Ocorrência do mal-do-pé causado por Gaeumannomyces graminis var. graminis, uma nova enfermidade em arroz no Brasil

O mal-do-pé em arroz (Oryza sativa) foi constatado em lavouras de terras altas nos municípios de Unaí (MG), Palmeiras (GO), Itaberaí (GO), Humaitá (AM) e em lavouras irrigadas nos Estados de Goiás, Tocantins e Rio Grande de Sul. O agente causal foi identificado como Gaeumannomyces graminis var. graminis baseado em características morfológicas, culturais e testes de patogenicidade utilizando diferentes isolados brasileiros. O método de inoculação e avaliação da doença em de casa de vegetação foi descrito. Este é o primeiro registro desta enfermidade na cultura do arroz no Brasil.

Expression of resistance in rice hybrids to Pyricularia grisea

Thirty-nine rice (Oryza sativa) hybrids and their restorers were assessed for vertical resistance to Pyricularia grisea in the rice blast nursery, and in artificial inoculation tests with two pathotypes, under controlled greenhouse conditions. The hybrids were developed from cytoplasmic genetic male sterile lines 046I and IR 58025A, derived from WA cytoplasm. In the rice blast nursery all hybrids showed susceptible reaction varying from 5 to 9. Compatible and incompatible leaf blast reactions of hybrids to two pathotypes, IC-1 and IB-45, were observed in inoculation tests. A majority of the hybrids were resistant when the restorer was resistant. However, seven of the 25 F1 hybrids exhibited susceptible reactions even when one of the parents was resistant to a pathotype. The partial resistance of 11 hybrids and their parents that showed compatible reactions to two pathotypes was analyzed. Differential interaction between isolates and genotypes was observed for partial resistance in relation to both disease severity and lesion number indicating the specific nature of partial resistance.

Pathotype diversity of Pyricularia grisea from improved upland rice cultivars in experimental plots

A study was undertaken to examine the pathogenic diversity of Pyricularia grisea isolates retrieved from 14 upland rice (Oryza sativa) cultivars in experimental plots during a period of five years. Inoculations were performed on 32 genotypes with 85 monoconidial isolates under controlled greenhouse conditions. Based on the reaction pattern of eight international differentials, eleven pathotypes of P. grisea were identified. The predominant international races or pathotypes were IB-9 (56.4%), IB-1 (16.4%) and IB-41 (11.8%). A set of eight commercial upland rice cultivars ('Carajás', 'Confiança', 'Maravilha', 'Primavera', 'Progresso', 'Caiapó', 'IAC-47', 'IAC-201') was utilized as additional differentials for describing the virulence pattern of P. grisea. Twenty-six Brazilian pathotypes were identified on the basis of disease reaction on these differentials, in contrast to the 11 international pathotypes. The most predominant Brazilian pathotypes, BB-21 and BB-41 were represented by 28.2% and 17.6% of the isolates tested, respectively. Isolates virulent and avirulent to cultivar 'Primavera' were encountered within the pathotype IB-1. Utilizing Brazilian cultivars as differentials, the 14 isolates of the pathotype IB-1could be further classified into eight local pathotypes, BB-41, BB-13, BB-21, BB-9, BB-29, BB-61, BD-9 and BG-1. Virulence to improved rice cultivars 'Canastra', 'Confiança', 'Carisma', 'Maravilha', 'Primavera' and 'Bonança' was frequent in pathogen population. Some of the Brazilian pathotypes that showed differential reaction on commercial rice cultivars could be utilized for incorporating resistance genes in susceptible cultivars improved for grain quality, by conventional breeding methods.

Genetic and phenotypic characterization of isolates of Pyricularia grisea from the rice cultivars epagri 108 and 109 in the State of Tocantins

An epidemic of rice (Oryza sativa) blast occurred on cultivars Epagri 108 and 109 in the municipalities of Lagoa da Confusão and Duerê in the State of Tocantins, during the rice-growing season 1998-99. DNA fingerprinting and virulence phenotype analysis were utilized to determine the diversity of Pyricularia grisea isolates collected from these cultivars in one epidemic year. Rep-PCR analysis of isolates was done by using two primer sequences from Pot2. Two distinct fingerprint groups or lineages were identified among 53 isolates collected from nine different commercial fields. The virulence pattern of isolates retrieved from these two cultivars was analyzed in artificial inoculation tests utilizing 32 genotypes in the greenhouse. A dendrogram constructed from virulence phenotype data showed a single group considering 77% similarity level. The predominant pathotype IB-45 was represented by 47 of the 53 isolates corresponding to 83%. Four other pathotypes (IB-1, IB-9, IB-13 and IB-41) were identified at random among the isolates from these cultivars. There was no relation between rep-PCR grouping and pathotypes. The results showed that the isolates of P. grisea recovered from cultivars Epagri108 and 109 in farmers' fields had narrow phenotypic and genetic diversity. The blast outbreak on these two cultivars one year after their introduction could be attributed to the new pathotype IB-45 or its increase, which was hitherto existing in low frequency.

Genetic variation among pathogens causing "Helminthosporium" diseases of rice, maize and wheat

Twenty isolates of four fungal species, agents of "Helminthosporium" diseases in cereals, were collected from different regions: nine Bipolarisoryzae isolated from rice (Oryza sativa), seven B.sorokiniana from wheat (Triticum aestivum), two B. maydis, and two Exserohilumturcicum from maize (Zea mays). The strains were compared by PCR-RFLP and RAPD analysis. Size polymorphism among the isolates in the ITS region comprising the 5.8 S rDNA indicated genetic differences among the isolates, while a UPGMA phenogram constructed after the digestion of this region with restriction enzymes showed inter- and intra-specific polymorphism. The RAPD profiles indicated an expressive level of polymorphism among different species, compared with a low level of polymorphism among isolates of the same species. A UPGMA phenogram grouped the isolates according to the species and their host plant. RAPD profiles did not reveal polymorphism that directly correlated climatic factors with geographic source of the isolates of B. sorokiniana, and B. oryzae. Teleomorphic species revealed high similarity with their correspondent anamorphs.

Diversidade da virulência de Pyricularia grisea num local de melhoramento genético de arroz

O presente trabalho objetivou estudar a diversidade da virulência de isolados de Pyricularia grisea coletados na Estação Experimental do IAC, Mococa, estado de São Paulo. A composição das raças do fungo e sua compatibilidade com genes de resistência foram estudadas utilizando-se cultivares diferenciais de arroz (Oryza sativa) do Japão. Cinqüenta isolados monospóricos foram obtidos das panículas das cultivares IAC 201 e IAC 4440 afetadas com brusone. As raças JP 137 e JP 177 de P. grisea na cultivar de arroz de sequeiro IAC 201 e a raça JP 200 na cultivar IAC 4440, arroz irrigado, foram identificadas. Foi observada uma baixa freqüência de ocorrência de raças fisiológicas no local de seleção de linhagens de melhoramento. Enquanto todos os 25 isolados provenientes de IAC 4440 foram compatíveis somente ao gene de resistência pi-ta², os isolados de IAC 201 foram compatíveis para sete dos nove genes das diferenciais japonesas. Os resultados mostraram que somente um gene de resistência (pi-z t) foi efetivo a todos os isolados de P. grisea coletados das cultivares de arroz IAC 201 e IAC 4440.

Progresso da brusone nas folhas no plantio direto e convencional de arroz de terras altas

Foram estudados o progresso da brusone (Pyricularia grisea) e o conteúdo de clorofila nas folhas em experimentos de campo, com arroz (Oryza sativa) de terras altas, nos sistemas de plantio direto (PD) e convencional (PC), durante as safras de 1998/1999 e 1999/2000. As taxas aparente de infecção da brusone nas folhas na primeira safra no PC e no PD formam de b = 0,099 (r = 0,97**) e de b = 0,066(r = 0,90**), respectivamente. Na segunda safra foram de b = 0,054(r = 0,99**) no PC e no PD de b = 0,055(r = 0,99**). Entretanto as taxas de progresso da brusone nas folhas não diferiram estatisticamente nos dois sistemas de plantio. Foi observada uma relação linear, positiva e significativa entre conteúdo de clorofila e a severidade da brusone nas folhas.

Resistência parcial à brusone em somaclones da cultivar de arroz CICA-8

A obtenção de novas fontes de resistência à brusone é requerimento básico para melhoramento do arroz (Oryza sativa). O objetivo do trabalho foi avaliar, para resistência à brusone, 39 somaclones da cultivar CICA-8, desenvolvidos a partir de calos de panículas imaturas. Os somaclones, nas gerações avançadas de R5 a R7, foram avaliados sob condições naturais de infecção e em testes de inoculação artificial em casa de vegetação, utilizando cinco isolados, pertencentes a quatro patótipos (ID-14, II-1, IB-1 e IB-45) de Pyricularia grisea. No viveiro de brusone os somaclones apresentaram diferentes reações à doença. Nos testes de inoculação os somaclones mostraram interação diferencial com os isolados do patógeno. Dois isolados altamente virulentos a cinco somaclones foram selecionados para determinar a resistência parcial. Não houve interação significativa entre genótipos e isolados para o índice de resistência parcial determinado com base no número de lesões/cm² de folha. Quatro somaclones mostraram graus significativamente maiores de resistência parcial à brusone quando comparados à cultivar parental CICA-8.

Comparação entre métodos de avaliação de transmissão de Pyricularia grisea através de sementes em triticale

Triticale (X. triticosecale) é o mais novo hospedeiro de Magnaporthe grisea (Pyricularia grisea), agente causal da brusone, no estado de São Paulo. Extensas áreas da cultura no sul do estado sofreram severas perdas no ano de 2001. Especula-se que sementes infetadas tenham sido de vital importância na ocorrência e disseminação do fungo. Entretanto, a transmissão do patógeno das sementes para plântulas ainda é motivo de controvérsia, tanto para brusone do arroz (Oryza sativa) como para brusone do trigo (Triticum aestivum). Um dos fatores para tal controvérsia pode estar nos métodos empregados nos diferentes estudos. O presente trabalho visou examinar a transmissão de P. grisea a partir de sementes de triticale, através de quatro diferentes metodologias, com 100% de sementes infetadas e em condições controladas de 21 °C e fotoperíodo de 12 h. Os tratamentos foram: a) sementes semeadas em solo autoclavado seco; b) sementes semeadas em solo autoclavado encharcado; c) sementes semeadas em meio ágar-água; d) sementes semeadas em papel de filtro. O delineamento estatístico foi de blocos ao acaso com quatro repetições. Os resultados demonstraram que ocorreu a transmissão do patógeno das sementes para plântulas em todos os métodos testados, com dois tipos de sintomas: morte de plântulas e sintoma nas folhas primárias sem morte de plântulas. A taxa de transmissão desses sintomas foi similar em todos os tratamentos, sugerindo que qualquer um desses pode ser usado. A utilização de sementes infetadas também proporcionou emergência de plântulas sadias, sem sintomas visíveis da brusone.

Padrão molecular e de virulência de isolados de Pyricularia grisea do Estado do Rio Grande do Sul

A obtenção de genótipos resistentes à brusone é uma das maiores dificuldades para os programas de melhoramento genético de arroz (Oryza sativa) devido à variabilidade do fungo Pyricularia grisea. Esta diversidade do fungo tem sido caracterizada por meio de marcadores moleculares de DNA e pela virulência de isolados do patógeno demonstrada em genótipos de arroz com diferentes genes de resistência à brusone. Os marcadores moleculares permitem identificar isolados de P. grisea em grupos geneticamente relacionados denominados de linhagens e as linhas isogênicas em grupos com padrões de virulência iguais ou muito similares. Assim, este trabalho foi realizado com os objetivos de verificar os padrões moleculares e de virulência de isolados de P. grisea do Rio Grande do Sul. O DNA de 51 isolados monospóricos de P. grisea obtidos do Rio Grande do Sul foi utilizado em reações de PCR com os oligonucleotídeos iniciadores baseados na seqüência repetitiva Pot2. Os mesmos isolados também foram utilizados para inocular plantas de seis linhas isogênicas de arroz. A análise estatística indicou a ocorrência de seis linhagens e sete grupos de virulência. A ocorrência de isolados que causam reações de compatibilidade em linhas isogênicas que contêm o alelo Pi-1 foi maior do que aquelas que possuem o alelo Pi-2. As reações de compatibilidade na linha isogênica C 101 A51 caracterizaram-se pela baixa severidade, em geral, avaliadas como sendo de nota 4. Não foi verificada uma relação direta entre os padrões moleculares e de virulência dos isolados avaliados.

Análise da variabilidade genética de duas cultivares Raminad Str. 3 utilizadas como diferenciadoras de raças de Pyricularia grisea

O conhecimento sobre a ocorrência e distribuição de raças do fungo Pyricularia grisea é um importante aspecto a ser considerado em programas de melhoramento genético de arroz (Oryza sativa). No entanto, para que a identificação das raças seja correta e passível de comparações com outros levantamentos é necessário que os genótipos utilizados apresentem as mesmas características genéticas. O presente trabalho foi realizado com os objetivos de comparar a variação genética entre dois genótipos identificados como pertencentes à cultivar Raminad Str. 3, que é uma das oito cultivares utilizadas como direnciadoras de raças de P. grisea, e examinar a composição de raças deste fungo no estado do Rio Grande do Sul. Constatou-se a amplificação de fragmentos polimórficos em 20 dos 39 marcadores microssatélites utilizados para verificar a pureza genética de dois genótipos de arroz identificados como sendo a cultivar Raminad Str. 3. A identificação das raças baseou-se na reação das oito cultivares diferenciadoras de raças submetidas à inoculação com 85 isolados monospóricos de P. grisea, provenientes de 14 municípios produtores de arroz no Rio Grande do Sul. A avaliação do grau de infecção foi realizada de acordo com a escala preconizada pelo sistema internacional de avaliação de doenças do arroz, 14 dias após a inoculação.

Silicon and rice disease management

The element silicon (Si) is not considered an essential nutrient for plant function. Nevertheless, Si is absorbed from soil in large amounts that are several fold higher than those of other essential macronutrients in certain plant species. Its beneficial effects have been reported in various situations, especially under biotic and abiotic stress conditions. The most significant effect of Si on plants, besides improving their fitness in nature and increasing agricultural productivity, is the restriction of parasitism. There has been a considerable amount of research showing the positive effect of Si in controlling diseases in important crops. Rice (Oryza sativa), in particular, is affected by the presence of Si, with diseases such as blast, brown spot and sheath blight becoming more severe on rice plants grown in Si-depleted soils. The hypothesis underlying the control of some diseases in both mono- and di-cots by Si has been confined to that of a mechanical barrier resulting from its polymerization in planta. However, some studies show that Si-mediated resistance against pathogens is associated with the accumulation of phenolics and phytoalexins as well as with the activation of some PR-genes. These findings strongly suggest that Si plays an active role in the resistance of some plants to diseases rather than forming a physical barrier that impedes penetration by fungal pathogens.

Quantificação de conídios de Pyricularia grisea no plantio direto e convencional de arroz de terras altas

Foi estudada a liberação de conídios de Pyricularia grisea no plantio convencional (PC) e direto (PD) de arroz (Oryza sativa) de terras altas, nas fases de desenvolvimento vegetativo e emissão de panículas nos experimentos de campo realizados em dois anos (1998/2000). As coletas de conídios de P. grisea foram realizadas com as armadilhas volumétricas Rotorod sampler. Objetivando quantificar os conídios viáveis e com potencial para causar infecção em folhas novas foram também utilizadas bandejas com plantas de arroz com 25 dias de idade das cultivares Carajás e Primavera expostas no campo, como armadilhas vivas. Na safra 1998/1999, o número de conídios de P. grisea aumentou linearmente com o tempo, entre o estádio de grão pastoso e maduro. Na safra de 1999/2000, a quantidade de conídios coletada aumentou de maneira exponencial, iniciando ao final do estádio emborrachamento até na fase de grão semi-maduro. O número de conídios coletados com a armadilha volumétrica diminuiu exponencialmente com o aumento da precipitação pluviométrica, assim como, reduziu a severidade da brusone nas plantas da armadilha viva tanto para a cultivar Carajás como para Primavera. A produção e a liberação de conídios foi menor no plantio direto tanto na fase vegetativa como durante o enchimento dos grãos nas panículas.

Virulence pattern of Pyricularia grisea isolates from farmers' fields on newly released upland rice cultivars

The virulence pattern of the isolates of Pyricularia grisea from commercial fields of the upland rice (Oryza sativa) cultivars 'Primavera' and 'BRS Bonança' was analyzed. A hundred and seventy monoconidial isolates of the pathogen virulent to 'Primavera' and 139 to 'BRS Bonança' collected from eight fields, during two years (2001-2003) were tested, under greenhouse conditions, on six newly released rice cultivars. Differences in virulence pattern were observed in pathogenic populations of 'Primavera' and 'BRS Bonança'. Isolates with virulence to improved cultivars were common in samples from farmers' fields in the absence of aloinfection. The virulence frequency of P. grisea isolates collected from 'Primavera'' to cultivars 'BRS Vencedora', 'BRS Colosso', 'BRS Liderança', 'BRS Soberana', 'BRS Curinga' and 'BRS Talento', was high in descending order. On the other hand, in the fungus population of 'BRS BRS Bonança' virulence frequency was high in 'BRS Talento', followed by 'BRS Curinga', 'BRS Vencedora', 'BRS Liderança', 'BRS Colosso' and 'BRS Soberana'. While virulence to 'BRS Talento' was rare among isolates from 'Primavera', it was most frequent in isolates of 'BRS Bonança'. The six improved rice cultivars permitted to differentiating agriculturally important virulences in the pathogen population which can be utilized in selecting breeding lines for specific resistance, in rice blast improvement program.

Método de perfilhos únicos para estimar os danos causados pela queima-da-bainha nos componentes de produtividade do arroz

O efeito da queima-da-bainha em alguns componentes da produtividade do arroz (Oryza sativa) irrigado foi estimado utilizando o método de perfilhos únicos como unidade experimental. As epidemias artificiais foram desenvolvidas através de inoculação de campo com inóculo de Rhizoctonia solani multiplicado em casca e grão de arroz. A severidade da doença foi avaliada em sete somaclones de Metica-1 e na cultivar Metica-1, considerando a altura da lesão em 50 perfilhos como variável. As relações entre o comprimento da panícula e a severidade da queima-da-bainha foram lineares e negativas para os genótipos (r = -0.65 P<0.01 ) e os de ciclo médio (r =-0.62 P<0.01). A queima-da-bainha afetou o comprimento da panícula em 8,83% e 6,26% nos genótipos de ciclo precoce e médio, respectivamente. Os danos em porcentagem de espiguetas vazias para os genótipos de ciclo precoce e médio foram de 10,94% e 12,20%, respectivamente. A queima-da-bainha afetou mais a massa de grãos/panícula do que o enchimento das espiguetas e o comprimento da panícula, sendo de 32,75% para os genótipos de ciclo precoce e de 30,99% para os genótipos de ciclo médio. O método de perfilhos únicos pode ser utilizado para estimar com precisão os danos potenciais causados pela queima-da-bainha em diferentes genótipos.