Etiology and epidemiology of Pythium root rot in hydroponic crops: current knowledge and perspectives

The etiology and epidemiology of Pythium root rot in hydroponically-grown crops are reviewed with emphasis on knowledge and concepts considered important for managing the disease in commercial greenhouses. Pythium root rot continually threatens the productivity of numerous kinds of crops in hydroponic systems around the world including cucumber, tomato, sweet pepper, spinach, lettuce, nasturtium, arugula, rose, and chrysanthemum. Principal causal agents include Pythium aphanidermatum, Pythium dissotocum, members of Pythium group F, and Pythium ultimum var. ultimum. Perspectives are given of sources of initial inoculum of Pythium spp. in hydroponic systems, of infection and colonization of roots by the pathogens, symptom development and inoculum production in host roots, and inoculum dispersal in nutrient solutions. Recent findings that a specific elicitor produced by P. aphanidermatum may trigger necrosis (browning) of the roots and the transition from biotrophic to necrotrophic infection are considered. Effects on root rot epidemics of host factors (disease susceptibility, phenological growth stage, root exudates and phenolic substances), the root environment (rooting media, concentrations of dissolved oxygen and phenolic substances in the nutrient solution, microbial communities and temperature) and human interferences (cropping practices and control measures) are reviewed. Recent findings on predisposition of roots to Pythium attack by environmental stress factors are highlighted. The commonly minor impact on epidemics of measures to disinfest nutrient solution as it recirculates outside the crop is contrasted with the impact of treatments that suppress Pythium in the roots and root zone of the crop. New discoveries that infection of roots by P. aphanidermatum markedly slows the increase in leaf area and whole-plant carbon gain without significant effect on the efficiency of photosynthesis per unit area of leaf are noted. The platform of knowledge and understanding of the etiology and epidemiology of root rot, and its effects on the physiology of the whole plant, are discussed in relation to new research directions and development of better practices to manage the disease in hydroponic crops. Focus is on methods and technologies for tracking Pythium and root rot, and on developing, integrating, and optimizing treatments to suppress the pathogen in the root zone and progress of root rot.

Powdery mildew of ornamental species caused by Oidiopsis haplophylli in Brazil

Oidiopsis haplophylli (syn. Oidiopsis sicula) was identified as the causal agent of powdery mildew diseases occurring on five ornamental species in Brazil. This disease was observed in plastic house-grown lisianthus (Eustoma grandiflorum: Gentianaceae), in nasturtium (Tropaeolum majus: Tropaeolaceae) cultivated under open field conditions and in greenhouse-grown calla lily (Zantedeschia aethiopica: Araceae), impatiens (Impatiens balsamina: Balsaminaceae) and balloon plant (Asclepias physocarpa: Asclepiadaceae). Typical disease symptoms consisted of chlorotic areas on the upper leaf surface corresponding to a fungal colony in the abaxial surface. With the disease progression, these chlorotic areas eventually turned to necrotic (brown) lesions. Fungi morphology on all hosts was similar to that described for the imperfect stage of Leveillula taurica (O. haplophylli). The Koch's postulates were fulfilled by inoculating symptom-free plants via leaf-to-leaf contact with fungal colonies. Additional inoculations using an isolate of O. haplophylli from sweet pepper (Capsicum annuum) demonstrated that it is pathogenic to all five species belonging to distinct botanical families, indicating lack of host specialization. This is the first formal report of a powdery mildew disease on lisianthus, calla lilly, impatiens and nasturtium in Brazil. It is, to our knowledge, the first report of O. haplophyllii infecting A. physocarpa, extending the host range of this atypical powdery mildew-inducing fungus. This disease might become important on these ornamental crops especially in protected cultivation and also under field conditions in hot and dry areas of Brazil.

Phylogenetic analysis of Tomato mosaic virus from Hemerocallis sp. and Impatiens hawkeri

The culture and commercialization of ornamental plants have considerably increased in the last years. To supply the commercial demand, several Hemerocallis and Impatiens varieties have been bred for appreciated qualities such as flowers with a diversity of shapes and colors. With the aim of characterizing the tobamovirus isolated from Hemerocallis sp. (tobamo-H) and Impatiens hawkeri (tobamo-I) from the USA and São Paulo, respectively, as well as to establish phylogenetic relationships between them and other Tobamovirus species, the viruses were submitted to RNA extraction, RT-PCR amplification, coat-protein gene sequencing and phylogenetic analyses. Comparison of tobamovirus homologous sequences yielded values superior to 98.5% of identity with Tomato mosaic virus (ToMV) isolates at the nucleotide level. In relation to tobamo-H, 100% of identity with ToMV from tomatoes from Australia and Peru was found. Based on maximum likelihood (ML) analysis it was suggested that tobamo-H and tobamo-I share a common ancestor with ToMV, Tobacco mosaic virus, Odontoglossum ringspot virus and Pepper mild mottle virus. The tree topology reconstructed under ML methodology shows a monophyletic group, supported by 100% of bootstrap, consisting of various ToMV isolates from different hosts, including some ornamentals, from different geographical locations. The results indicate that Hemerocallis sp. and I. hawkeri are infected by ToMV. This is the first report of the occurrence of this virus in ornamental species in Brazil.

Avaliação da resistência a tobamovirus em acessos de Capsicum spp.

A resistência em Capsicum spp a tobamovírus é governada pelos genes L¹ a L4. Baseado na capacidade de alguns isolados suplantarem a resistência destes genes, os tobamovírus podem ser classificados nos patótipos P0, P1, P1-2 e P1-2-3. No Brasil, até o momento as três espécies de tobamovírus conhecidas são: Tobacco mosaic virus (TMV), Tomato mosaic virus (ToMV), pertencentes aos patótipos P0 e Pepper mild mottle virus (PMMoV) pertencente ao patótipo P1-2, respectivamente e podem infectar pimentas e pimentões. Oitenta e seis genótipos de pimentão e pimenta foram avaliados quanto à resistência a tobamovírus, sendo 62 de Capsicum annuum, 18 de C. baccatum e seis de C. chinense. Oito acessos de C. annuum, seis de C. baccatum e os acessos ICA #39, Pimenta de cheiro e PI 152225 de C. chinense apresentaram reação de hipersensibilidade ao ToMV, enquanto que o acesso Ancho de C. annuum foi considerado tolerante, permanecendo assintomático, porém permitindo a recuperação do vírus quando inoculado em Nicotiana glutinosa. Para o PMMoV patótipo P1,2 foram avaliados os acessos de pimentão e pimenta considerados resistentes ao ToMV. Somente o PI 152225 de C. chinense desencadeou reação de hipersensibilidade ao PMMoV, sendo fonte potencial de resistência para programas de melhoramento a este vírus no Brasil.

Análise comparativa da região codificadora para a proteína capsidial de isolados de PepYMV e PVY coletados em pimentão

O Potato virus Y (PVY) e Pepper yellow mosaic virus (PepYMV) são as únicas espécies de potyvirus encontradas em pimenta e pimentão no Brasil. A região codificadora para a proteína capsidial de isolados de PepYMV e PVY coletados em pimentão, foi avaliada quanto à variabilidade e presença de motivos específicos aos potyvirus. A identidade da seqüência de aminoácidos na CP entre os isolados de PepYMV foi de 93% a 100%, enquanto que para os de PVY 94% a 98%. Entre os vírus esta variou de 73% a 79%. Foi observada variabilidade nas regiões conservadas da CP. Todos os isolados de PepYMV seqüenciados não apresentaram o motivo DAG na CP, relacionada a transmissão dos vírus por afídeos, enquanto que para as seqüências obtidas de PVY foi observada. Demais domínios como MVWCIENG, ENTERH, QMKAAA e PYMPRYG foram verificadas em ambas espécies.

Fungitoxicidade dos extratos vegetais e do óleo essencial de Lippia gracilis Schauer sobre o fungo Monosporascus cannonballus Pollack e Uecker

Alecrim da Chapada (Lippia gracilis Schauer) é considerada uma planta rica em óleo essencial e possui atividade antimicrobiana comprovada, devido aos monoterpenos fenólicos carvacrol e timol. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito in vitro do óleo essencial e dos extratos etanólicos de raízes e folhas de L. gracilis no controle do fungo Monosporasccus cannonballus, causador do colapso do meloeiro. O extratos foram testados nas concentrações de 2500, 5000 e 7500 ppm e o óleo essencial de L. gracilis foi avaliado nas concentrações 255, 340 e 425 ppm tendo também um controle positivo com o fungicida comercial Captan(r) e um negativo apenas com meio BDA (batata, dextrose, ágar). Discos de micélio com 3 mm de diâmetro foram inoculados no centro de placas de Petri e as medições do crescimento micelial do fungo foram realizadas 48 horas após a montagem do experimento. Verificou-se que o óleo essencial de L. gracilis nas três concentrações testadas foi eficiente para o controle do fungo, com percentuais de inibição de 100%, em comparação ao tratamento com o controle negativo (0%) que não apresentou inibição. O extrato radicular, nas concentrações de 5000 e 7500 ppm e o extrato foliar na concentração de 7500 ppm também proporcionaram um percentual de inibição de 100%.

Controle alternativo de nematoide das galhas (Meloidogyne incognita) raça 2, com óleos essenciais em solo

A ação de produtos naturais sobre fitopatógenos tem sido investigada visando-se avaliar sua eficácia no controle alternativo de doenças, principalmente na agricultura orgânica. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito dos óleos essenciais de alecrim pimenta (Lippia sidoides) e capim citronela (Cymbopogonwinterianus) no controle de Meloidogyne incognita raça 2, em tomate (Solanumlycopersicum) e celósia (Celosia plicata). Para tanto, conduziu-se ensaio em esquema fatorial 6 x 2, com cinco repetições. O ensaio foi realizado em casa de vegetação do Setor de Fitossanidade do Departamento de Fitotecnia/CCA/UFC, no período de abril a junho de 2007. As mudas utilizadas neste ensaio foram transplantadas para vasos plástico contendo 2 kg de solo estéril, nos quais, 24 horas após o transplantio, foram inoculados com 4.000 ovos/J2 de M. incognita, raça 2, exceto as testemunhas negativas. Em 50% do número de vasos, aplicou-se, logo em seguida, 100 ml das soluções de cada óleo essencial em cada vaso na concentração de 2,5 ml L-1. Esperaram-se mais 48 horas para aplicação da mesma quantidade nos vasos restantes. Este volume corresponde a 60% da capacidade de campo desse substrato, que foi previamente calculada. A avaliação final do ensaio deu-se aos 45 dias após a inoculação. Analisou-se em relação ao nematoide: número de galhas (NG), número de ovos (NO), índice de massas de ovos (IMO), fator de reprodução (FR), redução no fator de reprodução (RFR). Quanto ao desenvolvimento das plantas mensurou-se: altura da planta, massa fresca e seca da parte aérea e massa fresca do sistema radicular. Verificou-se que a reprodução do nematoide, mostrou-se menos eficiente em tomate. Os óleos essenciais empregados reduziram a taxa reprodutiva do nematoide em 83 e 29%, em tomate e celósia, respectivamente. As épocas de aplicação dos óleos essenciais diferiram quanto à reprodução do nematoide, para número de galhas e fator de reprodução.

Alelopatia e homeopatia no manejo da tiririca (Cyperus rotundus)

A tiririca (Cyperus rotundus) é uma espécie daninha de difícil manejo, causadora da redução do estande e do rendimento em plantios comerciais das mais variadas culturas. Devido à sua agressividade, capacidade de reprodução, alta dispersão e rusticidade, seu controle é difícil e oneroso. Objetivou-se com este trabalho avaliar métodos alternativos de controle da tiririca baseados na alelopatia e na homeopatia. No manejo com alelopatia, testaram-se extratos aquosos de feijão-de-porco (Canavalia ensiformes), mucuna-preta (Stizolobium aterrimum), alecrim-pimenta (Lippia sidoides) e capim-limão (Cymbopogon citratus). Com a homeopatia foi utilizada a escala centesimal hahnemanniana, onde se testaram as dinamizações 3CH, 6CH, 9CH e 12CH. Ambos os experimentos foram conduzidos em caixas gerbox transparentes, contendo areia grossa lavada, grãos de 1 a 3 mm de espessura, e 10 tubérculos sadios de tiririca, distribuídos uniformemente ao longo do recipiente. Após a aplicação dos tratamentos, os recipientes foram dispostos em estufa do tipo BOD a 25 ºC, com fotoperíodo de 12 horas, onde permaneceram por 15 dias até a avaliação final. O extrato que apresentou o melhor manejo da tiririca foi o de alecrim-pimenta, que diminuiu o percentual de emergência e o vigor das plântulas; o extrato dessa espécie ocasionou maior efeito na redução do comprimento das plântulas de tiririca do que 2,5 kg ha-1 i.a. atrazina - herbicida utilizado para comparação. A homeopatia não apresentou diferença entre as dinamizações, não tendo assim efeito satisfatório no controle da tiririca. Os extratos de capim-limão, mucuna-preta e feijão-de-porco não apresentaram efeitos alelopáticos. No entanto, o extrato de alecrim-pimenta é promissor no manejo alternativo de tiririca, sendo necessários novos estudos para elucidação dos princípios químicos envolvidos e da sua real ação no metabolismo da planta.

Antimicrobial activity of the essential oil from Lippia sidoides, carvacrol and thymol against oral pathogens

Dental caries and periodontal disease are associated with oral pathogens. Several plant derivatives have been evaluated with respect to their antimicrobial effects against such pathogenic microorganisms. Lippia sidoides Cham (Verbenaceae), popularly known as "Alecrim-pimenta" is a typical shrub commonly found in the Northeast of Brazil. Many plant species belonging to the genus Lippia yield very fragrant essential oils of potential economic value which are used by the industry for the commercial production of perfumes, creams, lotions, and deodorants. Since the leaves of L. sidoides are also extensively used in popular medicine for the treatment of skin wounds and cuts, the objective of the present study was to evaluate the composition and antimicrobial activity of L. sidoides essential oil. The essential oil was obtained by hydro-distillation and analyzed by GC-MS. Twelve compounds were characterized, having as major constituents thymol (56.7%) and carvacrol (16.7%). The antimicrobial activity of the oil and the major components was tested against cariogenic bacterial species of the genus Streptococcus as well as Candida albicans using the broth dilution and disk diffusion assays. The essential oil and its major components thymol and carvacrol exhibited potent antimicrobial activity against the organisms tested with minimum inhibitory concentrations ranging from 0.625 to 10.0 mg/mL. The most sensitive microorganisms were C. albicans and Streptococcus mutans. The essential oil of L. sidoides and its major components exert promising antimicrobial effects against oral pathogens and suggest its likely usefulness to combat oral microbial growth.

Ressonância paramagnética eletrônica-RPE aplicada à análise de especiarias irradiadas (com radiação gama)

O tratamento de alimentos por radiação ionizante é uma tecnologia que tem sido empregada em um número cada vez maior de países em substituição ao uso de produtos químicos. O conhecimento de técnicas seguras e confiáveis de detecção é um fator que pode contribuir para a maior aceitação pelo mercado consumidor de alimentos irradiados. Este trabalho apresenta a ressonância paramagnética eletrônica (RPE) como método de detecção das especiarias alecrim e coentro irradiadas. Os resultados obtidos indicam que a RPE pode ser usada satisfatoriamente para esse grupo de alimentos na identificação das espécies irradiadas e na determinação da dose recebida.

Análise de própolis

O objetivo deste trabalho é contribuir para o estabelecimento de rotinas que facilitem o controle de qualidade de própolis, incluindo a identificação de sua(s) fonte(s) botânica(s). Para tanto, traz análises preconizadas pelo Ministério da Agricultura (exame organoléptico, perda por dessecação a 105ºC, teores de cinza e de cera, resíduo insolúvel em metanol, resíduo seco e teores de flavonóides e fenóis totais) e análises cromatográficas (CLAE) comparativas entre própolis e sua suposta fonte vegetal. Os resultados permitiram observar que, excetuando-se perda por dessecação a 105ºC, todos os demais parâmetros estiveram dentro dos limites estabelecidos pelo Ministério da Agricultura, e a própolis estudada provavelmente foi elaborada a partir da espécie Baccharis dracunculifolia DC, proveniente da Serra do Japi-SP/Brasil. Foram identificados os ácidos clorogênico, cafeico, para-cumárico, ferúlico, trans-cinâmico e artepillin C (ácido 3,5-diprenil-4-hidroxicinâmico) e os flavonóides isossacuranetina e canferida, em ambos, própolis e planta.

Comparison of volatile and polyphenolic compounds in Brazilian green propolis and its botanical origin Baccharis dracunculifolia

Ethanolic extracts and essential oils from Green Propolis from southeastern Brazil and leaf buds from its botanical origin Baccharis dracunculifolia were analyzed by Reversed Phase High Performance Liquid Chromatography (RP-HPLC), Reversed Phase High Performance Thin Layer Chromatography (RP-HPTLC) and Gas Chromatography - Mass Spectrometry (GC-MS). The essential oils were obtained by hydro-distillation. Both ethanolic extracts and essential oils showed similar chromatographic profiles. Thirteen flavonoids were identified by RP-HPLC and RP-HPTLC analyses in both samples. Twenty-three volatile compounds were identified by GC-MS analyses. Seventeen were present in both essential oils. The major flavonoid compound in both extracts was artepillin C. The major volatile compound in both essential oils was nerolidol. The major compounds identified in this work could be used as chemical markers in order to classify and identify botanical origins of propolis.

The effect of sodium reduction and the use of herbs and spices on the quality and safety of bologna sausage

In this study, the replacement of 50% NaCl by KCl in Bologna sausage with the addition of herbs and spice blends (coriander, onion, white pepper, cardamom, and Jamaican pepper) was evaluated. The formulations tested showed a significant reduction in the sodium content with no major alterations in the emulsion stability, texture, and microbiological characteristics. The use of 50% KCl caused a reduction in the sensory quality leading to a significant decrease in the consumers' purchase intention. The formulations with the addition of herbs and spice blends presented better results in the sensory evaluation indicating that this strategy can reduce the negative effects resulting from the use of KCl.

Quality characteristics of Moroccan sweet paprika (Capsicum annuum L.) at different sampling times

"La Niora" is a red pepper variety cultivated in Tadla Region (Morocco) which is used for manufacturing paprika after sun drying. The paprika quality (nutritional, chemical and microbiological) was evaluated immediately after milling, from September to December. Sampling time mainly affected paprika color and the total capsaicinoid and vitamin C contents. The commercial quality was acceptable and no aflatoxins were found, but the microbial load sometimes exceeded permitted levels.

Genetic variability for synthesis of bioactive compounds in peppers (Capsicum annuum) from Brazil

AbstractThe objective of this study was to evaluate the genetic variability for synthesis of bioactive compounds in pepper (Capsicum annuum, Solanaceae). Total phenolics, anthocyanins, carotenoids and antioxidant activity were evaluated in 14 accessions of Capsicum annuum from the Capsicum Genebank of Embrapa Temperate Agriculture (Pelotas – RS, Brazil). Thirty plants of each accession were cultivated in the field during spring and summer. The experimental design was a complete randomized block with 14 treatments (accessions) and three replications. The laboratory evaluations followed the same experimental design to field, but with two repetitions more. Seeds were discarded and opposite longitudinal portions of fruits were manually prepared for chemical analyzes. The data obtained showed high genetic variability for phenolics, anthocyanins, carotenoids and antioxidant activity. The P39, P77, P119, P143 and P302 accessions exhibited the highest levels of antioxidants, which are strongly indicated to be used in breeding programs of Capsicum peppers.