Diagrammatic scale for assessment of soybean rust severity

A diagrammatic scale to assess soybean (Glycine max) rust severity, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, was developed in this study. Leaflets showing different severity levels were collected for determination of the minimum and maximum severity limits; intermediate levels were determined according to "Weber-Fechner's stimulus-response law". The proposed scale showed the levels of 0.6; 2; 7; 18; 42, and 78.5%. Scale validation was performed by eight raters (four inexperienced and four experienced), who estimated the severity of 44 soybean leaflets showing rust symptoms, with and without the use of the scale. Except for rater number eight, all showed a tendency to overestimate severity without the aid of the diagrammatic scale. With the scale, the raters obtained better accuracy and precision levels, although the tendency to overestimate was maintained. Experienced raters were more accurate and precise than inexperienced raters, and assessment improvements with the use of the scale were more significant for inexperienced raters.

Dried powders of velvetbean and pine bark added to soil reduce Rhizoctonia solani-induced disease on soybean

Diseases induced by Rhizoctonia solani, like damping-off and root and stem rot on soybean (Glycine max), are a serious problem around the world. The addition of some organic material to soil is an alternative control for these diseases. In this study, benzaldehyde and dried powders of kudzu (Pueraria lobata), velvetbean or mucuna (Mucuna deeringiana), and pine bark (Pinus spp.) were used in an attempt to improve soybean plant growth and to reduce the disease R. solani (AG-4) causes on soybean. Benzaldehyde (0.1-0.4 mL/kg of soil) and velvetbean (25-100 g/kg) significantly (P < 0.05) reduced mycelial growth of R. solani in laboratory tests. In greenhouse experiments, the percentage of non-diseased plants was higher in treatments with pine bark and velvetbean (50-100 g/kg). In soil treated with kudzu (r²=0.91) or velvetbean (r²=0.94), increasing rates of these amendments tended to increase plant fresh mass. In microplot field conditions, soil amended with velvetbean (r²=0.85) and pine-bark (r²=0.61) significantly reduced disease on soybean. Numbers of Bacillus megaterium (r²=0.87) and Trichoderma hamatum (r²=0.92) and hydrolysis of fluorescein diacetate (r²=0.91) were higher in soil amended with increasing rates of velvetbean, indicating an increase in microbial activity. From this study it is concluded that dried powders of velvetbean and pine bark added to soil can reduce Rhizoctonia-induced disease on soybean.

Efeito do tempo e da temperatura de incubação de juvenis do segundo estádio (J2) no teor de lipídio corporal e no parasitismo de Meloidogyne javanica em soja

A temperatura ambiente e o teor de lipídio no corpo do juvenil do segundo estádio (J2) de Meloidogyne sp. afetam seu parasitismo no hospedeiro. Assim, neste trabalho estudou-se a relação do teor de lipídio corporal e da temperatura com o período de incubação do J2 de Meloidogyne javanica em água e o parasitismo em soja. O teor de lipídio no J2 diminuiu significativamente em cada período de incubação no intervalo de 2 a 12 dias. Entretanto, a patogenicidade dos J2 foi mantida até 12 dias de incubação, porém com redução de 67,36%, 82,75% e 86,09% no número de J2 penetrados, fêmeas e massa de ovos, respectivamente. Em outro ensaio, os J2 foram incubados em água com temperaturas fixas de 5 ºC, 10 ºC e 28 ºC, e por 10 horas em temperaturas variadas de 5 ºC ou 10 ºC complementadas com 14 h a 28 ºC. A patogenicidade em soja foi realizada a cada 5 dias de incubação durante 20 dias. O aumento do período de incubação dos J2 de M. javanica nas temperaturas contínuas de 5 e 28 ºC reduziram a penetração, número de fêmeas, massas de ovos, total de ovos e ovos por grama de raiz. A incubação contínua dos J2 a 10 ºC por qualquer período não afetou a penetração e proporcionou pequena redução no número de fêmeas e na reprodução ao longo dos 20 dias de incubação. Quando os J2 foram expostos a 28 ºC por 14 h as variáveis avaliadas comportaram-se semelhantemente à exposição contínua de 24 h a 28ºC.

Models and applications for risk assessment and prediction of Asian soybean rust epidemics

Asian rust of soybean [Glycine max (L.) Merril] is one of the most important fungal diseases of this crop worldwide. The recent introduction of Phakopsora pachyrhizi Syd. & P. Syd in the Americas represents a major threat to soybean production in the main growing regions, and significant losses have already been reported. P. pachyrhizi is extremely aggressive under favorable weather conditions, causing rapid plant defoliation. Epidemiological studies, under both controlled and natural environmental conditions, have been done for several decades with the aim of elucidating factors that affect the disease cycle as a basis for disease modeling. The recent spread of Asian soybean rust to major production regions in the world has promoted new development, testing and application of mathematical models to assess the risk and predict the disease. These efforts have included the integration of new data, epidemiological knowledge, statistical methods, and advances in computer simulation to develop models and systems with different spatial and temporal scales, objectives and audience. In this review, we present a comprehensive discussion on the models and systems that have been tested to predict and assess the risk of Asian soybean rust. Limitations, uncertainties and challenges for modelers are also discussed.

Powders of kudzu, velvetbean, and pine bark added to soil increase microbial population and reduce Southern blight of soybean

Southern blight (Sclerotium rolfsii) of soybean (Glycine max) is an important disease throughout the world. Some soil amendments can reduce disease levels by improving soil microbial activity. The main goals of this study were to investigate the effects of soil amendments such as dried powders of kudzu (Pueraria lobata), velvetbean (Mucuna deeringiana), and pine bark (Pinus taeda), on soil microbial population and disease caused by S. rolfsii on soybean. Pine bark, velvetbean (mucuna) and kudzu (25 g kg-1) added to soil were effective in reducing disease incidence [non-amended (NA) ~ 39%; amended (A) ~ 2 to 11%)]. Bacillus megaterium was the bacteria most frequently isolated in soils with velvetbean or kudzu (NA ~ log 5.7 CFU g-1 of dried soil; A ~ log 6.2). Soils with velvetbean and kudzu stimulated increase in population of Enterobacter aerogenes (NA ~ log 3; A ~ log 5.1-5.8). Pseudomonas putida population was higher in A than in NA (NA ~ log 4; A ~ log 5.5), and was negatively correlated (r = -0.83, P = 1%) to disease incidence. Soil amended with kudzu and pine bark stimulated increases in populations of Trichoderma koningii (NA ~ log 1.6; A ~ log 2.9) and Penicillium citreonigrum (NA ~ log 1.3; A ~ log 2.6), respectively. Penicillium herquei soil population increased with addition of kudzu (NA ~ log 1.2; A, ~ log 2.5). These microorganisms are antagonists of soil-borne pathogens. Powders of velvetbean, kudzu, and pine bark can increase antagonistic population in soil and reduce disease.

Variabilidade fisiológica em populações de Meloidogyne paranaensis

Comparou-se a capacidade reprodutiva de duas populações de Meloidogyne paranaensis, originárias de plantas de soja (Mp-s) e de cafeeiro (Mp-c), em diferentes hospedeiros. A população Mp-s apresentou maior capacidade reprodutiva que a Mp-c, apresentando fator de reprodução superior em tomateiro e em duas cultivares de soja, porém em cafeeiro a Mp-c reproduziu melhor. Em tomateiro 'Santa Clara', ambas reproduziram significativamente mais que nos outros hospedeiros e não houve diferença entre as cultivares de soja 'MS/BR 34' e 'Fepagro RS 10'. Contudo, maior número de populações deverá ser estudado.

Métodos de inoculação para quantificação de resistência em soja a Fusarium solani f. sp. glycines, em casa-de-vegetação

A síndrome da morte súbita (SMS), causada por Fusarium solani f. sp. glycines, tem se mostrado uma das mais importantes doenças da soja, devido aos prejuízos provocados e à dificuldade de controle. Este trabalho teve como objetivo selecionar os métodos de inoculação mais eficientes para a avaliação de resistência genética de genótipos de soja à SMS. Foram realizados dois experimentos em delineamento de blocos casualizados, sendo seis tratamentos e 12 repetições, no primeiro experimento, e seis tratamentos e 16 repetições, no segundo. Cada parcela foi constituída por um vaso contendo uma planta de soja da cultivar FT Estrela, altamente suscetível à SMS e outra planta de "Conquista", moderadamente resistente. As plantas foram avaliadas quanto à incidência e à severidade da SMS a cada três dias e durante 15 dias, com início no 15 dia após a emergência. A partir dos resultados, foi estimada a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) para os tratamentos. As inoculações com grãos de sorgo e milho colonizados pelo patógeno foram mais eficientes em causar doença, no primeiro experimento, e com grãos de milho, no segundo. Entretanto, nos dois experimentos, apenas a inoculação com grãos de milho foi capaz de separar a reação das cultivares quanto à resistência à SMS, de acordo com o teste de Tukey (P<0,05). Desse modo, a inoculação com grãos de milho pode ser indicada para avaliações da reação de genótipos de soja à SMS, em casa-de-vegetação.

Eventos dos processos de pré-penetração, penetração e colonização de Phakopsora pachyrhizi em folíolos de soja

Técnicas de Microscopia de luz e eletrônica de varredura (MEV) foram utilizadas para acompanhar o desenvolvimento de Phakopsora pachyrhizi desde a inoculação de urediniósporos até a formação de soros urediniais em folíolos de soja. Gotas com 50 µL de suspensão com 3x10(4) urediniósporos.mL-1 foram depositadas sobre folíolos destacados de sete cultivares e duas PIs (PI 230970 e PI459025), que foram acondicionados em bandejas e incubados em BOD a 23 ± 2 ºC. Foram retiradas amostras em tempos de 4 a 240h após a inoculação (h.a.i.). Amostras foram submetidas ao clareamento em ácido acético/etanol absoluto (1:1, v/v), e a preparação para MEV. Nas PI 429025 e PI 230970 observou-se as mais baixas porcentagens de germinação de urediniósporos (20 a 35 %) e formação de apressórios (11 a 23,5 %), respectivamente. Nestes genótipos, a formação de apressório iniciou-se com 6 horas, enquanto nos demais, com 4 horas. Na cultivar BRS 154 observou-se a maior porcentagem de germinação (85,5 %) e maior porcentagem de formação de apressórios (66,5 %). Nas outras cultivares, as taxas de germinação encontradas variaram de 42 a 73,5 % e as de formação de apressório de 21,5 a 60,5 %. Em MEV foi possível observar vários dos eventos de pré e pós-penetração os quais apresentaram diferenças, em relação às informações já observadas na literatura.

Hospedeiros alternativos de Xanthomonas campestris pv. viticola

Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv), que causa o cancro bacteriano da videira, sobrevive em plantas infectadas, epifiticamente em órgãos da parte aérea e pode ser veiculada em mudas e/ou bacelos infectados. O trabalho teve como objetivo investigar possíveis hospedeiros alternativos do patógeno, visando fornecer subsídios para o manejo da doença. A partir das plantas invasoras Alternanthera tenella, Amaranthus sp., Glycine sp. e Senna obtusifolia com sintomas similares aos do cancro bacteriano da videira, coletadas em parreirais de Juazeiro e Petrolina, no Submédio São Francisco, foram isoladas bactérias semelhantes a Xcv. No entanto, nenhuma bactéria foi isolada de plantas de Commelina benghalensis e Azadirachta indica com sintomas semelhantes. A patogenicidade dos isolados bacterianos obtidos foi confirmada em plantas de A. tenella, Amaranthus sp., Glycine sp., S. obtusifolia e em mudas de videira cv. Red Globe, em condições de casa de vegetação. As plantas invasoras Chamaesyce hirta, Dactyloctenium aegyptium, Eragrostis pilosa e Pilea sp., inoculadas artificialmente com os isolados Xcv1 e UnB1216, também desenvolveram sintomas típicos do cancro bacteriano.

Desenvolvimento de iniciadores para detecção e identificação de Diaporthe phaseolorum var. meridionalis em sementes de soja

Considerando a grande variabilidade apresentada pelo complexo Diaporthe/Phomopsis, os métodos rotineiros de sanidade de sementes, empregados na detecção do gênero Diaporthe, não são confiáveis visto que, para sua identificação são utilizadas as características morfológicas das colônias que se desenvolvem sobre as sementes. Diante disso, este trabalho teve como objetivo desenvolver iniciadores específicos, bem como um método confiável para detecção e identificação de Diaporthe phaseolorum var. meridionalis (Dphm), em sementes de soja. Amostra de sementes da cultivar IAS5, analisada previamente para sanidade, não portadoras de Diaporthe (SS) foram inoculadas com Dphm (SI), obtendo-se amostras com as seguintes proporções de SI:SS: 1:10, 1:50, 1:100, 1:200 e 1:400. Para a extração de DNA do micélio do patógeno das sementes foi necessário primeiro incubar as sementes por 7 dias, utilizando-se o método do papel de filtro modificado com 2,4 D e, em seguida submetê-las à lavagem em tampão de extração (1% de SDS, 10 mM de TRIS/HCL e 25 mM de EDTA) por 20 min, sob agitação a 100 rpm. Em seguida, alíquotas de 350 miL do sobrenadante foram transferidas para novos microtubos contendo 350 miL de resina de sílica gel da Wizard/Promega permanecendo em contacto com a mesma por 1 minuto. Os DNAs extraídos foram utilizados como molde na reação de PCR com os iniciadores: DphLe (TCG GCC TTG GAA GTA GAA AG) e DphRi (ACT GAA TGC GTT GCG ATT CT) Utilizando-se estes iniciadores, foi possível detectar a presença de D. phaseolorum var meridionalis em sementes de soja, na proporção de uma semente infectada com o patógeno em amostras de 400 sementes (0,25% de incidência), utilizando-se o método do papel de filtro modificado com 2,4 D associado à técnica de PCR.

Efeito de Colletotrichum dematium var. truncata e Phomopsis sojae na qualidade sanitária e fisiológica de sementes de soja

Tem sido atribuído a vários patógenos reduções na qualidade de sementes de soja. Com o objetivo de avaliar o transporte dos fungos pelas sementes provenientes de plantas de soja, artificialmente inoculadas em condições de campo com dois isolados de Colletotrichum dematium var. truncata e um isolado de Phomopsis sojae, e seu efeito sobre a qualidade sanitária e fisiológica das mesmas, quatro variedades de soja (BRS 133, MSoy 6101, Conquista e Liderança) foram manualmente semeadas no campo, e as plantas obtidas foram inoculadas com C. dematium var. truncata isolado 1 e isolado 2, e P. sojae. A testemunha permaneceu sem inoculação. As sementes foram colhidas manualmente e submetidas a testes para avaliação da sanidade, teor de água, peso de 100 sementes, germinação em papel e emergência em areia. A desinfestação das sementes com hipoclorito de sódio a 1% por 3 minutos diminuiu a incidência dos patógenos nas mesmas. As sementes apresentaram uma alta infecção por Fusarium spp.. Phomopsis sojae foi encontrada em todos os tratamentos, e sua incidência nas sementes esteve relacionada com a incidência de Fusarium sp.. Há diferença na patogenicidade entre isolados de C. dematium var. truncata, sendo o isolado 1 o mais patogênico, com destaque para a variedade Liderança (25% de infecção por C. dematium var. truncata). Fusarium sp. influenciou negativamente a germinação de sementes da variedade MSoy 6101, independente do tratamento, e C. dematium var. truncata afetou negativamente a germinação das sementes das variedades Conquista e Liderança. Os valores de emergência em areia apresentaram-se significativamente superiores à germinação em papel, para as variedades MSoy 6101, Conquista e Liderança.

Severidade da mela da soja causada por Rhizoctonia solani AG-1 IA em função de doses de potássio

O fungo Rhizoctonia solani pertencente ao grupo de anastomose 1 IA (AG-1 IA) é um dos patógenos mais importantes afetando a cultura da soja no Brasil. Este fungo causa queima da folha e/ou mela em soja, para a qual medidas de manejo cultural são consideradas alternativas importantes para controle antes do estabelecimento da doença. Há evidências de que a adubação potássica diminui substancialmente a severidade dos sintomas de várias doenças da soja como a queima foliar (Cercospora kikuchii), a seca da haste e da vagem (Phomopsis phaseoli var. sojae) e o cancro da haste (Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis). Apesar das evidências do efeito do potássio no controle de várias doenças da soja, não há informação na literatura sobre o efeito desse nutriente no controle da mela. A hipótese testada foi que a mela da soja pode ser controlada através de incrementos na adubação potássica. De maneira geral, concluiu-se que, sob condições de casa de vegetação, o incremento de K no solo não resultou no controle da mela da soja. É necessário, entretanto, confirmar esta observação conduzindo-se experimentos sob condições de campo, podendo-se incluir a avaliação do efeito da doença sob aspectos da produção.

Resistência de genótipos de soja à Phakopsora pachyrhizi

O presente trabalho teve como objetivo, quantificar a resistência à Phakopsora pachyrhizi em 50 genótipos de soja na região do cerrado. Foi conduzido em Uberlândia, MG , um experimento em casa de vegetação, durante o período de janeiro a julho de 2004. Foram avaliados os seguintes parâmetros de resistência: período latente médio, número médio de pústulas por cm² e severidade da ferrugem. Com base nesses parâmetros, calculou-se a área abaixo da curva de progresso da doença. Após, análise de variância e teste de médias que foram comparadas pelo teste de Duncan ao nível de 5% de probabilidade, utilizando-se o software ESTAT. Foram encontradas diferenças significativas entre os genótipos de soja para os parâmetros estudados. As cultivares Emgopa 313 e Monsoy 8211 apresentaram menor período latente médio, menor número de pústulas, severidade e área abaixo da curva do progresso da doença, sendo classificadas como resistentes ao patógeno no experimento realizado.

Período latente e uso da análise de componentes principais para caracterizar a resistência parcial à ferrugem da soja

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a reação quanto à resistência parcial causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi Sydow., em 68 genótipos de soja (Glycine max L. Merril). O experimento foi realizado em Uberlândia-MG, em casa de vegetação, durante o período de dezembro de 2004 a fevereiro de 2005 e constou de três épocas de avaliação. Foram avaliadas as seguintes características de resistência: Período Latente Médio (PLM), número médio de pústulas por folíolo e severidade da ferrugem. Com base nas variáveis, número médio de pústulas por folíolo e severidade da ferrugem calculou-se a área abaixo da curva de progresso da doença. Após, realizou-se a análise de variância, e as médias foram comparadas pelo teste de Scott Knott, ao nível de 5% de probabilidade. Foram encontradas diferenças significativas entre os genótipos para número médio de pústulas por folíolo e severidade da ferrugem, aos doze dias após a inoculação. O mesmo foi encontrado para área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) para severidade. Com base no período latente médio discriminaram-se dois grupos de genótipos: parcialmente resistentes e suscetíveis. Presume-se que a Resistência Parcial (RP) à ferrugem asiática da soja deve ser avaliada em condições de média epidemia, que aconteceu na segunda época de avaliação para todos os caracteres avaliados. O agrupamento de genótipos, pela análise multivariada de componentes principais, permitiu a discriminação de genótipos parcialmente resistentes. Três genótipos (números 4, 41, e 42), referentes aos parentais Cristalina e IAC 100, apresentaram maior resistência parcial á ferrugem da soja.

Ciclo de vida de Heterodera glycines raça 9 em soja no Estado do Maranhão

O nematóide de cisto da soja, Heterodera glycines, causa consideráveis reduções de produtividade à cultura da soja. Ocorrem 11 raças do NCS no Brasil e, no Maranhão, há registro somente da raça 9. O objetivo deste trabalho foi estabelecer o ciclo de vida de uma população de H. glycines raça 9, em soja, sob condições de clima tropical. O ensaio foi conduzido em casa-de-vegetação telada, no Campo Experimental da Embrapa Soja, em Balsas, Maranhão. As médias de temperaturas neste período foram de 28,7 °C no solo e 31,7 °C no ar e a média da umidade relativa do ar foi de 49,8 %. Plântulas de soja BRS Sambaíba foram transplantadas para vasos contendo solo areno-argiloso infestado com 4000 ovos de H. glycines raça 9. Foram avaliados os números de fêmeas e de cistos por sistema radicular aos 17, 20, 23, 26, 29 e 32 dias após a infestação. O número médio de fêmeas por sistema radicular de soja aumentou significativamente entre o 17º e o 29º dia após a infestação do solo, diminuindo no 32º dia, quando começaram a surgir os primeiros cistos. Nas condições testadas, H. glycines raça 9 completou o ciclo de vida em 29 dias após a infestação do solo. Desta forma, é possível a ocorrência de 3 a 4 gerações do nematóide durante o ciclo da soja em Balsas, Maranhão.