Atividade antifúngica de óleos essenciais de espécies de Piper sobre Crinipellis perniciosa, Phytophthora palmivora e Phytophthora capsici

Avaliou-se in vitro, a atividade fungitóxica do óleo essencial em diferentes concentrações extraído de 10 espécies de Piper coletadas na região Amazônica, sobre o crescimento micelial e a germinação de basidiósporos de Crinipellis perniciosa e sobre o crescimento micelial de Phytophthora palmivora e P. capsici. Os óleos mais efetivos que inibiram em 100% o crescimento dos três fungos foram os de P. callosum, P. marginatum var. anisatum e P. enckea, nas concentrações de 0,75µL/mL e 1µL/mL. Quanto à germinação de basidiósporos de C. perniciosa, o óleo de P. dilatatum foi o mais eficiente a 0,4µL/mL seguido pelos óleos de P. callosum e P. marginatum var. anisatum a 0,5µL/mL.

Evaluation of phenotypic stability of resistance to Phytophthora spp. in cacao clones

Resistance of fourteen Theobroma cacao clones to Phytophthora spp. was evaluated using stem inoculations on grafted seedlings. Concepts of phenotypic stability were used to interpret the results and to express horizontality of the resistance. The linear regression coefficient 'b', the determination coefficient (R²) and average lesion size were used to determine the level of horizontal resistance, the phenotypic stability and the predictability of all clones. The results indicated that clones P 7 and MA 15 present highest levels of horizontal resistance and stability, but with moderate predictability. Clones CAS 1 and CEPEC 13 were classified as those with high horizontal resistance, stability and predictability, while clones PA 30, UF 650 and SIAL 88 and EET 59 showed intermediate resistance and stability and high predictability. Clones SPA 17, OC 61, PA 150, SIAL 505, ICS 1 and R 41 presented high susceptibility and intermediate or low stability and moderate or high predictability.

Distribución de Phytophthora cactorum en el perfil de un suelo cultivado con frutilla (Fragaria x ananassa)

Phytophthora cactorum es el agente causal de la podredumbre seca que produce importantes pérdidas en los cultivos de frutilla (Fragaria x ananassa). Este patógeno persiste como oosporas formadas principalmente en los frutos afectados, los que quedan en la superficie del suelo. En un lote representativo de los cultivos de frutillas de la zona noreste de la provincia de Buenos Aires, Argentina, y después de haberse levantado la plantación y labrado el suelo, se buscó establecer la distribución espacial de las oosporas de P. cactorum remanentes. El muestreo se realizó en tres bloques ubicados a lo largo de una transecta diagonal al terreno y a dos profundidades en el perfil del suelo. También se caracterizó la topografía del terreno y parámetros físicos del suelo de interés. La detección de P. cactorum se realizó mediante el empleo de cebos. No se encontraron diferencias significativas en cuanto a la presencia del patógeno en los distintos puntos muestreados sobre el terreno, a la escala de análisis. Sólo se observó una pequeña tendencia a la disminución del inóculo en profundidad. El número de recuentos positivos en las profundidades A y AB/BA fueron respectivamente 30 y 22 en un total de 72 muestras. Tampoco hubo diferencias significativas en densidad aparente, humedad equivalente y macroporosidad del suelo. Si bien la distribución en superficie de P. cactorum pudo deberse fundamentalmente a procesos naturales, la labranza del suelo posibilitó la dispersión de oosporas viables en profundidad.

Fatores epidemiológicos de Phytophthora palmivora afetando a severidade da podridão-dos-frutos do mamoeiro na pós-colheita

A podridão de frutos causada por Phytophthora palmivora é uma das principais doenças pós-colheita que acomete o mamão e outras culturas de relevância econômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da temperatura (15, 20, 25, 30 e 35 ºC), do período de molhamento (0, 12, 24, 36, 48, 60, 72 h) e da concentração de inóculo (10¹ a 10(7) zoósporos mL-1) de quatro isolados de P. palmivora provenientes do sul da Bahia (PP04 e PP20) e do norte do Espírito Santo (PP15 e PP16) sobre a severidade da podridão-do-fruto em mamão cv. Sunrise Solo na pós-colheita. As mais altas concentrações de inóculo testadas 10(6) e 10(7) zoósporos mL-1 provocaram as maiores áreas de lesão nos frutos, aumentando a severidade da infecção dos quatro isolados de P. palmivora testados. A severidade da podridão-dos-frutos do mamoeiro foi significativamente influenciada pela temperatura de incubação e pelo período de molhamento dos frutos, com maiores áreas de lesão nos frutos expostos a 25 ºC e período de molhamento de 72 h . Sob estas condições o isolado PP04 foi o mais agressivo, pois causou maiores lesões nos frutos (7126,29 mm²) que os demais isolados. Houve variação quanto à agressividade entre os isolados da Bahia e do Espírito Santo, tendo os últimos requerido uma concentração de inóculo crítica (CIcri) para causar infecção (10(4) zoósporos mL-1) maior que os primeiros (10³ zoósporos mL-1).

Genetic variation of and environmental effects on inducibility of resistance in tomatoes (Solanum lycopersicum L.) to Phytophthora infestans (Mont) de Bary

Many plant strengtheners are promoted for their supposed effects on nutrient uptake and/or resistance induction (IR). In addition, many organic fertilizers are supposed to enhance plant health and several studies have shown that tomatoes grown organically are more resistant to late blight, caused by Phytophthora infestans to tomatoes grown conventionally. Much is known about the mechanisms underlying IR. In contrast, there is no systematic knowledge about genetic variation for IR. Therefore, the following questions were addressed in the presented dissertation: (i) Is there genetic variation among tomato genotypes for inducibility of resistance to P. infestans? (ii) How do different PS compare with the chemical inducer BABA in their ability to IR? (iii) Does IR interact with the inducer used and different organic fertilizers? A varietal screening showed that contrary to the commonly held belief IR in tomatoes is genotype and isolate specific. These results indicate that it should be possible to select for inducibility of resistance in tomato breeding. However, isolate specificity also suggests that there could be pathogen adaptation. The three tested PS as well as two of the three tested organic fertilisers all induced resistance in the tomatoes. Depending on PS or BABA variety and isolate effects varied. In contrast, there were no variety and isolate specific effects of the fertilisers and no interactions with the PS and fertilisers. This suggests that the different PS should work independent of the soil substrate used. In contrast the results were markedly different when isolate mixtures were used for challenge inoculations. Plants were generally less susceptible to isolate mixtures than to single isolates. In addition, the effectiveness of the PS was greater and more similar to BABA when isolate mixtures were used. The fact that the different PS and BABA differed in their ability to induce resistance in different host genotype -pathogen isolate combinations puts the usefulness of IR as a breeding goal in question. This would result in varieties depending on specific inducers. The results with the isolate mixtures are highly relevant. On the one hand they increase the effectiveness of the resistance inducers. On the other hand, measures that increase the pathogen diversity such as the use of diversified host populations will also increase the overall resistance of the hosts. For organic tomato production the results indicate that it is possible to enhance the tomato growing system with respect to plant health management by using optimal fertilisers, plant strengtheners and any measures that increase system diversity.

Spezifität der quantitativen Resistenz von Blättern und Früchten der Tomate (Lycopersicon ssp. L.) gegenüber Phytophthora infestans (Mont.) de Bary.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen Beitrag zur Resistenzforschung bei Tomaten gegenüber P. infestans zu leisten, um erste Grundlagen für eine mögliche Züchtungsstrategie auf Basis unterschiedlicher quantitativer Resistenzen zu erarbeiten. Hierzu wurde untersucht, inwieweit unterschiedliche qualitative und quantitative Resistenzen bei Tomatenblättern und -früchten vorliegen, und ob hierfür verantwortliche Mechanismen identifiziert werden können. Zudem wurde untersucht, ob isolatspezifische quantitative Resistenzen identifiziert werden können. Zu diesem Zweck wurde mit einer erweiterten Clusteranalyse, basierend auf einer modifizierten Sanghvi-T2 Distanz, ein statistisches Verfahren entwickelt, welches die Identifikation von quantitativen, isolatspezifischen Resistenzen unter der Berücksichtigung der Variabilität ermöglicht. Des weiteren wurde geprüft, inwieweit zwischen den Resistenzausprägungen auf dem Blatt und den Resistenzausprägungen auf der Frucht ein Zusammenhang besteht und inwieweit die im Labor beobachteten Resistenzen unter Freilandbedingungen eine Rolle spielen. Im Labortest wurde die qualitative und quantitative Blattresistenz von 109 Akzessionen aus elf Lycopersicon und Solanum Arten gegenüber zwölf unterschiedlich aggressiven und teilweise auch unterschiedlich virulenten P. infestans Isolaten untersucht (Kap. 3). Die Früchte von 38 Tomatensorten wurden auf ihre Resistenz gegenüber drei P. infestans Isolaten geprüft. Zusätzlich wurde der Einfluss der Fruchtnachreife auf die Resistenzeigenschaften der Tomatenfrüchte gegenüber P. infestans analysiert (Kap. 4). Insgesamt 40 Sorten wurden auch unter Feldbedingungen auf Blatt- und Fruchtbefall untersucht (Kap. 5). Die frühen Stadien der Infektion von Tomatenblättern mit P. infestans Sporangien wurden mikroskopisch bei acht Tomatensorten mit unterschiedlichen quantitativen Reaktionsprofilen und drei Isolaten untersucht (Kap. 6). Hierzu wurden die Entwicklungsstadien von P. infestans Sporangien nach 24h, 48h und 60h nach der Inokulation auf und im Blatt mit der Calcofluor und der KOH - Anilin Blau Färbung sichtbar gemacht. Das Auftreten und die Lokalisation von H2O2 im Blatt nach 48h und 60h nach der Inokulation in Reaktion auf die Infektion wurde mithilfe einer DAB (3,3′ - Diaminobenzidine) Färbung untersucht. Es wurden einige, z.T. auch wahrscheinlich neue, qualitative Blattresistenzen gegenüber P. infestans gefunden, jedoch war keine der 109 Akzessionen vollständig resistent gegenüber allen Isolaten. Für die quantitative Resistenz von Blättern lagen in vielen Fällen isolatspezifische Unterschiede vor. Die Sorte x Isolat Interaktionen konnten mit Hilfe der erweiterten Clusteranalyse erfolgreich analysiert werden und die Akzessionen in Gruppen mit unterschiedlichen quantitativen Resistenzprofilen bzgl. der Interaktion mit den Isolaten und des Resistenzniveaus eingeteilt werden. Für die Fruchtresistenz konnten keine qualitativen Resistenzen gegenüber den drei getesteten Isolaten gefunden werden. Im Gegensatz dazu unterschieden sich die Tomatensorten in ihrer quantitativen Resistenz und Sorten und Isolate interagierten signifikant. Auch für die Fruchtresistenz konnten Gruppen mit unterschiedlichen quantitativen Reaktionsprofilen gebildet werden. Insgesamt nimmt die Anfälligkeit von Tomatenfrüchten mit zunehmender Reife kontinuierlich und signifikant ab. Unter Laborbedingungen korrelierten nur die Sporulationskapazität der Früchte und der prozentuale Blattbefall. Im Feldversuch über zwei Jahre und mit bis zu 40 Tomatensorten war der Zusammenhang hoch signifikant, jedoch asymptotisch, d.h. bereits bei sehr geringem Blattbefall war der Fruchtbefall sehr hoch. Bei den Tomatenherkünften, die sowohl im Labor als auch im Feld auf ihre Anfälligkeit getestet wurden, erschienen die Blattanfälligkeiten ähnlich, während kein klarer Zusammenhang zwischen der Fruchtanfälligkeit im Feld und im Labor bestand. Die Entwicklung von P. infestans auf der Blattoberfläche war unabhängig von der Sorte. Sowohl beim Eindringen und der Etablierung von P. infestans ins Blatt als auch bei der damit verbunden H2O2 Aktivität im Wirt wurden deutliche isolat- und sortenspezifische Effekte gefunden, die aber nur zum Teil mit den quantitativen Unterschieden der Blattresistenz korrespondierten. Sorten, die bei hoher Resistenz unterschiedliche Reaktionsprofile aufweisen, sind grundsätzlich interessante Kreuzungspartner, um die quantitative Resistenz gegenüber P. infestans zu verbessern. Hier sind vor allem Sorten, die sich auch in ihrer H2O2 Aktivität unterscheiden von Interesse.

Characterization and efficacy of bacterial strains for biological control of soil-borne diseases caused by Phytophthora cactorum and Meloidogyne javanica on Rosaceous plants

S'avaluaren 58 soques de Pseudomonas fluorescens i Pantoea agglomerans per la seva eficàcia en el biocontrol de la malaltia causada per l'oomicet Phytophthora cactorum en maduixera i pel nematode formador de gal·les Meloidogyne javanica en el portaempelt GF-677. Es desenvolupà un mètode ex vivo d'inoculació de fulla amb l'objectiu de seleccionar soques bacterianes com a agents de control biològic de P. cactorum en maduixera. Tres soques de P. fluorescens es seleccionaren com a soques eficaces en el biocontrol del patogen en fulles i en la reducció de la malaltia en plantes de maduixera. La combinació de soques semblà millorar la consistència del biocontrol en comparació amb les soques aplicades individualment. Tres soques de P. fluorescens es seleccionaren per la seva eficàcia en la reducció de la infecció de M. javanica en portaempelts GF-677. La combinació d'aquestes soques no incrementà l'eficàcia del biocontrol, però semblà reduir la seva variabilitat.

Epidemiological risk assessment using linked network and grid based modelling: Phytophthora ramorum and Phytophthora kernoviae in the UK

We developed a stochastic simulation model incorporating most processes likely to be important in the spread of Phytophthora ramorum and similar diseases across the British landscape (covering Rhododendron ponticum in woodland and nurseries, and Vaccinium myrtillus in heathland). The simulation allows for movements of diseased plants within a realistically modelled trade network and long-distance natural dispersal. A series of simulation experiments were run with the model, representing an experiment varying the epidemic pressure and linkage between natural vegetation and horticultural trade, with or without disease spread in commercial trade, and with or without inspections-with-eradication, to give a 2 x 2 x 2 x 2 factorial started at 10 arbitrary locations spread across England. Fifty replicate simulations were made at each set of parameter values. Individual epidemics varied dramatically in size due to stochastic effects throughout the model. Across a range of epidemic pressures, the size of the epidemic was 5-13 times larger when commercial movement of plants was included. A key unknown factor in the system is the area of susceptible habitat outside the nursery system. Inspections, with a probability of detection and efficiency of infected-plant removal of 80% and made at 90-day intervals, reduced the size of epidemics by about 60% across the three sectors with a density of 1% susceptible plants in broadleaf woodland and heathland. Reducing this density to 0.1% largely isolated the trade network, so that inspections reduced the final epidemic size by over 90%, and most epidemics ended without escape into nature. Even in this case, however, major wild epidemics developed in a few percent of cases. Provided the number of new introductions remains low, the current inspection policy will control most epidemics. However, as the rate of introduction increases, it can overwhelm any reasonable inspection regime, largely due to spread prior to detection. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Spatio-temporal analysis of an invasive plant pathogen (Phytophthora ramorum) in England and Wales

Phytophthora ramorum is a damaging invasive plant pathogen and was first discovered in the UK in 2002. Spatial point analyses were applied to the occurrence of this disease in England and Wales during the period of 2003-2006 in order to assess its spatio-temporal spread. Out of the 4301 garden centres and nurseries (GCN) surveyed, there were 164, 105, 123 and 41 sites with P. ramorum in 2003, 2004, 2005 and 2006, respectively. Spatial analysis of the observed point patterns of GCN outbreaks suggested that these sites were significantly clumped within a radius of ca 60 km in 2003, but not in later years. Further analyses were conducted to determine the relationship of GCN outbreak sites over two consecutive years and thus to infer possible disease spread over time. This analysis suggested that disease spread among GCN sites was most likely to have occurred within a distance of 60 km for 2003-2004, but not for the later years. There were 35, 63, 81 and 58 sites with P. ramorum in the semi-natural environment (SNE). Analyses were carried out to assess whether infected GCN sites could act as an inoculum source of infected SNE plants or vice versa. In all years, there was a significant spatial closeness among GCN and SNE outbreak sites within a distance of 1 km. But a significant relationship over a longer distance (within 60 km) was only observed between cases in 2003 and 2004. These analyses suggest that statutory actions taken so far appear to have reduced the extent of long-distance spread of P. ramorum among garden centres and nurseries, but not the disease spread at a shorter distance between GCN and SNE sites.