Stabilization of Endophytic Fungus Cercospora kikuchii Lipase by Spray Drying in the Presence of Maltodextrin and beta-Cyclodextrin

In this study the effects of spray-drying conditions on the retention of enzyme activity of lipase produced by the endophytic fungus Cercospora kikuchii have been investigated. Drying runs were carried out in a bench-top spray dryer with a concurrent flow regime. The influence of the variables inlet temperature of drying gas, Tgi (86.4 to 153.6 degrees C); mass flow rate of the enzymatic extract fed to the dryer, Ws (2.63 to 9.36g/min); and concentration of the drying adjuvant added to the extract, ADJ (1.95 to 12.05%), on the spray-drying performance and on product quality was evaluated through experimental planning and regression analysis. The use of maltodextrin, as a stabilizing agent, slightly improved the retention of enzyme activity compared to -cyclodextrin. Statistical optimization of the experimental results allowed the determination of the processing conditions that maximized the retention of the enzymatic activity (RAE), namely, concentration of drying adjuvants of 12.05%, inlet temperature of the drying gas of 153.6 degrees C, and flow rate of the enzymatic extract fed to the dryer of 9.36g/min for the both drying adjuvants investigated.

Lipase Production by Endophytic Fungus Cercospora kikuchii: Stability of Enzymatic Activity after Spray Drying in the Presence of Carbohydrates

The present work deals with improving the production and stabilization of lipases from Cercospora kikuchii. Maximum enzyme production (9.384 U/ml) was obtained after 6 days in a medium supplemented with 2% soybean oil. The lipases were spray dried with different adjuvants, and their stability was studied. The residual enzyme activity after drying with 10% (w/v) of lactose, b- cyclodextrin, maltodextrin, mannitol, gum arabic, and trehalose ranged from 63 to 100%. The enzyme activity was lost in the absence of adjuvants. Most of the adjuvants used kept up at least 50% of the enzymatic activity at 5 degrees C and 40% at 25 degrees C after 8 months. The lipase dried with 10% of beta-cyclodextrin retained 72% of activity at 5 degrees C. Lipases were separated by butyl-sepharose column into 4 pools, and pool 4 was partially purified (33.1%; 269.5 U/mg protein). This pool was also spray dried in maltodextrin DE10, and it maintained 100% of activity.

Infecção latente de Colletotrichum truncatum e Cercospora kikuchii em soja

As perdas anuais por doenças, no Brasil, são estimadas em 15-20%, representando cerca de US$1,3 bilhão de prejuízos. Este trabalho teve como objetivos estudar a associação (infecção latente) dos patógenos com a planta de soja (Glycine max) e verificar o efeito do fungicida difenoconazole e da época de aplicação sobre a infecção latente e o rendimento da soja. Foi instalado um experimento em delineamento de blocos ao acaso, com cinco repetições e quatro tratamentos; testemunha e aplicações do fungicida difenoconazole (75g i.a./ha) nos estádios de R5.3, R5.4 e R5.5. Para o estudo da infecção latente, seis plantas foram tomadas ao acaso em cada parcela nos estádios R5.2, R5.4 e R7.2. De cada planta foram coletados o folíolo central da folha do sétimo nó e segmentos de 5 cm da base, meio e topo da haste principal. Os folíolos e segmentos das hastes foram desinfestados, tratados com paraquat a 11,64%, incubados em câmara úmida por 3-4 dias e avaliados de acordo com o grau de colonização e freqüência dos fungos associados. Foram também avaliados a severidade das doenças de final de ciclo (DFC) (Septoria glycines e Cercospora kikuchii), a porcentagem de desfolha, a produtividade de grãos e o peso de 1.000 sementes (PMS). A infecção latente por Colletotrichum truncatum já havia ocorrido no estádio R5.2. A C. kikuchii ocorreu a partir de R5.2. Não foi observado efeito do fungicida ou da época de aplicação sobre a infecção latente. Não houve diferença de rendimento entre a testemunha e os estádios de aplicação do fungicida, porém, a severidade das DFC e a porcentagem de desfolha foram menores e o PMS foi maior na aplicação feita no estádio R5.4.

Pathogenicity, molecular characterization, and cercosporin content of Brazilian isolates of Cercospora kikuchii

Cercospora kikuchii, involved with the defoliation of soybean (Glycine max) plants, is normally associated with Septoria glycines in late season. Seventy-two isolates from different regions in Brazil, obtained mainly from purple stained seeds, showed phenotypic variation. Cercosporin content and rate of colony growth was higly variable among isolates. A strong correlation between cercosporin content and virulence was identified. Genetic variation among and within populations was evaluated based on 86 RAPD loci. The RAPD analysis clustered all isolates into seven groups. No relationship was observed between RAPD groups and geographic origin or cercosporin content. The sequence of the internal spacer regions (ITS1-5.8S-ITS2) from 13 isolates chosen according to the previous RAPD and clustering analysis showed high similarity (97%-100%) to the GenBank sequences of C. kikuchii (AY266160, AY266161, AY152577 and AF291708). It is clear from this work that Brazilian isolates of C. kikuchii from different geographic regions, are variable in relation to virulence, RAPD profiles and cercosporin content. Cercosporin content could be a good parameter for choosing an adequate isolate for screening resistant or tolerant cultivars. Considering that this pathogen is easily seed-borne, findings are expected to show the same haplotypes in different regions. Migration could be favoured by infected seeds as demonstrated by RAPD analysis.

Efeito de Colletotrichum dematium var. truncata e Cercospora kikuchii na germinação de sementes de soja

A antracnose, causada por Colletotrichum dematium var. truncata, é a principal doença da soja que afeta a fase inicial de formação das vagens, podendo causar a morte das plântulas. Cercospora kikuchii é o fungo causador da doença mancha púrpura nas sementes de soja, responsável por severas reduções no rendimento e na qualidade das sementes. O objetivo deste trabalho foi determinar o tempo mais apropriado para infecção das sementes de soja por C. dematium var. truncata e C. kikuchii, para posterior avaliação dos danos causados pelo fungo na germinação. Tais fungos foram cultivados em meio BDA. As sementes de soja cultivar MSOY 6101 foram colocadas sobre meio contendo o patógeno C. dematium var. truncata por 0 (testemunha), 4, 16, 24, 32 e 40h. As sementes da cv. CD 208 foram inoculadas com C. kikuchii pelos mesmos períodos citados, com adição de 48 e 56h. Após os respectivos tempos de contato, as sementes foram submetidas ao teste de sanidade (papel de filtro), com duas variações, sem e com assepsia superficial (hipoclorito de sódio 1% por três minutos). Determinado o tempo mais adequado de infecção, outras sementes foram infectadas pelo patógeno e, posteriormente, foram realizados testes de germinação em papel e areia com uma mistura de sementes sadias (colocadas sobre o meio BDA) e sementes inoculadas, resultando em lotes com 0, 20, 40, 60, 80 e 100% de sementes infectadas. O tempo de incubação de 40 e 56 horas para C. dematium var truncata e C. Kikuchii, respectivamente são suficientes para obtenção da totalidade das sementes infectadas. C. Kikuchii não prejudica a germinação das sementes.

Efeito de Colletotrichum dematium var. truncata e Cercospora kikuchii na germinação de sementes de soja

A antracnose, causada por Colletotrichum dematium var. truncata, é a principal doença da soja que afeta a fase inicial de formação das vagens, podendo causar a morte das plântulas. Cercospora kikuchii é o fungo causador da doença mancha púrpura nas sementes de soja, responsável por severas reduções no rendimento e na qualidade das sementes. O objetivo deste trabalho foi determinar o tempo mais apropriado para infecção das sementes de soja por C. dematium var. truncata e C. kikuchii, para posterior avaliação dos danos causados pelo fungo na germinação. Tais fungos foram cultivados em meio BDA. As sementes de soja cultivar MSOY 6101 foram colocadas sobre meio contendo o patógeno C. dematium var. truncata por 0 (testemunha), 4, 16, 24, 32 e 40h. As sementes da cv. CD 208 foram inoculadas com C. kikuchii pelos mesmos períodos citados, com adição de 48 e 56h. Após os respectivos tempos de contato, as sementes foram submetidas ao teste de sanidade (papel de filtro), com duas variações, sem e com assepsia superficial (hipoclorito de sódio 1% por três minutos). Determinado o tempo mais adequado de infecção, outras sementes foram infectadas pelo patógeno e, posteriormente, foram realizados testes de germinação em papel e areia com uma mistura de sementes sadias (colocadas sobre o meio BDA) e sementes inoculadas, resultando em lotes com 0, 20, 40, 60, 80 e 100% de sementes infectadas. O tempo de incubação de 40 e 56 horas para C. dematium var truncata e C. Kikuchii, respectivamente são suficientes para obtenção da totalidade das sementes infectadas. C. Kikuchii não prejudica a germinação das sementes.

Efeito da severidade de oídio e crestamento foliar de cercospora na produtividade da cultura da soja

Ensaios de campo foram conduzidos na safra 2002/03, com as cultivares de soja (Glycine max) BRS 133 e BR 16, visando quantificar o efeito das doenças foliares na produtividade da cultura. O delineamento experimental foi blocos ao acaso com seis tratamentos (diferentes níveis de doença) e quatro repetições, sendo cada repetição formada por parcelas de 18 m². Diferentes épocas e números de aplicações de fungicida (difenoconazole + propiconazole) foram utilizados para criar um gradiente de doença. Foram realizadas avaliações semanais da severidade de doenças e do índice de área foliar, utilizando o analisador de dossel (Li-Cor®). A produtividade foi quantificada nos 4 m² centrais das parcelas. As doenças predominantes no ensaio foram oídio e crestamento de cercospora. A severidade de doença, nos estádios R6 (vagens com sementes verdes que preenchem totalmente a cavidade), e R7 (início a 50% de amarelecimento de folhas e vagens) apresentou uma correlação negativa significativa com a produtividade, utilizando-se regressão linear. As variáveis integrais área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD), obtida a partir da integração das curvas de progresso das doenças, e duração da área foliar sadia (DAFS), obtida a partir da integração do índice de área foliar sadia, foram relacionadas à produtividade, havendo correlação negativa com AACPD, utilizando-se regressão linear (R²=0,67 para BRS 133 e 0,69 para BR16) e positiva com DAFS, utilizando-se o modelo monomolecular (R²=0,76 para BRS 133 e 0,62 para BR 16).

Survival of pathogens on soybean debris under no-tillage and conventional tillage systems

A study was conducted in the subtropical area of Southern Brazil to determine the survival of pathogens in soybean residues under conventional and no-tillage cultivation systems from March to September of 1998 and 1999. The pathogens most frequently isolated were Colletotrichum truncatum, Phomopsis spp., Cercospora kikuchii, Fusarium spp., Macrophomina phaseolina, and Rhizoctonia solani. Other fungi isolated were Myrothecium roridum, Penicillium sp., Chaetomium sp., Epicoccum sp., Corynespora cassiicola and Trichoderma sp. The percent of survival of each pathogen varied according to the month and the year. Survival of C. truncatum, Phomopsis spp. and C. kikuchii were significantly reduced (p<0.05) from the first to the last evaluation either on buried debris or maintained on the soil surface. On the other hand, M. phaseolina and Fusarium spp. were either not affected or favored by burying the debris. The frequency of recovery of Fusarium spp. increased specially in debris kept under the soil. The loss of biomass, measured by debris weight along the period of this study, showed a reduction of 44.4% in the conventional system and 34.9% in the no-tillage system in 1998, when rain was better distributed. In 1999, the reduction was 48.2% and 39.0% for the conventional and no-tillage system, respectively.

Escala diagramática para a quantificação do complexo de doenças foliares de final de ciclo em soja

A ocorrência das doenças foliares de final de ciclo em soja (Glycine max) causadas pelos fungos Septoria glycines e Cercospora kikuchii é facilmente observada no campo. Entretanto, são necessárias informações precisas sobre a quantificação de danos e perdas na produtividade. A falta de um método padrão de quantificação visual para essas doenças pode levar a estimativas imprecisas da severidade das mesmas, induzindo a conclusões erradas. Com o objetivo de elaborar uma escala diagramática para quantificar a severidade dessas doenças, foram coletadas em campo, folhas apresentando diferentes níveis de severidade. A área de cada folha e sua correspondente severidade foram determinadas e, obedecendo-se a "Lei do estímulo de Weber-Fechner", foi elaborada uma escala com os níveis de severidade de doença: 2,4; 15,2; 25,9; 40,5 e 66,6%. A validação foi realizada por nove avaliadores, sem experiência na avaliação das doenças de final de ciclo, os quais estimaram a severidade de 30 folhas de soja com sintomas destas doenças. A precisão das avaliações variou de acordo com o avaliador (0,84

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.

Decomposition of corn and soybean residues under field conditions and their role as inoculum source

Necrotrophic parasites of above-ground plant parts survive saprophytically, between growing seasons in host crop residues. In an experiment conducted under field conditions, the time required in months for corn and soybean residues to be completely decomposed was quantified. Residues were laid on the soil surface to simulate no-till farming. Crop debris of the two plant species collected on the harvesting day cut into pieces of 5.0cm-long and a 200g mass was added to nylon mesh bags. At monthly intervals, bags were taken to the laboratory for weighing. Corn residues were decomposed within 37.0 months and those of soybean, within 34.5 months. Hw main necrotrophic fungi diagnosed in the corn residues were Colletotrichum gramicola, Diplodia spp. and Gibberella zeae, and those in soybeans residues were Cercospora kikuchii, Colletotrichum spp, Glomerella sp. and Phomopsis spp. Thus, those periods shoulb be observed in crop rotation aimed at to eliminating contaminated residues and, consequently, the inoculum from the cultivated area.

Uso de mezclas de azoxistrobina y triazoles para controlar enfermedades de fin de ciclo de la soja

Las enfermedades de fin de ciclo de la soja (EFC), ampliamente difundidas en Argentina, afectan el rendimiento del cultivo y la calidad de la semilla cosechada. La aplicación foliar de fungicidas representa una alternativa eficiente en las actuales condiciones de cultivo (monocultivo y siembra directa). Los objetivos del presente trabajo fueron 1) determinar los agentes causales de la EFC presentes en los ensayos, 2) evaluar la disminución de rendimiento causada por las EFC y 3) valorar la eficiencia de control de mezclas de triazoles y azoxistrobina aplicados en las etapas reproductivas R3 o R5, para el control de las mismas. Se realizaron cuatro ensayos, dos en la campaña 2004/2005, y dos en la campaña 2005/2006, en Armstrong, Santa Fe, núcleo del área sojera de la Región Pampeana. Se utilizaron dos mezclas de azoxistrobina, una con cyproconazole y otra con difenoconazole, y una mezcla de los dos últimos. Los patógenos detectados fueron: Cercospora kikuchii, Colletotrichum truncatum, Septoria glycines, Glomerella glycines y Phomopsis sojae. Todos los tratamientos tuvieron mayores rendimientos que el control no tratado en todos los ensayos, con un nivel de significancia del 5%. Se concluye que, bajo las condiciones de los ensayos, con altas precipitaciones entre R1 y R5.5, los productos utilizados, controlaron eficientemente las EFC presentes.

Qualidade sanitária e produção de aldeídos totais em sementes de soja sem lipoxigenases

Objetivou-se avaliar o efeito da eliminação genética das lipoxigenases das sementes de quatro variedades de soja, na qualidade sanitária e produção de aldeídos das sementes colhidas em diferentes períodos. Para isso, sementes das variedades CAC1, DokoRC, UFV16 e Cristalina e suas respectivas linhagens com ausência das três lipoxigenases, denominadas triplo-nulas, foram multiplicadas no campo e colhidas no estádio R8 e 15, 30 e 45 dias depois. As sementes foram submetidas ao teste de sanidade (blotter) e à análise de aldeídos totais, pelo método do MBTH. Os dados permitiram concluir que os fungos mais freqüentes foram Fusarium spp., Phomopsis spp. e Cercospora kikuchii, sendo que a freqüência do total de fungos aumentou com o retardamento da colheita. A produção de aldeídos aumentou com o retardamento da colheita, nas sementes dos materiais Cristalina com e sem lox, CAC-1 com lox e Doko RC sem lox, enquanto nas sementes dos demais materiais, a produção de aldeídos foi mínima em todas as épocas de colheita. Não houve efeito da eliminação genética das lipoxigenases das sementes sobre a incidência de fungos ou a produção de aldeídos.

Efeito de fungicidas para controle da ferrugem asiática na qualidade de sementes de soja

Para avaliar o efeito residual de fungicidas para o controle da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi) em sementes de soja do cultivar BRS-133 utilizaram-se 13 tratamentos (Testemunha, Priori + Nimbus, Aproach + Nimbus, Priori Xtra + Nimbus, Sphere + Aureo, Opera, Stratego + Aureo, Nativo + Aureo, Impact Duo + Oppa, Celeiro + Iharol, Battle + Oppa, Aproach Prima + Nimbus, Folicur ). O experimento foi conduzido em campo experimental em Paulínia-SP, em delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições. O efeito residual dos fungicidas nas sementes foi analisado pelos testes de germinação, envelhecimento acelerado, germinação em areia e pelo teste de sanidade das sementes. Conclui-se que os tratamentos não influenciaram na qualidade das sementes e que o tratamento Battle + Oppa foi eficiente no controle do patógeno Cercospora kikuchii nas sementes.

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

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)