Síntese e avaliação da atividade fitotóxica de lactonas derivadas do 2,4-dimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]-oct-6-en-3-ona

The alkene 2,4-dimethyl-8-oxabicyclo[3.2.1]-oct-6-en-3-one (3) was converted to 1,3,10-trimethyl-8-oxabicyclo[5.3.0]-dec-3-ene-2,9-dione (7) and 1,3-dimethyl-8-oxabicyclo[5.3.0]-dec-3-ene-2,9-dione (8) with a 55% overall yield in both cases. Lactones (7) and (8) were converted in two steps to 1,3,4-trimethyl-13-methylene-6-oxatricyclo[8.3.0.0(3,7)]-trideca-2,5,12-trione (12) (63%) and 1,3-dimethyl-13-methylene-6-oxatricycle[8.3.0.0(3,7)]-trideca-2,5,12-trione (13) (45% from 8). The effect of lactones (7), (8), (12), (13) and the intermediates (5) and (6), at the concentration of 250 mug mL-1, on the growth of Cucumis sativus L. and Sorghum bicolor L. was evaluated. The best results were observed for lactone (13) that caused 100% inhibition on the root growth of C. sativus and lactone (12) that inhibited 90% of the root growth for S. bicolor.

Síntese de novas fitotoxinas derivadas do 8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona

The [4+3] cycloaddition was utilized in order to prepare 8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one (1) derivatives. The correspondent acetonide 6 was converted into several alcohols (11-16). Addition of aryllithium reagents to 6 resulted in 3-(2-fluorophenyl)-6,7-exo-isopropylidenedioxy -8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3alpha-ol (11, 72%) and 3-(2,4-dimethoxyphenyl)-6,7-exo-isopropylidenedioxy-8-oxabicyclo[3.2.1]octan -3alpha-ol (16, 20%). The 3-butyl-6,7-exo-isopropylidenedioxy-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 alpha-ol (15, 56%) was obtained through a Grignard reaction. Reduction of 6 resulted in 6,7-exo-isopropylidenedioxy-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 beta-ol (7, 62%) and 6,7-exo-isopropylidenedioxy-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 alpha-ol (8, 20%). The alcohols were treated with thionyl chloride in pyridine, and the corresponding alkenes were obtained with 31-80% yield. The effect of these compounds on the development of radicle and aerial parts of Sorghum bicolor was evaluated.

Síntese e avaliação da atividade fitotóxica de derivados da α-Santonina

Mixtures of α-Santonin and various solvents were irradiated by either high or low pressure mercury lamps. The photochemical reactions afforded lumisantonin (11) (76% in acetonitrile), (3S,3aS,9bS)-3,6,6-trimethyl-3,3a,4,5-tetrahydronafto[1,2-b]furan-2,7(6H,9bH)dione (12) (100% in acetonitrile), 10α-acetoxy-3-oxo-1,7αH,6,11βH-guaia-4-en-6,12-olide (8) (26% in acetic acid), 10α-hydroxy-3-oxo-1,7αH,6,11βH-guaia-4-en-6,12-olide (10) (32%) and (E)-3-((3S,3aS,7aS)-3-methyl-2-oxo-6-(propan-2-ylidene)hexahydrobenzofuran-7-(7aH)-ylidene)propanoic acid (9) (44%) (in water/ acetic acid 1:1, v/v). Lactone 12 was also prepared by irradiation of lumisantonin in diethyl ether. Lactones 8 and 10 were converted, respectively, into the 10α-acetoxy-3β-hydroxy-1,7αH,6,11βH-guaia-4-en-6,12-olide (13) (87%) and 3β,10α-dihydroxy-1,7αH,6,11βH-guaia-4-en-6,12-olide (14) (75%) by sodium borohydride reduction. The effects of the compounds on the development of radicle of Sorghum bicolor and Cucumis sativus were evaluated.

Reaction of sorghum genotypes to the anthracnose fungus Colletotrichum graminicola

The reactions of 22 sorghum (Sorghum bicolor) genotypes to six previously identified races of the sorghum anthracnose fungus Colletotrichum graminicola, were evaluated under greenhouse and field conditions. Races were inoculated in separate tests in the greenhouse. In the field, spreader rows of a susceptible genotype were artificially inoculated with a mixture of the six races of the pathogen. In the greenhouse tests, nine genotypes showed resistance to all six races. In the field high levels of dilatory resistance was observed in the sorghum genotypes CMSXS169 and CMSXS373.

Differences in competitive ability among races of Colletotrichum graminicola in mixtures

Mixtures of races of Colletotrichum graminicola, causing sorghum (Sorghum bicolor) anthracnose and differing in their virulence range, were inoculated for five and six generations on the susceptible sorghum cultivar BR009 (Tx623), in two experiments in a greenhouse. In each generation a sample of 50 single spore isolates was obtained and inoculated on a standard differential set to determine the proportion of each race in the mixture. Isolates of the race 30A, with the narrowest virulence range, predominated over isolates of the more complex races 31B, 31C and 31E indicating the existence of differences in the survival ability among races of this pathogen.

Suscetibilidade do cupuaçuzeiro e outras espécies vegetais a isolados de Crinipellis perniciosa obtidos de quatro hospedeiros diferentes no sul da Bahia

Visando avaliar as interações de suscetibilidade do cupuaçu (Theobroma grandiflorum) e de outros hospedeiros ao fungo Crinipellis perniciosa, plântulas de cupuaçu , cacau (Theobroma cacao), cacau-do-peru (Theobroma bicolor) e jurubeba (Solanum paniculatum), com idade entre seis a oito semanas, foram inoculadas com basidiósporos provenientes de vassouras secas e/ou frutos infetados destes hospedeiros coletados no sul da Bahia. As inoculações foram feitas depositando-se uma gota de 20 µl da suspensão de 5,0 x 10(5) basidiósporos/ml de C. perniciosa, obtidos de cada um dos hospedeiros, na gema apical e no hipocótilo (cupuaçu) de cada muda. Após a inoculação as plântulas permaneceram por 24 h em câmara climatizada, com temperatura em torno de 25 ºC e aproximadamente 100% de umidade. Realizou-se a avaliação final dos sintomas 60 dias após a inoculação. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com 20 tratamentos e quatro repetições de dez plantas. O cacau e o cacau-do-peru foram suscetíveis ao inóculo obtido dos quatro hospedeiros. A jurubeba apresentou reações de suscetibilidade somente aos inóculos dela própria e de cacau. O cupuaçu apresentou sintomas quando inoculado com basidiósporos obtidos dele próprio, de cacau e de cacau-do-peru. O inóculo proveniente de cacau foi o mais infetivo a todos os hospedeiros.

Incidência e índice de doença do mosaico do trigo em cereais de inverno e em gramíneas de verão, associados ao Polymyxa graminis

O Soil-borne wheat mosaic virus (SBWMV) é transmitido pelo fungo de solo Polymyxa graminis. Em ensaios conduzidos a campo, por dois anos, avaliaram-se a incidência, severidade e presença do vetor do vírus no sistema radicular das gramíneas: aveia (Avena sativa e A. strigosa), azevém (Lilium multiforum), cevada (Hordeum vulgare), milhã (Digitaria sp.), milheto (Pannisetum americanum), milho (Zea mays), papuã (Brachiaria sp.), sorgo (Sorghum bicolor), trigo (Triticum aestivum) e triticale (Triticum secale). A incidência da virose foi calculada com base no percentual de plantas sintomáticas, sendo atribuído notas de 0-5 para determinar o ID (%) . Os segmentos radiculares foram coletados, corados com solução de lactofenol-azul de algodão e visualizados em microscópio luminoso, atribuindo-se níveis de infestação pela quantidade de grupos de esporos de resistência de P. graminis. Em espécies de aveia, não foram observados sintomas e esporos de resistência do vetor. Na cultura da cevada, não foram observados sintomas, mas sim esporos de resistência no sistema radicular. Para o triticale e o trigo, na primeira época de plantio, a incidência e ID (%) foram mais elevados quando comparados à segunda época. Observou-se uma relação direta entre o ID (%) e a quantidade de esporos de resistência. Nas gramíneas de verão, não foram observados sintomas de SBWMV nem esporos de resistência no sistema radicular.

Efeito das cianobactérias Synechococcus leopoliensis e nostoc sp. sobre Colletotrichum sublineolum e na interação do patógeno com plantas de sorgo

Entre os patógenos que provocam perdas na cultura de sorgo (Sorghum bicolor), Colletotrichum sublineolum, agente causal da antracnose, é tido como um dos principais problemas. Com o objetivo de buscar medidas alternativas para o controle da doença, testou-se o efeito de duas cianobactérias, Synechococcus leopoliensis e Nostoc sp., sobre o fitopatógeno em condições de laboratório e na proteção de plantas de sorgo mantidas em casa de vegetação. O filtrado de cultura de ambas cianobactérias estimulou a germinação de conídios do fungo, em testes conduzidos sobre lâminas cobertas com poliestireno. O crescimento micelial in vitro do patógeno também foi estimulado por S. leopoliensis. As cianobactérias não induziram o acúmulo de fitoalexinas em mesocótilos estiolados de sorgo. A proteção de uma cultivar suscetível, no estágio de seis folhas verdadeiras, só foi alcançada quando os tratamentos com cianobactérias foram aplicados em sorgo por duas vezes antes da inoculação das plantas com o patógeno. O efeito do estímulo das cianobactérias sobre C. sublineolum pode ser atribuído aos nutrientes presentes nos filtrados de cultura cianobacterianos. A ausência de efeito antagonista direto ao fitopatógeno e a incapacidade de desencadear o acúmulo de fitoalexinas, uma importante resposta de defesa em sorgo, por parte das cianobactérias poderiam explicar o baixo nível de controle da antracnose. Com base nas condições experimentais do presente trabalho e nos resultados obtidos, conclui-se que S. leopoliensis e Nostoc sp. não revelaram potencial para atuarem como agentes biológicos de controle de C. sublineolum em sorgo.

Genotypic diversity among brazilian isolates of Macrophomina phaseolina revealed by RAPD

Macrophomina phaseolina has been considered one of the most prevalent soybean (Glycine max) pathogens in Brazil. No genetic resistance has been determined in soybean and very little is known about the genetic diversity of this pathogen in tropical and sub-tropical regions. Fifty-five isolates from soybean roots were collected in different regions and analyzed through RAPD for genetic diversity. The UPGMA cluster analysis for 74 loci scored permitted identification of three divergent groups with an average similarity of 99%, 92% and 88%, respectively. The three groups corresponded to 5.45%, 59.95% and 34.6%, respectively of all isolates used. A single plant had three different haplotypes, while 10.9% of the analyzed plants had two different haplotypes. In another study the genetic similarity was evaluated among isolates from different hosts [soybean, sorghum (Sorghum bicolor), sunflower (Helianthus annuus), cowpea (Vigna unguiculata), corn (Zea mays) and wheat (Triticum aestivum)] as well as two soil samples from native areas. Results showed that more divergent isolates originated from areas with a single crop. Isolates from areas with crop rotation were less divergent, showing high similarity values and consequently formed the largest group. Amplification of the ITS region using primers ITS1 and ITS4 produced only one DNA fragment of 620 bp. None of the isolates were differentiated through PCR-RFLP. Our results demonstrated genetic variability among Brazilian isolates of M. phaseolina and showed that one single root can harbor more than one haplotype. Moreover, cultivation with crop rotation tends to induce less specialization of the pathogen isolates. Knowledge of this variation may be useful in screening soybean genotypes for resistance to charcoal rot.

A antracnose do sorgo

A antracnose, causada pelo fungo Colletotrichum graminicola, é a mais importante doença da cultura do sorgo (Sorghum bicolor) no Brasil. São reconhecidas três fases da doença: a antracnose foliar, a fase de podridão do colmo e a antracnose da panícula e dos grãos, sendo a fase foliar, a mais destrutiva, normalmente observada a partir de 30 a 40 dias após a emergência no estádio de desenvolvimento 4,0. O fungo Colletotrichum graminicola pode sobreviver por até 18 meses na ausência do hospedeiro, como micélio e conídios em restos culturais na superfície do solo, em hospedeiros alternativos e ainda como micélio, conídios e microesclerócios em sementes infetadas. Microesclerócios são produzidos em colmos secos de cultivares suscetíveis, sendo a sua sobrevivência maior em restos culturais mantidos na superfície do solo. O patógeno é altamente variável, conforme demonstrado através da virulência em plantas diferenciadoras e de marcadores moleculares. As implicações desta variabilidade no desenvolvimento de estratégias de manejo desta doença, através da resistência genética são aspectos discutidos neste trabalho.

Production of caffeine alkaloid by Claviceps sorghi

The ergot disease of sorghum (Sorghum bicolor), caused by the fungus Claviceps sorghi, restricted to the Indian sub-continent, is a disease in which the pathogen infects the florets, colonizing the unfertilized ovaries. Losses are higher in hybrid seed production fields due to a higher susceptibility of male sterile lines. The sclerotia of C. sorghi have never been found to contain alkaloids with a tetracyclic ergoline ring system, which is normal in most ergot pathogens. In this work, we show that sclerotia of C. sorghi contain caffeine alkaloid and the ability to produce it in vitro.

Reação de cultivares de soja à podridão vermelha da raiz causada por Fusarium solani f. sp. glycines

A podridão vermelha da raiz, causada por Fusarium solani f. sp. glycines, é considerada uma das doenças mais severas de soja (Glycine max) no Sul do Brasil. Este trabalho avaliou a reação de 30 genótipos de soja em experimentos conduzidos em câmara de crescimento, na Embrapa Trigo, Passo Fundo, RS. Inoculou-se o fungo nos genótipos pelo método "palito-de-dente", através da introdução de uma ponta de palito colonizada pelo fungo no hipocótilo de cada plântula e pelo método "grão de sorgo", em que o inóculo, constituído de grãos de sorgo (Sorghum bicolor) colonizados, foi colocado ao redor do colo da planta. Avaliaram-se os sintomas na parte aérea e no sistema radicular. Para ambos métodos de inoculação, houve diferenças entre genótipos e a amplitude de reação variou de resistência moderada à alta suscetibilidade. Os genótipos BRS 66, BRS 137 e BRS 138, pelo método "palito-de-dente", e IAS 5 e BRS 137, pelo método "grão de sorgo", foram considerados moderadamente resistentes. Os genótipos Embrapa 59, CEP 12-Cambará, Ipagro 21, FT-Guaíra, FT-Abyara, BR-4 e FT-2003 foram moderadamente suscetíveis (MS) pelo método "palito-de-dente", enquanto Ivorá, RS 7-Jacuí, Fepagro RS-10, BR-16, CD 203, BR-4, CEP 20-Guajuvira, BRS 154, BRS 138 e Cobb foram MS pelo método "grão de sorgo". Por outro lado, Bragg, CD 205, RS 5-Esmeralda, RS 9- Itaúba, IAS 4, Ocepar 14, CD 201, FT 2011, FT-Saray, BRS 153 e FT-2004 foram suscetíveis em ambos os métodos usados.

Screening of sweet sorghum accessions for inhibition of secondary sporulation and saccharide measurements in honeydew of Claviceps africana

Certain sweet sorghums (Sorghum bicolor) inhibit the secondary sporulation of Claviceps africana, which occurs on exuded ergot honeydew when the parasite is supplied with excess sucrose, which is then transformed to unique free oligosaccharides fructosyl - mannitol and difructosyl - mannitol with spore germination inhibiting properties. Five accessions (BRA-035726-SUGAR DRIP, BRA-035696-THEIS, BRA-036013-MN-4578, BRA-035947-MN-4418 and CMSXS-633) of sweet sorghum were selected among 50 evaluated. These five accessions failed to support secondary sporulation on the "honeydew" exuded from infected florets. There was a higher concentration (%w/v) of the free oligosaccharides on the honeydew of these accessions when compared to a hybrid male-sterile grain sorghum. Therefore, a possible strategy would be seek to incorporate a sweet character into "A" lines for hybrid seed production in order to restrict secondary disease spread.

Fungitoxicidade, atividade elicitora de fitoalexinas e proteção de pepino contra Colletotrichum lagenarium, pelo extrato aquoso de Eucalyptus citriodora

Compostos secundários presentes em plantas medicinais podem desempenhar funções importantes em interações planta-patógeno, através de ação antimicrobiana direta ou ativando mecanismos de defesa de outras plantas que venham a ser tratadas com esses compostos. Com o objetivo de verificar o potencial de eucalipto (Eucalyptus citriodora) no controle alternativo de antracnose em pepino (Cucumus sativus), extrato aquoso (EA) desta essência florestal, autoclavado ou não autoclavado, nas concentrações de 0,1, 1, 5, 10, 15, 20 e 25% foi utilizado nos seguintes ensaios: indução de fitoalexinas em mesocótilos estiolados de sorgo (Sorghum bicolor) e em cotilédones de soja (Glycine max); fungitoxicidade in vitro sobre conídios de Colletotricum lagenarium; indução de resistência local ou sistêmica em plantas de pepino. Água e Bion foram utilizados como tratamentos controle. Os resultados indicaram que os EAs autoclavados e não autoclavados induziram a síntese de fitoalexinas em sorgo a partir da concentração de 1%. Em soja ocorreu síntese de gliceolina a partir de 10% e 15% dos EAs autoclavados e não autoclavados, respectivamente. Houve inibição total na germinação de esporos e formação de apressórios de C. lagenarium em concentrações de 20% e 1% do EA autoclavado, respectivamente. Para o extrato não autoclavado houve 75% de inibição da germinação de esporos em 25% do EA e inibição total da formação de apressórios em 15% do EA. Baseado no parâmetro tamanho de lesão, o extrato aquoso de E. citriodora, não autoclavado, apresenta potencial para induzir resistência local em pepino contra C. lagenarium.

Variability of the anthracnose fungus Colletotrichum graminicola in sorghum genotype mixtures

This paper reports partial results obtained on the variability of Colletotrichum graminicola developed in response to the host diversity generated by three-line combination of sorghum (Sorghum bicolor) genotypes. Nine sorghum lines were used in this study: CMSXS210B, CMSXS112B, CMSXS215B, CMSXS221B, CMSXS169R, CMSXS180R, CMSXS182R, CMSXS227R, and CMSXS116R. A total of 39 treatments on mixtures and pure stands of the component lines were evaluated in the field for the development of anthracnose, as a natural epidemic. Samples of the single spore isolates of the pathogen of each treatment indicated a reduction in the phenotypic diversity and an increase in the frequency of more complex races in genotype mixtures in relation to the pure stands of each genotype.