included Aporospora terricola, Aureobasidium pullulans, Bjerkandera adusta, Colletotrichum boninense, C. gloeosporioides, Diaporthe helianthi, D. phaseolorum, Epicoccum nigrum, Flavodon flavus, Fusarium subglutinans, F. sacchari, Guignardia mangiferae, Lenzites elegans, Paraphaeosphaeria pilleata, Phanerochaete sordida, Phyllosticta sp, Pleurotus nebrodensis, Preussia africana, Tinctoporellus epiniltinus, and Xylaria berteri. Among these isolates, two, C. gloeosporioides and F. flavus, showed potential antagonistic activity against F. oxysporum f. sp herbemontis. We suggest the involvement of the fungal endophyte community of V. labrusca in protecting the host plant against pathogenic Fusarium species. Possibly, some endophytic isolates could be selected for the development of biological control agents for grape fungal disease; alternatively, management strategies could be tailored to increase these beneficial fungi.

Identification of differentially expressed genes from Trichoderma harzianum during growth on cell wall of Fusarium solani as a tool for biotechnological application

Background: The species of T. harzianum are well known for their biocontrol activity against many plant pathogens. However, there is a lack of studies concerning its use as a biological control agent against F. solani, a pathogen involved in several crop diseases. In this study, we have used subtractive library hybridization (SSH) and quantitative real-time PCR (RT-qPCR) techniques in order to explore changes in T. harzianum genes expression during growth on cell wall of F. solani (FSCW) or glucose. RT-qPCR was also used to examine the regulation of 18 genes, potentially involved in biocontrol, during confrontation between T. harzianum and F. solani. Results: Data obtained from two subtractive libraries were compared after annotation using the Blast2GO suite. A total of 417 and 78 readable EST sequence were annotated in the FSCW and glucose libraries, respectively. Functional annotation of these genes identified diverse biological processes and molecular functions required during T. harzianum growth on FSCW or glucose. We identified various genes of biotechnological value encoding to proteins which function such as transporters, hydrolytic activity, adherence, appressorium development and pathogenesis. Fifteen genes were up-regulated and sixteen were down-regulated at least at one-time point during growth of T. harzianum in FSCW. During the confrontation assay most of the genes were up-regulated, mainly after contact, when the interaction has been established. Conclusions: This study demonstrates that T. harzianum expressed different genes when grown on FSCW compared to glucose. It provides insights into the mechanisms of gene expression involved in mycoparasitism of T. harzianum against F. solani. The identification and evaluation of these genes may contribute to the development of an efficient biological control agent.

Bioactive extracts and chemical constituents of two endophytic strains of Fusarium oxysporum

Ethyl acetate extracts of cultures grown in liquid Czapek and on solid rice media of the fungal endophyte Fusarium oxysporum SS46 isolated from the medicinal plant Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H. Rob., Asteraceae, exhibited considerable cytotoxic activity when tested in vitro against human cancer cells. Chromatographic separation yielded anhydrofusarubin (1) and beauvericin (2) that were identified based on their ¹H and 13C NMR data. Compounds 1 and 2 showed the strongest cytotoxic activity against different cancer cell lines. Compound 2 also showed promising activity against Leishmania braziliensis. Hexanic extract of F. oxysporum SS50 grown on solid rice media also afforded a mixture of compounds that displayed cytotoxic activity against different cancer cell lines. Chemical analysis of the mixture of compounds, investigated by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), showed that there was a predominance of methyl esters of fatty acids and alkanes.

Mezzi innovativi nella difesa delle cucurbitacee da Fusarium solani f.sp. cucurbitae

Lo studio “Lotta biologica a Fusarium solani f.sp. cucurbitae su zucchino” si colloca nell’ambito della difesa integrata delle colture orticole dalle fitopatie fungine, in particolare quelle causate da patogeni ad habitat terricolo nei confronti dei quali è sempre più frequente il ricorso a mezzi di lotta diversi dai prodotti chimici. Interessante e innovativa appare la prospettiva di utilizzare microrganismi adatti a svilupparsi nel suolo, competenti per la rizosfera delle piante e con spiccate caratteristiche d’antagonismo verso i patogeni tellurici e di stimolazione delle difese sistemiche della pianta. Il marciume del colletto delle cucurbitacee, causato da diversi patogeni tra cui Fusarium solani f.sp. cucurbitae, rappresenta la principale malattia fungina di tipo tellurica che colpisce lo zucchino ed il melone nella Pianura Padana e che può portare a consistenti perdite produttive. Indagini condotte dal 2004 da parte del Diproval nell’areale bolognese, hanno evidenziato un’elevata frequenza del patogeno su zucchino coltivato soprattutto in tunnel. Considerata la carenza di conoscenze locali di F. solani f.sp. cucurbitae e di mezzi chimici di lotta efficaci, la ricerca svolta ha inteso approfondire la diagnosi della malattia e le caratteristiche biologiche degli isolati locali, e valutare la possibilità di utilizzare metodi biologici di lotta contro questo patogeno, nonché di studiare alcune delle possibili modalità d’azione di microrganismi antagonisti. Sono state pertanto prelevate, da zone diverse del Bolognese, campioni di piante di zucchino che presentavano sintomi di marciume del colletto ed è stato isolato il patogeno, che in base alle caratteristiche morfologiche macro e microscopiche, alle prove di patogenicità su diversi ospiti e a saggi biomolecolari, è stato identificato come Fusarium solani f. sp. cucurbitae W.C. Snyder & H.N. Hansen razza 1. Dagli isolati di campo sono state realizzate un centinaio di colture monosporiche venti delle quali sono state utilizzate per la prosecuzione delle prove. I venti ceppi sono stati saggiati per la loro patogenicità inoculandoli in terriccio sterile e con trapianto di giovani piante di zucchino. E’ risultata un’elevata variabilità del livello di virulenza tra i ceppi, stimata da 39% a 83% riguardo la gravità della malattia e da 61 a 96% per la frequenza di malattia. Sono state condotte prove di accrescimento miceliare che hanno evidenziato differenze tra i ceppi e tra gli esperimenti condotti a tre diverse temperature (17, 23 e 28°C) alla luce ed al buio. La crescita maggiore complessivamente è stata ottenuta a 23°C. I venti ceppi hanno anche mostrato di produrre, in vitro, vari livelli di enzimi di patogenesi quali cellulasi, poligalatturonasi, pectin liasi e proteasi. E’ stata evidenziata unan correlazione significativa tra attività cellulasica e pectin liasica con frequenza e gravità della malattia dei venti ceppi del patogeno. Le prove relative al contenimento della malattia sono state condotte in cella climatica. Sono stati considerati prodotti commerciali (Remedier, Rootshield, Cedomon, Mycostop, Proradix, Clonotry) a base rispettivamente dei seguenti microrganismi: Trichoderma harzianum ICC012 + T. viride ICC080, T. harzianum T22, Pseudomonas chlororaphis MA342, Streptomyces griseoviridis K61, P. fluorescens proradix DSM13134 e T. harzianum + Clonostachys rosea). I prodotti sono stati somministrati sul seme, al terreno e su seme+terreno (esperimenti 1 e 2) e in vivaio, al trapianto e vivaio+trapianto (esperimenti 3 e 4), riproducendo situazioni di pratico impiego. L’inoculazione del patogeno (un ceppo ad elevata patogenicità, Fs7 ed uno a bassa patogenicità, Fs37) è stata effettuata nel terreno distribuendo uno sfarinato secco di semi di miglio e cereali colonizzati dal patogeno. La malattia è stata valutata come intensità e gravità. I prodotti sono stati impiegati in situazioni di particolare stress, avendo favorito particolarmente la crescita del patogeno. Complessivamente i risultati hanno evidenziato effetti di contenimento maggiore della malattia nel caso del ceppo Fs37, meno virulento. La malattia è stata ridotta quasi sempre da tutti i formulati e quello che l’ha ridotta maggiormente è stato Cedomon. Il contenimento della malattia somministrando i prodotti solo nel terreno di semina o di trapianto è stato in generale quello più basso. Il contenimento più elevato è stato ottenuto con la combinazione di due tipologie di trattamento, seme+terreno e vivaio+trapianto. Le differenze tra i prodotti sono risultate più evidenti nel caso del ceppo Fs7. Per quanto riguarda lo studio di alcune delle modalità d’azione dei microrganismi contenuti nei formulati più efficaci, è stato verificato che tutti sono stati in grado di inibire, se pur in vario modo, la crescita del patogeno in vitro. Gli antagonisti più efficaci sono stati S. griseoviridis K61 (Mycostop) e P. fluorescens proradix DSM13134). I ceppi di Trichoderma, ed in particolare T.harzianum T22 (Rootshield), sono risultati i più attivi colonizzatori del substrato. Riguardo il fenomeno dell’antibiosi, il batterio P. fluorescens proradix DSM13134 ha mostrato di produrre i metaboliti non volatili più efficaci nel ridurre lo sviluppo del patogeno. Nelle condizioni sperimentali adottate anche i due ceppi di T. viride ICC080 e T. harzianum ICC012 hanno dimostrato di produrre metaboliti efficaci. Tali risultati, anche se relativi a prove in vitro, possono contribuire alla comprensione dei meccanismi dei microrganismi sul contenimento dell’infezione relativamente al rapporto diretto sul patogeno. E’ stato inoltre verificato che tutti i microrganismi saggiati sono dotati di competenza rizosferica e solo i batteri di endofitismo. Si conclude che, nonostante l’elevata pressione infettiva del patogeno che ha certamente influito negativamente sull’efficacia dei microrganismi studiati, i microrganismi antagonisti possono avere un ruolo nel ridurre l’infezione di F. solani f.sp. cucurbitae razza 1.

Fusarium species responsible for mycotoxin production in wheat crop: involvement in food safety

Fusarium Head Blight (FHB) is a worldwide cereal disease responsible of significant yield reduction, inferior grain quality, and mycotoxin accumulation. Fusarium graminearum and F. culmorum are the prevalent causal agents. FHB has been endemic in Italy since 1995, while there are no records about its presence in Syria. Forty-eight and forty-six wheat kernel samples were collected from different localities and analyzed for fungal presence and mycotoxin contamination. Fusarium strains were identified morphologically but the molecular confirmation was performed only for some species. Further differentiation of the chemotypes for trichothecene synthesis by F. graminearum and F. culmorum strains was conducted by PCR assays. Fusarium spp. were present in 62.5% of Syrian samples. 3Acetyl-Deoxynivalenol and nivalenol chemotypes were found in F. culmorum whilst all F. graminearum strains belonged to NIV chemotype. Italian samples were infected with Fusarium spp for 67.4%. 15Ac-DON was the prevalent chemotype in F. graminearum, while 3Ac-DON chemotype was detected in F. culmorum. The 60 Syrian Fusarium strains tested for mycotoxin production by HPLC-MS/MS have shown the prevalence of zearalenone while the emerging mycotoxins were almost absent. The analysis of the different Syrian and Italian samples of wheat kernels for their mycotoxin content showed that Syrian kernels were mainly contaminated with storage mycotoxins, aflatoxins and ochratoxin whilst Italian grains with mainly Fusarium mycotoxins. The aggressiveness of several Syrian F. culmorum isolates was estimated using three different assays: floret inoculation in growth chamber, ear inoculation in the field and a validated new Petri-dish test. The study of the behaviour of different Syrian wheat cultivars, grown under different conditions, has revealed that Jory is a FHB Syrian tolerant cultivar. This is the first study in Syria on Fusarium spp. associated to FHB, Fusarium mycotoxin producers and grain quality.

Caratterizzazione bio-molecolar e ruolo di specie di Fusarium associate alla Fusariosi della spiga su frumento duro

La Fusariosi della spiga (FDS) è una fitopatia diffusa a livello mondiale che colpisce le colture cerealicole, tra cui il frumento duro, ed è in grado di causare gravi danni di tipo qualitativo ed economico. Le specie fungine responsabili appartengono al genere Fusarium, tra cui F. graminearum, F. culmorum e più recentemente F. poae. La conseguenza più rilevante riguarda la contaminazione della granella da micotossine, molecole prodotte dai miceti, considerate dalla comunità scientifica ad alto rischio per la salute dell’uomo e animali. L’eziologia è molto complessa, dal momento che su una stessa spiga di frumento possono coesistere più specie fungine che contribuiscono ad influenzare i quantitativi di micotossine prodotte. Lo scopo della ricerca è incentrato sulla caratterizzazione di ceppi di F. poae, in termini di potenziale patogeno e aggressività. Tramite l’allestimento di un saggio di inoculazione in vitro “Petri-dish” è stato possibile attribuire un indice di aggressività a ciascun isolato fungino, basato su parametri quali AUHPC e AUDPC standard, insieme ad altre variabili come la riduzione della lunghezza del coleottile e del tasso di germinazione. Il saggio è stato esteso anche a F. culmorum, per valutare la riproducibilità del test su altre specie fungine. Il test in vitro offre diversi vantaggi, tra cui affidabilità e rapidità di esecuzione ed è quindi adatto allo screening di ceppi patogeni da utilizzare in successive sperimentazioni. Gli stessi ceppi di F. poae, provenienti da una prova di inoculazione artificiale in serra su piante di frumento duro, sono stati caratterizzati dal punto di vista bio-molecolare. Poichè lo studio della fusariosi della spiga richiede la determinazione quantitativa della biomassa dei patogeni nei tessuti della pianta-ospite, anche in assenza di sintomi, il protocollo di Real-Time PCR con chimica SYBR® Green I qui sviluppato, ha dimostrato essere un buon compromesso tra attendibilità, rapidità e costi complessivi della metodica.

Bericht über einen Beizversuch mit brandigem und gleichzeitig von Fusarium befallenem Winterweizen

Von Prof. Dr. Hiltner

Control biológico de Fusarium graminearum : utilización de Trichoderma spp. y biofumigación con parte aérea de Brassica juncea

Los objetivos de este trabajo fueron: determinar la factibilidad de la utilización combinada de dos métodos de control biológico: la aplicación del hongo antagonista Trichoderma spp. y la biofumigación con la parte aérea de Brassica juncea en el estadio de fin de fructificación; evaluar su efecto sobre el crecimiento del patógeno Fusarium graminearum. Se trituraron plantas de B. juncea y se colocaron en recipientes de plástico en dosis de 5 y 10 g. Sobre el material triturado se apoyó una caja de Petri con agar papa glucosado al 2%, que contenía un disco con micelio de F. graminearum o Trichoderma spp. o ambos hongos. Los recipientes de plástico se cerraron e incubaron a 25±2°C en oscuridad durante 7 días. Finalizado este período, se midió el diámetro de las colonias. Se obtuvieron los siguientes resultados: i) cuando se biofumigaron por separado, no se observó efecto fungistático de B. juncea sobre Trichoderma spp. ni sobre F. graminearum; ii) en ausencia del biofumigante, Trichoderma spp. inhibió significativamente el crecimiento de las colonias de F. graminearum, iii) la combinación de Trichoderma spp. y la biofumigación con B. juncea mostró un efecto sinérgico sobre el control del crecimiento miceliar de F. graminearum. Los resultados in vitro sugieren que el crecimiento de Trichoderma spp. y su potencial efecto de biocontrol sobre F. graminearum, no son afectados por la biofumigación con B. juncea. La utilización combinada de Trichoderma spp. y la biofumigación con B. juncea, tendría un efecto sinérgico sobre el control del crecimiento de F. graminearum.

Comparative study of the pathogenicity of seabed isolates of Fusarium equiseti and the effect of the composition of the mineral salt medium and temperature on mycelia growth

The pathogenicity of seven strains of Fusarium equiseti isolated from seabed soil was evaluated on different host plants showing pre and post emergence damage. Radial growth of 27 strains was measured on culture media previously adjusted to different osmotic potentials with either KCl or NaCl (-1.50 to - 144.54 bars) at 15º, 25º and 35º C. Significant differences and interactive effects were observed in the response of mycelia to osmotic potential and temperature.

Fungal microbiota from rain water and pathogenicity of Fusarium species isolated from atmospheric dust and rainfall dust

In order to determine the presence of Fusarium spp. in atmospheric dust and rainfall dust, samples were collected during September 2007, and July, August, and October 2008. The results reveal the prevalence of airborne Fusarium species coming from the atmosphere of the South East coast of Spain. Five different Fusarium species were isolated from the settling dust: Fusarium oxysporum, F. solani, F. equiseti, F. dimerum, and F. proliferatum. Moreover, rainwater samples were obtained during significant rainfall events in January and February 2009. Using the dilution-plate method, 12 fungal genera were identified from these rainwater samples. Specific analyses of the rainwater revealed the presence of three species of Fusarium: F. oxysporum, F. proliferatum and F. equiseti. A total of 57 isolates of Fusarium spp. obtained from both rainwater and atmospheric rainfall dust sampling were inoculated onto melon (Cucumis melo L.) cv. Piñonet and tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cv. San Pedro. These species were chosen because they are the main herbaceous crops in Almeria province. The results presented in this work indicate strongly that spores or propagules of Fusarium are able to cross the continental barrier carried by winds from the Sahara (Africa) to crop or coastal lands in Europe. Results show differences in the pathogenicity of the isolates tested. Both hosts showed root rot when inoculated with different species of Fusarium, although fresh weight measurements did not bring any information about the pathogenicity. The findings presented above are strong indications that long-distance transmission of Fusarium propagules may occur. Diseases caused by species of Fusarium are common in these areas. They were in the past, and are still today, a problem for greenhouses crops in Almería, and many species have been listed as pathogens on agricultural crops in this region. Saharan air masses dominate the Mediterranean regions. The evidence of long distance dispersal of Fusarium spp. by atmospheric dust and rainwater together with their proved pathogenicity must be taken into account in epidemiological studies.

La podredumbre del ajo causada por Fusarium proliferatum

La producción anual de ajo en España es de 154.587 t y su cultivo ocupa unas 15.900 ha distribuidas principalmente en Castilla La Mancha (53,1%), Andalucía (27,4%) y Castilla y León (9,1%). En Castilla La Mancha, la principal Comunidad productora, se ha cultivado en la presente campaña un 7 % más que en la campaña 2009/2010, siendo Albacete la provincia con mayor superficie cultivada de ajos con 4.750 ha, seguida de Cuenca con 2.200 ha. Las plagas y enfermedades en el cultivo del ajo suponen elevadas pérdidas económicas cada año en nuestro país. En 2008, distintos agricultores de varios municipios de Castilla y León detectaron bulbos de ajo del cultivar “Blancomor de Vallelado” que presentaban síntomas de podredumbre húmeda durante el almacenamiento. Posteriormente, en el año 2009, esta misma podredumbre se observó también en las provincias de Albacete y Cuenca en el cultivar “Morado de Pedroñeras”. Estudios sobre esta nueva enfermedad se están llevando a cabo en colaboración con productores castellanomanchegos pertenecientes a Coopaman SCL

Comparative study of Fusarium communities from soil and rhizoplane of melon plants from tropical farming soils.

Fifty-nine rhizospheric soil samples from twenty different melon farms of Guatemala and Honduras were analysed to study the Fusarium species present in the soil and those developing on roots surfaces.

Growth of Fusarium species as affected by temperature and osmotic potential (NaCl and KCl) interactions.

Myceliar growth of 90 Fusarium strains os F. acuminatum, F. chlamydosporum, F. culmorum, F. equiseti, F.verticillioides, F. oxysporum, F. proliferatum, F. solani an F. sambucinum isolated from fluvial channels and sea beds of the south-eastern coast of Spain was tested on potato-dextrose-agar adjusted to different matric potentials with either KCl or NaCl (from - 1.50 to - 144.54 bars).