Avaliação de resíduos orgânicos para o manejo de Fusariose em diferentes patossistemas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Bioactive extracts and chemical constituents of two endophytic strains of Fusarium oxysporum

Ethyl acetate extracts of cultures grown in liquid Czapek and on solid rice media of the fungal endophyte Fusarium oxysporum SS46 isolated from the medicinal plant Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H. Rob., Asteraceae, exhibited considerable cytotoxic activity when tested in vitro against human cancer cells. Chromatographic separation yielded anhydrofusarubin (1) and beauvericin (2) that were identified based on their ¹H and 13C NMR data. Compounds 1 and 2 showed the strongest cytotoxic activity against different cancer cell lines. Compound 2 also showed promising activity against Leishmania braziliensis. Hexanic extract of F. oxysporum SS50 grown on solid rice media also afforded a mixture of compounds that displayed cytotoxic activity against different cancer cell lines. Chemical analysis of the mixture of compounds, investigated by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), showed that there was a predominance of methyl esters of fatty acids and alkanes.

Mezzi innovativi nella difesa delle cucurbitacee da Fusarium solani f.sp. cucurbitae

Lo studio “Lotta biologica a Fusarium solani f.sp. cucurbitae su zucchino” si colloca nell’ambito della difesa integrata delle colture orticole dalle fitopatie fungine, in particolare quelle causate da patogeni ad habitat terricolo nei confronti dei quali è sempre più frequente il ricorso a mezzi di lotta diversi dai prodotti chimici. Interessante e innovativa appare la prospettiva di utilizzare microrganismi adatti a svilupparsi nel suolo, competenti per la rizosfera delle piante e con spiccate caratteristiche d’antagonismo verso i patogeni tellurici e di stimolazione delle difese sistemiche della pianta. Il marciume del colletto delle cucurbitacee, causato da diversi patogeni tra cui Fusarium solani f.sp. cucurbitae, rappresenta la principale malattia fungina di tipo tellurica che colpisce lo zucchino ed il melone nella Pianura Padana e che può portare a consistenti perdite produttive. Indagini condotte dal 2004 da parte del Diproval nell’areale bolognese, hanno evidenziato un’elevata frequenza del patogeno su zucchino coltivato soprattutto in tunnel. Considerata la carenza di conoscenze locali di F. solani f.sp. cucurbitae e di mezzi chimici di lotta efficaci, la ricerca svolta ha inteso approfondire la diagnosi della malattia e le caratteristiche biologiche degli isolati locali, e valutare la possibilità di utilizzare metodi biologici di lotta contro questo patogeno, nonché di studiare alcune delle possibili modalità d’azione di microrganismi antagonisti. Sono state pertanto prelevate, da zone diverse del Bolognese, campioni di piante di zucchino che presentavano sintomi di marciume del colletto ed è stato isolato il patogeno, che in base alle caratteristiche morfologiche macro e microscopiche, alle prove di patogenicità su diversi ospiti e a saggi biomolecolari, è stato identificato come Fusarium solani f. sp. cucurbitae W.C. Snyder & H.N. Hansen razza 1. Dagli isolati di campo sono state realizzate un centinaio di colture monosporiche venti delle quali sono state utilizzate per la prosecuzione delle prove. I venti ceppi sono stati saggiati per la loro patogenicità inoculandoli in terriccio sterile e con trapianto di giovani piante di zucchino. E’ risultata un’elevata variabilità del livello di virulenza tra i ceppi, stimata da 39% a 83% riguardo la gravità della malattia e da 61 a 96% per la frequenza di malattia. Sono state condotte prove di accrescimento miceliare che hanno evidenziato differenze tra i ceppi e tra gli esperimenti condotti a tre diverse temperature (17, 23 e 28°C) alla luce ed al buio. La crescita maggiore complessivamente è stata ottenuta a 23°C. I venti ceppi hanno anche mostrato di produrre, in vitro, vari livelli di enzimi di patogenesi quali cellulasi, poligalatturonasi, pectin liasi e proteasi. E’ stata evidenziata unan correlazione significativa tra attività cellulasica e pectin liasica con frequenza e gravità della malattia dei venti ceppi del patogeno. Le prove relative al contenimento della malattia sono state condotte in cella climatica. Sono stati considerati prodotti commerciali (Remedier, Rootshield, Cedomon, Mycostop, Proradix, Clonotry) a base rispettivamente dei seguenti microrganismi: Trichoderma harzianum ICC012 + T. viride ICC080, T. harzianum T22, Pseudomonas chlororaphis MA342, Streptomyces griseoviridis K61, P. fluorescens proradix DSM13134 e T. harzianum + Clonostachys rosea). I prodotti sono stati somministrati sul seme, al terreno e su seme+terreno (esperimenti 1 e 2) e in vivaio, al trapianto e vivaio+trapianto (esperimenti 3 e 4), riproducendo situazioni di pratico impiego. L’inoculazione del patogeno (un ceppo ad elevata patogenicità, Fs7 ed uno a bassa patogenicità, Fs37) è stata effettuata nel terreno distribuendo uno sfarinato secco di semi di miglio e cereali colonizzati dal patogeno. La malattia è stata valutata come intensità e gravità. I prodotti sono stati impiegati in situazioni di particolare stress, avendo favorito particolarmente la crescita del patogeno. Complessivamente i risultati hanno evidenziato effetti di contenimento maggiore della malattia nel caso del ceppo Fs37, meno virulento. La malattia è stata ridotta quasi sempre da tutti i formulati e quello che l’ha ridotta maggiormente è stato Cedomon. Il contenimento della malattia somministrando i prodotti solo nel terreno di semina o di trapianto è stato in generale quello più basso. Il contenimento più elevato è stato ottenuto con la combinazione di due tipologie di trattamento, seme+terreno e vivaio+trapianto. Le differenze tra i prodotti sono risultate più evidenti nel caso del ceppo Fs7. Per quanto riguarda lo studio di alcune delle modalità d’azione dei microrganismi contenuti nei formulati più efficaci, è stato verificato che tutti sono stati in grado di inibire, se pur in vario modo, la crescita del patogeno in vitro. Gli antagonisti più efficaci sono stati S. griseoviridis K61 (Mycostop) e P. fluorescens proradix DSM13134). I ceppi di Trichoderma, ed in particolare T.harzianum T22 (Rootshield), sono risultati i più attivi colonizzatori del substrato. Riguardo il fenomeno dell’antibiosi, il batterio P. fluorescens proradix DSM13134 ha mostrato di produrre i metaboliti non volatili più efficaci nel ridurre lo sviluppo del patogeno. Nelle condizioni sperimentali adottate anche i due ceppi di T. viride ICC080 e T. harzianum ICC012 hanno dimostrato di produrre metaboliti efficaci. Tali risultati, anche se relativi a prove in vitro, possono contribuire alla comprensione dei meccanismi dei microrganismi sul contenimento dell’infezione relativamente al rapporto diretto sul patogeno. E’ stato inoltre verificato che tutti i microrganismi saggiati sono dotati di competenza rizosferica e solo i batteri di endofitismo. Si conclude che, nonostante l’elevata pressione infettiva del patogeno che ha certamente influito negativamente sull’efficacia dei microrganismi studiati, i microrganismi antagonisti possono avere un ruolo nel ridurre l’infezione di F. solani f.sp. cucurbitae razza 1.

Salicylic acid mediates resistance to the vascular wilt pathogen Fusarium oxysporum in the model host Arabidopsis thaliana

Fusarium oxysporum is a soilborne fungal pathogen that causes major economic losses by inducing necrosis and wilting symptoms in many crop plants. In this study, the interaction between F. oxysporum and the model plant Arabidopsis thaliana has been investigated to better understand the nature of host defences that are effective against the Fusarium wilt pathogen. The expression of salicylate- and jasmonate-responsive defence genes in F. oxysporum-challenged roots of A. thaliana plants as well as in the roots of plants whose leaves were treated with salicylate or jasmonate was analysed. Unexpectedly, genes (e.g. PR1, PDF1.2, and CHIB) encoding proteins with defensive functions or transcription factors (e.g. ERF1, AtERF2, AtERF4 and AtMYC2) known to positively or negatively regulate defences against F. oxysporum were not activated in F. oxysporum-inoculated roots. In contrast, the jasmonate-responsive defence gene PDF1.2 was induced in the leaves of plants whose roots were challenged with F. oxysporum, but the salicylate- responsive PR1 gene was not induced in the leaves of inoculated plants. Exogenous salicylic acid treatment prior to inoculation, however, activated PR1 and BGL2 defence gene expression in leaves and provided increased F. oxysporum resistance as evidenced by reduced foliar necrosis and plant death. Exogenous salicylic acid treatment of the foliar tissue did not activate defence gene expression in the roots of plants. This suggests that salicylate- dependent defences may function in foliar tissue to reduce the development of pathogen-induced wilting and necrosis. Despite the induction of defence gene expression in the leaves by jasmonate, this treatment did not lead to increased resistance to F. oxysporum. Overall, the results presented here suggest that the genetic manipulation of plant defence signalling pathways is a useful strategy to provide increased Fusarium wilt resistance.

Natural colonization of loggerhead turtle eggs by the pathogenic fungus Fusarium oxysporum

[EN] Sea turtle nests are exposed to different environmental risks that may affect their hatching success. Human exploitation, predation by wild or domestic animals, nest flooding or severe beach erosion or accession are common causes of egg mortality. However, there is very little information about the impact of microorganisms on turtle eggs. We analyzed loggerhead turtle eggs from Boavista Island (Republic of Cabo Verde) which were incubated under different environmental conditions in order to evaluate the presence and impact of fungus. We have isolated Fusarium oxysporum from dead and live eggs after three days of incubation.

Atividade antif��ngica de óleos fixos e essenciais no crescimento micelial de Pencillium digitatum e Fusarium oxysporum.

2009

Substratos supressivos à murcha do crisântemo causada por Fusarium oxysporum.

2009

Efeito direto de fosfitos de potássio a Fusarium solani f. sp. cucurbitae.

O presente trabalho objetivou avaliar o efeito de doses (1,25; 2,5; 5,0 e 10 mL L-1) de fosfito de potássio no crescimento micelial e na germinação de conídios de Fusarium solani f. sp. cucurbitae, agente causal da podridão-do-colo e raízes do meloeiro. Foram avaliadas as doses 1,25; 2,5; 5,0 e 10 mL L-1 dos fosfitos, uma testemunha apenas com água (dose ?0?) e o fungicida tebuconazol + trifloxistrobina (1,0 mL L-1). As formulações de fosfito de potássio avaliadas proporcionaram toxidez direta a F. solani f. sp. cucurbitae, apresentando efeito significativo de doses no crescimento micelial e germinação de conídios do fungo. Contudo, observou-se maior efeito das formulações de fosfitos na inibição da germinação (DL50 =1,7 e 1,1 mL-1) do que na inibição do crescimento micelial (DL50 >10 mL-1 para os dois fosfitos). Na maior dose avaliada (10 mL L-1), a inibição do crescimento micelial foi de 33% e 18%, na dose de 5 mL L-1 as formulações inibiram a germinação em 88% e 89%. O fungicida inibiu totalmente o crescimento micelial e em inibiu a germinação dos conídios em torno de 99%, diferindo dos demais tratamentos.

Desenvolvimento de substrato supressivo à murcha do crisântemo causada por Fusarium oxysporum.

A murcha de Fusarium spp. em crisântemo é responsável por sérios prejuízos à cultura no Brasil. Uma alternativa para o seu controle é o uso de substrato supressivo, o qual pode ser obtido pela adição de fontes de matérias orgânicas. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um substrato supressivo à murcha do Fusarium em crisântemo com a introdução de matéria orgânica aos substratos padrões. Para tanto, lodo de esgoto e lodo de esgoto compostado; torta de mamona; esterco suíno; cama aviária; compostos comerciais LanziC); casca de camarão, biofertilizante e hidrolisado de peixe foram incorporados a substratos à base de casca de Pinus e de turfa em diferentes concentrações e combinações. Os experimentos foram realizados em propriedade produtora de crisântemo Bola-belga com problemas de Fusarium. Em todos os experimentos o número mínimo de repetições foi de 20 vasos por tratamento. Transcorridas 8, 12, 15 e 20 semanas do transplantio foi avaliada a severidade da doença por uma escala de notas de O para planta sadia a 5 para planta morta. Com os dados foram calculadas as áreas abaixo da curva de progresso da severidade da murcha de Fusarium. Além disso, foram realizadas análises dos atributos químicos e da atividade microbiana dos substratos bem como do desenvolvimento das plantas. O lodo de esgoto, lodo de esgoto compostado e a cama aviária induziram a supressividade do substrato à base de casca se Pinus e de turfa, controlando a murcha de Fusarium. O Lanzi®, também foi supressivo ao patógeno. A casca de camarão e o composto Lanzi® também induziram a supressividade dos substratos. Por outro lado, esterco suíno, torta de mamona, hidrolisado de peixe, quitosana e Trichoderma asperellum não interferiu na supressividade à doença. Substratos obtidos com lodo de esgoto e cama aviária, em mistura ou não, nas concentrações de 10, 20 e 30% (v/v) foram os mais adequados do ponto de vista de indução de supressividade e qualidade do produto, sendo os substratos recomendados para uso pelo agricultor. A supressividade observada nos substratos foi devido à união de características químicas e biológicas obtidas com a introdução das matérias orgânicas.

Global banana disease management - getting serious with sustainability and food security

Much research in understanding plant diseases has been undertaken, but there has been insufficient attention given to dealing with coordinated approaches to preventing and managing diseases. A global management approach is essential to the long-term sustainability of banana production. This approach would involve coordinated surveys, capacity building in developing countries, development of disease outbreak contingency plans and coordinated quarantine awareness, including on-line training in impact risk assessment and web-based diagnostic software. Free movement of banana plants and products between some banana-producing countries is causing significant pressure on the ability to manage diseases in banana. The rapid spread of Fusarium oxysporum f. sp. cubense 'tropical race 4' in Asia, bacterial wilts in Africa and Asia and black leaf streak [Mycosphaerella fijiensis] in Brazil and elsewhere are cases in point. The impact of these diseases is devastating, severely cutting family incomes and jeopardising food security around the globe. Agreements urgently need to be reached between governments to halt the movement of banana plants and products between banana-producing countries before it is too late and global food security is irreparably harmed. Black leaf streak, arguably the most serious banana disease, has become extremely difficult to control in commercial plantations in various parts of the world. Sometimes in excess of 50 fungicide sprays have to be applied each year. Disease eradication and effective disease control is not possible because there is no control of disease inoculum in non-commercial plantings in these locations. Additionally, there have been enormous sums of money invested in international banana breeding programmes over many years only to see the value of hybrid products lost too soon. 'Goldfinger' (AAAB, syn. 'FHIA-01'), for example, has recently been observed severely affected by black leaf streak in Samoa. Resistant cultivars alone cannot be relied upon in the fight against this disease. Real progress in control may only come when the local communities are engaged and become actively involved in regional programmes. Global recommendations are long overdue and urgently needed to help ensure the long-term sustainable utilisation of the products of the breeding programmes.

Organic inputs, tillage and rotation practices influence soil health and suppressiveness to soilborne pests and pathogens of ginger.

A field experiment was established in which an amendment of poultry manure and sawdust (200 t/ha) was incorporated into some plots but not others and then a permanent pasture or a sequence of biomass-producing crops was grown with and without tillage, with all biomass being returned to the soil. After 4 years, soil C levels were highest in amended plots, particularly those that had been cropped using minimum tillage, and lowest in non-amended and fallowed plots, regardless of how they had been tilled. When ginger was planted, symphylans caused severe damage to all treatments, indicating that cropping, tillage and organic matter management practices commonly used to improve soil health are not necessarily effective for all crops or soils. During the rotational phase of the experiment, the development of suppressiveness to three key pathogens of ginger was monitored using bioassays. Results for root-knot nematode (Meloidogyne javanica) indicated that for the first 2 years, amended soil was more suppressive than non-amended soil from the same cropping and tillage treatment, whereas under pasture, the amendment only enhanced suppressiveness in the first year. Suppressiveness was generally associated with higher C levels and enhanced biological activity (as measured by the rate of fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis and numbers of free-living nematodes). Reduced tillage also enhanced suppressiveness, as gall ratings and egg counts in the second and third years were usually significantly lower in cropped soils under minimum rather than conventional tillage. Additionally, soil that was not disturbed during the process of setting up bioassays was more suppressive than soil which had been gently mixed by hand. Results of bioassays with Fusarium oxysporum f. sp. zingiberi were too inconsistent to draw firm conclusions, but the severity of fusarium yellows was generally higher in fumigated fallow soil than in other treatments, with soil management practices having little impact on disease severity. With regard to Pythium myriotylum, biological factors capable of reducing rhizome rot were present, but were not effective enough to suppress the disease under environmental conditions that were ideal for disease development.

Evaluación de seis fungicidas in vitro para el manejo de tres patógenos del cafeto (Coffea arabica L.) Región sexta

Con el propósito de evaluar la efectividad "in vitro'' de algunos fungicidas usados para el manejo de patógenos causantes de enfermedades del cafeto y reducir sus dosis, se condujo el presente trabajo que se llevó a cabo en el Laboratorio de Sanidad Vegetal del Centro Experimental de la Comisión Nacional del Caf�� (CONCAFE) ubicado en el Km. 7, empalme San Francisco Carretera a San Ramón-Matagalpa y en el Laboratorio de Micología del Centro Nacional de Protección Vegetal (CENAPROVE) que está ubicado en el Km. 12.5 Carretera Sur, San José de la Cañada, Managua, a partir de Mayo a Diciembre de 1991. Se probaron seis fungicidas: Benomyl, Fermate, Propiconazol, Cupravit, Propineb y Captafol, evaluándose en cada uno cuatro dosis que se escogieron partiendo de la dosis comercial recomendada por las casas distribuidoras, la que tomamos como dosis alta, de la cual se derivaron las subsiguientes dosis, para él manejo de: Colletotrichum coffeanum Noack., Rhizoctonia solani Kuhn y Fusarium oxysporum f. sp. Se usó un Diseño Completo al Azar (DCA) con cuatro repeticiones, 24 tratamientos y 1 testigo absoluto sin tratamiento. Se midió el crecimiento del hongo en medio de cultivo PDA, (Papa-Dextrosa-Agar} con los fungicidas, encontrándose que el Propiconazol fue el que mayor efectividad tuvo aún en la dosis más baja, en cualquiera de los patógenos. El Fermate en su dosis media a baja y el Captafol en su dosis media son los productos que lograron en los 3 patógenos ejercer un buen control. Cupravit no mostró ninguna efectividad sobre R. solani y F oxysporum, pero si sobre C.coffeanum. Benomyl ejercio un buen efecto para R. solani y f. oxysporum pero no para C. coffeanum. Propineb mostro su efectividad en R. solani y C. coffeanum pero no ejerció ningun efecto en F. oxysporum.

Evaluación del riesgo fitosanitario en la importación de semillas de cucurbitáceas para siembra procedente de Estados Unidos de Norteamérica

De marzo 1999 a Mayo 2000 se realizó el presente estudio, en Managua, el cual se basó en la recopilación de información sobre las plagas asociadas a las semillas de cucurbitáceas. El objetivo del estudio fue proporcionar elementos técnicos a Cuarentena Vegetal para la toma de decisiones y aplicación de medidas fitosanitarias en la importación de semillas de cucurbitáceas para siembra procedente de Estados Unidos. La información fue obtenida de Bases de Datos Internacionales de Plagas, Centros de Documentación, Organismos internacionales, consultas a especialistas en foto protección, listado de plagas presentes en los cultivos de Nicaragua y búsqueda en Internet. Para el ordenamiento de la información se realizaron fichas técnicas para cada plaga. De un listado inicial de 1O plagas, solamente 8 plagas fueron sujetas a evaluación y análisis para el manejo del riesgo, después de pasar por las tres etapas de Evaluación de un Análisis de Riesgo de Plagas según la Norma Centroamericana del OIRSA. A las plagas consideradas como cuarentenarias para Nicaragua y que pueden causar grandes daños al país si se llegan a introducir, se les evaluó el riesgo de introducción, establecimiento y dispersión, además se determinaron las medidas de manejo del riesgo de plagas. De las plagas analizadas el hongo Fusarium oxysporum f. sp niveum, el virus Cucumber Green Mottle Mosaic Virus, el virus Melón Necrotic Spot Carmovirus, la bacteria Acidovorax avenae subsp.citrulli y el virus Cucumber Mosaic Cucumovirus, son las especies que presentan mayor riesgo fitosanitario.