"Algumas raças fisiológicas de Colletotrichum lindemuthianum (Sacc. et Magn.) Scrib. que ocorrem no estado de São Paulo"

O presente trabalho versa sobre um estudo de variação de Colletotrichum lindemuthianum (Sacc. et Magn.) Scrib., 1888, agente de antracnose do feijoeiro, uma das mais sérias doenças que ocorrem no Brasil. O autor isolou 19 culturas, de C. lindemuthianum de diferentes regiões do Estado de São Paulo e testou-as sôbre as variedades diferenciais Michelite, Dark Red Kidney e Perry Marrow, provenientes de Cornell e Beltsville, e sôbre variedades locais. A variedade Dark Red Kidney proveniente de Cornell se comportou diferentemente da de Beltsville quando inoculada com as culturas C-12, C-13, C-18. Em vista disso, não se pode afirmar se essas culturas pertencem à raça delta ou a uma raça nova ainda não constatada em nenhum lugar do mundo. Para as culturas C-3 e C-15 a variedade Dark Red Kidney se comportou uniformemente, independente da origem. Em vista disso pode-se afirmar que essas culturas pertencem realmente à raça alfa. Para outras culturas não se pôde fazer comparações, com raças que ocorrem em outras partes do mundo. Variedades locais foram em grande número suscetíveis a maioria dos isolamentos testados. Algumas variaram na reação às raças do grupo alfa. A variedade 54 foi resistente a 18 isolamentos testados e a variedade 131 a 5 isolamentos testados num dos ensaios.

Indução de resistência sistêmica à antracnose em feijoeiro-comum pela raça delta avirulenta de Colletotrichum lindemuthianum

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da raça delta avirulenta do fungo Colletotrichum lindemuthianum, como protetora contra raças virulentas deste fungo e quanto à capacidade de induzir resistência sistêmica em feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris). Quatro cultivares de feijoeiro foram avaliadas quanto às alterações nas atividades de beta 1,3 glucanase e quitinase, em dois estádios de desenvolvimento (V2 e R6), três dias após a aplicação de suspensão de esporos de C. lindemuthianum raça delta avirulenta, em comparação com aplicações de água e ácido salicílico. As plantas foram, então, infectadas com o patótipo virulento 33/95 de C. lindemuthianum em suspensão e, depois de cinco dias, foram reavaliadas quanto à atividade das enzimas. Observaram-se acréscimos significativos nas atividades da beta 1,3 glucanase e quitinase, após inoculação do fungo indutivo, nas duas avaliações, nos dois estádios de desenvolvimento. As atividades da beta 1,3 glucanase e da quitinase variaram entre as cultivares e entre os estádios de desenvolvimento das plantas. A correlação entre o índice de severidade da doença e a atividade das enzimas foi altamente significativa. O uso de C. lindemuthianum raça delta avirulenta diminuiu a severidade da doença e pode ter potencial para controlar a antracnose do feijoeiro.

Cytogenetics of Colletotrichum lindemuthianum (Glomerella cingulata f. sp. phaseoli)

Cytogenetic and morphological studies were conducted with Colletotrichum lindemuthianum (Glomerella cingulata f. sp. phaseoli), the pathogen responsible for anthracnose of common bean (Phaseolus vulgaris). In this species, there is some evidence of genomic variation but it is unknown whether the process occurs in a manner similar to other fungal genetic models. Six isolates from bean plants were used and sexual reproduction was observed in vitro. Meiosis and ascospore formation were investigated by cytogenetical approaches and light microscopy. To study the nucleus and chromosome numbers, a mixture of carmine and orcein propionic dyes was used. Nucleus divisions as well as ascospore maturation were asynchronous. Meiosis was observed in three isolates. In the asexual form, chromosomal polymorphism in conidia was also observed microscopically and the mitosis process was described.

Avaliação da resistência de isolinhas de feijoeiro a diferentes patótipos de Colletotrichum lindemuthianum, Uromyces appendiculatus e Phaeoisariopsis griseola

Isolinhas de feijoeiro (Phaseolus vulgaris)derivadas da cultivar Rudá, com grãos do tipo "carioca", contendo os genes de resistência à antracnose (Co-4 do cv. TOou Co-6 do cv. AB 136 ou Co-10 do cv. Ouro Negro), ferrugem (gene do cv. Ouro Negro) e mancha-angular (phg-1 da linhagem AND 277) foram desenvolvidas pelo Programa de Melhoramento do Feijoeiro do BIOAGRO/UFV, para serem utilizadas na piramidação desses genes em uma única cultivar. Este trabalho teve como objetivo determinar o espectro de resistência dessas isolinhas a diferentes patótipos de Colletotrichum lindemuthianum, Uromyces appendiculatus e Phaeoisariopsis griseola, visando selecionar as linhagens mais similares aos progenitores doadores quanto à sua resistência. Para isto, foram conduzidas inoculações artificiais com 18 patótipos de C. lindemuthianum, dez patótipos de U. appendiculatus e quatro patótipos de P. griseola. Para resistência à antracnose, foi selecionada uma linhagem do cruzamento Rudá x TO, homozigota resistente a 17 patótipos, uma linhagem do retrocruzamento Rudá x AB 136, homozigota resistente a 15 patótipos e uma linhagem do cruzamento Rudá x Ouro Negro, homozigota resistente a 15 patótipos de C. lindemuthianum. Para resistência à ferrugem, uma linhagem do cruzamento Rudá x Ouro Negro, apresentou-se homozigota resistente aos dez patótipos de U. appendiculatus testados. Para resistência à mancha-angular, uma linhagem do cruzamento Rudá x AND277 apresentou-se homozigota resistente aos quatro patótipos de P. griseola inoculados. As melhores isolinhas estão sendo intercruzadas visando a piramidação de genes de resistência à ferrugem, à antracnose e à mancha-angular e o desenvolvimento de cultivares essencialmente derivadas da cultivar Rudá.

Genetic divergence among and within Colletotrichum lindemuthianum races assessed by RAPD

Genetic divergence within and among races of Colletotrichum lindemuthianum was determined using RAPD markers. In addition to the different races of the fungus three isolates of the sexual stage of Colletotrichum lindemuthianum (Glomerella cingulata f.sp. phaseoli) were included in this study. The band patterns generated using 11 primers produced 133 polymorphic bands. The polymorphic bands were used to determine genetic divergence among and within the pathogen races. The isolates analyzed were divided into six groups with 0.75 relative similarity. Group VI, formed by three isolates of the sexual phase of Colletotrichum lindemuthianum, was the most divergent. Races previously determined using differential cultivars did not correlate with the results obtained using RAPD markers.

Detecção in situ de espécies reativas de oxigênio em feijoeiro tratado com extratos de Pycnoporus sanguineus e inoculado com Colletotrichum lindemuthianum

Este trabalho teve como objetivo detectar in situ a formação de espécies reativas de oxigênio (ERO'S), particularmente peróxido de hidrogênio (H2O2) e radical superóxido (O2.- ), em plantas de feijão tratadas com extrato aquoso de micélio e de basidiocarpo de Pycnoporus sanguineus, em concentração de 5% (p/v), e inoculadas após 3 dias com Colletotrichum lindemuthianum. As avaliações foram realizadas às 48, 96 e 192 h após a inoculação (hai). Água destilada, azoxystrobin (40 mg i.a. L-1 ) e acibenzolar-S-metil (75 mg i.a. L-1 ) foram utilizados como tratamentos controle. Foi detectada formação de H2O2 em 48 hai apenas para o tratamento com extrato de basidiocarpo. Para O2. , foi detectada a formação principalmente para o tratamento com extrato de micélio em 48 hai. Em 192 hai todos os tratamentos apresentaram reação para H2O2 e O2.- nas células epidérmicas e do mesófilo, provavelmente em decorrência do processo infeccioso. Estes resultados indicam o potencial dos extratos de P. sanguineus na indução de ERO's em feijoeiro no início da infecção, o que pode contribuir para a redução da severidade de antracnose.

Variation in genome organization of the plant pathogenic fungus Colletotrichum lindemuthianum

The genome structure of Colletotrichum lindemuthianum in a set of diverse isolates was investigated using a combination of physical and molecular approaches. Flow cytometric measurement of genome size revealed significant variation between strains, with the smallest genome representing 59% of the largest. Southern-blot profiles of a cloned fungal telomere revealed a total chromosome number varying from 9 to 12. Chromosome separations using pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) showed that these chromosomes belong to two distinct size classes: a variable number of small (< 2.5 Mb) polymorphic chromosomes and a set of unresolved chromosomes larger than 7 Mb. Two dispersed repeat elements were shown to cluster on distinct polymorphic minichromosomes. Single-copy flanking sequences from these repeat-containing clones specifically marked distinct small chromosomes. These markers were absent in some strains, indicating that part of the observed variability in genome organization may be explained by the presence or absence, in a given strain, of dispensable genomic regions and/or chromosomes.

Avaliação da sensibilidade in vitro de isolados de Colletotrichum lindemuthianum a fungicidas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização fisiológica e sensibilidade de isolados de Colletotrichum lindemuthianum de feijão-vagem a fungicidas

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Sensitivity of Colletotrichum lindemuthianum from green beans to fungicides and race determination of isolates from State of Sao Paulo, Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dissecting Phaseolus vulgaris Innate Immune System against Colletotrichum lindemuthianum Infection

Background: The genus Colletotrichum is one of the most economically important plant pathogens, causing anthracnose on a wide range of crops including common beans (Phaseolus vulgaris L.). Crop yield can be dramatically decreased depending on the plant cultivar used and the environmental conditions. This study aimed to identify potential genetic components of the bean immune system to provide environmentally friendly control measures against this fungus. Methodology and Principal Findings: As the common bean is not amenable to reverse genetics to explore functionality and its genome is not fully curated, we used putative Arabidopsis orthologs of bean expressed sequence tag (EST) to perform bioinformatic analysis and experimental validation of gene expression to identify common bean genes regulated during the incompatible interaction with C. lindemuthianum. Similar to model pathosystems, Gene Ontology (GO) analysis indicated that hormone biosynthesis and signaling in common beans seem to be modulated by fungus infection. For instance, cytokinin and ethylene responses were up-regulated and jasmonic acid, gibberellin, and abscisic acid responses were down-regulated, indicating that these hormones may play a central role in this pathosystem. Importantly, we have identified putative bean gene orthologs of Arabidopsis genes involved in the plant immune system. Based on experimental validation of gene expression, we propose that hypersensitive reaction as part of effector-triggered immunity may operate, at least in part, by down-regulating genes, such as FLS2-like and MKK5-like, putative orthologs of the Arabidopsis genes involved in pathogen perception and downstream signaling. Conclusions/Significance: We have identified specific bean genes and uncovered metabolic processes and pathways that may be involved in the immune response against pathogens. Our transcriptome database is a rich resource for mining novel defense-related genes, which enabled us to develop a model of the molecular components of the bean innate immune system regulated upon pathogen attack.

Variabilidade patogênica e molecular entre isolados de Colletotrichum lindemuthianum oriundos de diferentes regiões produtoras de feijão no Brasil.

Este trabalho teve por objetivo estudar a distribuição populacional de isolados do fungo C. lindemuthianum provenientes de diferentes regiões do Brasil, além de identificar se a variação genética existente é intra ou inter-racial, utilizando cultivares diferenciadoras e marcadores RAPD.

Geoestatística como metodologia para estudar a dinâmica espaço-temporal de doenças associadas a Colletotrichum spp. transmitidos por sementes

Objetivou-se no presente trabalho caracterizar o progresso espaço-temporal da severidade da antracnose do feijoeiro comum e da ramulose do algodoeiro por meio da Geoestatística. Os experimentos foram conduzidos no campo, durante o período das águas, em diferentes épocas. Sementes inoculadas pelo método da restrição hídrica foram semeadas no centro de parcelas experimentais constituindo fonte de inóculo do tipo ponto. Foram realizadas semanalmente seis avaliações da severidade das doenças com base em escalas de notas. Pelos modelos de semivariograma isotrópicos esféricos e gaussianos ajustados aos dados, verificou-se o padrão de distribuição agregado e a dependência espacial de ambos os patossistemas. Com o mapeamento da severidade das doenças pelo método da krigagem ordinária em blocos, verificou-se menor severidade das doenças nos primeiros estádios, com aumento gradual ao longo do tempo. A antracnose apresentou formação inicial de focos de inóculo secundário, além do foco com inóculo inicial, que coalesceram com o tempo. A severidade da ramulose diminuiu gradualmente de forma radial e contínua do centro da parcela para as extremidades, com maior capacidade de infecção de plantas vizinhas, quando comparada à antracnose, possivelmente pela maior agressividade do patógeno e hábito de crescimento arbustivo do algodoeiro.

Influência da microbiolização de sementes de feijão sobre a transmissão de Colletrichum Lindemuthianum (Saac e Magn)

Isolados de Pseudomonas veronii (DFs513), Bacillus spp. (DFs093 e DFs348), Bacillus cereus (DFs769), Rodhococcus fascians (DFs843 e DFs912) e Pseudomonas fluorescens (DFs831 e DFs842), selecionados para o controle de Xanthomonas axonopdis pv. phaseoli, bem como a combinação de alguns destes isolados bacterianos, foram avaliados quanto a possível influência sobre a transmissão de Colletotrichum lindemuthianum para plântulas de feijão, a partir de sementes naturalmente infectadas e/ou infestadas. Sementes de dois lotes foram microbiolizadas com suspensões dos biocontroladores, sendo que no primeiro ensaio, em rolo de papel, realizou-se a semeadura com oito repetições de 25 sementes, incubadas a 20 ± 2°C. Os percentuais de germinação das sementes e incidência do patógeno foram avaliados. Em um segundo ensaio avaliou-se a transmissão do patógeno para a planta em ensaio conduzido em substrato esterilizado, incubadas por 10 dias. Realizaram-se contagens diárias das plântulas emergidas, incidência do patógeno, massa seca das folhas e raízes. Para a antibiose in vitro, um isolado de C. lindemuthianum foi confrontado com os isolados biocontroladores. Todos os tratamentos proporcionam aumentos de massa foliar e radicular, tanto considerando o número total quanto por planta. Os isolados, DFs831, DFs842, DFs843 e DFs912 produzem antibióticos em testes in vitro. Todos os tratamentos possibilitaram a redução da transmissão de C. lindemuthianum para plantas em pelo menos um dos ensaios. Porém, o isolado DFs912 (Rhodococcus fascians) destaca-se, por apresentar em todos os experimentos reduções da transmissão que variam de 40 a 67%.

Association of Dominant and Recessive Genes Confers Anthracnose Resistance in Stem and Leaves of Common Bean

Different genes might be involved in Colletotrichum lindemuthianum resistance in leaves and stem of common bean. This work aimed to study the genetic mechanisms of the resistance in the leaf and stem in segregating populations from backcrosses involving resistant cultivar AN 910408 and susceptible cultivar Ruda inoculated with spore suspensions of C. lindemuthianum race 83. Our results indicate that two genes which interact epistatically, one dominant and one recessive, are involved in the genetic control of leaf anthracnose resistance. As for stem anthracnose resistance, two genes also epistatic, one dominant and one recessive, explain the resistance to C. lindemuthianum race 83. The recessive gene is the same for leaf and stem resistance; however, the dominant genes are distinct and independent from each other. The three independent resistance genes of AN 910408 observed in this work could be derived from Guanajuato 31.