Localization of Pantoea ananatis inside lesions of maize White Spot Disease using transmission electron microscopy and molecular techniques

The etiological agent of maize white spot (MWS) disease has been a subject of controversy and discussion. Initially the disease was described as Phaeosphaeria leaf spot caused by Phaeosphaeria maydis. Other authors have Suggested the existence of different fungal species causing similar symptoms. Recently, a bacterium, Pantoea ananatis, was described as the causal agent of this disease. The purpose of this Study was to offer additional information on the correct etiology of this disease by providing visual evidence of the presence of the bacterium in the interior of the MWS lesions by using transmission electron microscopy (TEM) and molecular techniques. The TEM allowed Visualization of a large amount of bacteria in the intercellular spaces of lesions collected from both artificially and naturally infected plants. Fungal structures were not visualized in young lesions. Bacterial primers for the 16S rRNA and rpoB genes were used in PCR reactions to amplify DNA extracted from water-soaked (young) and necrotic lesions. The universal fungal oligonucleotide ITS4 was also included to identity the possible presence of fungal structures inside lesions. Positive PCR products from water-soaked lesions, both from naturally and artificially inoculated plants, were produced with bacterial primers, whereas no amplification was observed when ITS4 oligonucleotide was used. On the other hand, DNA amplification with ITS4 primer was observed when DNA was isolated from necrotic (old) lesions. These results reinforced previous report of P. ananatis as the primary pathogen and the hypothesis that fungal species may colonize lesions pre-established by P. ananatis.

QTL mapping for reaction to Phaeosphaeria leaf spot in a tropical maize population

Phaeosphaeria leaf spot (PLS) is an important disease in tropical and subtropical maize (Zea mays, L.) growing areas, but there is limited information on its inheritance. Thus, this research was conducted to study the inheritance of the PLS disease in tropical maize by using QTL mapping and to assess the feasibility of using marker-assisted selection aimed to develop genotypes resistance to this disease. Highly susceptible L14-04B and highly resistant L08-05F inbred lines were crossed to develop an F(2) population. Two-hundred and fifty six F(2) plants were genotyped with 143 microsatellite markers and their F(2:3) progenies were evaluated at seven environments. Ten plants per plot were evaluated 30 days after silk emergence following a rating scale, and the plot means were used for analyses. The heritability coefficient on a progeny mean basis was high (91.37%), and six QTL were mapped, with one QTL on chromosomes 1, 3, 4, and 6, and two QTL on chromosome 8. The gene action of the QTL ranged from additive to partial dominance, and the average level of dominance was partial dominance; also a dominance x dominance epistatic effect was detected between the QTL mapped on chromosome 8. The phenotypic variance explained by each QTL ranged from 2.91 to 11.86%, and the joint QTL effects explained 41.62% of the phenotypic variance. The alleles conditioning resistance to PLS disease of all mapped QTL were in the resistant parental inbred L08-05F. Thus, these alleles could be transferred to other elite maize inbreds by marker-assisted backcross selection to develop hybrids resistant to PLS disease.

Functional characterization of the Aspergillus fumigatus PHO80 homologue

Phosphate is an ion that is essential for fungal growth. The systems for inorganic phosphate (Pi) acquisition in eukaryotic cells (PHO) have been characterized as a low-affinity (that assures a supply of Pi at normal or high external Pi concentrations) and a high-affinity (activated in response to Pi starvation). Here, as an initial step to understand the PHO pathway in Aspergillus fumigatus, we characterized the PH080 homologue, PhoB(PHO80). We show that the Delta phoB(PHO80) mutant has a polar growth defect (i.e., a delayed germ tube emergence) and, by phenotypic and phosphate uptake analyses, establish a link between PhoB(PHO80), calcineurin and calcium metabolism. Microarray hybridizations carried out with RNA obtained from wild-type and Delta phoB(PHO80) mutant cells identify Afu4g03610 (phoD(PHO84)), Afu7g06350 (phoE(PHO89)), Afu4g06020 (phoC(PHO81)), and Afu2g09040 (vacuolar transporter Vtc4) as more expressed both in the Delta phoB(PHO80) mutant background and under phosphate-limiting conditions of 0.1 mM P-i. Epifluorescence microscopy revealed accumulation of poly-phosphate in Delta phoB(PHO80) vacuoles, which was independent of extracellular phosphate concentration. Surprisingly, a phoD(PHO84) deletion mutant is indistinguishable phenotypically from the corresponding wild-type strain. mRNA analyses suggest that protein kinase A absence supports the expression of PHO genes in A. fumigatus. Furthermore, Delta phoB(PHO80) and Delta phoD(PHO84) mutant are fully virulent in a murine low dose model for invasive aspergillosis. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Basidiomycosis: a review of the literature

The basidiomycosis, fungal infections provoked by basidiomycetes or agaric fungi have been recorded at growing frequencies in the medical literature, especially after the advent of AIDS in 1991. The basidiospores of these fungi, scattered in the atmosphere and transported by winds or air currents, reach the maxillary sinuses through the nasal route, most of the times causing signs and symptoms of chronic sinusitis. Basidiomycetes have also been isolated from sputum, especially Schizophyllum commune. Lesions of the buccal mucosa, brain abscesses, onychomycosis and endocarditis have been described, with a growing interest in this type of deep mycosis on the part of mycologists and infectologists. The present paper reports descriptions of mycetism as well as infectious processes caused by basidiomycetes, such as Schizophyllum commune, Ustilago maydis (= Ustilago zeae) and Coprinus cinereus

Molecular mechanisms of sexual development in basidiomycetes: exploring connections with lifestyles

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Biologia

ESPÉCIES DO GÉNERO CURVULARIA (FUNGOS ANAMÓRFICOS: HYPHOMYCETES) NA ILHA DE SANTIAGO, CABO VERDE

Nos estudos sobre a micoflora de muitos ecossistemas os fungos do género Curvularia Boedijn 1933, constituem um dos mais fascinantes grupos, devido à frequência com que são observados especímenes do género e ao elevado número de espécies que são normalmente identificadas. Apesar da maioria dos táxones do género ser conhecida como saprófita em diferentes substratos vegetais e no solo, podendo ainda ser isolada a partir do solo e do ar, muitas espécies são fitopatogénicas, sobretudo em gramíneas e em regiões de clima tropical e subtropical (SIVANESAN 1987). Um pequeno número de espécies pode raramente originar doenças em animais, incluindo humanos, surgindo como agentes de onicomicoses, sinusite alérgica, pneumonia, endocardite e alergia broncopulmonar (CARTER & BOUDREAUX 2004). Descrito com a espécie tipo C. lunata (Wakker) Boedijn, o género Curvularia permitiu acomodar espécies da família Dematiaceae que possuíam conidióforos macronematosos, mononematosos, direitos ou flexuosos, frequentemente geniculados, por vezes nodosos, células conidiogénicas politétricas, integradas, terminais e simpodiais, fragmoconídios solitários, acropleurógenos por proliferação subterminal do conidióforo, oliváceos a castanhos, elipsóides, cilíndricos, obovóides ou piriformes, três ou mais septos transversais, terceira célula ou segunda e terceira distintamente maiores e escuras, muitas vezes desigualmente curvos devido ao alargamento de uma ou duas células centrais, raramente direitos, septos rígidos, hilo truncado ou protuberante (ELLIS 1971). O género actualmente é composto por mais de 40 táxones que se distinguem por diferenças mais ou menos evidentes na morfologia dos conídios, número de septos e aspectos culturais (SIVANESAN 1987, HOSOKAWA et al. 2003, SIVANESAN et al. 2003, ZHANG-MENG & ZHANG 2003, ZHANG-MENG et al. 2004, CHUNG 2005). Algumas espécies possuem teleomorfo conhecido no género Cochliobolus Drechsler 1934, formando ascósporos filiformes paralelos ou frouxamente enrolados em espiral, característica não evidenciada pela espécie tipo do género, C. heterostrophus (Drechsler) Drechsler, teleomorfo de Bipolaris maydis (Nisik. & Miyake) Shoem., na qual os ascósporos se mostram enrolados formando uma espiral fechada. Por isso, teleomorfos dos fungos do género Curvularia são considerados por alguns autores como sendo do género Pseudocochliobolus Tsuda, Ueyama & Nishih. 1978, que é tido como uma sinonímia de Cochliobolus (ALCORN 1983, SIVANESAN 1987). De notar, no entanto, que sendo filogeneticamente próximo do género Bipolaris Shoem. 1959, as suas espécies apresentam semelhanças morfológicas com espécies do género Bipolaris que têm conídios pequenos e direitos e estudos com análise de sequências ITS e com o marcador enzimático gliceraldeído-3-P desidrogenase mostraram que partilham teleomorfo no grupo 2 do género Cochliobolus (BERBEE et al. 1999). A variabilidade morfológica observada nos fungos enquadrados em Curvularia levou a que ao ser criado o género as espécies fossem separadas em três grupos, ‘geniculata’, com a espécie-tipo C. geniculata (Tracy & Earle) Boedijn, ‘lunata’, com a espécie-tipo C. lunata (Tracy & Earle) Boedijn, e ‘maculans’, com a espécie-tipo C. maculans (Bancroft) Boedijn (=C. eragrostidis (Henn.) Mey.), que se diferenciaram pela forma dos conídios e número de septos (CORBETTA 1964). Nos grupos ‘lunata’ e ‘maculans’ ficaram colocadas as espécies com conídios 3-septados e no grupo ‘geniculata’ as espécies que tinham conídios 4- septados ou com maior número de septos. As espécies do grupo ‘lunata’ distinguiram-se das do grupo ‘maculans’ principalmente por apresentarem curvatura mais pronunciada, célula mediana mais volumosa e habitual presença de estroma em cultura. O reconhecimento das características principais do género Curvularia é relativamente fácil, o que permite que seja normalmente possível a identificação ao género de um qualquer espécimen. No entanto, a identificação em espécie é por vezes complicada pelas descrições vagas e ausência de ilustrações em trabalhos mais antigos, inconstância de características morfológicas e biométricas dos esporos, causada por diferentes condições em que ocorre o crescimento, e sobreposição dos valores das medidas apresentadas por diferentes autores (TSUDA & UEYAMA 1982, HOSOKAWA et al. 2003). Contudo, esta situação não impede que a identificação das espécies continue a ser feita numa aproximação fenotípica, com base em características morfológicas e culturais. Recentemente, as espécies C. fallax Boedijn, C. geniculata (Tracy & Earle) Boedijn e C. senegalensis (Speg.) Subram., do grupo ‘geniculata’, que eram aceites como táxones válidos em monografias clássicas do género (ELLIS 1971, SIVANESAN 1987) mostraram-se interférteis (HOSOKAWA et al. 2003), vindo a ser consideradas, com base em características morfológicas e análise de DNA total por RFLP (HOSOKAWA et al. 2003) e na análise da sequência do gene Brn1 (SUN et al. 2003), como espécie única e sinonimizadas com C. geniculata. Sabido que a diversidade dos fungos que ocorrem nos diferentes ecossistemas de Cabo Verde tem sido pouco estudada, iniciou-se um levantamento da micoflora associada a gramíneas, tendo-se obtido uma colecção de Magnaporthe grisea (Hebert) Barr (LIMA & DUCLOS 2001) e de espécies dos géneros Bipolaris, Exserohilum Leonard & Suggs e Curvularia. O presente trabalho tem como objectivo descrever e ilustrar as espécies de Curvularia identificadas na ilha de Santiago e contribuir para o melhor conhecimento do género naquele país. Na bibliografia consultada não foram encontradas referências a fungos do género Curvularia para Cabo Verde.

Efeito de época de semeadura e adubação na mancha-foliar de Phaeosphaeria em milho

O aumento da área de cultivo de milho, aliado a algumas práticas culturais, tem favorecido o surgimento da mancha-foliar causada pelo fungo Phaeosphaeria maydis. Como conseqüência, o rendimento de grãos tem decrescido, especialmente em áreas com plantio direto e maior amplitude da época de semeadura. O trabalho teve como objetivo avaliar a severidade de P. maydis em seis híbridos de milho, em cinco épocas de semeadura e em dois níveis de adubação. O experimento foi conduzido em Xanxerê, SC, na safra 1997/98, em blocos casualizados, com parcelas subdivididas, em duas repetições. As plantas foram avaliadas 30 dias após o florescimento, e a porcentagem da área foliar afetada foi registrada. Na medida em que a semeadura do milho foi retardada, houve um aumento na severidade da moléstia e uma redução no rendimento de grãos. As doses de adubação não apresentaram diferença quanto à severidade da moléstia. O mês de setembro apresentou menor severidade da mancha-foliar e maior rendimento de grãos. Houve uma correlação significativa entre o rendimento de grãos e a severidade da moléstia.

Herança da resistência à mancha-foliar de feosféria em milho

A mancha-foliar de feosféria tem causado expressiva redução no rendimento de grãos de milho, no Brasil, principalmente, em decorrência da crescente amplitude da data de semeadura, conjugada com o uso de áreas irrigadas e de plantio direto. É importante o desenvolvimento de genótipos resistentes a essa moléstia; porém a realização de uma seleção eficiente depende do entendimento da variabilidade genética e da herança da resistência. Com o objetivo de determinar a capacidade combinatória e o modo de herança do caráter, foram cruzadas sete linhagens de milho, para a realização das análises dialélica e média de gerações. Os experimentos foram conduzidos no Município de Xanxerê, SC, sendo avaliada a porcentagem de tecido foliar afetado pela moléstia 30 dias após o florescimento. Os genótipos apresentaram amplitude de 4,3% a 67,0% de área foliar afetada pela moléstia, na qual a linhagem LA06 e seus híbridos demonstraram elevada resistência. Os resultados indicaram que a seleção de genótipos resistentes à feosféria pode ser realizada com sucesso em programas de melhoramento do milho, visto que a manifestação do caráter é controlada por, pelo menos, dois genes independentes e com uma efetiva participação de efeitos aditivos.

Avaliação do desempenho agronômico de híbridos de milho em Uberlândia, MG

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de 23 híbridos de milho e sua reação à incidência de Phaeosphaeria maydis. O experimento foi realizado no Município de Uberlândia, MG. O delineamento experimental usado foi o de blocos casualizados, com três repetições. Os caracteres avaliados foram: altura da inserção da primeira espiga, altura das plantas, florescimento masculino e feminino e produtividade de grãos. O número de grãos ardidos e a sanidade do colmo foram avaliados por meio de uma escala de notas. Para avaliar o comportamento dos híbridos em relação à severidade de P. maydis, utilizou-se uma escala de notas, e, posteriormente, calculou-se a área abaixo da curva do progresso da doença, visando a identificar os materiais mais resistentes à evolução da doença. Houve diferenças entre o desempenho dos híbridos em relação à maioria dos caracteres avaliados. Quanto às correlações, os resultados mais expressivos, foram entre produtividade e altura das plantas e entre produtividade e inserção das espigas, em que as correlações foram positivas e significativas; entre produtividade e área abaixo do progresso da doença, a correlação foi negativa, o que indica que a ocorrência da mancha de P. maydis afeta a produtividade de grãos. Variabilidade foi observada quanto à reação dos genótipos em relação à P. maydis, sugerindo, assim, que existe fonte de resistência para o controle genético desta doença.

BRS Missões: nova cultivar de milho para a região Sul do Brasil

Para atender à demanda por cultivares de milho de polinização aberta, com elevado potencial produtivo, adaptadas às condições de clima temperado do Sul do Brasil, a Embrapa Trigo, em parceria com a Embrapa Milho e Sorgo, desenvolveu a cultivar BRS Missões, de ciclo precoce, com grãos do tipo amarelo dentado e de excelente potencial produtivo. Apresenta resistência moderada à ferrugem comum (Puccinia sorghi), ferrugem polysora (Puccinia polysora), mancha por exserohilum (Exserohilum turcicum) e pinta-branca (Phaeospheria maydis). É indicada para cultivo no Rio Grande do Sul, Santa Catarina e sul do Paraná.

Mancha foliar em capim-elefante no Cerrado do Brasil Central causada por Bipolaris maydi

Bipolaris maydis (Y. Nisik. & C. Miyake) Shoemaker foi consistentemente isolado de plantas de Pennisetum purpureum Schum., com sintomas de manchas foliares, no Cerrado, em 2005 e 2006. Testes de patogenicidade em mudas sadias de capim-elefante, em casa de vegetação, e o subseqüente reisolamento do fungo confirmaram que B. maydis era o agente causal das lesões foliares observadas. Os primeiros sintomas apareceram dois dias após a inoculação. Onze outras espécies de gramíneas foram suscetíveis ao fungo.

Análise dialélica de linhagens de milho com ênfase na resistência a doenças foliares

O objetivo deste trabalho foi identificar o tipo de ação gênica predominante para resistência a Exserohilum turcicum, Phaeosphaeria maydis, Physopella zeae e Puccinia polysora, e determinar o potencial genético de linhagens endogâmicas de milho (Zea mays) para a obtenção de híbridos com elevado desempenho agronômico e resistência a doenças foliares. Os 41 híbridos F1, provenientes de cruzamentos dialélicos entre dez linhagens endogâmicas, e as testemunhas P3069, P30F90, BG7060, Balu761 e Dow2A120 foram avaliados em quatro locais, tendo-se utilizado o delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. Os híbridos LGS3xLGS9, LGS2 xLGS6, LGS2xLGS4 e LGS2xLGS3 apresentaram excelente desempenho em comparação às testemunhas, quanto aos diferentes caracteres avaliados. As linhagens com maior frequência de alelos favoráveis foram LGS2, LGS9, LGS4 e LGS3. Os efeitos gênicos aditivos são os mais importantes para a resistência a P. maydis e altura de espiga, enquanto os não aditivos são mais importantes para a produtividade, altura de planta, resistência à E. turcicum, P. zeae e P. polysora.

Efeito da rotação de culturas, da monocultura e da densidade de plantas na incidência das podridões da base do colmo e no rendimento de grãos do milho

Quantificou-se neste trabalho o efeito da rotação de culturas, da monocultura e da densidade de plantas na incidência de doenças e no rendimento de grãos, associados às podridões da base do colmo (PBC) do milho (Zea mays), em experimentos de campo conduzidos na área experimental da Universidade de Passo Fundo (RS) durante a safra 1998/99. Utilizou-se o genótipo Pioneer 3071, semeado em parcelas de quatro linhas de 5 m distribuídas em blocos ao acaso e cinco tratamentos (30, 40, 50 ,60, e 70 mil plantas ha-1) com quatro repetições. As avaliações da incidência das PBC foram realizadas a cada sete dias. A incidência das PBC variou de zero a 12,9% sob rotação de culturas e de 1 a 46,8% em monocultura. Os fungos Diplodia maydis (8,4%) e D. macrospora (4,8%) foram as espécies isoladas com maior freqüência de colmos sintomáticos em monocultura. Na área de rotação de culturas, a maior incidência foi de D. maydis, com 3,4% seguida de D. macrospora, com 3,3%.

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.

Reação de híbridos de milho à podridão branca da espiga

Neste trabalho, avaliou-se a reação de seis híbridos de milho (Zea mays)(AG 9012, C 808, P 3041, C 901, XL 212 e X 9403) de germoplasmas diferentes, a Diplodia maydis inoculados artificalmente nas espigas e à infecção natural de D. maydis e de D. macrospora. O híbrido X 9403 apresentou a menor incidência de grãos infetados e o rendimento de grãos superior dos demais híbridos; o híbrido XL 212 apresentou incidência e rendimento de grãos intermediários. Esses dois híbridos possuem textura de grãos dentados. Os híbridos P 3041, AG 9012 e C 808, com textura de grãos duro, apresentaram rendimentos inferiores e reações variáveis a D. maydis e a D. macrospora. Esses resultados mostraram que existe variabilidade entre híbridos quanto à reação à podridão da espiga causada por D. maydis e a D. macrospora. Na identificação de materiais resistentes, se sugere utilizar métodos artificiais de inoculação, visando aumentar a pressão de seleção e confiabilidade nos resultados.