Weather requirements and rain forecast to time fungicide application for Fusarium head blight control in wheat

The aim of this study was to determine the minimum conditions of wetness duration and mean temperature required for Fusarium head blight infection in wheat. The weather model developed by Zoldan (2008) was tested in field experiments for two wheat cultivars grown in 2005 (five sowing dates) and 2006 (six sowing dates) in 10 m² plots with three replicates. The disease was assessed according to head incidence (HI), spikelet incidence (SI), and the interaction between these two methods was called head blight severity (HBS). Starting at the beginning of anthesis, air temperature and head wetness duration were daily recorded with an automatic weather station. With the combination of these two factors, a weather favorability table was built for the disease occurrence. Starting on the day of flowering beginning (1 - 5% fully exserted anthers), the sum of daily values for infection favorability (SDVIF) was calculated by means of a computer program, according to Zoldan (2008) table. The initial symptoms of the disease were observed at 3.7% spikelet incidence, corresponding to 2.6 SVDFI. The infection occurs in wheat due to rainfall which results in spike wetting of > 61.4 h duration. Rainfall events forecast can help time fungicide application to control FHB. The name of this alert system is proposed as UPF-scab alert.

Controle de Rhizoctonia solani e Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli por biopreparados de isolados de Trichoderma spp.

Os experimentos objetivaram avaliar em condições de casa de vegetação o biocontrole dos fitopatógenos Rhizoctonia solani (RS) e Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli (FOP) em alface (Lactuca sativa L.) cultivar Regina, e feijão-vagem (Phaseolus vulgaris L.) cultivar Alessa, respectivamente, utilizando como agentes antagonistas, 10 isolados de Trichoderma spp. selecionados em testes in vitro. Foram feitos biopreparados à base de arroz previamente colonizado por isolados de Trichoderma spp. e posteriormente triturados. Para a realização dos testes, os biopreparados foram inoculados previamente na proporção de 10(9) conídios.mL-1, em substrato comercial para produção de mudas. Após sete dias, os patógenos foram introduzidos separadamente em duas concentrações distintas: R. solani na proporção de 144 mg de meio de arroz por kg de substrato e F. oxysporum f.sp. phaseoli inoculado na forma de suspensão contendo 4,75 x 10(6) conídios.mL-1. Avaliou-se a influência dos biopreparados na % de damping-off de pós-emergência em plantas de alface e a severidade de murcha em plantas de feijão-vagem. O biopreparado referente ao isolado T-03 foi o mais eficiente no controle de R. solani em plantas de alface cultivar Regina, por ter reduzido a incidência de damping-off de pós-emergência nessa cultura. Por outro lado, nenhum dos biopreparados apresentou efeito antagonista satisfatório à F. oxysporum f.sp. phaseoli em plantas de feijão-vagem.

Histopathological features of infections caused by Fusarium oxysporum and F. solani in purple passionfruit plants (Passiflora edulis Sims)

The purple passionfruit plant, Passifloraedulis Sims, ranks second in fruit exportation in Colombia, and its main destination is the European market. However, its production is affected by several diseases, including fusariosis. This paper presents the histopathological features of different tissues affected by the pathogens Fusarium oxysporum and Fusarium solani. Both microorganisms produce similar responses on the plant: colonization of xylem vessels by hyphae and microconidia, hypertrophy and hyperplasia of the cambium, xylem and phloem; destruction of xylem fibers and amyloplasts in parenchymatous cells; and production of gels by the plant. However, there are differences in the colonization mechanism, F. solani penetrates and is concentrated especially at the collar zone, while F. oxysporum penetrates the roots and moves through the vascular system to colonize the plant.

In vitro sensitivity of Fusarium graminearum isolates to fungicides

Head blight of wheat is a disease of global importance. In Brazil, it can cause damage of up to 27%. As resistant cultivars are not available yet, short-term disease control relies on the use of fungicides. The first step to reach effective management is to identify potent fungicides. In vitro experiments were conducted to determine the inhibitory concentration 50% (IC50) for mycelial growth or conidial germination, according to the chemical group of fungicides, of five Fusarium graminearum isolates of different origins. The following demethylation inhibitor (DMI) fungicides were tested: epoxiconazole, cyproconazole, metconazole, prochloraz, protioconazole and tebuconazole. In addition, azoxystrobin, kresoxim-methyl, pyraclostrobin and trifloxystrobin were included in the study, representing Quinone outside inhibitor fungicides (QoI), as well as a tubulin synthesis inhibitor, carbendazim and two ready mixtures, trifloxystrobin + tebuconazole or trifloxistrobin + prothioconazole. DMI's showed lower IC50 values compared to the QoI's. For the five tested isolates, in the overall mean, IC50 considering mycelial growth ranged for DMI's from 0.01 mg/L (metconazole, prochloraz and prothioconazole) to 0.12 mg/L (cyproconazole) and considering conidial germination for QoI's from 0.21 mg/L (azoxystrobin) to 1.33 mg/L (trifloxystrobin). The IC50 for carbendazim was 0.07 mg/L. All tested isolates can be considered sensitive to the studied DMI's, although certain differences in sensitivity could be detected between the isolates originating from one same state.

In vitro sensitivity reduction of Fusarium graminearum to DMI and QoI fungicides

In Brazil, Fusarium head blight (FHB) affecting wheat can cause up to 39.8% damage. Resistant cultivars are not available yet; thus, short-term disease control relies on the use of fungicides. The first step to improve control is to monitor fungal populations that are sensitivity to chemicals in order to achieve efficient FHB management. In vitro experiments were conducted to evaluate the inhibitory concentration (IC50) of fungicides for both mycelial growth and conidial germination of ten Fusarium graminearum isolates. The following demethylation inhibitor (DMI) fungicides were tested: metconazole, prothioconazole and tebuconazole. In addition, pyraclostrobin and trifloxystrobin were included, representing QoI fungicides, as well as three co-formulations containing metconazole + pyraclostrobin, prothioconazole + trifloxystrobin, and tebuconazole + trifloxystrobin. For mycelial growth, the overall mean IC50 of isolates was: metconazole 0.07, prothioconazole 0.1, and tebuconazole 0.19 mg/L. For the co-formulations, it was: prothioconazole + trifloxystrobin 0.08, tebuconazole + trifloxystrobin 0.12, and metconazole + pyraclostrobin 0.14 mg/L. Regarding spore germination inhibition, IC50 for prothioconazole + trifloxystrobin was 0.06, for tebuconazole + trifloxystrobin, 0.12 mg/L, for QoI alone pyraclostrobin, was 0.09, and for trifloxystrobin, 0.28 mg/L. There was a sensitivity shift among isolates and the highest fungitoxicity to F. graminearum was confirmed for prothioconazole, metconazole and tebuconazole .

Relação entre resistência de linhagens tropicais de milho à podridão de espiga e ao acúmulo de fumonisinas provocados por Fusarium verticillioides

A infecção de grãos de milho por Fusarium verticillioides, agente causal da podridão da espiga, pode resultar na produção de micotoxinas do grupo das fumonisinas. A resistência genética é a forma de controle mais eficiente dessa enfermidade. Assim, o objetivo do trabalho foi buscar fontes de resistência em linhagens de milho tropical à F. verticillioides e à produção de fumonisinas. Seis linhagens tropicais de milho, três, pré-classificadas como resistentes e três, pré-classificadas como suscetíveis à F. verticillioides, foram submetidas à inoculação do patógeno e posteriormente, avaliadas quanto à severidade da podridão de espiga, incidência de grãos sintomáticos e concentração de fumonisinas. Os resultados mostraram que as linhagens R1 e R3 apresentaram alta resistência à infecção do patógeno. No entanto, apenas a R3 foi resistente ao acúmulo de fumonisinas. Dessa forma, sugere-se que a ausência de relação entre intensidade da doença e níveis de fumonisinas seja fator inerente desse patossistema. Assim, não é possível assegurar que grãos assintomáticos quanto à infecção por F. verticillioides, estejam livres de contaminação por fumonisinas.

Tecnologia de duplo haploide na determinação da herança da resistência à podridão de colmo (Fusarium verticilioides) em linhagens de milho

RESUMO Foram utilizadas no trabalho quatro populações sintetizadas pelo cruzamento de duas linhagens homozigotas contrastantes quanto a resistência a F.verticilioides. Para a obtenção das linhagens haploides destas populações as mesmas foram cruzadas com indutor de haploidia, os haploides foram então duplicados e autofecundados, sendo as sementes colhidas fonte de origem das linhagens usadas no trabalho. Aos 70 dias após a semeadura as linhagens foram inoculadas com suspensão de esporos do patógeno F.verticilioides em concentração de 2 106esporos por mL e com 70 dias após a inoculação as espigas foram colhidas e pesadas e os colmos foram coletados, pesados e medidos em comprimento e diâmetro e seccionados longitudinalmente para avaliações dos sintomas, onde também foram medidos os comprimentos das lesões. Foram estimadas às variâncias fenotípica, ambiental, genotípica total e entre e dentro famílias, além da herdabilidade e da variância aditiva e de dominância. A variância devido a efeitos genéticos dominantes foram de maior magnitude, sendo que a herdabilidade no sentido restrito foi de 0,28. A distribuição de frequência observada podem indicar efeitos epistáticos envolvidos no controle genético da resistência a F.verticilioides. Os maiores ganhos esperados com a seleção foram alcançados com o emprego de seleção entre família e seleção massal.

Caracterização de Fusarium solani f. sp. piperis, produção de fitotoxina e incidência da fusariose no norte de Minas Gerais

RESUMO A podridão das raízes causada por Fusarium solani f. sp. piperis é uma das principais doenças da pimenteira-do-reino no norte de Minas Gerais. Os objetivos deste trabalho foram quantificar a incidência da doença nas principais áreas produtoras do norte do estado de Minas Gerais, identificar o agente causal da fusariose, testar a patogenicidade dos isolados e avaliar a ação de filtrados de F. solani f. sp. piperis sobre folhas destacadas de pimenteira-do-reino e sobre Trichoderma asperellum. Avaliou-se a incidência da fusariose em 1.000 ou 500 plantas de forma arbitrária, em percurso em zigue-zague. A reação de pimenta-do-reino ‘Cingapura’ foi avaliada em relação a dois filtrados fúngicos (FPC1 e FPB2), e o isolado FPB2 foi empregado para avaliar a reação das cultivares Cingapura e Guajarina. Outro experimento foi realizado para estudar a influência das diluições do filtrado FPB2 em folhas da cultivar Cingapura. Para avaliar o efeito de toxinas dos filtrados sobre o Índice de Velocidade de Crescimento Micelial (IVCM) de T. asperellum foi implantado um ensaio com diferentes concentrações e dois filtrados. A incidência da doença nas áreas amostradas foi de 31,5 e 100% nos municípios de Bocaiúva e Montes Claros, respectivamente. De acordo com os resultados do teste de compatibilidade sexual foi possível identificar os isolados como F. solani f. sp. piperis. Nove isolados foram patogênicos quando inoculados em mudas de pimenta-do-reino com quatro meses de desenvolvimento. O filtrado FPB2 produziu maior severidade de infecção (média de 93,6% de área foliar necrosada), comparado ao isolado FPC1 (5,8%). A cultivar Cingapura foi mais sensível à ação do filtrado. A diluição do filtrado FPB2 proporcionou redução na porcentagem de área foliar lesionada. Observou-se, ainda, que o aumento das concentrações do filtrado do isolado FPC1 proporcionou o aumento do IVCM de T. asperellum, enquanto o filtrado de FPB2 gerou uma reação contrária, reduzindo o IVCM desse fungo antagonista.

Antagonismo de Trichoderma SPP. E Bacillus subtilis (UFV3918) a Fusarium sambucinum em Pinus elliottii engelm

Pinus elliottii é uma espécie de importância no setor florestal e apresenta vulnerabilidade na qualidade sanitária de suas sementes, especialmente pela associação de Fusarium spp., responsável por perdas de plântulas no viveiro. Este trabalho teve como objetivo avaliar a ação antagonista in vitro e in vivo dos agentes Trichoderma spp. e Bacillus subtilis (UFV3918) no controle de Fusarium sambucinum, responsável por danos em plântulas de Pinus elliottii. O controle in vitro foi avaliado através da inibição do crescimento micelial (confronto pareado de culturas), após a incubação a 25±2 ºC e fotoperíodo de 12 h. Para os testes in vivo (desenvolvidos em condições de viveiro), as sementes inicialmente foram inoculadas com o patógeno e, na sequência, microbiolizadas com os agentes antagônicos, para posterior semeadura. Utilizaram-se as técnicas de contato com o biocontrolador em meio BDA por 48 h e peliculização, como formas de microbiolização. Tanto Trichoderma spp. quanto Bacillus subtilis (UFV3918) foram eficientes no controle in vitro de F. sambucinum, e no teste de biocontrole in vivo o produto Bacillus subtilis (UFV3918) destacou-se, reduzindo as perdas de plântulas causadas pelo patógeno, assim como potencializando as variáveis de comprimento de plântula, massa verde e massa seca.

Adjuvantes e herbicidas e a infectividade de Fusarium graminearum, agente potencial de biocontrole de Egeria densa e Egeria najas

Foram estudados os efeitos da adição de adjuvantes e a associação com herbicidas na infectividade do fungo dentro do patossistema Fusarium graminearum x Egeria spp. Foram utilizadas plantas sadias de Egeria densa e E. najas inoculadas com uma suspensão de arroz moído colonizado por F. graminearum, na concentração de 0,7 g L-1. Os tubos de ensaio contendo as plantas imersas na referida suspensão foram mantidos em incubadora à temperatura de 25 ºC e fotoperíodo de 12 horas diárias de luz, por oito dias, durante os quais foram avaliados os sintomas nas plantas a cada dois dias e o crescimento destas através do incremento de matéria fresca ao final do experimento. O efeito de 14 adjuvantes e 6 herbicidas, adicionados à suspensão de inóculo, sobre a ação de F. graminearum em E. densa e E. najas foi avaliado. De modo geral, os adjuvantes melhoraram a eficiência do bioerbicida e a associação herbicida + fungo proporcionou maior severidade de doença e controle do crescimento das plantas.

Efeito de concentrações de herbicidas sobre aspectos biológicos de Fusarium sp. (isolado FCAV#940)

O fungo Fusarium sp. (isolado FCAV#940) tem potencial de controle biológico das macrófitas aquáticas, Egeria najas e Egeria densa, plantas que causam prejuízos de diferentes naturezas em ambientes lacustres. Com o objetivo de avaliar a associação desse fungo com o controle químico, visando otimizar o controle, foi avaliado o efeito de concentrações de herbicidas sobre o crescimento micelial, esporulação e germinação de macroconídios de Fusarium sp. (isolado FCAV#940). As doses utilizadas para o cálculo das concentrações dos herbicidas foram: ½, 1,0 e 2,0 X a dose recomendada pelo fabricante. Por se tratar de macrófitas aquáticas submersas, foi considerada uma concentração de volume diluído, ou seja, a utilização da dose desejada, porém diluída em uma lâmina d'água de 15 cm. Os herbicidas e as concentrações de i.a. avaliadas foram: triclopyr a 6,0, 3,0 e 1,5 mg L-1; glyphosate a 6,87, 3,44 e 1,72 mg L-1; 2,4-D a 8,54, 4,27 e 2,14 mg L-1 ; diquat a 2,0, 1,0 e 0,5 mg L-1 ; fluridone a 200, 100 e 50 µg L-1 ; e a testemunha (BDA). Os herbicidas e as concentrações testadas não apresentaram efeito inibitório no crescimento micelial, na esporulação e na germinação dos macroconídios do fungo.

Influência do fotoperíodo e da temperatura na intensidade de doença causada por Fusarium graminearum em Egeria densa e E. najas

Um isolado de Fusarium graminearum vem sendo estudado na UNESP, campus de Jaboticabal, como agente de controle biológico de Egeria densa e de E. najas, plantas aquáticas submersas que causam problemas em reservatórios de hidrelétricas. O presente trabalho teve por objetivo estudar os efeitos do fotoperíodo e da temperatura no controle dessas plantas em condições de laboratório. A cada dois dias foram avaliados os sintomas nas plantas inoculadas com F. graminearum, atribuindo-se notas de severidade da doença, por um período de oito dias após a inoculação. Também foi avaliado o crescimento das plantas por meio do ganho de massa fresca, expresso em porcentagem. A maior severidade da doença foi observada quando ambas as espécies foram mantidas no escuro, e a menor, em fotoperíodo de 12 horas. A temperatura de 30 ºC proporcionou maior severidade de doença em ambas as espécies. A espécie E. densa apresentou maior produção de massa fresca no regime de 12 horas de luz e de temperaturas abaixo de 25 ºC e menor produção no regime de escuro total e nas temperaturas de 30 e 35 ºC. Por sua vez, E. najas apresentou menor produção de massa fresca no regime de escuro e nas temperaturas de 25 a 35 ºC.

Atividade alelopática do filtrado de cultura produzido por Fusarium solani

As plantas daninhas se constituem no principal problema a impor limitação à exploração da agropecuária nas áreas tropicais. Entretanto, o controle químico dessas plantas tem gerado insatisfações de ordem social, quer porque contaminam as fontes de recursos naturais ou por comprometerem a qualidade dos alimentos da dieta dos animais, em geral, e dos humanos, em particular. Os objetivos deste trabalho foram identificar e caracterizar a atividade alelopática do filtrado de cultura produzido pelo fungo Fusarium solani f. sp. pipers. Foram avaliados os efeitos das toxinas, nas concentrações de 1,0 e 4,0%, sobre a germinação de sementes e o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo das plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). Os resultados mostraram presença de atividade alelopática inibitória, com variações de acordo com a concentração e a planta receptora. A intensidade dos efeitos inibitórios induzidos pelo extrato esteve positivamente associada à concentração, com efeitos mais intensos verificados a 4,0%. Independentemente da concentração e do bioensaio, a espécie malícia se mostrou mais sensível aos efeitos do filtrado da cultura. O desenvolvimento da radícula foi o fator da planta mais intensamente inibido. Os resultados indicam a existência de potencial de utilização da toxina produzida pelo fungo, como fonte alternativa no controle de plantas daninhas, o que justifica estudos mais avançados.

Negative correlation between phospholipase and esterase activity produced by Fusarium isolates

Fusarium species have emerged as one of the more outstanding groups of clinically important filamentous fungi, causing localized and life-threatening invasive infections with high morbidity and mortality. The ability to produce different types of hydrolytic enzymes is thought to be an important virulence mechanism of fungal pathogens and could be associated with the environment of the microorganism. Here, we have measured the production of two distinct lipolytic enzymes, phospholipase and esterase, by sixteen Fusarium isolates recovered from the hospital environment, immunocompromised patients’ blood cultures, foot interdigital space scrapings from immunocompromised patients, and foot interdigital space scrapings from immunocompetent patients (4 isolates each). Fourteen of these 16 isolates were identified asFusarium solani species complex (FSSC) and two were identified as F. oxysporum species complex (FOSC). Some relevant genus characteristics were visualized by light and electron microscopy such as curved and multicelled macroconidia with 3 or 4 septa, microconidia, phialides, and abundant chlamydospores. All Fusarium isolates were able to produce esterase and phospholipase under the experimental conditions. However, a negative correlation was observed between these two enzymes, indicating that a Fusarium isolate with high phospholipase activity has low esterase activity and vice versa. In addition, Fusarium isolated from clinical material produced more phospholipases, while environmental strains produced more esterases. These observations may be correlated with the different types of substrates that these fungi need to degrade during their nutrition processes.

Use of the polymerase chain reaction for detection of Fusarium graminearum in bulgur wheat

The detection of mycotoxigenic fungi in foodstuff is important because their presence may indicate the possible associated mycotoxin contamination. Fusarium graminearum is a wheat pathogen and a producer of micotoxins. The polymerase chain reaction (PCR) has been employed for the specific identification of F. graminearum. However, this methodology has not been commonly used for detection of F. graminearum in food. Thus, the objective of the present study was to develop a molecular methodology to detect F. graminearum in commercial samples of bulgur wheat. Two methods were tested. In the first method, a sample of this cereal was contaminated with F. graminearum mycelia. The genomic DNA was extracted from this mixture and used in a F. graminearum specific PCR reaction. The F. graminearum species was detected only in samples that were heavily contaminated. In the second method, samples of bulgur wheat were inoculated on a solid medium, and isolates having F. graminearum culture characteristics were obtained. The DNA extracted from these isolates was tested in F. graminearum specific PCR reactions. An isolate obtained had its trichothecene genotype identified by PCR. The established methodology could be used in surveys of food contamination with F. graminearum.