Fungos fitopatogênicos para biocontrole de Sagittaria montevidensis e seletividade para a cultura do arroz irrigado

Resumo:O objetivo deste trabalho foi identificar, na micobiota de Sagittaria montevidensis, espécies de fungos fitopatogênicos com potencial bioherbicida, bem como avaliar sua seletividade para a cultura do arroz irrigado. Foram avaliadas as espécies de fungos Fusarium oxysporum e F. semitectum da micobiota de S. montevidensis e seis níveis de concentração de esporos (0, 1x103, 1x104, 1x105, 1x106 e 1x107 esporos mL-1), aplicados sobre plantas de S. montevidensis em estádio de uma folha sagitada e sobre plantas de arroz no estádio de desenvolvimento R4. Avaliou-se a progênie da cultura. Os isolados de F. oxysporum e F. semitectum apresentaram maior incidência sobre as plantas de S. montevidensis; porém, não foram eficazes no controle da espécie quando aplicados no estádio de plântula com uma folha sagitada. A aplicação de F. oxysporum e F. semitectum na fase de floração das plantas de arroz irrigado causa perdas no rendimento, redução no vigor das sementes produzidas e redução no comprimento radicular e da parte área.

Características sensoriais, físicas e químicas e aceitação de arroz irrigado ou de terras altas

Resumo:O objetivo deste trabalho foi caracterizar química, física e sensorialmente três genótipos de arroz polido de cultivo irrigado e cinco de terras altas. Determinaram-se: a composição centesimal, o amido, a amilose, a temperatura de gelatinização (Tg), a absorção de água ao cozimento, a cor, a textura instrumental, o perfil sensorial e a aceitação de atributos. A composição centesimal e o teor de amido variaram entre os genótipos. O 'Moti' e a linhagem N2583 foram classificados como cerosos, 'Douradão' apresentou amilose muito baixa, e os demais genótipos, amilose baixa. 'Irga 417', 'Moti' e AB101002 apresentaram Tg baixa; 'Douradão', alta; e os demais, intermediária. O 'Moti' e a linhagem N2583 crus apresentaram os maiores valores de L*; no entanto, após o cozimento, esses valores diminuíram e foram idênticos em todos os genótipos. 'Arroz-da-terra' apresentou maior a*, 'BRS Primavera' e N2583 apresentaram maior b*; e após o cozimento, houve redução desses valores. Na análise sensorial, destacaram-se 'AN Cambará', por pontos escuros e formato alongado; AB101002, 'Irga 417' e 'BRS Primavera', pela firmeza, cor branca e grãos soltos, que foram bem aceitos; e o 'Moti', por ser pegajoso, macio e com brilho, foi o menos aceito. Os atributos sensoriais do arroz são mais associados a características químicas, intrínsecas ao genótipo, do que à atribuição de plantio a terras altas ou irrigadas.

Full establishment of arbuscular mycorrhizal symbiosis in rice occurs independently of enzymatic jasmonate biosynthesis.

Development of the mutualistic arbuscular mycorrhiza (AM) symbiosis between most land plants and fungi of the Glomeromycota is regulated by phytohormones. The role of jasmonate (JA) in AM colonization has been investigated in the dicotyledons Medicago truncatula, tomato and Nicotiana attenuata and contradicting results have been obtained with respect to a neutral, promotive or inhibitory effect of JA on AM colonization. Furthermore, it is currently unknown whether JA plays a role in AM colonization of monocotyledonous roots. Therefore we examined whether JA biosynthesis is required for AM colonization of the monocot rice. To this end we employed the rice mutant constitutive photomorphogenesis 2 (cpm2), which is deficient in JA biosynthesis. Through a time course experiment the amount and morphology of fungal colonization did not differ between wild-type and cpm2 roots. Furthermore, no significant difference in the expression of AM marker genes was detected between wild type and cpm2. However, treatment of wild-type roots with 50 μM JA lead to a decrease of AM colonization and this was correlated with induction of the defense gene PR4. These results indicate that JA is not required for AM colonization of rice but high levels of JA in the roots suppress AM development likely through the induction of defense.

Rice perception of symbiotic arbuscular mycorrhizal fungi requires the karrikin receptor complex.

In terrestrial ecosystems, plants take up phosphate predominantly via association with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). We identified loss of responsiveness to AMF in the rice (Oryza sativa) mutant hebiba, reflected by the absence of physical contact and of characteristic transcriptional responses to fungal signals. Among the 26 genes deleted in hebiba, DWARF 14 LIKE is, the one responsible for loss of symbiosis . It encodes an alpha/beta-fold hydrolase, that is a component of an intracellular receptor complex involved in the detection of the smoke compound karrikin. Our finding reveals an unexpected plant recognition strategy for AMF and a previously unknown signaling link between symbiosis and plant development.

Inter-relação sexual de Magnaporthe grisea do trigo e de outros hospedeiros

Foram identificados isolados de Magnaporthe grisea do Brasil a serem utilizados como parentais em estudos de determinação do tipo compatível ("mating type") do fungo. A escolha dos melhores parentais baseou-se naqueles isolados que determinaram o tipo compatível de maior número de isolados de M. grisea do trigo (Triticum aestivum). A inter-relação sexual da brusone do trigo com a brusone de diversos hospedeiros foi avaliada de acordo com os seguintes parâmetros: determinação de tipo compatível (MAT1-1 e MAT1-2), sexualidade (hermafrodita, fêmea e macho), fertilidade (número de peritécios) e produção de órgãos sexuais (peritécio, ascas e ascósporos). Os parentais Bp3a e Br118.2D possibilitaram a identificação do tipo compatível de maior porcentagem dos isolados da brusone do trigo. Entre as diversas gramíneas estudadas, os isolados de brusone provenientes de Brachiaria plantaginea e T. aestivum podem influenciar na alta variabilidade de M. grisea do trigo. Verificou-se variabilidade genética dentro de isolados de Setaria geniculata, sugerindo que a brusone desse hospedeiro pode influir na variabilidade da brusone do trigo. Isolados de brusone do arroz (Oryza sativa) apresentaram baixa fertilidade sexual.

Resistência de somaclones da cultivar de arroz IAC 47 a Monographella albescens

A escaldadura cujo agente causal é o fungo Monographella albescens é uma das principais doenças de arroz (Oryza sativa) no Brasil. Somaclones derivados de panículas imaturas de IAC 47 foram avaliados quanto à resistência genética à escaldadura em condições de infecção natural de campo e de inoculações artificiais em casa de vegetação. As diferenças entre os somaclones quanto à incidência e severidade foram significativas em experimento realizado em condições de campo. As severidades variaram de 12,4% a 32,03% para os somaclones SCIA14 e SCIA28, respectivamente. A relação entre a incidência e a severidade em experimento de campo foi linear e positiva (r = 0,87; P<=0.01). O comprimento da lesão nas folhas dos somaclones, em inoculações com disco de micélio, correlacionou com a severidade (r = 0,93; P<=0.01) e com a incidência no campo (r = 0,88; P<=0.01). A relação entre a largura da folha bandeira dos somaclones e o grau de suscetibilidade foi linear e positiva. Considerando a avaliação em condições de campo e em condições de casa de vegetação, 19 somaclones apresentaram resistência maior do que a cultivar IAC 47.

Progresso da brusone nas folhas e características agronômicas nas gerações avançadas de somaclones aromáticos da cultivar de arroz IAC 47

Foram conduzidos experimentos de campo por três anos utilizando somaclones da cultivar de arroz (Oriza sativa) de terras altas IAC 47. A variação para resistência à brusone e para outras características agronômicas foram avaliadas nas gerações avançadas de R5, R6 e R7. O progresso lento da brusone foi medido baseado na área sob a curva de progresso de doença (ASCPD) e taxa aparente de infecção (r). As correlações nas gerações R6 e R7 em relação a ASCPD e r foram positivas e altamente significantes. Os somaclones também mostraram dois tipos distintos de plantas, um com folha ereta verde escura e outro com folha decumbente verde-amarela, arquiteturas diferentes do tipo de planta da cultivar IAC 47, a qual é caracterizada por folha decumbente verde-palha. Todos os somaclones exibiram característica aromática do grão. Os somaclones mostraram também variação para tipo de grão, altura, duração do ciclo, peso de grãos de 100 panículas e produtividade. Foram identificados dois somaclones SCIA02 e SCIA06 que mostraram progresso lento de doença, precocidade e alto potencial de produtividade, comparados à cultivar parental IAC 47, além de possuir característica aromática e tipo de planta com folha ereta verde-escura. Estes somaclones podem ser utilizados como novas fontes de resistência à brusone no melhoramento de arroz de sequeiro.

Identification of rapd marker linked to blast resistance gene in a somaclone of rice cultivar Araguaia

The gene Pi-ar confers resistance to Pyricularia grisea race IB-45 in a somaclone derived from immature panicles of the susceptible rice (Oryza sativa) cultivar Araguaia. RAPD technique was used to identify molecular markers linked to this gene utilizing bulked segregant analysis. Initially, the two parental DNAs from the resistant donor SC09 and 'Araguaia' were analyzed using random primers. Of the 240 primers tested, 203 produced amplification products. The two parental DNAs along with the resistant and susceptible bulks of F2 population were screened using 48 primers that differentiated resistant and susceptible parents. Even though eight primers differentiated the resistant bulk from the susceptible bulk, as well as somaclone SC09 and 'Araguaia', only one primer, OPC02 ('GTGAGGCGTC'), was found to be tightly linked (1.7cM) to the resistance gene of somaclone SC09.

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.