Controle da mancha preta dos frutos cítricos em cultivo orgânico e convencional e do bolor verde em pós-colheita

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Natureza do antagonismo entre fungos oportunistas e o fungo cultivado pelas formigas cortadeiras

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação do potencial de degradação do herbicida diuron por fungos isolados de solo de canavial e suas tolerâncias aos metabólitos gerados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Doenças do pimentão em regiões produtoras do Equador: identificação e manejo da pata seca e ocorrência de viroses

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Avaliação de resíduos orgânicos para o manejo de Fusariose em diferentes patossistemas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

GUS expression in sweet oranges (Citrus sinensis L. Osbeck) driven by three different phloem-specific promoters

Huanglongbing (HLB) is associated with Candidatus Liberibacter spp., endogenous, sieve tube-restricted bacteria that are transmitted by citrus psyllid insect vectors. Transgenic expression in the phloem of specific genes that might affect Ca. Liberibacter spp. growth and development may be an adequate strategy to improve citrus resistance to HLB. To study specific phloem gene expression in citrus, we developed three different binary vector constructs with expression cassettes bearing the beta-glucuronidase (GUS) reporter gene (uidA) under the control of one of the three different promoters: Citrus phloem protein 2 (CsPP2), Arabidopsis thaliana phloem protein 2 (AtPP2), and Arabidopsis thaliana sucrose transporter 2 (AtSUC2). Transgenic lines of 'Hamlin', 'Pera', and 'Valencia' sweet oranges [Citrus sinensis (L.) Osbeck] were produced via Agrobacterium tumefaciens transformation. The epicotyl segments collected from in vitro germinated seedlings were used as explants. The gene nptII, which confers resistance to the antibiotic kanamycin, was used for selection. The transformation efficiency was expressed as the number of GUS-positive shoots over the total number of explants and varied from 1.54 to 6.08 % among the three cultivars and three constructs studied. Several lines of the three sweet orange cultivars analyzed using PCR and Southern blot analysis were genetically transformed with the three constructs evaluated. The histological GUS activity in the leaves indicates that the uidA gene was preferentially expressed in the phloem, which suggests that the use of the three promoters might be adequate for producing HLB-resistant transgenic sweet oranges. The results reported here conclusively demonstrate the preferential expression of GUS in the phloem driven by two heterologous and one homologous gene promoters. Key message The results reported here conclusively demonstrate the preferential expression of GUS in the phloem driven by two heterologous and one homologous gene promoters.

Mezzi innovativi nella difesa delle cucurbitacee da Fusarium solani f.sp. cucurbitae

Lo studio “Lotta biologica a Fusarium solani f.sp. cucurbitae su zucchino” si colloca nell’ambito della difesa integrata delle colture orticole dalle fitopatie fungine, in particolare quelle causate da patogeni ad habitat terricolo nei confronti dei quali è sempre più frequente il ricorso a mezzi di lotta diversi dai prodotti chimici. Interessante e innovativa appare la prospettiva di utilizzare microrganismi adatti a svilupparsi nel suolo, competenti per la rizosfera delle piante e con spiccate caratteristiche d’antagonismo verso i patogeni tellurici e di stimolazione delle difese sistemiche della pianta. Il marciume del colletto delle cucurbitacee, causato da diversi patogeni tra cui Fusarium solani f.sp. cucurbitae, rappresenta la principale malattia fungina di tipo tellurica che colpisce lo zucchino ed il melone nella Pianura Padana e che può portare a consistenti perdite produttive. Indagini condotte dal 2004 da parte del Diproval nell’areale bolognese, hanno evidenziato un’elevata frequenza del patogeno su zucchino coltivato soprattutto in tunnel. Considerata la carenza di conoscenze locali di F. solani f.sp. cucurbitae e di mezzi chimici di lotta efficaci, la ricerca svolta ha inteso approfondire la diagnosi della malattia e le caratteristiche biologiche degli isolati locali, e valutare la possibilità di utilizzare metodi biologici di lotta contro questo patogeno, nonché di studiare alcune delle possibili modalità d’azione di microrganismi antagonisti. Sono state pertanto prelevate, da zone diverse del Bolognese, campioni di piante di zucchino che presentavano sintomi di marciume del colletto ed è stato isolato il patogeno, che in base alle caratteristiche morfologiche macro e microscopiche, alle prove di patogenicità su diversi ospiti e a saggi biomolecolari, è stato identificato come Fusarium solani f. sp. cucurbitae W.C. Snyder & H.N. Hansen razza 1. Dagli isolati di campo sono state realizzate un centinaio di colture monosporiche venti delle quali sono state utilizzate per la prosecuzione delle prove. I venti ceppi sono stati saggiati per la loro patogenicità inoculandoli in terriccio sterile e con trapianto di giovani piante di zucchino. E’ risultata un’elevata variabilità del livello di virulenza tra i ceppi, stimata da 39% a 83% riguardo la gravità della malattia e da 61 a 96% per la frequenza di malattia. Sono state condotte prove di accrescimento miceliare che hanno evidenziato differenze tra i ceppi e tra gli esperimenti condotti a tre diverse temperature (17, 23 e 28°C) alla luce ed al buio. La crescita maggiore complessivamente è stata ottenuta a 23°C. I venti ceppi hanno anche mostrato di produrre, in vitro, vari livelli di enzimi di patogenesi quali cellulasi, poligalatturonasi, pectin liasi e proteasi. E’ stata evidenziata unan correlazione significativa tra attività cellulasica e pectin liasica con frequenza e gravità della malattia dei venti ceppi del patogeno. Le prove relative al contenimento della malattia sono state condotte in cella climatica. Sono stati considerati prodotti commerciali (Remedier, Rootshield, Cedomon, Mycostop, Proradix, Clonotry) a base rispettivamente dei seguenti microrganismi: Trichoderma harzianum ICC012 + T. viride ICC080, T. harzianum T22, Pseudomonas chlororaphis MA342, Streptomyces griseoviridis K61, P. fluorescens proradix DSM13134 e T. harzianum + Clonostachys rosea). I prodotti sono stati somministrati sul seme, al terreno e su seme+terreno (esperimenti 1 e 2) e in vivaio, al trapianto e vivaio+trapianto (esperimenti 3 e 4), riproducendo situazioni di pratico impiego. L’inoculazione del patogeno (un ceppo ad elevata patogenicità, Fs7 ed uno a bassa patogenicità, Fs37) è stata effettuata nel terreno distribuendo uno sfarinato secco di semi di miglio e cereali colonizzati dal patogeno. La malattia è stata valutata come intensità e gravità. I prodotti sono stati impiegati in situazioni di particolare stress, avendo favorito particolarmente la crescita del patogeno. Complessivamente i risultati hanno evidenziato effetti di contenimento maggiore della malattia nel caso del ceppo Fs37, meno virulento. La malattia è stata ridotta quasi sempre da tutti i formulati e quello che l’ha ridotta maggiormente è stato Cedomon. Il contenimento della malattia somministrando i prodotti solo nel terreno di semina o di trapianto è stato in generale quello più basso. Il contenimento più elevato è stato ottenuto con la combinazione di due tipologie di trattamento, seme+terreno e vivaio+trapianto. Le differenze tra i prodotti sono risultate più evidenti nel caso del ceppo Fs7. Per quanto riguarda lo studio di alcune delle modalità d’azione dei microrganismi contenuti nei formulati più efficaci, è stato verificato che tutti sono stati in grado di inibire, se pur in vario modo, la crescita del patogeno in vitro. Gli antagonisti più efficaci sono stati S. griseoviridis K61 (Mycostop) e P. fluorescens proradix DSM13134). I ceppi di Trichoderma, ed in particolare T.harzianum T22 (Rootshield), sono risultati i più attivi colonizzatori del substrato. Riguardo il fenomeno dell’antibiosi, il batterio P. fluorescens proradix DSM13134 ha mostrato di produrre i metaboliti non volatili più efficaci nel ridurre lo sviluppo del patogeno. Nelle condizioni sperimentali adottate anche i due ceppi di T. viride ICC080 e T. harzianum ICC012 hanno dimostrato di produrre metaboliti efficaci. Tali risultati, anche se relativi a prove in vitro, possono contribuire alla comprensione dei meccanismi dei microrganismi sul contenimento dell’infezione relativamente al rapporto diretto sul patogeno. E’ stato inoltre verificato che tutti i microrganismi saggiati sono dotati di competenza rizosferica e solo i batteri di endofitismo. Si conclude che, nonostante l’elevata pressione infettiva del patogeno che ha certamente influito negativamente sull’efficacia dei microrganismi studiati, i microrganismi antagonisti possono avere un ruolo nel ridurre l’infezione di F. solani f.sp. cucurbitae razza 1.

Untersuchungen mit Bodenpilzen aus der Rebstock-Rhizosphäre unterschiedlich bewirtschafteter Rebanlagen des Rheingaus unter besonderer Berücksichtigung ihrer Pathogenität

Ziel der Untersuchungen war, Pilze aus geschädigtem und ungeschädigtem Wurzelmaterial konventionell und ökologisch bewirtschafteter Weinbergsböden zu isolieren und diese auf ihre Durchsetzungsfähigkeit gegenüber den anderen Arten bzw. deren Pilzmetabolitsuspensionen unter unterschiedlichen Nahrungsbedingungen zu prüfen und eine eventuelle substratabhängige Verhaltensänderung bei den Spezies in Interaktion festzustellen. Zudem wurde in weiteren In-vitro- Versuchen das pathogene Potenzial der gefundenen Arten gegenüber Vitis spp. getestet. Hintergrund dieser Untersuchungen war die Hypothese, dass Absterbeerscheinungen in Rebanlagen nicht durch die Reblaus per se verursacht werden, sondern dass ein Zusammenhang zwischen der Bewirtschaftungsmethode und dem Schadbild in reblausbefallenen Rebanlagen besteht und dessen Entstehung auf pathogenkonduktive und –suppressive Eigenschaften des Bodens zurückgeführt werden kann. Aus rund 2400 Wurzelproben konnten insgesamt 49 Pilzarten isoliert und bestimmt und mehr als die Hälfte davon in Wurzeln beider Versuchsflächen nachgewiesen werden. Ein Großteil der Pilze wurde sowohl in geschädigten als auch in ungeschädigten Wurzelgeweben identifiziert. Darunter waren Arten, die in der Literatur als Parasiten und Saprobier beschrieben werden, aber auch Arten, die eine andere Lebensweise pflegen oder deren Lebensweise nicht bekannt ist. Mit Hilfe von Interaktionsversuchen auf unterschiedlichen Nährmedien (einem Voll- und einem Mangelmedium) konnte bei den untersuchten Arten teilweise starke substratabhängige Verhaltensänderung in Interaktion mit bestimmten Pilzkolonien festgestellt und auf die Verfügbarkeit von organischem Kohlenstoff zurückgeführt werden. Starke Konkurrenz um organischen Kohlenstoff und dadurch entstehende fungistatische und antibiotische Effekte können in diesem Zusammenhang pathogenkonduktive bzw. pathogensuppressive Bodeneigenschaften fördern oder hemmen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass alle 15 in vitro an Vitis spp. inokulierten Pilze (Absidia glauca, Acremonium kiliense, Aspergillus ustus, Cylindrocarpon magnusianum, Cylindrocarpon sp., Fusarium culmorum, F. detonianum, F. oxysporum, F. sacchari, F. semitectum, Gliocladium roseum, Leptosphaeria coniothyrium, Penicillium expansum, Trichoderma harzianum, T. pseudokoningii), unter denen sich auch als Saprobier bekannte Arten befanden (P. expansum, T. harzianum), selbst bei Verfügbarkeit organischer Kohlenstoffverbindungen im Substrat, gegenüber Vitis spp. ein fakultativ pathogenes Potenzial besitzen. Diese aus In-vitro-Interaktionsversuchen gewonnenen Erkenntnisse geben Hinweise darauf, welchen Einfluss die Bewirtschaftung, insbesondere die Versorgung der Weinbergsböden mit organischem Kohlenstoff, auf fakultativ pathogene Sekundärparasiten in Form von Bodenpilzen und folglich auf die Entwicklung von Schadbildern an durch die Reblaus prädispositionierten Rebpflanzen in vivo haben kann.

Unexpected homology between inducible cell wall protein QID74 of filamentous fungi and BR3 salivary protein of the insect Chironomus

A gene, qid74, of mycoparasitic filamentous fungus Trichoderma harzianum and its allies encodes a cell wall protein that is induced by replacing glucose in the culture medium with chitin (simulated mycoparasitism conditions). Because no trace of this gene can be detected in related species such as Gibberella fujikuroi and Saccharomyces cerevisiae, the qid74 gene appears to have arisen de novo within the genus Trichoderma. Qid74 protein, 687 residues long, is now seen as highly conserved tandem repeats of the 59-residue-long unit. This unit itself, however, may have arisen as tandem repeats of the shorter 13-residue-long basic unit. Within the genus Trichoderma, the amino acid sequence of Qid74 proteins has been conserved in toto. The most striking is the fact that Qid74 shares 25.3% sequence identity with the carboxyl-terminal half of the 1,572-residue-long BR3 protein of the dipteran insect Chironomus tentans. BR3 protein is secreted by the salivary gland of each aquatic larva of Chironomus to form a tube to house itself. Furthermore, the consensus sequence derived from these 59-residue-long repeating units resembles those of epidermal growth factor-like domains found in divergent invertebrate and vertebrate proteins as to the positions of critical cysteine residues and homology of residues surrounding these cysteines.

Characterization of Two Novel Type I Ribosome-Inactivating Proteins from the Storage Roots of the Andean Crop Mirabilis expansa1

Two novel type I ribosome-inactivating proteins (RIPs) were found in the storage roots of Mirabilis expansa, an underutilized Andean root crop. The two RIPs, named ME1 and ME2, were purified to homogeneity by ammonium sulfate precipitation, cation-exchange perfusion chromatography, and C4 reverse-phase chromatography. The two proteins were found to be similar in size (27 and 27.5 kD) by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, and their isoelectric points were determined to be greater than pH 10.0. Amino acid N-terminal sequencing revealed that both ME1 and ME2 had conserved residues characteristic of RIPs. Amino acid composition and western-blot analysis further suggested a structural similarity between ME1 and ME2. ME2 showed high similarity to the Mirabilis jalapa antiviral protein, a type I RIP. Depurination of yeast 26S rRNA by ME1 and ME2 demonstrated their ribosome-inactivating activity. Because these two proteins were isolated from roots, their antimicrobial activity was tested against root-rot microorganisms, among others. ME1 and ME2 were active against several fungi, including Pythium irregulare, Fusarium oxysporum solani, Alternaria solani, Trichoderma reesei, and Trichoderma harzianum, and an additive antifungal effect of ME1 and ME2 was observed. Antibacterial activity of both ME1 and ME2 was observed against Pseudomonas syringae, Agrobacterium tumefaciens, Agrobacterium radiobacter, and others.

Uso de Metarhizium spp. na produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar e seus efeitos na planta, em pragas e doenças

Os fungos do gênero Metarhizium são entomopatogênicos e ainda apresentam relações endofíticas e podem viver saprofiticamente no solo. A associação desses microrganismos com insetos é bem conhecida, mas as interações diretas com as plantas ainda são incipientes. Objetivou-se com este estudo, determinar a capacidade de colonização endofítica em raízes de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) de M. robertsii, M. anisopliae e três linhagens brasileiras recém-descobertas, bem como revelar o potencial destes fungos como antagonistas a dois fungos fitopatogênicos responsáveis pela podridão-vermelha (Fusarium moniliforme e Colletotrichum falcatum) e no controle de duas importantes pragas, a broca da cana-de-açúcar, Diatraea saccharalis e o nematóide-das-galhas, Meloidogyne javanica. Foram utilizados 24 isolados de Metarhizium spp. nos experimentos de promoção de crescimento de plantas após a inoculação em gemas de cana-de-açúcar em condições de casa-de-vegetação e campo. O efeito da inoculação do fungo em mudas de cana-de-açúcar foi investigado quanto a mortalidade e redução no desenvolvimento de D. saccharalis e redução nas populações de M. javanica. Experimentos de inibição in vitro em cultivo pareado foram conduzidos com os fungos F. moniliforme e C. falcatum e Trichoderma harzianum. Além disto, foram realizados testes qualitativos \"in vitro\" para avaliar a capacidade desses fungos em produzir β-1,3-Glucanase e Sideróforos. A inoculação de Metarhizium de todas as espécies testadas promoveu o crescimento de parte aérea, peso úmido e seco de raízes em relação ao controle (água). Enquanto o tratamento de gemas rotineiramente usado na usina onde se realizou a produção de mudas pré-brotadas com aplicação do fungicida Comet® + o fertilizante Biozyme TF resultou em pegamento de 32% e 59,6%, apenas com o uso de isolados de Metarhizium spp. estes valores foram de até 50% e 86,4%, nos dois experimentos em campo, respectivamente. As mortalidades observadas em lagartas de D. saccharalis que se alimentaram das plantas inoculadas com isolados de Metarhizium spp. atingiram valores de até 80%, sendo a mortalidade confirmada pela esporulação do fungo de até 55%. As lagartas sobreviventes apresentaram menor peso do que aquelas do controle não tratado. A inoculação de Metarhizium spp. em mudas de cana-de-açúcar conferiu proteção a M. javanica, resultando em uma densidade de massa de ovos por grama de raiz nas mudas inoculadas com o fungo até 59,8% menor no primeiro experimento e 64,1% menor no segundo em relação as mudas sem inoculação. Os ensaios de antagonismo mostraram que, todos os isolados de Metarhizium spp. apresentaram alguma forma de inibição tanto para F. moniliforme como para C. falcatum. Dos 24 isolados testados, 20,8% produziram a enzima hidrolítica, β-1,3-glucanase, o que pode estar associado a capacidade de inibição dos fungos fitopatogênicos. Constatou-se que 8 (33,3%) dos isolados produziram sideróforos e sugere que esses fungos apresentam mecanismos de disponibilização do ferro. O conhecimento gerado com este estudo poderá subsidiar novas estratégias de utilização de Metarhizium spp. em campo na produção de MPB de cana-de-açúcar.

Colonization of Onions by Endophytic Fungi and Their Impacts on the Biology of Thrips tabaci

Endophytic fungi, which live within host plant tissues without causing any visible symptom of infection, are important mutualists that mediate plant-herbivore interactions. Thrips tabaci (Lindeman) is one of the key pests of onion, Allium cepa L., an economically important agricultural crop cultivated worldwide. However, information on endophyte colonization of onions, and their impacts on the biology of thrips feeding on them, is lacking. We tested the colonization of onion plants by selected fungal endophyte isolates using two inoculation methods. The effects of inoculated endophytes on T. tabaci infesting onion were also examined. Seven fungal endophytes used in our study were able to colonize onion plants either by the seed or seedling inoculation methods. Seed inoculation resulted in 1.47 times higher mean percentage post-inoculation recovery of all the endophytes tested as compared to seedling inoculation. Fewer thrips were observed on plants inoculated with Clonostachys rosea ICIPE 707, Trichoderma asperellum M2RT4, Trichoderma atroviride ICIPE 710, Trichoderma harzianum 709, Hypocrea lixii F3ST1 and Fusarium sp. ICIPE 712 isolates as compared to those inoculated with Fusarium sp. ICIPE 717 and the control treatments. Onion plants colonized by C. rosea ICIPE 707, T. asperellum M2RT4, T. atroviride ICIPE 710 and H. lixii F3ST1 had significantly lower feeding punctures as compared to the other treatments. Among the isolates tested, the lowest numbers of eggs were laid by T. tabaci on H. lixii F3ST1 and C. rosea ICIPE 707 inoculated plants. These results extend the knowledge on colonization of onions by fungal endophytes and their effects on Thrips tabaci.

Control of grey mould and stem-end rot in strawberry plants growing in a subtropical environment

The effect of different fungicide programs on grey mould (caused by Botrytis cinerea) and stem-end rot (caused by Gnomoniopsis fructicola) affecting strawberry plants (Fragaria ×ananassa cv. Festival) was studied in subtropical Australia over three years. The treatments involved a range of different synthetic multi- and single-site fungicides with different modes of action, a plant-defence promoter, plant extracts (lupin and rhubarb), organic acids, fatty acids, a salt, two strains of Bacillus subtilis, and single strains of B. amyloliquefaciens, Streptomyces lydicus and Trichoderma harzianum. Standard programs based on captan and thiram alternated, and applied with iprodione, fenhexamid, cyprodinil + fludioxonil, and penthiopyrad resulted in 3–4 % of unmarketable fruit compared with 25–38 % in the water-treated controls. There was no difference in the level of disease suppression when five or thirteen applications of single-site fungicides were rotated with the two multi-site fungicides. The incidence of unmarketable fruit was similar to the standard programs using isopyrazam (in 1 year out of 2), or penthiopyrad, fluazinam, chlorothalonil or thiram alone (in 1 year out of 1). The other fungicide programs were generally less effective. There were strong relationships between marketable yield and the incidence of unmarketable fruit over the three years (R2s = 0.82–0.93). A strategy based on thiram and captan applied alternately, with reduced applications of single-site fungicides is recommended and should reduce the chance of resistance to single-site fungicides becoming widespread in populations of the grey mould fungus. Although the program based on thiram alone had a similar incidence of unmarketable fruit as the standard program, repeated weekly applications of thiram are not recommended as they may cause unacceptable residues in the fruit. There were issues with some of the other fungicides due to phytotoxicity, residues, or difficulties with registering new fungicides that are in the same chemical group as currently registered products.

Incidência de fungos em pós-colheita de banana 'Prata anã'(Musa AAB)

Este trabalho teve por objetivo determinar a ocorrência e a freqüência de fungos em banana 'Prata anã' e elucidar o agente causal das podridões em pós-colheita de frutos provenientes do norte de Minas Gerais. Dois métodos de isolamento foram adotados: diluição em placas, a partir da lavagem de frutos verdes, e direto de frutos maduros. Os fungos Colletotrichum musae, Trichoderma harzianum, Fusarium equisetii, Penicillium sp. Aspergillus parasiticus, Trichothecium roseum, Colletotrichum acutatum, Alternaria sp., Cladosporium musae e Curvularia lunata foram os mais freqüentemente associados aos frutos. A patogenicidade desses fungos foi testada pela substituição de discos da casca de frutos verdes por discos de micélio. Colletotrichum musae apresentou área média lesionada em torno do ponto de inoculação igual a 5,8 cm², enquanto para os demais fungos testados não passou de 1,50 cm². Os resultados mostraram que C. musae é o agente primário das podridões dos frutos examinados com 100 % de incidência e os demais fungos limitaram-se a necrosar os ferimentos em torno do ponto de inoculação. O modo de infecção latente, causada por C. musae, parece favorecer, primeiramente, a colonização interna dos tecidos e, posteriormente, a ação dos fungos oportunistas, que aceleram as podridões nos frutos e na coroa.

Bioprospecting for culturable actinobacteria with antimicrobial properties isolated from rivers in Colombian Orinoquia

Purpose: To Isolate and characterize Actinobacteria with antimicrobial activity from Guaviare River (Colombia). Methods: Water and sediment samples were collected from Guaviare River. Direct plating, heat and CaCO3 methods were used to isolate Actinobacteria. Six bacterial strains were tested using T-Streak method: Escherichia coli ATCC 23724, Staphylococus aureus ATCC 25923, Acinetobacter baumannii ATCC 19606, Bacillus subtilis ATCC 21556, Klebsiella pneumoniae ATCC 700603, Chromobacterium violaceum ATCC 31532. Strains of Fusarium sp. H24, Trichoderma harzianum H5 and Colletotrichum gloeosporioides were tested using Kirby-Bauer method. Isolates with high antimicrobial activity were selected for further taxonomic identification. Results: A total of 374 actinobacteria isolates were obtained. Seven isolates exhibited high antimicrobial activity (p < 0.05) and were confirmed as members of Streptomycetaceae family. Of these, three isolates showed differential phenotypic and genotypic profiles, indicating that they may represent new species. Conclusions: To date, this is the first study of this type in Colombian Orinoquia and indicates that this promising source of Actinobacteria from aquatic sediments with the ability to produce antimicrobial secondary metabolites.