The global regulator GacA of Pseudomonas fluorescens CHA0 is required for the suppression of root diseases in dicotyledons but not in Gramineae

Pseudomonas fluorescens strain CHA0 suppresses various plant diseases caused by soil-borne fungi. The pseudomonad produces the antimicrobial metabolites 2,4-diacetylphloroglucinol (Phl), pyoluteorin (Plt) and hydrogen cyanide, which are important for disease suppression, as well as the siderophores pyoverdine (Pvd), salicylic acid (Sal) and pyochelin (Pch). In the current work, a derivative of CHA0 with a mutation in the global regulator gene gacA (GacA−), which is unable to produce Phl, Plt and HCN, failed to protect the dicotyledonous plants cress and cucumber against damping-off caused by Pythium ultimum. In contrast, the GacA− mutant could still protect the Gramineae wheat and maize against damping-off mediated by the same strain of P. ultimum, and wheat against take-all caused by Gaeumannomyces graminis. However, the GacA− mutant overproduced Pch and Pvd. To gain more insight into disease protection afforded by the GacA− mutant, a GacA− Pvd− double mutant (strain CHA496) was constructed by gene replacement. Strain CHA496 overproduced Pch and Sal compared with CHA0 and protected wheat against P. ultimum and G. graminis, whereas cress and cucumber were not protected. Addition of FeCl3 repressed Pch and Sal production by strain CHA496 in vitro and impaired the protection of wheat in soil microcosms. In conclusion, a functional gacA gene was necessary for the protection of dicotyledons against root diseases, but not for that of Gramineae. Results indicated also that Pch and/or Sal were involved in the ability of the GacA− Pvd− mutant of CHA0 to suppress root diseases in Gramineae.

Sinergismo Bacillus, Brevibacillus e, ou, Paenibacillus na simbiose Bradyrhizobium-caupi

O feijão-caupi Vigna unguiculata [L.] Walp. é a principal cultura de subsistência do semiárido brasileiro, sendo fonte de proteínas de baixo custo, notadamente, para populações carentes. A produção dessa cultura no Nordeste é baixa devido à não utilização de insumos agrícolas - entre eles, o fertilizante nitrogenado. Por outro lado, bactérias promotoras de crescimento em plantas (BPCPs) vêm sendo estudadas, de forma a maximizar a fixação de N2, disponibilizar nutrientes como P ou fito-hormônios e inibir doenças. Os objetivos deste trabalho foram verificar a viabilidade da coinoculação das sementes de feijão-caupi usando Paenibacillus, Brevibacillus e, ou, Bacillus e Bradyrhizobium-caupi; caracterizar as estirpes quanto à produção de ácido indol acético (AIA) e solubilização de fosfato; e avaliar o sinergismo entre os microrganismos como alternativa para otimizar a FBN. Os experimentos foram conduzidos em laboratório e em casa de vegetação do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), utilizando o feijão-caupi cv. "IPA - 206". As estirpes utilizadas foram: Bacillus sp. - 449, 450, 451, 461 e ANBE 31; B. cereus - 440; B. subtilis - 438, 441, 454, 455 e 459; B. pumilus - 444, 445 e 448; B. megaterium - 462; Brevibacillus brevis - 447; Paenibacillus brasilensis - 24, 172 e 177; P. graminis - MC 04.21, MC 22.13 e BR 60106; P. polymyxa - S21; e P. durus - RBN4. Os microrganismos não apresentaram capacidade para produzir AIA nem solubilizar fosfato. Ocorreu sinergismo das estirpes de Bacillus sp. (449) e Bacillus pumilus (444) coinoculadas com a estirpe de Bradyrhizobium sp. (BR 3267) no feijão-caupi.

Influence of plant species on disease suppression by Pseudomonas fluorescens strain CHA0 with enhanced antibiotic production

Introduction of the recombinant cosmid pME3090 into Pseudomonas fluorescens strain CHAO, a good biocontrol agent of various diseases caused by soilborne pathogens, increased three- to five-fold the production of the antibiotic metabolites pyoluteorin (Pit) and 2,4-diacetylphlorogIucinol (Phi) in vitro. Strain CHAO/pME3090 also overproduced Pit and Phi in the rhizosphere of wheat infected or not infected with Pythium ultimum. The biocontrol activity of the wild-type and recombinant Straitis was compared using various plant pathogen-host combinations in a gnotobiotic system. Antibiotic overproduction affected neither the protection of wheat against P. ultimum and Gaeumannomyces graminis var. tritici nor the growth of wheat plants. In contrast, strain CHA0/pME3090 showed an increased capacity to protect cucumber against Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum and Phomopsis sclerotioides, compared with the wild-type strain CHAO, The antibiotic overproducing strain protected tobacco roots significantly better against Thielaviopsis basicola than the wild-type strain but drastically reduced the growth of tobacco plants and was also toxic to the growth of sweet com. On King's B agar and on malt agar, the recombinant strain CHA0/pME3090 inhibited all pathogens more than did the parental strain CHAO. Synthetic Pit and Phi were toxic to all fungi tested. Tobacco and sweet com were more sensitive to synthetic Pit and Phi than were cucumber and wheat. There was no correlation between the sensitivity of the pathogens to the synthetic antibiotics and the degree of disease suppression by strain CHAO pME3090. However, there was a correlation between the sensitivity of the plants and the toxicity of the recombinant strain. We conclude that the plant species rather than the pathogen determines whether cosmid pME3090 in P. fluorescens strain CHAO leads to improved disease suppression.

Role of gluconic acid production in the regulation of biocontrol traits of Pseudomonas fluorescens CHA0.

The rhizobacterium Pseudomonas fluorescens CHA0 promotes the growth of various crop plants and protects them against root diseases caused by pathogenic fungi. The main mechanism of disease suppression by this strain is the production of the antifungal compounds 2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG) and pyoluteorin (PLT). Direct plant growth promotion can be achieved through solubilization of inorganic phosphates by the production of organic acids, mainly gluconic acid, which is one of the principal acids produced by Pseudomonas spp. The aim of this study was to elucidate the role of gluconic acid production in CHA0. Therefore, mutants were created with deletions in the genes encoding glucose dehydrogenase (gcd) and gluconate dehydrogenase (gad), required for the conversion of glucose to gluconic acid and gluconic acid to 2-ketogluconate, respectively. These enzymes should be of predominant importance for rhizosphere-colonizing biocontrol bacteria, as major carbon sources provided by plant root exudates are made up of glucose. Our results show that the ability of strain CHA0 to acidify its environment and to solubilize mineral phosphate is strongly dependent on its ability to produce gluconic acid. Moreover, we provide evidence that the formation of gluconic acid by CHA0 completely inhibits the production of PLT and partially inhibits that of DAPG. In the Deltagcd mutant, which does not produce gluconic acid, the enhanced production of antifungal compounds was associated with improved biocontrol activity against take-all disease of wheat, caused by Gaeumannomyces graminis var. tritici. This study provides new evidence for a close association of gluconic acid metabolism with antifungal compound production and biocontrol activity in P. fluorescens CHA0.

Trigo EMBRAPA 41: Nova cultivar para Minas Gerais, Goiás e Distrito Federal

A cultivar de trigo (Triticum aestivum L.) EMBRAPA 41 foi criada pela Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária dos Cerrados (CPAC), em Planaltina, DF. Essa cultivar é o resultado da seleção realizada na descendência do cruzamento entre PF 813 e Polo 1; foi avaliada na fase experimental como linhagem CPAC 88118. A nova cultivar foi recomendada, pela Comissão Centro-Brasileira de Pesquisa de Trigo, para cultivo irrigado durante a estação seca, em 1995, nos estados de Minas Gerais e Goiás e no Distrito Federal. Essa cultivar destaca-se por apresentar estatura média, ciclo precoce, alto potencial de rendimento e por sua superior qualidade industrial. Nas avaliações de resistência a enfermidades, apresentou reação de resistência em relação à ferrugem-do-colmo, causada por Puccinia graminis tritici.

SELEÇÃO DE FAMÍLIAS DE FEIJÃO ADAPTADAS ÀS CONDIÇÕES DE INVERNO DO SUL DE MINAS GERAIS

O objetivo do trabalho foi selecionar famílias de feijão adaptadas às condições de inverno do sul de Minas Gerais. A partir das populações segregantes L3272 x (Carioca x TU) e L3272 x ESAL 601 foram selecionadas 230 famílias que foram previamente avaliadas no cultivo de inverno no sul de Minas Gerais. Foram mantidas 103 famílias, sendo 79 de ciclo normal e 24 precoces. Esses dois grupos de famílias foram avaliados independentemente, em dois locais, no inverno de 1995. As famílias selecionadas foram avaliadas em um único experimento, no inverno de 1996. Em todos os experimentos foram avaliados os caracteres produtividade de grãos, número de dias para o florescimento, e reação ao patógeno Erysiphe polygoni. Os resultados mostraram heterogeneidade entre as famílias no que tange a todos os caracteres estudados, permitindo a seleção de famílias adaptadas às condições de inverno. A correlação genética entre o número de dias para o florescimento e a reação ao patógeno Erysiphe poligoni foi baixa e negativa. As estimativas das herdabilidades no sentido amplo foram relativamente elevadas quanto a todos os caracteres, nos dois grupos de famílias avaliados. A herdabilidade no sentido amplo, referente a famílias de ciclo normal, foi semelhante à estimativa da herdabilidade realizada.

UFUS-Imperial: nova cultivar de soja para o Estado de Mato Grosso

A fim de ampliar as opções ao cultivo da soja, a Universidade Federal de Uberlândia lançou a cultivar UFUS-Imperial, proveniente do cruzamento entre (Msoy 8411xMsoy 8914) x (Emgopa 313xTucano). A cultivar apresentou resistência ao acamamento, à deiscência da vagem e aos patógenos: Fusarium solani, Cercospora sojina, Peronospora manshurica, Xanthomonas campestris pv. glycines e Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis, e resistência parcial a Septoria glycines, Erysiphe diffusa e Phakopsora pachyrhizi. O rendimento dessa cultivar, em ensaios regionais, foi 45% superior ao da testemunha Msoy 6101, e é indicada para o Estado de Mato Grosso.

Etiologia do oídio do eucalipto

Compararam-se isolados de Oidium sp. obtidos de mudas de eucalipto (Eucalyptus spp.) com isolados de Erysiphe cichoracearum, originário de dália, e Sphaerotheca pannosa de roseira (Rosa sp.), por meio de características morfológicas. Com base nas características morfológicas (fase anamórfica) do tubo germinativo, do micélio, do apressório, de conidióforos e conídios e na presença de corpos de fibrosina, concluiu-se que o isolado de Oidium, obtido de eucalipto é similar ao de roseira, descrito como S. pannosa. Inoculações dos isolados do fungo originários de todos os hospedeiros estudados, indicaram que S. pannosa, obtido de roseira, e E. cichoracearum, de dália (Dahlia sp.), foram patogênicos a mudas de Eucalyptus pellita, uma das espécies mais suscetíveis a esta doença, em condições de casa de vegetação.

Efeito do vírus do mosaico do trigo sobre o rendimento de trigo e triticale

O vírus do mosaico do trigo (Soil-borne wheat mosaic virus - SBWMV), transmitido pelo fungo de solo Polymyxa graminis, é responsável por uma das principais viroses que afetam a produção de trigo (Triticum aestivum). Com o objetivo de avaliar os danos causados pelo SBWMV, foram conduzidos experimentos no campo experimental da Embrapa Trigo, em solo naturalmente infestado com o fungo vetor, utilizando as cultivares de trigo, BR 32, BR 23, Embrapa 120, OR 1, IAC 5-Maringá, Embrapa 27, Embrapa 16 e as cultivares de triticale (Triticum secale) Embrapa 53 e Iapar 23, em duas épocas de plantio. Foram avaliados a altura de plantas, o número de perfilhos, número de grãos por espiga, número de grãos por planta, peso de grãos e o peso de mil grãos. Os dados foram submetidos à análise de variância comparando-se as médias pelo teste de Scott & Knott a 5%. Para a altura de plantas, houve redução de até 27,5% na cv. IAC 5-Maringá. A cv. BR 32 apresentou redução de 25% no número de perfilhos em plantas sintomáticas, ao passo que a cv. OR 1 aumentou 32,4% o número de perfilhos. O número de grãos por planta apresentou redução em torno de 49% nas duas espécies estudadas. A redução no peso de grãos por planta variou de sete a 56% em trigo e de 51 a 59% em triticale , para o peso de mil grãos a redução variou de quatro a 26% em trigo e 23 a 30% em triticale.

Relembrando Anton de Bary e sua obra fitopatológica

São descritos aspectos biográficos do cientista Heinrich Anton de Bary, natural da Alemanha, que possui os títulos Pai da Fitopatologia e criador da Moderna Micologia. Médico de formação, não exerceu a profissão, decicando-se a botânica, com grande interesse pelos talófitas. Estudou profundamente e foi responsável por grandes contribuições ao conhecimento dos fungos, algas e mixomicetes. Com menor ênfase, apresentou revelações valiosas ao estudo das bactérias. Publicou exaustivamente sobre muitos outros assuntos e as maiores contribuições à Fitopatologia e Micologia foram as pesquisas sobre a requeima da batata e ferrugens dos cereais. Faleceu aos 58 anos.

Efetividade de genes de resistência de trigo a oídio

Levantamentos periódicos da freqüência de virulência do patógeno causador de oídio (Blumeria graminis f. sp. tritici) em trigo (Triticum aestivum)auxiliam na escolha de fontes de resistência para uso em cruzamentos. Este trabalho relata resultados de cinco anos de verificação de efetividade de genes de resistência para populações patogênicas de B. graminis f. sp. tritici oriundas do Brasil e do Chile. Amostras de oídio foram recebidas pela Embrapa Trigo, Passo Fundo, RS, em 1995, 1996, 1997, 1999 e 2000. Inoculou-se cada isolado monopustular em plantas de trigo da série diferencial para raças. Foram identificadas 90 combinações diferentes de genes efetivos e inefetivos para resistência. Em 1995 e 1997, a maioria dos isolados foram virulentos com relação aos genes Pm3a, Pm3c, Pm8, Pm1+... e PmD1; em 1999, para Pm3a, Pm3c, Pm4b, Pm8, PmD1 e PmD2; e, em 2000, para Pm3a, Pm3c, Pm4b, Pm6, Pm8, PmD1 e PmD2. Em todos os anos analisados, permaneceram efetivos a todos os isolados os genes Pm2 e Pm4a+.... O número de genes inefetivos por isolado variou entre um e nove, no total de 13 genes ou combinações de genes testados. Isolados apresentando virulência a cinco genes ou combinações foram mais freqüentes em 1995 e em 1997, a seis em 1999 e a sete em 2000, o que pode significar aumento na complexidade da composição racial do patógeno a cada ano.

Modelo de ponto crítico para estimar os danos causados pelo oídio em cevada

Em experimento conduzido no campo com a cultivar cevada (Hordeum vulgare) BR 2 gerou-se o gradiente do oídio pelo uso de fungicidas em tratamento de sementes de modo a se obter um gradiente da incidência da doença e do rendimento de grãos. Com esses dados, através de análise de regressão, obteve-se um modelo que permite estimar o rendimento de grãos da cevada, em função da intensidade do oídio, em diferentes estádios fenológicos da cultura. O melhor modelo foi representado pela equação Y = 2.978,3 - 7,75 X (R² de 0,83) para o estádio de afilhamento. A redução máxima no rendimento de grãos foi de 28,03%.

Reação de genótipos de Phaseolus vulgaris à podridão do colo e ao oídio

A podridão do colo (Sclerotium rolfsii) e o oídio (Erysiphe polygoni) são de constante ocorrência na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris) no estado de Santa Catarina. O uso de genótipos com resistência genética é uma das alternativas de manejo destas doenças. Avaliou-se a reação a podridão e ao oídio em 80 e 75 genótipos de feijão respectivamente. Os testes foram conduzidos em casa de vegetação em um delineamento em blocos ao acaso. Para os testes com a podridão do colo, cada semente dos genótipos foi inoculada com dois esclerócios de S. rolfsii. A infecção por oídio ocorreu naturalmente. Usou-se a cv. Rio Tibagi como padrão de média resistência à podridão ou de média susceptibilidade ao oídio. Os genótipos menos afetados pela podridão do colo e que diferiram da 'Rio Tibagi' foram: grupo preto - LA 95105428, FT 646 e Acesso 57; grupo colorido - BAF 50. A maioria dos genótipos não diferiu da 'Rio Tibagi', porém o mais afetado pela podridão do colo foi o BAF 10. Os genótipos mais susceptíveis ao oídio foram o Acesso 57 (Preto) e o FGP CF 101 (Preto). Os genótipos menos afetados pelo oídio foram: grupo preto - Acessos 60 e 36, FGP CF 058, TB 95-03, LM95103904 e LP 96-58; grupo colorido - Akitã, LP 94-1 e LP 96-162.

Efeito do tratamento de sementes com fungicida sobre o controle de doenças na parte aérea do trigo

O controle das doenças foliares do trigo (Triticum aestivum) através do tratamento de sementes foi avaliado em Passo Fundo, RS em 1999. A cultivar usada no experimento foi OR 1, conhecida por sua suscetibilidade ao oídio e à ferrugem da folha. Todos os fungicidas diferiram (p > 0,05) da testemunha, não tratada em rendimento de grãos (REND) e peso do hectolitro (PH). Os maiores rendimentos foram obtidos nos tratamentos fluquinconazole + procloraz nas doses de 250,0 g + 51,0 g e 125,0 g + 25,0 g (2.943 kg/ha e 2.864 kg/ha), 132 e 125 %, respectivamente, superiores ao rendimento da testemunha (1.270 kg/ha). Os fungicidas triazóis indicados pela pesquisa (triticonazole, difenoconazole e triadimenol) produziram 1.908 kg/ha, 1.821 kg/ha e 1.815 kg/ha, respectivamente e não diferiram entre si. Não foram observados efeitos fitotóxicos dos tratamentos de sementes com os diferentes fungicidas e doses em teste. O controle do oídio (Blumeria graminis f. sp. tritici) e da ferrugem da folha (Puccinia triticina) foi efetivo até aos 98 DAE (dias após a emergência), a partir do qual atingiu-se o limiar indicado para pulverização na parte aérea recomendado. Aos 108 DAE os fungicidas começaram a perder a persistência e aos 118 DAE, as severidades médias de oídio e ferrugem, dos diferentes tratamentos, foram de 6,52% e 33,90% e o da testemunha de 16,5% e 78,0%, respectivamente. O tratamento de sementes com fungicidas como demonstrado nesse trabalho, quando associado com rotação cultural e cultivares mais resistentes, poderá ter importante papel no controle das doenças foliares do trigo reduzindo o custo e a poluição ambiental.

Efeito da severidade de oídio e crestamento foliar de cercospora na produtividade da cultura da soja

Ensaios de campo foram conduzidos na safra 2002/03, com as cultivares de soja (Glycine max) BRS 133 e BR 16, visando quantificar o efeito das doenças foliares na produtividade da cultura. O delineamento experimental foi blocos ao acaso com seis tratamentos (diferentes níveis de doença) e quatro repetições, sendo cada repetição formada por parcelas de 18 m². Diferentes épocas e números de aplicações de fungicida (difenoconazole + propiconazole) foram utilizados para criar um gradiente de doença. Foram realizadas avaliações semanais da severidade de doenças e do índice de área foliar, utilizando o analisador de dossel (Li-Cor®). A produtividade foi quantificada nos 4 m² centrais das parcelas. As doenças predominantes no ensaio foram oídio e crestamento de cercospora. A severidade de doença, nos estádios R6 (vagens com sementes verdes que preenchem totalmente a cavidade), e R7 (início a 50% de amarelecimento de folhas e vagens) apresentou uma correlação negativa significativa com a produtividade, utilizando-se regressão linear. As variáveis integrais área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD), obtida a partir da integração das curvas de progresso das doenças, e duração da área foliar sadia (DAFS), obtida a partir da integração do índice de área foliar sadia, foram relacionadas à produtividade, havendo correlação negativa com AACPD, utilizando-se regressão linear (R²=0,67 para BRS 133 e 0,69 para BR16) e positiva com DAFS, utilizando-se o modelo monomolecular (R²=0,76 para BRS 133 e 0,62 para BR 16).