A gain-of-function allele of TPC1 activates oxylipin biogenesis after leaf wounding in Arabidopsis.

Jasmonates, potent lipid mediators of defense gene expression in plants, are rapidly synthesized in response to wounding. These lipid mediators also stimulate their own production via a positive feedback circuit, which depends on both JA synthesis and JA signaling. To date, molecular components regulating the activation of jasmonate biogenesis and its feedback loop have been poorly characterized. We employed a genetic screen capable of detecting the misregulated activity of 13-lipoxygenase, which operates at the entry point of the jasmonate biosynthesis pathway. Leaf extracts from the Arabidopsis fou2 (fatty acid oxygenation upregulated 2) mutant displayed an increased capacity to catalyze the synthesis of lipoxygenase (LOX) metabolites. Quantitative oxylipin analysis identified less than twofold increased jasmonate levels in healthy fou2 leaves compared to wild-type; however, wounded fou2 leaves strongly increased jasmonate biogenesis compared to wounded wild-type. Furthermore, the plants displayed enhanced resistance to the fungus Botrytis cinerea. Higher than wild-type LOX activity and enhanced resistance in the fou2 mutant depend fully on a functional jasmonate response pathway. The fou2 mutant carries a missense mutation in the putative voltage sensor of the Two Pore Channel 1 gene (TPC1), which encodes a Ca(2+)-permeant non-selective cation channel. Patch-clamp analysis of fou2 vacuolar membranes showed faster time-dependent conductivity and activation of the mutated channel at lower membrane potentials than wild-type. The results indicate that cation fluxes exert strong control over the positive feedback loop whereby JA stimulates its own synthesis.

Controle alternativo de podridões pós‑colheita de framboesas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de tratamentos pré-colheita sobre a ocorrência de podridões pós-colheita e sobre os atributos de qualidade de framboesas (Rubus idaeus L.) 'Heritage'. As frutas foram pulverizadas com um dos seguintes tratamentos: água destilada (controle), 6 g L-1 de quitosana, 100 mg L-1 de dióxido de cloro, Bacillus amyloliquefaciens, Curtobacterium pusillum ou Saccharomyces cerevisiae. Foram realizadas colheitas aos 3, 7 e 14 dias após a aplicação dos tratamentos. Após cada uma das colheitas, realizadas no estádio de maturação comercial (coloração rosa), as frutas foram inoculadas individualmente com suspensão de conídios (2x10(5) conídios mL-1) de Botrytis cinerea ou Rhizopus stolonifer. As frutas foram mantidas a 12±0,5ºC por sete dias e avaliadas quanto à incidência de podridões e quanto aos principais atributos de qualidade. Bacillus amyloliquefaciens, C. pusillum e S. cerevisiae proporcionaram menor área abaixo da curva de progresso da incidência das podridões por Botrytis e Rhizopus. Os agentes de controle biológico avaliados não interferem negativamente sobre os atributos de qualidade das frutas, e, portanto, são alternativas potenciais no controle de podridões pós-colheita de framboesas.

Cuticular defects lead to full immunity to a major plant pathogen.

In addition to its role as a barrier, the cuticle is also a source of signals perceived by invading fungi. Cuticular breakdown products have been shown previously to be potent inducers of cutinase or developmental processes in fungal pathogens. Here the question was addressed as to whether plants themselves can perceive modifications of the cuticle. This was studied using Arabidopsis thaliana plants with altered cuticular structure. The expression of a cell wall-targeted fungal cutinase in A. thaliana was found to provide total immunity to Botrytis cinerea. The response observed in such cutinase-expressing plants is independent of signal transduction pathways involving salicylic acid, ethylene or jasmonic acid. It is accompanied by the release of a fungitoxic activity and increased expression of members of the lipid transfer protein, peroxidase and protein inhibitor gene families that provide resistance when overexpressed in wild-type plants. The same experiments were made in the bodyguard (bdg) mutant of A. thaliana. This mutant exhibits cuticular defects and remained free of symptoms after inoculation with B. cinerea. The expression of resistance was accompanied by the release of a fungitoxic activity and increased expression of the same genes as observed in cutinase-expressing plants. Structural defects of the cuticle can thus be converted into an effective multi-factorial defence, and reveal a hitherto hidden aspect of the innate immune response of plants.

Incidência de doenças e necessidade de controle em cultivo protegido de videira

O cultivo protegido de videira no Brasil tem-se expandido, em área, visando principalmente à diminuição de danos por adversidades climáticas sobre a produção e a maturação das uvas. Entretanto, não se dispõe de informações sobre o microclima e as necessidades de controle fitossanitário que são impostas por essa tecnologia, as quais constituem os objetivos deste trabalho. O experimento foi instalado no ciclo 2005-2006, em Flores da Cunha-RS, em um vinhedo de 'Moscato Giallo', conduzido em "Y", com cobertura plástica impermeável (160µm), em 12 fileiras com 35m, deixando-se 5 fileiras sem cobertura (controle). Em ambas áreas, avaliou-se o microclima quanto à presença de água livre (registro visual), temperatura (T), umidade relativa (UR) do ar, radiação fotossinteticamente ativa (RFA) e velocidade do vento (VV) próximos ao dossel vegetativo e aos cachos. Na área coberta, foram aplicados fungicidas quando necessário, enquanto na área descoberta foram realizadas aplicações por calendário. Durante a floração e a maturação, avaliaram-se a incidência e a severidade de míldio (Plasmopara viticola), oídio (Uncinula necator), podridão-cinzenta-da-uva (Botrytis cinerea), podridão-da-uva-madura (Glomerella cingulata) e podridão ácida (leveduras imperfeitas e leveduras esporógenas). A cobertura plástica aumentou a temperatura diurna próxima ao dossel vegetativo, não influenciou na umidade relativa do ar, diminuiu a radiação fotossinteticamente ativa e a velocidade do vento e restringiu drasticamente a água livre sobre as folhas e cachos. Nessas condições, na área coberta, realizaram-se apenas duas aplicações para o controle do oídio, enquanto na área descoberta foram realizadas 17 aplicações para o controle de doenças fúngicas. Não houve incidência de doenças na avaliação realizada na floração, nos dois sistemas de cultivo; contudo, no período de maturação, houve decréscimos significativos de incidência de podridão ácida (-77,10%) e a severidade de podridão-da-uva-madura (-89,47%), podridão-cinzenta-da-uva (-57,56%) e podridão ácida (-84,54%) em função da cobertura plástica. De modo geral, as condições microclimáticas do cultivo protegido não permitiram o estabelecimento de míldio e diminuíram a incidência e severidade de podridões de cacho reduzindo as exigências e os custos com controle fitossanitário. Portanto, essa tecnologia pode apresentar-se como uma possibilidade de cultivo com menores impactos de contaminação para o ambiente, produtor e consumidor, desde que sejam consideradas as reduções de tratamentos fitossanitários. Isso fica evidente com os dados de acúmulo residual de fungicidas, que foi maior no cultivo protegido comparado ao convencional, de forma que o manejo fitossanitário deve ser diferenciado em relação ao cultivo convencional.

Comportamento pós-colheita de frutos de morangueiro após a aplicação pré-colheita de quitosana e acibenzolar-S-metil

O uso de indutores de resistência em plantas representa um método alternativo e promissor no controle de podridões pós-colheita de frutos. Assim sendo, foi conduzido um experimento na Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Câmpus Dois Vizinhos - PR, no ano de 2004, com objetivo de avaliar a aplicação pré-colheita de quitosana e acibenzolar-S-metil (ASM) sobre o comportamento pós-colheita de frutos de morangueiro da cultivar Aromas. O efeito da aplicação de quitosana (0,5; 1,0 e 2,0%) e de uma dose de ASM (0,0025%) foi verificado em relação à testemunha (água destilada) e ao tratamento-controle com aplicação de fungicidas. A aplicação na pré-colheita de quitosana, nas três doses avaliadas, retardou a maturação dos frutos, manteve maior firmeza de polpa e acidez titulável e diminuiu a perda de massa. Esses tratamentos também diminuíram a produção de etileno, o teor de açúcares redutores e mantiveram mais elevado os teores de polifenóis totais. A aplicação de quitosana, nas três doses avaliadas, induziu maior resistência das plantas a patógenos, resultando na diminuição de podridão dos frutos em pós-colheita. No entanto, a concentração de 2% de quitosana causou dano aos frutos na pós-colheita, elevando a taxa respiratória e o teor de açúcares redutores. O ASM teve efeito na retenção da acidez titulável e na redução de podridões, similar ao tratamento com fungicidas. A aplicação de quitosana e ASM na pré-colheita não interferiu na qualidade organoléptica dos frutos em pós-colheita.

Pathogenic attack and carbon reallocation in soybean leaves (Glycine max. L.): Reinitiation of the glyoxylate cycle as a defence reaction

Pathogenic attack by the fungus Botrytis cinerea (primary pathogen) on soybean leaves (Glycine max. L.; cv. Maple arrow) results in a hypersensitive response (necrotising infected leaves), in the establishment of local acquired resistance, as well as in the systemic induction of genes coding for pathogenesis-related proteins. It now appears that, concomitantly with these already well documented defence reactions, the pathogenic attack also induces the carbon reallocation mechanism based on the reinitiation of the glyoxylate cycle (pseudo-senescence of the infected leaves).

The role of petals in development of grey mould in strawberries

Studies were conducted in annual crops of strawberry (Fragaria x ananassa) (cv. Elsanta to assess the relative importance of petals as an inoculum source of grey mould, caused by Botrytis cinerea and to identify during which period of flower and fruit development the presence of petals has a significant effect on development of grey mould on fruits. In 1998, the incidence of B. cinerea on flower parts was assessed, and the symptoms of grey mould on fruits were characterised with regards to their starting point. The incidence of B. cinerea on petals was 65-85% of those flowers that harboured B. cinerea. The starting point of symptoms was located underneath the sepals in 65-85% of fruits with grey mould, and petals were present at this site in about 50% of the cases. In 1999, four field experiments were conducted to assess the effect of petal removal at different stages of flower and fruit development on incidence of grey mould. The incidence of grey mould on fruits with petals retained till harvest was circa 55% more than on fruits where petals were removed or had dropped naturally by the end of flowering, regardless of planting date or inoculum level of B. cinerea. The incidence of grey mould was hardly different between treatments where petals were removed at young flower stage, old flower stage, or green fruit stage. It is concluded that petals are an effective and stable source of inoculum for fruit infection by B. cinerea. Considering the high probability that retention of petals during fruit expansion and ripening results in fruit infection, the elimination of petals as an inoculum source appears worthwhile even when the incidence of petal retention on fruits is relatively low.

Gray mold severity and vase life of rose buds after pulsing with citric acid, salicylic acid, calcium sulfate, sucrose and silver thiosulfate

Gray mold of roses (Rosa hibrida) caused by Botrytis cinerea requires many management strategies for its control. The effect of pulsing rose cv. Kiss with solutions of citric acid, salicylic acid, sucrose, calcium sulfate, and silver thiosulfate (STS) on disease severity and vase life of the flowers was evaluated. The solutions were applied to cut stems at different stages of harvest, the variation in the opening stage of harvest did not affect the results. Pulsing with STS reduced the values of area under the disease progress curve (AUDPC) and of severity of disease by 15% and 55%, respectively, and increased the vase life of the flowers by 20%. Calcium sulfate consistently reduced AUDPC by 66% and maximum severity by 88%, and increased vase life of the flowers by 37%. Therefore, pulsing rose buds with solutions of STS and calcium sulfate is potentially useful in reducing losses due to gray mold after harvest and in extending the vase life.

Tratamento térmico solar da água para controle de fitopatógenos

Alguns microrganismos fitopatogênicos podem ser transportados pela água, que se constitui em importante e eficiente forma de disseminação. O controle de fitopatógenos pelo tratamento térmico da água infestada, utilizando a energia solar, constituiu o objetivo do trabalho. Quantificou-se a eficiência de um sistema automatizado de aquecimento solar desenvolvido para esta finalidade, baseado em processo misto de aquecimento da água em circuito fechado, com coletores planos e transmissão de calor por convecção natural e forçada. A automatização e a equalização da temperatura foram obtidas por termostatos localizados em diferentes pontos. Verificou-se boa eficiência do equipamento, trabalhando na temperatura de 60 ºC, tanto em rendimento de água processada como na eliminação do inóculo de fitopatógenos de importância econômica, como Botrytis cinerea, Colletotrichum spp., Fusarium spp., Pythium spp., Verticillium dahliae e Rhizoctonia solani. À exceção de F. oxysporum f. sp. phaseoli, os patógenos testados não sobreviveram ao tratamento térmico a temperaturas acima de 55 0C. A técnica mostrou-se promissora como uma opção na desinfestação da água para uso em irrigação de viveiros, casas de vegetação e diversas finalidades em pequenas ou médias propriedades agrícolas.

Variáveis climáticas associadas à incidência de mofo-cinzento em eucalipto

Com base em dados de infecção natural avaliou-se a incidência do mofo-cinzento, causado por Botrytis cinerea, em 14 clones de Eucalyptus spp. em relação às condições climáticas predominantes em um viveiro clonal localizado em Belo Oriente, Minas Gerais. A temperatura máxima, mínima e média, precipitação pluviométrica e umidade relativa do ar foram coletadas entre 1991 e 2004. A incidência da doença foi avaliada mensalmente em 2004 em todas as fases de produção de mudas clonais de eucalipto. A presença do patógeno foi avaliada na água coletada do efluente de fertirrigação. A incidência do mofo-cinzento correlacionou-se melhor e negativamente com a temperatura máxima. Os resultados indicaram que a temperatura máxima é a variável a ser monitorada para fins de previsão da doença, a qual apresenta alto risco de incidência quando a temperatura máxima registrada for inferior a 27 ºC. Dentre os 14 clones propagados em 2004, o clone 957 (híbrido de Eucalyptus urophylla) apresentou menor incidência da doença, sob condições de infecção natural. Observou-se que o fungo encontra-se comumente associado a mudas de eucalipto e que o desenvolvimento da epidemia é regulado por temperaturas amenas, uma vez que, condições de alta umidade relativa e presença de água livre no hospedeiro ocorrem constantemente, em virtude das freqüentes irrigações requeridas para produção de mudas. Constatou-se que a água reutilizada, coletada no efluente de irrigação, contém inóculo do patógeno.

Qualidade sanitária de grãos e frutos de amendoim comercializados no estado de Alagoas e identificação através de características culturais de espécies do gênero Aspergillus

A identificação de espécies fúngicas presentes em grãos e frutos de amendoim (Arachis hypogaea), bem como a caracterização cultural das espécies de Aspergillus detectadas, é um importante passo para a prevenção da presença de micotoxinas no substrato, garantindo a qualidade do produto, tanto para a comercialização in natura quanto já processado. A partir de grãos e frutos de amendoim comercializados, in natura ou processados, no estado de Alagoas foram isolados os fungos Aspergillus flavus, A. niger, A. ochraceus, A. parasiticus, Fusarium verticillioides (= F. moniliforme), F. equiseti, Rhizopus stolonifer, Botrytis cinerea, Penicillium italicum e Colletotrichum sp. De um modo geral, os grãos processados apresentaram menor incidência de fungos, diferindo estatisticamente dos grãos in natura, com destaque para as espécies A. flavus, A. parasiticus, F. verticillioides e F. equiseti. As espécies de Aspergillus foram identificadas com base nas características culturais, exibidas em meio de Czapek-ágar, e morfológicas, através de microscópio ótico. No oitavo dia de crescimento em meio de BDA, cada espécie apresentou diferenças quanto à taxa de crescimento durante o período de incubação, de acordo com a procedência das amostras dos grãos ou frutos.

Efeito da aplicação de silicato de cálcio e de cinza de casca de arroz sobre a incidência de fungos associados a manchas em sementes de arroz irrigado

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de silicato de cálcio e de cinza de casca de arroz (CCA) na incidência de fungos associados a manchas em sementes de arroz irrigado. Plantas de arroz foram submetidas à aplicação de silicato de cálcio ou CCA nas doses de 0, 51, 153, 256 e 357 kg ha-1de silício (Si). Dois experimentos foram conduzidos, sendo um na safra 2007/2008 e outro na safra 2008/2009 e, posteriormente, amostras de sementes foram analisadas em laboratório. Foram realizadas avaliações do Índice de Escurecimento de Sementes (IES), da concentração de Si no pericarpo das sementes e a determinação da diversidade dos fungos presentes nas sementes. Não houve efeito das duas fontes de Si empregadas, nas doses utilizadas nos dois experimentos no IES e na concentração de Si. Os fungos fitopatogênicos encontrados em ambos experimentos foram Alternaria padwickiii, Bipolarisoryzae, Botrytis cinerea, Curvularia lunata, Fusarium semitectum, F. solani, Microdochium oryzae, Nigrospora oryzae, Phoma sorghina e Pyriculariaoryzae. A incidência destes fungos não foi afetada pela aplicação das fontes de Si nas doses utilizadas.

Promoção de enraizamento de microestacas de um clone de Eucalyptus sp. por Trichoderma spp.

Este trabalho teve como objetivo o emprego de isolados antagonistas de fungos visando à promoção do enraizamento de microestacas de um clone de Eucalyptus sp. Utilizaram-se no teste de promoção de enraizamento de microestacas um isolado não-patogênico de Cylindrocladium spp. e mais três isolados antagonistas de Trichoderma spp. (E15, S2 e St), os quais apresentaram as melhores notas de antagonismo em teste in vitro, pelo método de confrontação direta contra isolado patogênico de Cylindrocladium spp., sendo inoculados no substrato de desenvolvimento das microestacas sob condições de estufa. Observou-se aumento de sobrevivência das microestacas na presença dos isolados de Trichoderma spp. e Cylindrocladium spp., em comparação com a testemunha, em ambiente naturalmente infestado por Botrytis cinerea. O tratamento com os isolados ST, E15 e S2 de Trichoderma spp. e Cyl de Cylindrocladium spp. aumentou a sobrevivência de microestacas de Eucalyptus sp. O isolado E15 promoveu o enraizamento de microestacas, apresentando aumento significativo na porcentagem de enraizamento (62,25%) em relação ao tratamento-testemunha (28,77%).

The significance of volatile antifungal metabolites produced by trichomerma harzianum biotype Th4, in green-mould disease of commercial mushroom crops /

The aggressive mushroom competitor, Trichoderma harzianum biotype Th4, produces volatile antifungal secondary metabolites both in culture and during the disease cycle in compost. Th4 cultures produced one such compound only when cultured in the presence of Agaricus bisporus mycelium or liquid medium made from compost colonised with A. bisporus. This compound has TLC and UVabsorption and characteristics indicating that it belongs to a class of pyrone antibiotics characterised from other T. harzianum biotypes. UV absorption spectra indicated this compound was not 6-pentyl-2H-pyran-one (6PAP), the volatile antifungal metabolite widely described in Th1. Furthermore, this compound was not produced by Th1 under any culture conditions. Mycelial growth of A. bisporus, Botrytis cinerea and Sclerotium cepivorum was inhibited in the presence of this compound through volatility , diffusion and direct application. This indicates that Th4 produces novel, volatile, antifungal metabolites in the presence of A. bisporus that are likely involved in green mould disease of mushroom crops.

Contrasting effects of necrotrophic and biotrophic plant pathogens on the aphid Aphis fabae

Phytophagous insects have to contend with a wide variation in food quality brought about by a variety of factors intrinsic and extrinsic to the plant. One of the most important factors is infection by plant pathogenic fungi. Necrotrophic and biotrophic plant pathogenic fungi may have contrasting effects on insect herbivores due to their different infection mechanisms and induction of different resistance pathways, although this has been little studied and there has been no study of their combined effect. We studied the effect of the biotrophic rust fungus Uromyces viciae-fabae (Pers.) Schroet (Basidiomycota: Uredinales: Pucciniaceae) and the necrotrophic fungus Botrytis cinerea Pers. (Ascomycota: Helotiales: Sclerotiniaceae) singly and together on the performance of the aphid Aphis fabae Scop. (Hemiptera: Aphididae) on Vicia faba (L.) (Fabaceae). Alone, botrytis had an inhibitory effect on individual A. fabae development, survival and fecundity, while rust infection consistently enhanced individual aphids’ performance. These effects varied in linear relation to lesion or pustule density. However, whole-plant infection by either pathogen resulted in a smaller aphid population of smaller aphids than on uninfected plants, indicating a lowering of aphid carrying capacity with infection. When both fungi were applied simultaneously to a leaf they generally cancelled the effect of each other out, resulting in most performance parameters being similar to the controls, although fecundity was reduced. However, sequential plant infection (pathogens applied five days apart) led to a 70% decrease in fecundity and 50% reduction in intrinsic rate of increase. The application of rust before botrytis had a greater inhibitory effect on aphids than applying botrytis before rust. Rust infection increased leaf total nitrogen concentration by 30% while infection by botrytis with or without rust led to a 38% decrease. The aphids’ responses to the two plant pathogens individually is consistent with the alteration in plant nutrient content by infection and also the induction of different plant defence pathways and the possible cross-talk between them. This is the first demonstration of the complex effects of the dual infection of a plant by contrasting pathogens on insect herbivores. Key words: Vicia faba, Botrytis cinerea, Uromyces viciae-fabae, tripartite interactions, induced resistance