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.

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.