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.

Isolamento e regeneração de protoplastos de Magnaporthe grisea

Protoplastos são ferramentas biológicas importantes para pesquisas em fungos filamentosos, sendo empregados intensamente em transformação genética. O isolamento de protoplastos de Magnaporthe grisea foi facilitado com Novozym 234, contudo, este complexo enzimático encontra-se indisponível no mercado. Assim, objetivou-se comparar a eficiência de enzimas líticas disponíveis comercialmente na obtenção de protoplastos de M. grisea. Paralelamente, analisaram-se estabilizadores osmóticos, tempos de digestão e freqüência de regeneração. Maior produção de protoplastos foi obtida com o uso simultâneo de Lysing Enzymes e Cellulase Onozuka R-10. O uso de 10 ou 15 mg de cada complexo enzimático, em 3 mL de estabilizador osmótico, resultou em maior liberação de protoplastos. O melhor estabilizador osmótico foi MgSO4 1,2 M / NaH2PO4 0,01 M, pH 5,8, seguido por MgSO4 0,8 M / NaH2PO4 0,01 M, pH 5,8. O isolamento de protoplastos foi monitorado a cada 60 minutos, atingindo o máximo após incubação por 3 a 6 horas. No entanto, maior freqüência de regeneração (19,4%) foi registrada para protoplastos obtidos após 3 horas de hidrólise enzimática.

Eficiência da disseminação aérea em Pyricularia grisea

Pyricularia grisea (teleomorfa Magnaporthe grisea) é um patógeno que infecta mais de 80 gramíneas. No Brasil ataca importantes culturas como arroz e trigo, causando a brusone. Mais recentemente foi reportada na triticale, cultura alternativa para os produtores de trigo no sul do estado de São Paulo. Um dos principais meios de disseminação da doença é a dispersão aérea embora pouca informação esteja disponível sobre a distância que esses esporos podem atingir a partir de uma determinada fonte de inóculo. O presente trabalho teve o objetivo de avaliar a capacidade de disseminação de P. grisea a partir de um foco inicial, empregando ferramentas moleculares. A presença de clones do patógeno em campos distantes 4, 30 e 1000 metros a partir de um campo infectado sugere que esporos de um determinado foco podem atingir pelo menos essas distâncias.

Danos em trigo causados pela infecção de Pyricularia grisea

Este trabalho teve por objetivo quantificar os danos no rendimento de grãos, causados pela infecção natural da brusone (Pyricularia grisea), em diferentes cultivares e linhagens de trigo, na safra agrícola de 2004, no Município de Dourados, Mato Grosso do Sul, isoladamente da ocorrência de outras doenças. Trabalhou-se em condições naturais e sem o emprego de fungicidas, em parcelas experimentais, na Embrapa Agropecuária Oeste e em Indápolis. Após o espigamento, todas as espigas de trigo com sintomas típicos da brusone (ponto preto de infecção na ráquis) foram identificadas e marcadas, em uma área de 1m². As espigas doentes e sadias foram colhidas, contadas e trilhadas separadamente. Os danos foram calculados com base na diferença entre o rendimento real e a estimativa do rendimento potencial. Os resultados mostraram que os danos e a incidência da brusone variaram de acordo com as cultivares/linhagens testadas e a região tritícola avaliada. As menores incidências da brusone foram observadas na cv. BR 18-Terena, com 27% e 42% de espigas infectadas, nos ensaios instalados na Embrapa Agropecuária Oeste e em Indápolis, respectivamente. O dano médio devido à brusone, registrado nos 20 materiais testados, foi de 387kg/ha, o que representou 10,5% do rendimento de grãos, no ensaio instalado na Embrapa Agropecuária Oeste. Em Indápolis, os danos foram maiores, atingindo, em média, 609kg/ha (13,0% do rendimento de grãos). As perdas em peso por espiga foram maiores (63,4%) quando a infecção foi precoce em comparação à infecção tardia (46,0%). Verificou-se que houve uma compensação das perdas causadas pela doença, através do melhor desenvolvimento de grãos produzidos abaixo do ponto de estrangulamento da ráquis. Observou-se, também, que em função das espigas brancas sobressaírem-se das demais, pode-se superestimar as perdas.

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.

Caracterização, compatibilidade e ocorrência de reprodução sexual entre isolados de Pyricularia grisea de diferentes hospedeiros

A brusone, causada por Pyricularia grisea (teleomorfa Magnaphorthe grisea), possui uma ampla gama de hospedeiros. No Brasil, arroz, trigo, triticale e cevada são as culturas que sofrem quedas significativas de produtividade devido ao ataque desse patógeno. Além desses cereais, outras gramíneas também têm apresentado sintomas dessa doença. Os objetivos dessa pesquisa foram: a) caracterizar sexualmente isolados de P. grisea desses hospedeiros baseado na determinação do "mating type", fertilidade, sexualidade, compatibilidade sexual, b) analisar o grau de compatibilidade sexual entre isolados de brusone de trigo e de outras gramíneas, c) estudar a ocorrência da reprodução sexual em isolados de trigo. Os resultados obtidos através de ensaios "in vitro" constataram: 1) compatibilidade sexual de P. grisea do trigo com Bromus catharticus, Phalaris canariensis e X. triticosecal; 2) desbalanço entre porcentagem de MAT1-1 e MAT1-2, com predominância de MAT1-1 na população de P. grisea do trigo; 3) existência de um campo de isolados de trigo com baixa habilidade de cruzamento; 4) baixa possibilidade de ocorrência de reprodução sexual de P. grisea em campos de trigo, mesmo com existência de ambos "mating type" num mesmo campo.

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

Intensidade de doenças foliares, produtividade, massa de mil grãos e grãos manchados em resposta ao número de aplicações de fungicida no cultivar de arroz irrigado SCS 116 Satoru

A ocorrência de doenças foliares na cultura do arroz irrigado pode reduzir o rendimento e comprometer a qualidade do grão. O objetivo do trabalho foi quantificar a resposta ao número de aplicações de fungicida, na intensidade de doenças foliares, produtividade, massa de mil grãos e grãos manchados em arroz irrigado. Os experimentos foram conduzidos com o cultivar SCS 116 Satoru nas safras 2011/12 e 2012/13, no município de Rio do Oeste, Alto Vale do Itajaí, estado Santa Catarina. O delineamento foi de blocos casualizados, com quatro repetições e seis tratamentos constituídos de aplicações de mistura de fungicidas triazol (difenoconazole) e estrobilurina (azoxistrobina), sendo uma aplicação em final de perfilhamento (V8), duas aplicações (V8 + R0, iniciação da panícula), três aplicações (V8 + R0 + R2, emborrachamento), quatro aplicações (V8 + R0 + R2 + R4, floração), cinco aplicações (V8 + R0 + R2 + R4 + R6, grão leitoso) e um tratamento (testemunha) sem aplicação. Antes de cada aplicação foi determinada a incidência e a severidade das doenças foliares. Nas duas safras as doenças foliares predominantes foram brusone, mancha parda e escaldadura. O aumento de uma até cinco aplicações de fungicida apresenta resposta significativa na redução da intensidade das doenças foliares, com incremento médio de 19,5%, 30%, 70,3%, 86,6% e 100,8% na produtividade, 0,2%, 13,7%, 28,5%, 41,3% e 54% na massa de mil grãos e redução de 22%, 31,8%, 44,1%, 75,9% e 168,5% de grãos manchados, em relação à testemunha.

Reprodução Sexuada em Pyricularia oryzae

A brusone é causada pelo fungo Ascomyceto Pyricularia oryzae, sendo a doença mundialmente mais importante do arroz. Além do arroz, P. oryzae causa a brusone em trigo no Brasil, no Paraguai e na Bolívia. A alta variabilidade genético-patotípica observada em populações locais de P. oryzae, é possivelmente responsável pela baixa durabilidade da resistência de cultivares de arroz e trigo a referida doença, e talvez também seja determinante em eventos de 'mudança de hospedeiro' pelo patógeno. Esta revisão tem por objetivo apresentar aspectos relevantes da reprodução sexuada de P. oryzae, bem como informações sobre mecanismos de regulação do ciclo reprodutivo sexual do patógeno por meio dos genes mating type e feromônios, num sistema de reconhecimento específico. O conhecimento da biologia reprodutiva e da importância da reprodução sexuada em P. oryzae é essencial para o manejo da brusone baseado em resistência durável.

Efeito da aplicação de fungicidas no controle de doenças foliares de arroz irrigado e sua relação com o rendimento industrial

RESUMO As doenças foliares do arroz podem comprometer o enchimento e a maturação dos grãos por acelerar a sua secagem e, consequentemente, reduzir o rendimento industrial. O uso de fungicida tem o potencial de reduzir os danos das doenças foliares da cultura e aumentar o rendimento industrial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o número de aplicação de fungicida em diferentes estádios fenológicos no controle de doenças foliares para o patossistema múltiplo (brusone, mancha parda e escaldadura) e sua relação com o rendimento industrial (rendimento de benefício, grãos inteiros e grãos quebrados). Os experimentos foram conduzidos nas safras agrícolas 2011/12 e 2012/13 no município de Rio do Oeste, localizado no Alto Vale do Itajaí, estado de Santa Catarina. Nos experimentos foi utilizada a cultivar SCS 116 Satoru. O delineamento foi de blocos casualizados, com quatro repetições e seis tratamentos constituídos de aplicações de mistura de fungicida difenoconazol e azoxistrobina, sendo um dos tratamentos (testemunha) sem aplicação. As aplicações de fungicidas foram feita no estádio vegetativo V8 e nos reprodutivos R0, R2, R4 e R6. A colheita foi de forma manual, colhendo-se 2m2 da área central de cada parcela. Uma, duas, três, quatro e cinco aplicações de fungicida apresentaram incremento médio em relação á testemunha nas duas safras, de 6%, 7,2%, 13,1%, 17,4% e 19,2% no rendimento debenefício,14,6%, 28,5%, 36,1%, 45% e 48,7% para grãos inteiros e reduziu o percentual de grãos quebrados em 4,4%, 13,2%, 21,7%, 35% e 41,4,1%, respectivamente.

Análise da variabilidade de Magnaporthe grisea no Estado de Santa Catarina

A rápida perda da resistência das cultivares de arroz à brusone, causada por Magnaporthe grisea (Herb.) Barr, é geralmente atribuída à variabilidade genética do patógeno ou ainda à ocorrência de escape durante a seleção de novas cultivares. Com o objetivo de caracterizar a estrutura genética de um grupo de isolados de M. grisea em Santa Catarina (SC), plantas com sintomas de brusone foram coletadas em 12 municípios e na Estação Experimental da Epagri em Itajaí (EEI), SC. Os isolados foram analisados através de rep-PCR baseado no transposon Pot-2. Para a identificação das raças, um subgrupo de isolados foi inoculado na série internacional de cultivares diferenciais de arroz. As raças identificadas tiveram seu espectro de virulência avaliado em um grupo de cultivares com genes de resistência conhecidos (isolinhas). Isolados que apresentaram características genéticas distintas, foram avaliados quanto a capacidade de recombinação parassexual. Noventa e dois isolados monoconidiais obtidos foram agrupados através de rep-PCR em 13 haplótipos e 2 linhagens. Nove haplótipos encontrados na amostragem dos municípios não foram encontrados na EEI, indicando a ocorrência de escape. Seis raças de M. grisea foram identificadas a partir da inoculação de 28 isolados, representando 12 haplótipos na série diferencial, sendo que, 5 destas, foram avirulentas à isolinha que possui os genes de resistência Pi-1 e Pi-11. Por outro lado, o isolado 25, agrupado na raça IA-65, superou 4 das 5 isolinhas testadas. A análise da capacidade de recombinação parassexual mostra a existência de compatibilidade vegetativa associado à ocorrência de anastomoses entre três haplótipos, sendo identificados três possíveis isolados recombinantes.

Identificação de genes envolvidos na interação entre Magnaporthe grisea e arroz (Oryza sativa L.)

A brusone, causada pelo fungo Magnaporthe grisea (Hebert) Barr, é uma das mais importantes doenças da cultura do arroz. A resistência genética é a forma mais efetiva para o controle da doença. Os objetivos do presente trabalho foram: identificar genes envolvidos na resposta de resistência à infecção de M. grisea em arroz através das técnicas de expressão diferencial; obter e caracterizar uma biblioteca de cDNAs utilizando como modelo linhas quase-isogênicas de arroz (NILs = Near Isogenic Lines), contendo os genes de resistência Pi-1 e Pi-2; e avaliar e comparar a expressão diferencial de mRNAs, através dos cDNAs isolados em uma série de cultivares com resposta distinta à infecção de M. grisea. Foram identificados dois isolados com virulência diferencial para as NILs e um isolado para os cultivares. Os cDNAs relacionados à resistência do arroz à M. grisea foram identificados a partir de mRNAs isolados das NILs. Foram obtidos 30 fragmentos de cDNAs e 232 clones de cDNAs pelas técnicas de cDNA-AFLP e SSH, respectivamente. A análise das seqüências permitiu identificar genes envolvidos nos processos de metabolismo, transporte de íon inorgânico; transdução de sinais; fatores de transcrição; metabolismo de coenzima; conversão e produção de energia; metabolismo e transporte de carboidrato e biossíntese de proteína. Noventa clones isolados através da técnica de SSH foram selecionados e a expressão diferencial foi avaliada via hibridização em macroarranjos de cDNAs. A ausência de conservação entre os mRNAs diferencialmente expressos nas interações analisadas e a diversidade dos grupos de genes reflete a complexidade das respostas. A análise funcional in vivo desses genes poderá contribuir para utilização dos mesmos na obtenção de uma resistência de espectro amplo à brusone do arroz.

Resistência a fungicidas estrobilurinas em populações de Pyricularia oryzae de áreas de trigo no Brasil

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Tipos de lesiones de Piricularia en trigo.

2016