Identificação de marcadores RAPD ligados a um gene de resistência ao cancro da haste da soja

O cancro da haste da soja (Glycine max) é uma importante doença causada pelo fungo Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis/Phomopsis phaseoli f. sp. meridionalis. Visando identificar marcadores RAPD associados a genes de resistência ao cancro da haste, causado pelo isolado CH8, presentes na linhagem UFV 91-61, foi realizado, inicialmente, um estudo sobre a herança da resistência, por meio do cruzamento desta linhagem com a variedade suscetível Paranaíba. Os resultados indicaram que um gene dominante controla a resistência a este isolado. Através de análises com marcadores moleculares na população F2 foram identificados dois marcadores RAPD produzidos pela amplificação do primer OPAB19. Os dois fragmentos de DNA de aproximadamente 1.150 e 1.320 pb produzidos por este primer estão ligadas em fases de repulsão e acoplamento, respectivamente, a uma distância de 4,7 cM do gene de resistência da linhagem UFV 91-61. Estes marcadores poderão ser usados para monitorar a introgressão deste gene em cultivares de soja adaptados e abre a possibilidade de uma sistemática procura de marcadores ligados a outros genes de resistência para o cancro da haste da soja, os quais poderiam ser posteriormente piramidados num único background genético.

Análise molecular de segmento do RNA2 de comovirus isolados de soja no estado do Paraná

Nas áreas produtoras de feijão (Phaseolus vulgaris) do Estado do Paraná observa-se anualmente a ocorrência do vírus do mosaico em desenho do feijoeiro (Bean rugose mosaic virus, BRMV), principalmente em infecções mistas com o vírus do mosaico dourado do feijoeiro (Bean golden mosaic virus, BGMV), acarretando maior severidade de sintomas e causando perdas na produção. Recentemente constatou-se a presença do vírus do mosaico severo do caupi (Cowpea severe mosaic virus, CPSMV) associado a sintomas de queima do broto em plantações de soja (Glycine max) na região de Londrina, sendo este um fato novo no Estado. Neste trabalho, parte do RNA2 de dois comovirus isolados de soja no Paraná foram clonados e sequenciados, sendo 600 pares de bases (pb) do BRMV-PR e 594 pb do CPSMV-PR. Posteriormente, as seqüências correspondentes de aminoácidos foram comparadas com seis seqüências de vírus do gênero Comovirus depositadas no GenBank. Com base nestes dados observou-se que o segmento do RNA2 do isolado CPSMV-PR apresentou homologia de 85% com parte de uma seqüência já conhecida do RNA2 do CPSMV, enquanto que o segmento do RNA2 do isolado BRMV-PR apresentou homologia de 39% com o CPSMV, e de 44% com o Bean pod mottle virus (BPMV). Este trabalho apresenta pela primeira vez dados de sequenciamento parcial do BRMV, o que poderá contribuir para sua completa caracterização molecular e para o estabelecimento de estratégias para obtenção de plantas resistentes ao vírus.

Análise de restrição de DNA ribossomal amplificado (ARDRA) pode diferenciar Fusarium solani f. sp. phaseoli de F. solani f. sp. glycines

Métodos moleculares têm sido utilizados para caracterizar a diversidade entre isolados de Fusarium spp. patogênicos e não patogênicos a uma cultura e, para determinar relações genéticas entre formae speciales. Testes de patogenicidade realizados em soja (Glycine max) e feijoeiro (Phaseolus vulgaris) com 17 isolados de Fusarium solani não demonstraram especificidade de hospedeiros. Utilizou-se a técnica ARDRA (Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis) para analisar a região ITS1 - 5,8S rDNA - ITS2, amplificada com os primers ITS5 e ITS4. Os produtos amplificados foram digeridos com as enzimas de restrição Hae III e Msp I. Os padrões de bandas gerados pela digestão com a enzima Hae III permitiram diferenciar três grupos entre os isolados de F. solani, sendo um grupo específico para isolados de F. solani f. sp. phaseoli com 100% de similaridade entre os 11 isolados. Entre os isolados de F. solani f. sp glycines foram observados dois padrões distintos de restrição. A técnica de ARDRA utilizando a enzima Hae III apresenta, portanto, potencial para utilização como um marcador para diferenciação entre as formae specialesphaseoli e glycines, dentro do complexo F. solani.

Compatibilidade vegetativa de nit-mutantes de Fusarium solani patogênicos e não-patogênicos ao feijoeiro e à soja

Este trabalho objetivou determinar o grau de relacionamento entre 18 isolados de Fusarium solani f. sp. phaseoli e F. solani f. sp. glycines. A maioria destes isolados (14) demonstrou inespecificidade de hospedeiro sendo patogênicos ao feijoeiro (Phaseolus vulgaris) e a soja (Glycine max). Grupos de compatibilidade vegetativa de nit-mutantes destes isolados foram então determinados. Utilizou-se, como indutor de mutação, o clorato de potássio (KClO3), sendo estes nit-mutantes justapostos sobre meio mínimo contendo NAN0(3) para verificar a formação de heterocariose. Dos 18 isolados de F. solani, 13 foram reunidos em um único GCV. Neste grupo os isolados nit-mutantes F42, f. sp. phaseoli e F46, f. sp. glycines, foram compatíveis entre si. Três isolados constituíram em membros únicos de GCVs diferentes, sendo um destes isolados considerado auto-incompatível. Encontrou-se, portanto, compatibilidade vegetativa entre isolados de F. solani f. sp. phaseoli e F. solani f. sp. glycines. Esta compatibilidade pode ser uma justificativa para existência de isolados patogênicos a ambas culturas.

Progress of soybean charcoal rot under tillage and no-tillage systems in Brazil

The increase in incidence of charcoal rot caused by Macrophomina phaseolina on soybeans (Glycine max) was followed four seasons in conventional and no-till cropping systems. In the 1997/98 and 2000/01 seasons, total precipitation between sowing and harvest reached 876.3 and 846.9 mm, respectively. For these seasons, disease incidence did not differ significantly between the no-till and conventional systems. In 1998/99 and 1999/00 precipitation totaled 689.9 and 478.3 mm, respectively. In 1998/99, in the no-till system, the disease incidence was 43.7% and 53.1% in the conventional system. In 1999/00 the final incidence was 68.7% and 81.2% for the no-till and conventional systems, respectively. For these two seasons, precipitation was lower than that required for soybean crops (840 mm), and the averages of disease incidence were significantly higher in the conventional system. The concentration of microsclerotia in soil samples was higher in samples collected in conventional system at 0 - 10 cm depth. However, analysis of microsclerotia in roots showed that in years with adequate rain no difference was detected. In dry years, however, roots from plants developed under the conventional system had significantly more microsclerotia. Because of the wide host range of M. phaseolina and the long survival times of the microsclerotia, crop rotation would probably have little benefit in reducing charcoal rot. Under these study conditions it may be a better alternative to suppress charcoal rot by using the no-till cropping system to conserve soil moisture and reduce disease progress.

Nematode community, trophic structure and population fluctuation in soybean fields

Temporal (monthly in three fields for 12 months) and spatial (once in 23 fields during March-April) samplings were conducted in the major soybean (Glycine max)-growing region of the Brazilian Federal District. Fifty-three nematode genera were found in both samplings, but 13 were detected only by the temporal sampling, and one only by the spatial sampling. Fifty-three percent were plant-parasites, 35% were bacterivores, and about 12% were fungivores, predators and omnivores constituted the community that was dominated by the genera Helicotylenchus (40% of total abundance), Acrobeles (15%), Cephalobus (7.6%), Meloidogyne(5.6%) and Pratylenchus (4.9%). Heterodera glycines was not found in this study. There were no differences in ten ecological measurements [Ds, H', Es, T, FF/BF, (FF+BF)/PP, MI, PPI, mMI, and Dorylaimida (%)] between the two sampling types, but differences in indexes d and J'. Plant parasite populations dropped at the end of the crop cycle, remained at low levels during the dry season and the seedling period, then increased again in the crop-growing season. Fungivores maintained their low populations throughout the year, increasing only in June and July, the post-harvest period, when soil fungi decomposed root tissue. The population of bacterivores slightly declined during the dry season and the initial rainy season, but peaked in the middle of the rainy season, apparently associated with soil humidity. In the five most abundant nematodes, those of Acrobeles and Pratylenchus were more populous in wet soils, Cephalobus and Meloidogyne adapted well in dry soils, but Helicotylenchus survived abundantly in a wide range of soil moisture.

Genotypic diversity among brazilian isolates of Macrophomina phaseolina revealed by RAPD

Macrophomina phaseolina has been considered one of the most prevalent soybean (Glycine max) pathogens in Brazil. No genetic resistance has been determined in soybean and very little is known about the genetic diversity of this pathogen in tropical and sub-tropical regions. Fifty-five isolates from soybean roots were collected in different regions and analyzed through RAPD for genetic diversity. The UPGMA cluster analysis for 74 loci scored permitted identification of three divergent groups with an average similarity of 99%, 92% and 88%, respectively. The three groups corresponded to 5.45%, 59.95% and 34.6%, respectively of all isolates used. A single plant had three different haplotypes, while 10.9% of the analyzed plants had two different haplotypes. In another study the genetic similarity was evaluated among isolates from different hosts [soybean, sorghum (Sorghum bicolor), sunflower (Helianthus annuus), cowpea (Vigna unguiculata), corn (Zea mays) and wheat (Triticum aestivum)] as well as two soil samples from native areas. Results showed that more divergent isolates originated from areas with a single crop. Isolates from areas with crop rotation were less divergent, showing high similarity values and consequently formed the largest group. Amplification of the ITS region using primers ITS1 and ITS4 produced only one DNA fragment of 620 bp. None of the isolates were differentiated through PCR-RFLP. Our results demonstrated genetic variability among Brazilian isolates of M. phaseolina and showed that one single root can harbor more than one haplotype. Moreover, cultivation with crop rotation tends to induce less specialization of the pathogen isolates. Knowledge of this variation may be useful in screening soybean genotypes for resistance to charcoal rot.

Identification of Rhizoctonia solani associated with soybean in Brazil by rDNA-ITS sequences

The aim of this study was to identify isolates of Rhizoctonia solani causing hypocotyl rot and foliar blight in soybean (Glycine max) in Brazil by the nucleotide sequences of ITS-5.8S regions of rDNA. The 5.8S rDNA gene sequence (155 bp) was highly conserved among all isolates but differences in length and nucleotide sequence of the ITS1 and ITS2 regions were observed between soybean isolates and AG testers. The similarity of the nucleotide sequence among AG-1 IA isolates, causing foliar blight, was 95.1-100% and 98.5-100% in the ITS1 and ITS2 regions, respectively. The nucleotide sequence similarity among subgroups IA, IB and IC ranged from 84.3 to 89% in ITS1 and from 93.3 to 95.6% in ITS2. Nucleotide sequence similarity of 99.1% and 99.3-100% for ITS1 and ITS2, respectively, was observed between AG-4 soybean isolates causing hypocotyl rots and the AG-4 HGI tester. The similarity of the nucleotide sequence of the ITS-5.8S rDNA region confirmed that the R. solani Brazilian isolates causing foliar blight are AG-1 IA and isolates causing hypocotyl rot symptoms are AG-4 HGI. The ITS-5.8S rDNA sequence was not determinant for the identification of the AG-2-2 IIIB R. solani soybean isolate.

Reação de cultivares de soja à podridão vermelha da raiz causada por Fusarium solani f. sp. glycines

A podridão vermelha da raiz, causada por Fusarium solani f. sp. glycines, é considerada uma das doenças mais severas de soja (Glycine max) no Sul do Brasil. Este trabalho avaliou a reação de 30 genótipos de soja em experimentos conduzidos em câmara de crescimento, na Embrapa Trigo, Passo Fundo, RS. Inoculou-se o fungo nos genótipos pelo método "palito-de-dente", através da introdução de uma ponta de palito colonizada pelo fungo no hipocótilo de cada plântula e pelo método "grão de sorgo", em que o inóculo, constituído de grãos de sorgo (Sorghum bicolor) colonizados, foi colocado ao redor do colo da planta. Avaliaram-se os sintomas na parte aérea e no sistema radicular. Para ambos métodos de inoculação, houve diferenças entre genótipos e a amplitude de reação variou de resistência moderada à alta suscetibilidade. Os genótipos BRS 66, BRS 137 e BRS 138, pelo método "palito-de-dente", e IAS 5 e BRS 137, pelo método "grão de sorgo", foram considerados moderadamente resistentes. Os genótipos Embrapa 59, CEP 12-Cambará, Ipagro 21, FT-Guaíra, FT-Abyara, BR-4 e FT-2003 foram moderadamente suscetíveis (MS) pelo método "palito-de-dente", enquanto Ivorá, RS 7-Jacuí, Fepagro RS-10, BR-16, CD 203, BR-4, CEP 20-Guajuvira, BRS 154, BRS 138 e Cobb foram MS pelo método "grão de sorgo". Por outro lado, Bragg, CD 205, RS 5-Esmeralda, RS 9- Itaúba, IAS 4, Ocepar 14, CD 201, FT 2011, FT-Saray, BRS 153 e FT-2004 foram suscetíveis em ambos os métodos usados.

Avaliação de danos causados por duas estirpes do Soybean mosaic virus em duas cultivares de soja

Este estudo objetivou determinar os efeitos, em duas cultivares de soja (Glycine max), causados por duas estirpes do Soybean mosaic virus (SMV) e da idade das plantas na inoculação em relação a parâmetros ligados ao rendimento. Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, nos quais as cultivares BRS 183 e UFV-16 Capinópolis foram inoculadas, mecânica e isoladamente, com as estirpes G1 e G5 do SMV, em três diferentes idades após a emergência. Os experimentos foram instalados segundo um delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições. Foram avaliados diferentes características relacionadas à produção e qualidade de grãos e constatou-se que: (i) as duas estirpes causam danos sobre diferentes características ligadas ao rendimento e manchas nas sementes; (ii) a estirpe G1 é mais severa que a estirpe G5; (iii) a idade da planta na inoculação do SMV afeta o nível de danos; (iv) a porcentagem de sementes manchadas e o grau de mancha ocorrem com diferentes intensidades de acordo com o ambiente, cultivar, estirpe e idade da planta na inoculação. As características em cada combinação de peso de matéria seca e peso de grãos, peso de raiz e volume de raiz, porcentagem de sementes manchadas e grau de manchas, apresentaram correlações significativas nas duas cultivares, permitindo que se faça opção por apenas uma característica de cada combinação, para avaliar as perdas em plantas infetadas.

Effect of organic amendments on sclerotial germination, mycelial growth, and Sclerotium rolfsii-induced diseases

The addition of organic residues to soil is an option to control some soil-borne diseases. Benzaldehyde and powders of kudzu (Pueraria lobata), velvetbean (Mucuna deeringiana), and pine-bark (Pinus elliottii and P. taeda) added to soil could reduce certain soil-borne diseases. This study evaluated the effects of benzaldehyde and the dried powders of kudzu, velvetbean, and pine-bark as soil amendments on germination and formation of sclerotia, on mycelial growth of Sclerotium rolfsii, on plant survival, and disease incidence. The data showed that high amounts of benzaldehyde (0.4 ml kg-1 of soil) and velvetbean (100 g kg-1) inhibited S. rolfsii mycelial growth and sclerotium germination. However, low amounts of benzaldehyde (0.1 ml kg-1), kudzu (25 g kg-1), and pine-bark (25 g kg-1) stimulated mycelial growth and sclerotium germination. Kudzu (25-100 g kg-1) and velvetbean (25-100 g kg-1) inhibited the formation of sclerotia. Nevertheless, benzaldehyde at 0.2 and 0.4 ml kg-1 stimulated the formation of sclerotia. Kudzu (50 and 100 g kg-1) and pine-bark (50 g kg-1) favored the colonization of sclerotia by Trichoderma sp. The numbers of soybean (Glycine max) plants were higher and diseased plants were lower than the non-amend soil in the following treatments: kudzu (50 and 100 g kg-1), velvetbean (50 and 100 g kg-1), and pine-bark (50 g kg-1). Disease severity on tomato (Lycopersicon esculentum) plants was low in soil treated with kudzu or velvetbean (30 and 35 g kg-1) and pine-bark (35 g kg-1). Dried powders of kudzu, velvetbean, or pine-bark added to soil can reduce disease by reducing pathogen inoculum.

Efeitos protetor, curativo e erradicante de fungicidas no controle da ferrugem da soja causada por Phakopsora pachyrhizi, em casa de vegetação

Os efeitos protetor, curativo e erradicante de fungicidas sistêmicos (azoxystrobin 50 g i.a./ha + nimbus 0,5%, carbendazin 250 g i.a./ha, tebuconazole 100 g i.a./ha, difenoconazole 50 g i.a./ha e epoxiconazole 25 g i.a./ha + pyraclostrobin 66,5 g i.a./ha) foram avaliados em plantas de soja (Glycine max) inoculadas com suspensão de uredósporos de Phakopsora pachyrhizi, em casa de vegetação. Para avaliar o efeito protetor, as plantas foram tratadas com os fungicidas e inoculadas quatro, oito e 14 dias após o tratamento. Os efeitos curativo e erradicante foram avaliados em plantas previamente inoculadas com uma suspensão de uredósporos e tratadas com os fungicidas após dois, quatro e oito dias. A severidade foi quantificada 16 dias após as inoculações. Com exceção do fungicida carbendazin, os demais apresentaram efeito protetor com controle acima de 90%, até oito dias após o tratamento. Plantas inoculadas 14 dias após o tratamento com carbendazin apresentaram severidade estatisticamente semelhante à testemunha sem controle, enquanto as plantas tratadas com os fungicidas dos grupos dos inibidores da biossíntese de ergosterol e com as estrobilurinas apresentaram controle acima de 60%. Nenhum produto mostrou efeito erradicante, quando aplicado durante o período de incubação da doença, no entanto, todos os fungicidas reduziram a severidade da doença e a viabilidade dos uredósporos. Com exceção do carbendazin, todos os fungicidas inibiram acima de 60% a germinação de uredósporos, quando aplicados até oito dias após a inoculação, no período de incubação da doença.

Fungitoxicidade, atividade elicitora de fitoalexinas e proteção de pepino contra Colletotrichum lagenarium, pelo extrato aquoso de Eucalyptus citriodora

Compostos secundários presentes em plantas medicinais podem desempenhar funções importantes em interações planta-patógeno, através de ação antimicrobiana direta ou ativando mecanismos de defesa de outras plantas que venham a ser tratadas com esses compostos. Com o objetivo de verificar o potencial de eucalipto (Eucalyptus citriodora) no controle alternativo de antracnose em pepino (Cucumus sativus), extrato aquoso (EA) desta essência florestal, autoclavado ou não autoclavado, nas concentrações de 0,1, 1, 5, 10, 15, 20 e 25% foi utilizado nos seguintes ensaios: indução de fitoalexinas em mesocótilos estiolados de sorgo (Sorghum bicolor) e em cotilédones de soja (Glycine max); fungitoxicidade in vitro sobre conídios de Colletotricum lagenarium; indução de resistência local ou sistêmica em plantas de pepino. Água e Bion foram utilizados como tratamentos controle. Os resultados indicaram que os EAs autoclavados e não autoclavados induziram a síntese de fitoalexinas em sorgo a partir da concentração de 1%. Em soja ocorreu síntese de gliceolina a partir de 10% e 15% dos EAs autoclavados e não autoclavados, respectivamente. Houve inibição total na germinação de esporos e formação de apressórios de C. lagenarium em concentrações de 20% e 1% do EA autoclavado, respectivamente. Para o extrato não autoclavado houve 75% de inibição da germinação de esporos em 25% do EA e inibição total da formação de apressórios em 15% do EA. Baseado no parâmetro tamanho de lesão, o extrato aquoso de E. citriodora, não autoclavado, apresenta potencial para induzir resistência local em pepino contra C. lagenarium.

Escala diagramática para a quantificação do complexo de doenças foliares de final de ciclo em soja

A ocorrência das doenças foliares de final de ciclo em soja (Glycine max) causadas pelos fungos Septoria glycines e Cercospora kikuchii é facilmente observada no campo. Entretanto, são necessárias informações precisas sobre a quantificação de danos e perdas na produtividade. A falta de um método padrão de quantificação visual para essas doenças pode levar a estimativas imprecisas da severidade das mesmas, induzindo a conclusões erradas. Com o objetivo de elaborar uma escala diagramática para quantificar a severidade dessas doenças, foram coletadas em campo, folhas apresentando diferentes níveis de severidade. A área de cada folha e sua correspondente severidade foram determinadas e, obedecendo-se a "Lei do estímulo de Weber-Fechner", foi elaborada uma escala com os níveis de severidade de doença: 2,4; 15,2; 25,9; 40,5 e 66,6%. A validação foi realizada por nove avaliadores, sem experiência na avaliação das doenças de final de ciclo, os quais estimaram a severidade de 30 folhas de soja com sintomas destas doenças. A precisão das avaliações variou de acordo com o avaliador (0,84

Efeitos da rotação de cultura, de cultivares e da aplicação de fungicida sobre o rendimento de grãos e doenças foliares em soja

A rotação de culturas é um método eficiente e de baixo custo para o controle de doenças de final de ciclo (DFC) da soja (Glycine max). Em experimentos de campo, nas safras 1998/99 e 2000/01, avaliaram-se os efeitos da rotação de culturas de verão, com os sistemas soja e milho (Zea mays), de diferentes ciclos e cultivares de soja e da aplicação de fungicidas, sobre a ocorrência e intensidade das DFC. Na safra 98/99, detectou-se diferença significativa no rendimento de grãos na comparação da média dos dois sistemas (soja/soja e soja/milho), devido, principalmente, ao controle da podridão-parda da haste, que causou danos em monocultura. Não houve diferença significativa para o uso de fungicida na parte aérea na safra 98/99 para o rendimento. Na safra 00/01 não houve efeito significativo da rotação para intensidade de oídio e DFC. A aplicação de fungicidas proporcionou menor severidade do oídio e das DFC, diferindo significativamente da testemunha em todos as cultivares. Em relação à severidade do oídio e das DFC houve diferenças significativas para a aplicação de fungicida. A maior resposta em rendimento de grãos foi obtida nas cultivares suscetíveis ao oídio. Os maiores rendimentos de grãos foram detectados quando a soja foi cultivada em rotação com o milho e com a aplicação de fungicidas, principalmente nas cultivares suscetíveis ao oídio, e na safra 00/01 devido a maior precipitação pluvial onde houve maior severidade de DFC.