Estimation of phenotypic diversity in field populations of Magnaporthe grisea from two upland rice cultivars

The phenotypic diversity of Magnaporthe grisea was evaluated based on leaf samples with blast lesions collected from eight commercial fields of the upland rice cultivars 'BRS Primavera' and 'BRS Bonança', during the growing seasons of 2001/2002 and 2002/2003, in Goias State. The number of M. grisea isolates from each field utilized for virulence testing varied from 28 to 47. Three different indices were used based on reaction type in the eight standard international differentials and eight Brazilian differentials. The M. grisea subpopulations of ´Primavera' and 'Bonança', as measured by Simpson, Shannon and Gleason indices, showed similar phenotypic diversities. The Simpson index was more sensitive relation than those of Shannon and Gleason for pathotype number and standard deviation utilizing Brazilian differentials. However, the Gleason index was sensitive to standard deviation for international differentials. The sample size did not significantly influence the diversity index. The two sets of differential cultivars used in this study distinguished phenotypic diversity in different ways in all of the eight subpopulations analyzed. The phenotypic diversity determined based on eight differential Brazilian cultivars was lower in commercial rice fields of 'Primavera' than in the fields of 'Bonança,' independent of the diversity index utilized, year and location. Considering the Brazilian differentials, the four subpopulations of 'BRS Primavera' did not show evenness in distribution and only one pathotype dominated in the populations. The even distribution of pathotype was observed in three subpopulations of 'BRS Bonança'. The pathotype diversity of M. grisea was determined with more precision using Brazilian differentials and Simpson index.

Virulence and rep-PCR analysis of Pyricularia grisea isolates from two Brazilian upland rice cultivars

The phenotypic and genetic diversity of 77 isolates of Pyricularia grisea collected from two upland rice cultivars, Maravilha and Primavera, was studied. Isolates exhibiting compatible reaction to cv.Primavera were incompatible to cv.Maravilha and vice versa, with the exception of six isolates that were compatible to both cultivars. The virulence of isolates from cv. Maravilha on 32 test genotypes of rice was significantly higher (t = 9.09, p < 0.0001) than the isolates from cv.Primavera. A phenogram constructed from virulence data showed two main groups, one constituted mainly of isolates from cv.Primavera (97.6%) and the other of isolates from cv.Maravilha (91.17%). Rep-PCR analysis of isolates using two primers designed from sequences of Pot2 showed that isolates could be clustered broadly into two groups. The average similarity within a cluster of isolates from cv.Primavera was significantly greater than the average similarity among the isolates of cv.Maravilha (t = 5.37, p < 0.0001). There was close correspondence between clusters based on PCR and virulence data (r = 0.48, p < 0.011). The results showed that isolates of P. grisea were cultivar specific and had low phenotypic and genetic diversity.

Genética da resistência de cultivares de arroz à raça IA-1 de Pyricularia grisea

A brusone é a principal doença da cultura do arroz irrigado e pode comprometer até 100% da produção de grãos de algumas lavouras isoladas nos casos de ataques epidêmicos. A melhor forma para o controle desta doença é o emprego da resistência genética, por ser mais econômica. O trabalho teve por objetivo avaliar a herdabilidade, número de genes e ação gênica na herança do caráter da resistência à raça IA-1abd de Pyricularia grisea de genótipos de arroz. A inoculação do fungo foi realizada sobre as populações fixas (P1, P2, e F1) e segregantes (F2, RC1F1 e RC2F1) obtidas entre as cultivares BRS Atalanta, Fanny (suscetíveis), BRS 7 "Taim" e BRS Firmeza (resistentes). Os resultados evidenciaram dominância da ação gênica com base nas seis gerações (P1, P2, F1, F2, RC1F1 e RC2F1), o que confirma a presença de um gene com dois alelos. Nos cruzamentos recíprocos entre os genótipos observou-se que não houve presença do efeito materno. No cruzamento entre parentais resistentes à brusone (BRS 7 "Taim" e BRS Firmeza) não houve segregação nas gerações F2 e retrocruzamentos, sugerindo que ambos os genitores tem a mesma constituição genética para reação de resistência à raça IA-1abd. As gerações segregantes (F2 e RC1F1) de todos os cruzamentos entre genótipos resistentes e suscetíveis apresentaram probabilidades significativas para freqüência esperada de 3:1 e 1:1, respectivamente, o que sugere que estas cultivares, "Taim" e BRS Firmeza, possuem um gene dominante responsável pela expressão do caracter da reação de resistência.

Controle biológico da queima-das-bainhas em arroz pela microbiolização de sementes com bactérias antagonistas

Objetivou-se avaliar o efeito de oito isolados bacterianos pré-selecionados de Pseudomonas synxatha, P. fluorescens, Bacillus subtilis, Bacillus sp. e Stenotrophomonas malthophilia no controle da queima-das-bainhas do arroz, causada por Rhizoctonia solani. Sementes da cultivar El Passo L144 foram imersas em suspensão (A540=0,5) de cada um dos isolados e agitadas por 30 min a 10ºC. Sementes imersas somente em solução salina e em salina mais fungicida (Carboxin + Thiran) foram utilizadas como testemunhas. Foram semeadas 10 sementes por vaso, em quatro repetições, dispostas em delineamento completamente casualizado. Foram realizados três ensaios, sendo que no primeiro foi possível selecionar três isolados como promissores, com reduções na severidade da doença atingindo 50, 33,3 e 16,7 %, respectivamente. Estes isolados foram utilizados nos ensaios posteriores, instalados em casa de vegetação e conduzidos até o ponto de colheita, onde foi possível observar o efeito biocontrolador propiciado, principalmente, pelo isolado de P. fluorescens DFs223, com reduções significativas na severidade da doença chegando a 88 e 91,7% no segundo e terceiro ensaios respectivamente. Em ambos os ensaios, houve incremento tanto do número de panículas quanto do número de perfilhos e da massa seca de raízes em até 42,8, 81,2 e 113% respectivamente, nas plantas tratadas com o isolado de P. fluorescens DFs223.

Indução de resistência à brusone em folhas de arroz por isolado avirulento de Magnaporthe oryzae

A resistência a doenças pode ser induzida em plantas tanto por agentes abióticos como por agentes bióticos, por exemplo isolados avirulentos de patógenos. No presente trabalho objetivou-se determinar a concentração de um isolado avirulento (indutor) e o período necessário para induzir resistência em folhas de arroz a um isolado virulento de M. oryzae. Em casa de vegetação, plantas com 18 dias das cultivares Metica-1 e Cica-8 foram pulverizadas com um isolado indutor de resistência, nas concentrações de 0, 10(5), 3x10(5) e 6x10(5) conídios.mL-1 em períodos que antecederam a inoculação do isolado virulento de 24, 48 e 72 horas. A indução da resistência manifestou-se na redução da área foliar afetada e no tipo de lesão. O grau de indução de resistência foi maior na cultivar Metica-1 do que na cultivar Cica-8, em relação a suas respectivas testemunhas. A indução da resistência em Cica-8 foi superior quando o indutor foi aplicado 48 horas antes da aplicação do isolado virulento nas concentrações de 6x10(5) e 3x10(5) conídios.mL-1. Por outro lado, a indução de resistência em Metica-1 foi significativamente maior em todas as concentrações e períodos de aplicações do indutor quando comparados com a testemunha, mas não houve diferença entre os tratamentos de indução.

Evolución el añublo del arroz en dos condiciones de fertilidad nitrogenada

Con el objetivo de evaluar la evolución de la infección producida por Pyricularia oryzae (cooke) Sacc, en la hoja y en la panícula, fueron seleccionados tres genotipos de arroz (Oryza sativa). Los genotipos: El Paso 144 (EP), Don Ignacio (DI) y H 316-1-2-1-1 (H 316) fueron sembrados en condiciones de campo, en la Estación Experimental La Plata, y en dos condiciones de disponibilidad de nitrógeno (testigo o sin nitrógeno y 150 kg N ha-1 en forma de urea). El hongo fue inoculado en la tercera hoja, con una mezcla de razas, a una concentración de 1,2 x 10(5) fragmentos de hifa/ml, incubándose durante 48 horas en cámara húmeda. Fueron evaluados la severidad y tipo de mancha en la hoja y la severidad e incidencia en la panícula. Se realizó el ANOVA, y las diferencias estadísticas fueron analizadas a través del test Tukey (p<0,05). Fueron aplicados modelos Log-lineares para datos no paramétricos. No se observó interacción entre genotipo y fertilización, en las hojas, en los estadios de primer perfilo (M) y diferenciación (D). La fertilización aumentó la severidad en las hojas. El coeficiente de correlación entre el tipo de mancha y el porcentaje de severidad en la hoja fue elevado. Fue observada interacción entre genotipo y fertilización en los valores de severidad en la panícula, los mismos que disminuyeron con la fertilización en los genotipos EP y DI, pero no presentaron diferencias en H 316.

Incidência de fungos e quantificação de danos em sementes de genótipos de arroz

O programa de melhoramento genético de arroz do Instituto Agronômico visa a obtenção de cultivares de arroz altamente produtivas, características tecnológicas desejáveis e resistência a doenças. O presente estudo avaliou genótipos de arroz integrantes dos ensaios comparativos avançados quanto à qualidade sanitária e severidade de manchas nas sementes, peso das sementes por panícula e esterilidade das espiguetas. A qualidade sanitária das sementes variou conforme o sistema de cultivo, com alta incidência dos fungos Pyricularia grisea, Bipolaris oryzae e Microdochium oryzae no cultivo inundado, enquanto que sob irrigação por aspersão predominaram Pyricularia grisea, Phoma sorghina e Drechslera spp. A severidade de manchas nas sementes apresentou correlação negativa com peso da panícula e número de grãos cheios, e positiva com número de grãos chochos e porcentagem de esterilidade. Destacaram-se em condições de cultivo irrigado por inundação as linhagens IAC 1817 e IAC 1818, apresentando os menores índices de severidade de manchas, e também baixas porcentagens de esterilidade e altos pesos de grãos por panícula. Em terras altas sob irrigação por aspersão, destacaram-se a linhagem IAC 1776 e a cv. Bonança, com os menores índices de severidade de manchas, e a linhagem 1781, com baixas incidências dos mais importantes patógenos, e também baixa esterilidade. Esses resultados serviram como indicadores do nível de resistência e/ou tolerância dos genótipos a manchas de grãos.

Caracterização da virulência de Magnaporthe grisea em cultivares diferenciadoras japonesas e linhas quase-isogênicas das cultivares IAC-25 e de CO-39 de arroz

Foi estudada a virulência de 681 isolados de Magnaporthe grisea provenientes de oito lavouras de arroz de terras altas, quatro da cv. BRS Bonança e quatro da cv. Primavera, localizadas em cinco municípios no Estado de Goiás. Foram avaliados 321 isolados de M. grisea de folha e de panícula obtidos da cv. BRS Bonança e 360 da cv. Primavera. Para diferenciar a virulência dos isolados foram utilizados nove cultivares diferenciadoras japonesas, seis linhagens quase-isogências (NIL's) da cv. IAC-25, cinco linhagens quase-isogênicas da cv. CO-39, e as cultivares Primavera, BRS Bonança, IAC-25 e CO-39. Os isolados de M. grisea provenientes da cv. BRS Bonança foram mais virulentos nas NIL's de IAC-25 do que isolados da cv. Primavera. A maioria das subpopulações de M. grisea provenientes de folhas e panícula, de ambas as cultivares, foram avirulentos à linhagem quase-isogênica CNA-8212. A virulência, em baixa freqüência, foi observada nos isolados de M. grisea provenientes de BRS Bonança aos genes Pi-z t (Toride-1) e de Primavera aos genes Pi-z (Fukunishiki). Uma baixa freqüência de isolados virulentos foram virulentos nas NIL's C101 LAC (Pi-1) e C101 A 51(Pi-2). Considerando as reações compatíveis e incompatíveis das NIL's de IAC-25 à população de M. grisea de BRS Bonança, o dendrograma mostrou um grupo (90% de similaridade), diferindo do parental recorrente. Por outro lado, a população de 'Primavera', com exceção da CNA-8199, formou um grupo (93% de similaridade), incluindo o parental recorrente. Os genes de resistência Pi-z e Pi-z t das cultivares Fukunishiki e Toride-1, respectivamente, os genes Pi-1 e Pi-2 das NIL's de CO-39 e os genes desconhecidos das NIL's IAC-25, que apresentaram maior espectro de resistência às populações estudadas podem ser utilizados no programa de melhoramento, para desenvolvimento de linhas isogênicas de BRS Bonança e Primavera.

Soluble tissue sugar content and leaf blast severity in response to the application of calcinated serpentinite as a silicon source in irrigated rice

A field experiment conducted with the irrigated rice cultivar BRS Formoso, to assess the efficiency of calcinated serpentinite as a silicon source on grain yield was utilized to study its effect on leaf blast severity and tissue sugar levels. The treatments consisted of five rates of calcinated serpentinite (0, 2, 4, 6, 8 Mg.ha-1) incorporated into the soil prior to planting. The leaf blast severity was reduced at the rate of 2.96% per ton of calcinated serpentinite. The total tissue sugar content decreased significantly as the rates of serpentinite applied increased (R² = 0.83). The relationship between the tissue sugar content and leaf blast severity was linear and positive (R² = 0.81). The decrease in leaf blast severity with increased rates of calcinated serpentinite was also linear (R²= 0.96) and can be ascribed to reduced sugar level.

Progresso da brusone nas folhas e panículas de genótipos de arroz de terras altas

Foram avaliados dezesseis genótipos de arroz quanto ao seu nível de resistência parcial à brusone (Pyricularia grisea). A reação dos genótipos à doença foi avaliada durante dois anos, em condições de cultivo de terras altas, no município de Capão Bonito, SP. A severidade da doença nas folhas e panículas foi determinada periodicamente, e os dados foram utilizados para traçar a curva de progresso da doença e cálculo da área sob a curva de progresso da doença para cada genótipo (ASCPD). Os resultados evidenciaram que, considerando os dois anos de avaliação, menores valores de ASCPD foram apresentados nas folhas pelas linhagens IAC 1711, IAC 1774 e IAC 1781 e pelas cultivares BRS Bonança e BRS Liderança; nas panículas, pelas linhagens IAC 1738, IAC 1774 e IAC 1781 e pelas cultivares BRS Bonança, BRS Liderança e Carisma.

Variabilidade patogênica do fungo Pyricularia grisea no Estado de São Paulo

Amostras de arroz com sintomas de brusone foram coletadas no período 2004-06 em diferentes regiões produtoras do Estado de São Paulo. Foram obtidos 71 isolados monospóricos do fungo P. grisea, e para a caracterização da variabilidade patogênica desses isolados foram utilizadas as séries diferenciadoras internacional e japonesa. Segundo a série internacional, os 71 isolados foram agrupados em 21 patótipos. Predominaram raças dos grupos IB, ID e IG, com 23, 21 e 17 constatações respectivamente. A variedade Raminad Str.3 apresentou os genes de resistência mais efetivos, não suplantados por nenhum dos isolados testados, seguida da NP 125 (5,6% de reações suscetíveis) e Dular (11,3 %). Por outro lado, a resistência da variedade Sha-tiao-tsao foi suplantada pela maioria dos isolados (90,1 % de reações suscetíveis), seguida da Usen (62,0%) e da Caloro (53,5 %). Pela série japonesa, os isolados foram agrupados em 36 patótipos, e a análise do espectro de virulência dos isolados mostra que nenhum dos isolados teve a capacidade de suplantar a resistência conferida pelo gene pi-ta² e somente 1 isolado a do gene pi-z t . Por outro lado, 63,4 % dos isolados conseguiram causar sintomas em plantas com o gene pi-a, 59,1% com o gene pi-ta e 53,5 % com o gene pi-i.

Padrão de integração de pAN7-1 em mutantes de Magnaporthe grisea com patogenicidade alterada em arroz

Ensaios foram conduzidos para verificar a presença, o número de cópias e de sítios de integração de pAN7-1 no genoma de mutantes de M. grisea I-22 com patogenicidade alterada em arroz. Foram analisados T41, T93, T251 (gerados por mutagênese REMI) e T108 (oriundo de mutagênese convencional), os quais exibiram diferentes fenótipos mutantes. O DNA total desses mutantes foi submetido à reação em cadeia de polimerase (PCR) e às análises de hibridização com o vetor (Southern blot). A presença de pAN7-1 no genoma de todos os mutantes foi confirmada por PCR. Segundo as análises de Southern blot, T41 exibiu duas integrações do vetor, ambas na forma de cópia única. No genoma de T93 também foram detectados dois sítios de inserção de pAN7-1, um dos quais envolvendo múltiplas cópias do vetor. Os resultados indicaram a presença de apenas uma cópia do vetor em um único sítio nos genomas de T108 e T251. O padrão de integração em T251 foi o único a sugerir a ocorrência de evento REMI. As diferenças quanto ao tamanho dos fragmentos com homologia a pAN7-1 refletiram a possível aleatoriedade dos eventos de integração no genoma de M. grisea. Os resultados evidenciaram o potencial de REMI para a mutagênese insercional de M. grisea, quando conduzida com pAN7-1 e HindIII

Períodos de drenagem do solo no perfilhamento, progresso da brusone e rendimento degrãos de cultivares de arroz irrigado no sistema pré-germinado

O sistema de manejo da irrigação afeta a incidência de doenças e o rendimento de grãos da cultura do arroz. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de períodos de drenagem do solo durante o perfilhamento sobre o progresso da brusone (Pyricularia grisea) nas folhas e panículas e o rendimento de grãos de arroz irrigado cultivado no sistema pré-germinado. Testaram-se quatro períodos de drenagem do solo no afilhamento: T1 = sem drenagem; T2 = drenagem aos 45 dias após a semeadura (DAS) e retorno da irrigação 7 dias após; T3 = drenagem aos 45 DAS e retorno 14 dias após; e T4 = drenagem aos 45 DAS e retorno 20 dias após. Em cada sistema de manejo da irrigação foram testadas as cultivares Epagri 106 (precoce) e Epagri 109 (tardia). A reação das cultivares a doença foi avaliada durante os anos agrícolas 2004/05 e 2005/06, no município de Pouso Redondo, localizado no Alto Vale do Itajaí, SC. A severidade da doença nas folhas e panículas foi determinada em sete amostragens, feitas no período compreendido entre 40 a 90 dias e 100 a 140 dias após a semeadura, respectivamente. Os dados foram utilizados para calcular a área sob a curva de progresso da doença (ASCPD) para cada cultivar. Os resultados obtidos nos dois anos agrícolas mostraram que o sistema de manejo da irrigação no perfilhamento não interferiu sobre a ASCPD da doença e o rendimento de grãos. Os menores valores de ASCPD para folhas e panículas foram apresentados pela cultivar Epagri 106, independente do sistema de manejo da irrigação. O rendimento de grãos variou entre 7.833 e 9.239 kg ha-1 (2004/2005) e 3.984 e 9.040 kg ha-1 (2005/2006). A elevada precipitação ocorrida durante o período de drenagem evitou a ocorrência de deficiência hídrica. Isto provavelmente mitigou o efeito do sistema de manejo da irrigação no perfilhamento sobre o progresso da brusone e o rendimento de grãos.

Influência da adubação nitrogenada, época de plantio e aerosporos sobre a severidade da mancha de grãos em arroz de terras altas

A mancha de grãos (MG) ocupa o segundo lugar em importância econômica entre as doenças do arroz. Foi estudada a influência de níveis de adubação nitrogenada, época de plantio e concentração de esporos no ar sobre a severidade da doença no campo. A severidade de MG, na cultivar BRS Bonança, foi avaliada em duas épocas de plantio (30/11/2006 e 21/12/2006) e cinco doses de adubação nitrogenada (0, 30, 60, 120 e 240 kg de N.ha-1) utilizando o delineamento experimental de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas com três repetições. O efeito de dose de N sobre a severidade de MG não foi significativo. A correlação entre a severidade de MG e espiguetas vazias foi positiva e significativa. A população de fungos no ar (aerosporos) foi quantificada utilizando armadilhas volumétricas, Rotorod Sampler, desde a emissão até o amadurecimento das panículas. A mancha de grãos aumentou linearmente com tempo (r = 0,98; P < 0,01), o mesmo não ocorreu com o aumento total de fungos que variou de 0,23 a 2,97 esporos/litro de ar/minuto. Os fungos presentes no ar em ordem decrescente de concentração foram Nigrospora sp., Pyricularia oryzae, Pithomyces sp., Alternaria sp., Cercospora sp., Fusarium sp., Curvularia sp. e Bipolaris sp. Estes fungos e Phoma sp. entre outros também foram detectados no teste de sanidade de sementes. A correlação entre a quantidade de esporos de P. oryzae e outros fungos foi linear e positiva (r = 0,80, P < 0,01). O número de esporos aumentou com o aumento da umidade relativa e diminuiu com o aumento da temperatura máxima de maneira exponencial.

Mycobiota evolution during storage of paddy, brown and milled rice in different genotypes

The rice grain is frequently infected by a series of pathogens (fungi) during its storage, producing damages to the economy and health of humans. The aim of this study was to identify the fungal genera present in different rice genotypes and to quantify their variation during storage. Paddy, brown and milled rice fractions of Nutriar, (N) H329-5(H329) and Don Ignacio genotypes were analyzed at 4, 8 and 12 months of storage. Fungi were identified based on their micromorphological characteristics and colonies. The observed genera according to their frequency were: Alternaria, Nigrospora, Epicoccum, Bipolaris, Curvularia, Cladosporium and Fusarium (field fungi) and Penicillium and Aspergillus (storage fungi). The mycobiota composition was different depending on the grain fraction and the period of storage: field fungi were located in the hulls and bran layers, while storage fungi were mainly in the endosperm. The different genotypes showed different susceptibility to contamination.