In vitro toxin production by Fusarium solani f. sp. piperis

Fusarium solani f. sp. piperis (teleomorph: Nectria haematococca f. sp. piperis), causal agent of root rot and stem blight on black pepper (Piper nigrum), produces secondary metabolites with toxigenic properties, capable of inducing vein discoloration in detached leaves and wilting in transpiring microcuttings. Production of F. solani f. sp. piperis (Fsp) toxic metabolites reached a peak after 25 days of static incubation on potato sucrose broth at 25 ºC under illumination. Changes in the pH of the culture filtrate did not alter the effect of toxic metabolites. However, when the pH was changed before the medium had been autoclaved, a more intense biological response was observed, with an optimum at pH 6.0. Isolates that produced red pigments in liquid cultures were more efficient in producing biologically active culture filtrates than those which produced pink coloured or clear filtrates suggesting that these pigments could be related to toxigenic activity. Detached leaves of seven black pepper cultivars and Piper betle showed symptoms of vein discoloration after immersion in autoclaved and non-autoclaved Fsp culture filtrates indicating the thermostable nature of these toxic metabolites.

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.

Controle químico de Fusarium moniliforme em sementes de milho: metodologia de avaliação e efeitos sobre a qualidade fisiológica

Objetivou-se verificar o efeito da luz sobre o crescimento micelial de Fusarium moniliforme em meio de cultura contendo fungicidas, o melhor regime luminoso e a variável a ser utilizada para detectar o patógeno em sementes tratadas de milho (Zea mays), e o efeito do tratamento sobre a qualidade sanitária e fisiológica das sementes. Os fungicidas avaliados foram fludioxonil + metalaxil-m (três concentrações), difenoconazole, acibenzolar-S-metílico e captan + tiabendazole. Para avaliação do crescimento micelial, os fungicidas foram adicionados em meio de cultura, nas concentrações de 100, 10 e 1 æg/ml. Incubaram-se as placas sob temperatura de 20±2 ºC e três condições de luz: escuro contínuo, luz branca e luz próxima da ultra violeta (12h de luz/12 de escuro). Para verificar o efeito da luz na avaliação das sementes tratadas, utilizou-se o método do papel de filtro com congelamento; a sanidade foi avaliada pelas variáveis incidência e severidade. Duas amostras de sementes tratadas foram submetidas aos testes de sanidade, germinação, emergência em casa de vegetação e frio, para verificar o efeito do tratamento sobre a qualidade sanitária e fisiológica. O teste in vitro indicou que a luz branca diminuiu o efeito dos ingredientes ativos fludioxonil + metalaxil-m (7,5 g + 11,51 g/l e 25 g + 10 g/l) e captan + tiabendazole; no teste de sanidade não se observou esse efeito. A severidade foi mais sensível para discriminar a eficiência dos fungicidas. Os resultados obtidos, avaliando-se as amostras de sementes tratadas, demonstraram que: F. moniliforme não afeta a qualidade fisiológica dessas sementes; o fungicida que ofereceu controle do patógeno na semente, acima de 90%, foi captan + tiabendazole, seguido de fludioxonil + metalaxil-m (97,2 g + 147,86 g/l); Pythium sp. foi controlado por captan + tiabendazole e por fludioxonil + metalaxil-m nas três concentrações.

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 E. najas, macrófitas aquáticas submersas, muito problemáticas em reservatórios de hidrelétricas. O presente trabalho teve por objetivo estudar os efeitos do fotoperíodo (0; 4; 8 e 12 h diárias de luz) e da temperatura (15 ºC, 20 ºC, 25 ºC, 30 ºC e 35 ºC) no controle destas plantas em condições de laboratório. A cada dois dias foram avaliados os sintomas nas plantas inoculadas com F. graminearum, atribuindo-se notas de severidade de 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 de doença foi observada quando ambas as espécies foram mantidas no escuro e a menor em fotoperíodo de 12 h. A temperatura de 30 ºC proporcionou maior severidade de doença em ambas espécies. Egeria densa apresentou maior produção de massa fresca no regime de 12 h de luz e de temperaturas abaixo de 25 ºC e menor produção no regime de escuro total e nas temperaturas de 30 ºC e 35 ºC. Egeria najas apresentou menor produção de massa fresca no regime de escuro total e nas temperaturas de 25 ºC a 35 ºC.

Influência da concentração de inóculo e da idade da planta na intensidade de doença causada por Fusarium graminearum em Egeria densa e E. najas

Um isolado de Fusarium graminearum estudado na UNESP/Campus de Jaboticabal, onde foi comprovada sua eficácia no controle de Egeria densa e E. najas, macrófitas aquáticas submersas. Para estudar o efeito de diferentes concentrações do inóculo na severidade de doença, foram conduzidos experimentos em incubadoras para BOD, com concentrações variando em um décimo, de 0,1 até 1,4 g/l de arroz moído colonizado com F. graminearum. Para verificar os possíveis efeitos da idade da planta sobre a severidade de doença, plantas com, no mínimo 35 cm, de comprimento foram excisadas em segmentos correspondentes às idades de crescimento. Os tratamentos com concentrações de inóculo a partir de 0,5 g/l apresentaram sintomas. Todos os tratamentos inoculados com o fungo, nas concentrações a partir de 0,5 g/l, apresentaram drástica redução na produção de biomassa fresca. Todos os segmentos utilizados como plantas-teste (0 a 32 cm de comprimento) apresentaram suscetibilidade ao fungo. Os ponteiros de plantas de ambas as espécies apresentaram maior severidade de sintomas no sexto e oitavo dias após a inoculação, contudo, os segmentos correspondentes às idades 2 e 3 apresentaram maior redução de biomassa fresca quando inoculadas, apesar de não apresentarem sintomas tão severos quanto a idade 1. Com relação ao ganho de biomassa fresca, as testemunhas apresentaram sempre maior crescimento do que os respectivos tratamentos inoculados, contudo os segmentos correspondentes à idade 4 apresentaram menor ganho de biomassa fresca do que as demais idades.

Quantificação da transmissão de Fusarium moniliforme de sementes para plântulas de milho

O fungo Fusarium moniliforme (sin. F. verticillioides) é o principal patógeno associado a sementes de milho (Zea mays) no Brasil. O fungo pode ser introduzido pelas sementes em áreas isentas, causando deterioração de sementes, morte de plântulas, podridão radicular, do colmo e da espiga. Com o objetivo de quantificar sua transmissão para as plântulas de milho, foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando-se sementes do híbrido AG-9020 sem tratamento com fungicida e com incidência natural média de 46%. Realizou-se a semeadura em 04/09/2001, em caixas de madeira contendo substrato isento do fungo constituído pela mistura de solo de horizonte "B", areia grossa e vermiculita na proporção de 3:1:1. As avaliações do número de plantas emersas e a transmissão do fungo foram realizadas aos 15, 30 e 45 dias após a semeadura. Em cada época, coletaram-se, ao acaso, 200 plântulas. As plantas foram lavadas e levadas ao laboratório. De cada planta destacou-se o tegumento remanescente da semente, a raiz primária, o entrenó subcoronal, o coleóptilo e a base das folhas. Após, realizou-se a assepsia do material em hipoclorito de sódio (1%) por 3 min, seguido de lavagem com água esterilizada e plaqueamento em meio ¼ de batata-sacarose-ágar. Os resultados indicaram que o fungo foi detectado em todos os órgãos da plântula isolados e nas três épocas de avaliação. O percentual médio de transmissão foi de 46,1; 34,9; 23,6; 7,2 e 14,6%, respectivamente, para o tegumento remanescente da semente, raiz primária, entrenó subcoronal, coleóptilo e base das folhas.

Soybean pod blight and root rot caused by lineages of the Fusarium graminearum and the production of mycotoxins

Surveys of soybean (Glycine max) seed grown in South Brazil revealed infection with Fusarium graminearum. To determine if members of this complex were pathogenic to soybean, six strains derived from soybean were added to soil at a rate of 10³ macroconidia/ ml or individual pods were inoculated with 10(4) macroconidia/ml. Seedlings grown in infested soil developed small necrotic lesions in the crown and upper roots. Pods inoculated with conidia developed large (>1 cm), dark brown, necrotic lesions. Younger pods inoculated with the fungus blighted and dropped from the plant. Strains of the F. graminearum complex recovered from lesions on the crown, roots and pods of soybean plants were identified as lineage 1, 2 or 8 by obtaining the DNA sequence from the EF1-alpha gene and comparing it to strains of the known lineage. Two strains of F. graminearum lineage 7 from the U.S. caused similar symptoms of the disease on soybean. Mycotoxin tests on soybean and wheat (Triticum aestivum) indicate that most Brazilian strains produce nivalenol as the major trichothecene mycotoxin rather than deoxynivalenol. In addition, strains from lineages 2 and 8 produce the novel trichothecene, 3-acetylnivalenol.

Colonização de raízes de tomateiro por Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici em solução nutritiva com três fontes de nitrogênio

Os objetivos do presente trabalho foram os de avaliar o efeito do pH sobre a germinação de conídios e o crescimento miceliano de F. oxysporum f. sp. lycopersici e o efeito da fonte de nitrogênio sobre o início do processo de infecção de raízes de mudas de tomateiro (Lycopersicon esculentum). Inicialmente quantificou-se a porcentagem de germinação dos conídios e o crescimento miceliano em meio Caldo Nutritivo com pH variando de 2,0 a 11,0. O pH do meio foi também medido ao final de 14 dias de crescimento do fungo. Avaliou-se, ainda, por meio de isolamentos e observações ao microscópio óptico, o efeito das fontes de nitrogênio sobre o processo de infecção e colonização das raízes. Utilizou-se a cultivar Kada Gigante e solução nutritiva contendo como fontes de nitrogênio N-NH4+, N-NO3- e N-NH4NO3, seguido da adição ou não de conídios do patógeno. As avaliações de pH da solução, das alterações morfológicas da raiz e da colonização pelo patógeno foram feitas até 240 h após a infestação. O N-NO3- proporcionou maiores valores de pH e favoreceu o desenvolvimento radicular, com aumento do tamanho e número de pêlos radiculares, e redução da taxa de adesão de conídios e da colonização por F. oxysporum f. sp. lycopersici comparado a N-NH4NO3 e, principalmente, N-NH4+. Estes resultados, porém, devem-se, mais provavelmente, ao desbalanço iônico nas plantas supridas com N-NH4+, do que ao efeito simples da variação de pH da rizosfera. O patógeno mostrou-se hábil em se desenvolver em faixa ampla de pH, 3 a 9, em meio de cultura.

Influence of internal seedborne Fusarium semitectum on cotton seedlings

Fusarium semitectum was found to be the major seed colonizing fungus in the commercial acid delinted cotton (Gossypium hirsutum) seed lots. There was no correlation, however, between its incidence and seedling emergence and disease symptoms on the emerged seedlings in autoclaved sand. Inoculation technique simulating internally seedborne nature of the fungus showed that the observed non-correlation might be related to the threshold level of seed coat colonization. The internally seedborne inoculum besides reducing seedling emergence, incited an array of symptoms on the emerged seedlings, which ranged from negative geotropism, leaf tearing, collar rot leading to dry root rot and seedling mortality. The dry root rot continued to develop on the plants surviving the seedling phase. The collar rot symptoms can be confused with those caused by Rhizoctonia solani.

Distribuição do elemento transponível impala em isolados de fusarium oxysporum patogênicos e não-patogênicos ao feijoeiro

A variabilidade genética de 20 isolados de Fusarium oxysporum, nove não-patogênicos e 11 patogênicos ao feijoeiro (Phaseouls vulgaris), foi determinada com base na distribuição do elemento transponível impala. A presença de impala das subfamílias D e E foi determinada por experimentos de PCR, empregando oligonucleotídeos específicos para cada subfamília. Foi observada a presença de representantes das duas subfamílias na maioria dos isolados, sugerindo, portanto, que impala é um antigo componente do genoma de F. oxysporum f. sp. phaseoli. A hibridização do DNA total de cada isolado, clivado com a enzima EcoRI, com um fragmento do elemento impala da subfamíla E, mostrou uma variação nos padrões de bandas dos isolados não-patogênicos, indicando a possível atividade desses elementos. No entanto, no caso dos isolados patogênicos, foram observados padrões de bandas mais homogêneas e alguns isolados apresentaram o mesmo perfil de bandas, indicando que se trata de cópias de impala que, possivelmente, não são mais capazes de sofrer transposição. Estas cópias inativas são excelentes marcadores genéticos. Um dos isolados patogênicos, Fus4, não apresentou cópias endógenas de impala, o que torna esse isolado um candidato para experimentos de mutagênese insercional usando o vetor pNI160, que possui o elemento impala ativo interrompendo o gene niaD, que codifica a enzima nitrato redutase.

Effect of Fusarium graminearum and infection index on germination and vigor of maize seeds

Pathogens in maize (Zea mays) seeds cause serious problems, such as the loss of their capacity to germinative. The objectives of this study were to identify the optimal period for infection of maize seeds on agar colonized by Fusarium graminearum, when incubated for 4, 8, 16 and 32 h, and to evaluate the effect of the fungus on the germination and vigor of seeds with different infection levels. After the respective incubation periods, the seeds were removed from the culture medium and submitted to the blotter test for 3 min with and without superficial disinfection with 1% solution of sodium hypochlorite. Once the optimal period for seed incubation was identified, seeds from the same sample were again placed on the colonized agar for infection. Germination and vigor tests (accelerated aging and cold test) were performed with a mixture of healthy seeds (placed on PDA medium) and inoculated seeds, resulting in seeds with 0, 20, 40, 60, 80 and 100% rates of infection. The results showed that a period of 32 h was long enough to obtain seeds infected by the pathogen. There were no significant effects of fungal infection on seed germination at any of the infection levels, probably due to the high vigor of the maize seed lot tested. Regarding vigor tests, infection levels differed significantly from the control (0% infection), but there were no significant differences among the infection levels.

Possibilidade de transmissão de Fusarium solani f.sp. glycines, agente causal da podridão vermelha da raiz da soja, através da semente

Um isolado de Fusarium solani f.sp. glycines, coletado em plantas de soja (Glycine max) na região de Cruz Alta - RS, foi utilizado em experimentos conduzidos com o objetivo de avaliar a possibilidade de a semente ser um veículo eficiente de disseminação da podridão vermelha da raiz na cultura da soja. A transferência de propágulos do patógeno para sementes de soja, armazenada durante um, seis e 12 meses, foi realizada através da mistura de grãos de sorgo (Sorghum bicolor), solo e resíduos de colheita, previamente esterilizados e posteriormente infetados, em condições de laboratório, com F. solani f.sp. glycines. As evidências de que sementes de soja podem ser uma das fontes de inóculo primário de Podridão Vermelha da Raiz relacionaram-se à presença de clamidósporos aderidos externamente às sementes, após seis meses de armazenamento. As sementes apresentando crescimento do fungo após 12 meses de armazenamento, um mínimo de 75 unidades formadoras de colônias/ml removidas do tegumento das sementes de soja e plântulas formadas a partir das sementes infetadas após 12 meses de armazenamento mostrando sintomas da doença.

A risk infection simulation model for fusarium head blight of wheat

Fusarium Head Blight (FHB) is a disease of great concern in wheat (Triticum aestivum). Due to its relatively narrow susceptible phase and environmental dependence, the pathosystem is suitable for modeling. In the present work, a mechanistic model for estimating an infection index of FHB was developed. The model is process-based driven by rates, rules and coefficients for estimating the dynamics of flowering, airborne inoculum density and infection frequency. The latter is a function of temperature during an infection event (IE), which is defined based on a combination of daily records of precipitation and mean relative humidity. The daily infection index is the product of the daily proportion of susceptible tissue available, infection frequency and spore cloud density. The model was evaluated with an independent dataset of epidemics recorded in experimental plots (five years and three planting dates) at Passo Fundo, Brazil. Four models that use different factors were tested, and results showed all were able to explain variation for disease incidence and severity. A model that uses a correction factor for extending host susceptibility and daily spore cloud density to account for post-flowering infections was the most accurate explaining 93% of the variation in disease severity and 69% of disease incidence according to regression analysis.