Influência do fotoperíodo e da temperatura na intensidade de doença causada por Fusarium graminearum em Egeria densa e E. najas

Um isolado de Fusarium graminearum vem sendo estudado na UNESP, campus de Jaboticabal, como agente de controle biológico de Egeria densa e de E. najas, plantas aquáticas submersas que causam problemas em reservatórios de hidrelétricas. O presente trabalho teve por objetivo estudar os efeitos do fotoperíodo e da temperatura no controle dessas plantas em condições de laboratório. A cada dois dias foram avaliados os sintomas nas plantas inoculadas com F. graminearum, atribuindo-se notas de severidade da doença, por um período de oito dias após a inoculação. Também foi avaliado o crescimento das plantas por meio do ganho de massa fresca, expresso em porcentagem. A maior severidade da doença foi observada quando ambas as espécies foram mantidas no escuro, e a menor, em fotoperíodo de 12 horas. A temperatura de 30 ºC proporcionou maior severidade de doença em ambas as espécies. A espécie E. densa apresentou maior produção de massa fresca no regime de 12 horas de luz e de temperaturas abaixo de 25 ºC e menor produção no regime de escuro total e nas temperaturas de 30 e 35 ºC. Por sua vez, E. najas apresentou menor produção de massa fresca no regime de escuro e nas temperaturas de 25 a 35 ºC.

Use of the polymerase chain reaction for detection of Fusarium graminearum in bulgur wheat

The detection of mycotoxigenic fungi in foodstuff is important because their presence may indicate the possible associated mycotoxin contamination. Fusarium graminearum is a wheat pathogen and a producer of micotoxins. The polymerase chain reaction (PCR) has been employed for the specific identification of F. graminearum. However, this methodology has not been commonly used for detection of F. graminearum in food. Thus, the objective of the present study was to develop a molecular methodology to detect F. graminearum in commercial samples of bulgur wheat. Two methods were tested. In the first method, a sample of this cereal was contaminated with F. graminearum mycelia. The genomic DNA was extracted from this mixture and used in a F. graminearum specific PCR reaction. The F. graminearum species was detected only in samples that were heavily contaminated. In the second method, samples of bulgur wheat were inoculated on a solid medium, and isolates having F. graminearum culture characteristics were obtained. The DNA extracted from these isolates was tested in F. graminearum specific PCR reactions. An isolate obtained had its trichothecene genotype identified by PCR. The established methodology could be used in surveys of food contamination with F. graminearum.

Fusarium graminearum growth inhibition mechanism using phenolic compounds from Spirulina sp

The application of natural antifungal substances is motivated by the need for alternatives to existing methods that are not always applicable, efficient, or that do not pose risk to consumers or the environment. Furthermore, studies on the behaviour of toxigenic species in the presence of natural fungicides have enabled their safe application in the food chain In this study, Spirulina LEB-18 phenolic extract was assessed for its antifungal activity on 12 toxigenic strains of Fusarium graminearum isolated from barley and wheat. The susceptible metabolic pathways were assessed through the determination of structural compounds (glucosamine and ergosterol) and enzyme activity of the microorganisms' primary metabolism. The results indicate that phenolic extracts reduced the growth rate of the toxigenic species investigated. The IC50 was obtained by applying 3 to 8% (p/p) of phenolic compounds in relation to the culture medium. The use of this natural fungicide proved promising for the inhibition of fungal multiplication, especially in terms of the inactivation of enzymatic systems (amylase and protease) of Fusarium graminearum.

Adjuvantes e herbicidas e a infectividade de Fusarium graminearum, agente potencial de biocontrole de Egeria densa e Egeria najas

Foram estudados os efeitos da adição de adjuvantes e a associação com herbicidas na infectividade do fungo dentro do patossistema Fusarium graminearum x Egeria spp. Foram utilizadas plantas sadias de Egeria densa e E. najas inoculadas com uma suspensão de arroz moído colonizado por F. graminearum, na concentração de 0,7 g L-1. Os tubos de ensaio contendo as plantas imersas na referida suspensão foram mantidos em incubadora à temperatura de 25 ºC e fotoperíodo de 12 horas diárias de luz, por oito dias, durante os quais foram avaliados os sintomas nas plantas a cada dois dias e o crescimento destas através do incremento de matéria fresca ao final do experimento. O efeito de 14 adjuvantes e 6 herbicidas, adicionados à suspensão de inóculo, sobre a ação de F. graminearum em E. densa e E. najas foi avaliado. de modo geral, os adjuvantes melhoraram a eficiência do bioerbicida e a associação herbicida + fungo proporcionou maior severidade de doença e controle do crescimento das plantas.

Influência do fotoperíodo e da temperatura na intensidade de doença causada por Fusarium graminearum em Egeria densa e E. najas

Um isolado de Fusarium graminearum vem sendo estudado na UNESP, campus de Jaboticabal, como agente de controle biológico de Egeria densa e de E. najas, plantas aquáticas submersas que causam problemas em reservatórios de hidrelétricas. O presente trabalho teve por objetivo estudar os efeitos do fotoperíodo e da temperatura no controle dessas plantas em condições de laboratório. A cada dois dias foram avaliados os sintomas nas plantas inoculadas com F. graminearum, atribuindo-se notas de severidade da doença, por um período de oito dias após a inoculação. Também foi avaliado o crescimento das plantas por meio do ganho de massa fresca, expresso em porcentagem. A maior severidade da doença foi observada quando ambas as espécies foram mantidas no escuro, e a menor, em fotoperíodo de 12 horas. A temperatura de 30 ºC proporcionou maior severidade de doença em ambas as espécies. A espécie E. densa apresentou maior produção de massa fresca no regime de 12 horas de luz e de temperaturas abaixo de 25 ºC e menor produção no regime de escuro total e nas temperaturas de 30 e 35 ºC. Por sua vez, E. najas apresentou menor produção de massa fresca no regime de escuro e nas temperaturas de 25 a 35 ºC.

Influência do fotoperíodo e da temperatura na intensidade de doença causada por Fusarium graminearum em Egeria densa e E. najas

Um isolado de Fusarium graminearum vem sendo estudado na UNESP, Campus de Jaboticabal, como agente de controle biológico de Egeria densa e E. najas, macrófitas aquáticas submersas, muito problemáticas em reservatórios de hidrelétricas. O presente trabalho teve por objetivo estudar os efeitos do fotoperíodo (0; 4; 8 e 12 h diárias de luz) e da temperatura (15 ºC, 20 ºC, 25 ºC, 30 ºC e 35 ºC) no controle destas plantas em condições de laboratório. A cada dois dias foram avaliados os sintomas nas plantas inoculadas com F. graminearum, atribuindo-se notas de severidade de doença, por um período de oito dias após a inoculação. Também foi avaliado o crescimento das plantas por meio do ganho de massa fresca, expresso em porcentagem. A maior severidade de doença foi observada quando ambas as espécies foram mantidas no escuro e a menor em fotoperíodo de 12 h. A temperatura de 30 ºC proporcionou maior severidade de doença em ambas espécies. Egeria densa apresentou maior produção de massa fresca no regime de 12 h de luz e de temperaturas abaixo de 25 ºC e menor produção no regime de escuro total e nas temperaturas de 30 ºC e 35 ºC. Egeria najas apresentou menor produção de massa fresca no regime de escuro total e nas temperaturas de 25 ºC a 35 ºC.

Influência da concentração de inóculo e da idade da planta na intensidade de doença causada por Fusarium graminearum em Egeria densa e E. najas

Um isolado de Fusarium graminearum estudado na UNESP/Campus de Jaboticabal, onde foi comprovada sua eficácia no controle de Egeria densa e E. najas, macrófitas aquáticas submersas. Para estudar o efeito de diferentes concentrações do inóculo na severidade de doença, foram conduzidos experimentos em incubadoras para BOD, com concentrações variando em um décimo, de 0,1 até 1,4 g/l de arroz moído colonizado com F. graminearum. Para verificar os possíveis efeitos da idade da planta sobre a severidade de doença, plantas com, no mínimo 35 cm, de comprimento foram excisadas em segmentos correspondentes às idades de crescimento. Os tratamentos com concentrações de inóculo a partir de 0,5 g/l apresentaram sintomas. Todos os tratamentos inoculados com o fungo, nas concentrações a partir de 0,5 g/l, apresentaram drástica redução na produção de biomassa fresca. Todos os segmentos utilizados como plantas-teste (0 a 32 cm de comprimento) apresentaram suscetibilidade ao fungo. Os ponteiros de plantas de ambas as espécies apresentaram maior severidade de sintomas no sexto e oitavo dias após a inoculação, contudo, os segmentos correspondentes às idades 2 e 3 apresentaram maior redução de biomassa fresca quando inoculadas, apesar de não apresentarem sintomas tão severos quanto a idade 1. Com relação ao ganho de biomassa fresca, as testemunhas apresentaram sempre maior crescimento do que os respectivos tratamentos inoculados, contudo os segmentos correspondentes à idade 4 apresentaram menor ganho de biomassa fresca do que as demais idades.

Effect of Fusarium graminearum and infection index on germination and vigor of maize seeds

Patógenos em sementes de milho (Zea mays) causam sérios problemas, como a perda de sua capacidade germinativa. O objetivo do trabalho foi determinar qual o melhor tempo para infecção das sementes de milho com Fusarium graminearum, para posterior avaliação dos danos causados pelo fungo na germinação e vigor das mesmas. As sementes foram colocadas sobre meio de BDA contendo o patógeno e incubadas por 4, 8, 16 e 32 h. Após os respectivos períodos de incubação, estas foram submetidas ao teste de sanidade (papel de filtro), com duas variações, sem e com assepsia superficial, usando hipoclorito de sódio a 1% de cloro ativo, por 3 min. Determinado o melhor tempo para infecção, outras sementes foram infetadas com o patógeno, para realização dos testes de germinação e vigor (envelhecimento acelerado e teste de frio) com uma mistura de sementes sadias (colocadas sobre o meio BDA) e sementes inoculadas, resultando em 0, 20, 40, 60, 80 e 100% de sementes infetadas com o fungo em estudo. Os resultados obtidos mostraram que o período de incubação de 32 h foi suficiente para se obter sementes infetadas. Com relação à germinação, não houve diferenças significativas entre os diferentes níveis de infecção, provavelmente devido ao alto vigor das sementes de milho testadas. Quanto aos testes de vigor, os níveis de infecção diferiram significativamente da testemunha, apesar de não terem diferido entre si.

Extracellular β-fructofuranosidase from Fusarium graminearum: Stability of the spray-dried enzyme in the presence of different carbohydrates

Microbial enzymes have been used for various biotechnological applications; however, enzyme stabilization remains a challenge for industries and needs to be considered. This study describes the effects of spray-drying conditions on the activity and stability of β-fructofuranosidase from Fusarium graminearum. The extracellular enzyme β-fructofuranosidase was spray dried in the presence of stabilizers, including starch (Capsul) (SC), microcrystalline cellulose (MC), trehalose (TR), lactose (LC) and β-cyclodextrin (CD). In the presence of TR (2% w/v), the enzymatic activity was fully retained. After 1 year of storage, 74% of the enzymatic activity was maintained with the CD stabilizer (10% w/v). The residual activity was maintained as high as 80% for 1 h at 70°C when MC, SC and CD (5% w/v) stabilizers were used. Spray drying with carbohydrates was effective in stabilizing the F. graminearum β-fructofuranosidase, improved enzymatic properties compared to the soluble enzyme and demonstrated a potential use in future biotechnology applications. © 2013 Informa UK Ltd. All rights reserved.

'Beta'-D-frutofuranosidases de Fusarium graminearum: produção, purificação, imobilização e determinação das propriedades bioquímicas de enzimas solúveis e secas em Spray dryer

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Infecção por Fusarium graminearum e Fusarium verticillioides em sementes de milho

The previous knowledge of the infection process and pathogens behavior, for evaluating the physiological potential of maize seeds, is essential for decision making on the final destination of lots that can endanger sowing. This research was carried out in order to study the minimum period required for maize seeds contamination by Fusarium graminearum Schwabe and Fusarium verticillioides (Sacc.) Nirenberg, as well as these pathogens influence on seed germination and vigor, by using the cold test. Three maize seeds hybrids, kept in contact with the pathogens for different periods, were evaluated with and without surface disinfection. After determining the most suitable period, new samples were contaminated by F. graminearum and F. verticillioides, under different infection levels, and subjected to germination tests in sand. The cold test was conducted with healthy and contaminated seeds, at different periods, in a cold chamber. The contact of maize seeds with F. graminearum and F. verticillioides for 16 hours was enough to cause infection. F. graminearum and F. verticillioides did not affect the maize seeds germination, however, F. graminearum reduced the vigor of seeds lots.

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.

Genetic diversity of Australian Fusarium graminearum and F-pseudograminearum

Genotypic diversity in Fusarium pseudograminearum and F. graminearum from Australia and the relationship between diversity and pathogen aggressiveness for head blight and/or crown rot of wheat were examined. Amplified fragment length polymorphism (AFLP) analysis revealed a high level of genotypic diversity within each species. Sixty-three of the 149 AFLP loci were significantly different between the two species and 70 of 72 F. pseudograminearum and 56 of 59 F. graminearum isolates had distinct haplotypes. When head blight and crown rot severity data from a recently published work on isolates representing the entire range of aggressiveness were used, only the genotypic diversity of F. pseudograminearum was significantly associated with its aggressiveness for the two diseases. Cluster analyses clearly demonstrated the polyphyletic structures that exist in both pathogen populations. The spatial diversity within F. graminearum was high within a single field, while frequent gene flow (N-m similar to 14) and a low fixation index (G(st) = 0.03) were recorded among F. pseudograminearum isolates from the adjacent states of New South Wales and Queensland. The differences in population structure between the heterothallic F. pseudograminearum (teleomorph G. coronicola) and the homothallic F. graminearum (teleomorph G. zeae) were not as pronounced as expected given their contrasting mating systems. Neither species was panmictic or strictly clonal. This points to sexual recombination in F. pseudograminearum, suggesting that ascospores of G. coronicola may also play a role in its biology and epidemiology.

Inibição de linhagens do complexo Fusarium Graminearum por compostos naturais e sintéticos

Quando produtos alimentícios e especiarias são contaminados por micotoxinas é quase impossível detoxificar utilizando processos usuais da indústria de alimentos ou durante o preparo doméstico. Por isso, controlar o crescimento do fungo e a produção de toxinas é uma demanda para garantir a segurança alimentar. Os agrotóxicos são rotineiramente utilizados como estratégia para proteger as plantas de doenças provocadas pela contaminação fúngica. No entanto, eles estão associados a efeitos adversos ao sistema nervoso central e periférico, têm ação imunodepressora e são cancerígenos. Em virtude disso, o objetivo deste trabalho foi estudar a inibição do desenvolvimento, do potencial toxigênico e da expressão gênica de linhagens do Complexo Fusarium graminearum por compostos naturais comparativamente aos fungicidas azoxistrobina e trifloxistrobina. Do farelo de arroz, foram extraídos o γ-orizanol e os ácidos fenólicos (EFF). Das sementes de nim foram extraídos os ácidos fenólicos (EFN), totalizando três extratos naturais. A capacidade antioxidante dos extratos foi verificada pelo consumo do radical livre DPPH• , capacidade de captura do radical ABTS●+, redução do ferro e inibição da oxidação enzimática. Os mecanismos de inibição de três linhagens de F. graminearum foram avaliados através da determinação de compostos estruturais (glicosamina e ergosterol) e da atividade de enzimas do metabolismo primário (α- amilase e proteases). Foram determinadas as micotoxinas de Fusarium: deoxinivalenol (DON), 15 acetildeoxinivalenol (15AcDON), 3 acetildeoxinivalenol (3AcDON), nivalenol (NIV) e zearalenona (ZEA). A expressão dos genes Tri1 e Tri5 foi determinada a fim de verificar se ocorria modificação da expressão gênica nas linhagens do Complexo F. graminearum ocasionada pela presença dos antifúngicos. O EFF apresenta atividade antioxidante destacada em relação aos demais extratos naturais para inibir a iniciação do processo, a propagação do radical livre e a catálise enzimática. A presença dos compostos naturais mostrou efeito promissor como antifúngico para as linhagens, sendo que a concentração necessária para inibir 50% do crescimento radial das colônias (MIC50) foi 0,9 g/kg para γ-orizanol; 0,032 g/kg para EFF e 0,037 g/kg para EFN, portanto, os extratos fenólicos são mais eficazes para inibição de F. graminearum do que o γ-orizanol. Os extratos naturais afetaram as atividades das enzimas α-amilase e proteases. Também ocorreu a redução da formação de componentes estruturais (glicosamina e ergosterol). Os extratos naturais se destacaram pela capacidade de inibição de micotoxinas produzidas pela biomassa fúngica, com destaque para o EFN sobre a produção de DON, 15AcDON, 3AcDON e ZEA. Sendo assim, é possível dizer que há uma relação direta entre a atividade antioxidante na inibição do fungo e na manifestação do seu potencial toxigênico. Além disso, esse estudo contribuiu com a elucidação do mecanismo de ação dos antifúngicos naturais estudados. Ocorre modificação na expressão gênica quando a linhagem é submetida ao tratamento com antifúngico, havendo uma relação direta entre a expressão do gene Tri5 e a produção de DON.

A risk infection simulation model for fusarium head blight of wheat

Fusarium Head Blight (FHB) is a disease of great concern in wheat (Triticum aestivum). Due to its relatively narrow susceptible phase and environmental dependence, the pathosystem is suitable for modeling. In the present work, a mechanistic model for estimating an infection index of FHB was developed. The model is process-based driven by rates, rules and coefficients for estimating the dynamics of flowering, airborne inoculum density and infection frequency. The latter is a function of temperature during an infection event (IE), which is defined based on a combination of daily records of precipitation and mean relative humidity. The daily infection index is the product of the daily proportion of susceptible tissue available, infection frequency and spore cloud density. The model was evaluated with an independent dataset of epidemics recorded in experimental plots (five years and three planting dates) at Passo Fundo, Brazil. Four models that use different factors were tested, and results showed all were able to explain variation for disease incidence and severity. A model that uses a correction factor for extending host susceptibility and daily spore cloud density to account for post-flowering infections was the most accurate explaining 93% of the variation in disease severity and 69% of disease incidence according to regression analysis.