Mycelial compatibility reactions of Australian Fusarium graminearum and F. pseudograminearum isolates compared with AFLP groupings

Using the mycelial reactions of 435 combinations of 14 Fusarium pseudograminearum and 15 F. graminearum isolates, it was demonstrated for the first time that mycelial reactions/barrage formation cannot be clearly used to distinguish F. graminearum and F. pseudograminearum. Mutually compatible isolates produced very different patterns of compatibility with other isolates. However, about 60% of pairings between F. graminearum and F. pseudograminearum isolates were compatible, indicating common ancestry. The Mantel tests used to determine any possible associations between mycelial compatibility reactions and AFLP genotypic diversity data revealed no association between the two systems in either species. In addition, no association was found between mycelial compatibility reactions and sexual reproduction in the two species. Implications of the higher frequency of mycelial compatibility reactions observed in F. pseudograminearum than in F. graminearum are discussed.

Fusarium graminearum and Fusarium pseudograminearum caused the 2010 head blight epidemics in Australia

Wheat crops in southeast Queensland (Qld) and northern New South Wales (NSW) were infected with fusarium head blight (FHB)-like symptoms during the 201011 wheat growing season. Wheat crops in this region were surveyed at soft dough or early maturity stage to determine the distribution, severity, aetiology and toxigenicity of FHB. FHB was widespread on bread wheat and durum, and Fusarium graminearum and/or F.pseudograminearum were diagnosed from 42 of the 44 sites using species-specific PCR primers directly on spikelets or from monoconidial cultures obtained from spikelets. Stem base browning due to crown rot (CR) was also evident in some samples from both states. The overall FHB and CR severity was higher for NSW than Qld. Deoxynivalenol (DON) concentration of immature grains was more than 1 mg kg-1 in samples from 11 Qld and 14 NSW sites, but only 13 of 498 mature grain samples sourced from the affected areas had more than 1 mg kg-1 DON. DON concentration in straw also exceeded 1 mg kg-1 in eight Qld and all but one NSW sites but this was not linked to DON concentration of immature grains. The proportion of spikelets with positive diagnosis for F.graminearum and/or F.pseudograminearum and weather-related factors influenced DON levels in immature grains. The average monthly rainfall for AugustNovember during crop anthesis and maturation exceeded the long-term monthly average by 10150%. Weather played a critical role in FHB epidemics for Qld sites but this was not apparent for the NSW sites, as weather was generally favourable at all sites.

Agresividad, producción de micotoxinas y diversidad en las poblaciones de Fusarium graminearum de la región triguera argentina

La fusariosis de la espiga de trigo (FET) o golpe blanco, ocasionada por Fusarium graminearum Schwabe, es una enfermedad que afecta al cultivo de trigo (Triticum aestivum L. en todo el mundo, incluyendo la Argentina. La enfermedad ocasiona disminuciones del rendimiento, perjuicios sobre la calidad del trigo y la contaminación del grano con micotoxinas, que constituyen un riesgo para la salud y comprometen su utilización en la alimentación. Estos metabolitos, principalmente el deoxinivalenol (DON), han sido indicados como posibles factores de patogenicidad. La principal alternativa para el manejo de la enfermedad la constituye la resistencia genética. El conocimiento de la diversidad a nivel genético de las poblaciones de F. graminearum así como de la variabilidad en la agresividad presente en ellas y su relación con la producción de toxinas es información indispensable para la búsqueda de genotipos resistentes a la FET. En el presente trabajo, 112 aislamientos de F. graminearum de 28 poblaciones de la Provincia de Buenos Aires fueron analizados en su variabilidad genética, agresividad y capacidad de producción de micotoxinas. Una significativa heterogeneidad genética fue observada en las poblaciones, la mayor parte de la cual correspondió a diferencias dentro de las poblaciones antes que entre las poblaciones. La agresividad de los aislamientos, ensayada mediante la inoculación artificial de espigas de plantas de trigo cultivadas a campo, resultó un rasgo altamente heredable, variable y no estructurado geográficamente. La desecación de la porción superior de las espigas sintomáticas, probablemente debida a deficiencias de agua y nutrientes resultantes de la invasión vascular del patógeno, resultó ser una función de la agresividad de los aislamientos. Todos los aislamientos analizados presentaron quimiotipo genético DON. Se encontró una correlación significativa entre la severidad de los síntomas de la FET y la acumulación de toxina en los granos, pero no entre la producción de DON in vitro e in vivo. Los resultados obtenidos constituyen un significativo aporte al conocimiento de la dinámica de una enfermedad tan importante para la producción como constituye la FET

Agresividad, producción de micotoxinas y diversidad en las poblaciones de Fusarium graminearum de la región triguera argentina

La fusariosis de la espiga de trigo (FET)o golpe blanco, ocasionada por Fusarium graminearum Schwabe, es una enfermedad que afecta al cultivo de trigo (Triticum aestivum L. en todo el mundo, incluyendo la Argentina. La enfermedad ocasiona disminuciones del rendimiento, perjuicios sobre la calidad del trigo y la contaminación del grano con micotoxinas, que constituyen un riesgo para la salud y comprometen su utilización en la alimentación. Estos metabolitos, principalmente el deoxinivalenol (DON), han sido indicados como posibles factores de patogenicidad. La principal alternativa para el manejo de la enfermedad la constituye la resistencia genética. El conocimiento de la diversidad a nivel genético de las poblaciones de F. graminearum así como de la variabilidad en la agresividad presente en ellas y su relación con la producción de toxinas es información indispensable para la búsqueda de genotipos resistentes a la FET. En el presente trabajo, 112 aislamientos de F. graminearum de 28 poblaciones de la Provincia de Buenos Aires fueron analizados en su variabilidad genética, agresividad y capacidad de producción de micotoxinas. Una significativa heterogeneidad genética fue observada en las poblaciones, la mayor parte de la cual correspondió a diferencias dentro de las poblaciones antes que entre las poblaciones. La agresividad de los aislamientos, ensayada mediante la inoculación artificial de espigas de plantas de trigo cultivadas a campo, resultó un rasgo altamente heredable, variable y no estructurado geográficamente. La desecación de la porción superior de las espigas sintomáticas, probablemente debida a deficiencias de agua y nutrientes resultantes de la invasión vascular del patógeno, resultó ser una función de la agresividad de los aislamientos. Todos los aislamientos analizados presentaron quimiotipo genético DON. Se encontró una correlación significativa entre la severidad de los síntomas de la FET y la acumulación de toxina en los granos, pero no entre la producción de DON in vitro e in vivo. Los resultados obtenidos constituyen un significativo aporte al conocimiento de la dinámica de una enfermedad tan importante para la producción como constituye la FET

Components of resistance to Fusarium head blight in wheat detected in a seed germination assay with Microdochium majus and the relationship to FHB disease development and mycotoxin accumulation from Fusarium graminearum infection.

Components of partial disease resistance (PDR) to fusarium head blight (FHB), detected in a seed-germination assay, were compared with whole-plant FHB resistance of 30 USA soft red winter wheat entries in the 2002 Uniform Southern FHB Nursery. Highly significant (P <0·001) differences between cultivars in the in vitro seed-germination assay inoculated with Microdochium majus were correlated to FHB disease incidence (r = -0·41; P <0·05), severity (r = -0·47; P <0·01), FHB index (r = -0·46; P <0·01), damaged kernels (r = -0·52; P <0·01), grain deoxynivalenol (DON) concentration (r = -0·40; P <0·05) and incidence/severity/kernel-damage index (ISK) (r = -0·45; P <0·01) caused by Fusarium graminearum. Multiple linear regression analysis explained a greater percentage of variation in FHB resistance using the seed-germination assay and the previously reported detached-leaf assay PDR components as explanatory factors. Shorter incubation periods, longer latent periods, shorter lesion lengths in the detached-leaf assay and higher germination rates in the seed-germination assay were related to greater FHB resistance across all disease variables, collectively explaining 62% of variation for incidence, 49% for severity, 56% for F. graminearum-damaged kernels (FDK), 39% for DON and 59% for ISK index. Incubation period was most strongly related to disease incidence and the early stages of infection, while resistance detected in the seed germination assay and latent period were more strongly related to FHB disease severity. Resistance detected using the seed-germination assay was notable as it related to greater decline in the level of FDK and a smaller reduction in DON than would have been expected from the reduction in FHB disease assessed by visual symptoms.

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.

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.

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.

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

Patógenos em sementes de milho (Zea mays) causam sérios problemas, como a perda de sua capacidade germinativa. O objetivo do trabalho foi determinar qual o melhor tempo para infecção das sementes de milho com Fusarium graminearum, para posterior avaliação dos danos causados pelo fungo na germinação e vigor das mesmas. As sementes foram colocadas sobre meio de BDA contendo o patógeno e incubadas por 4, 8, 16 e 32 h. Após os respectivos períodos de incubação, estas foram submetidas ao teste de sanidade (papel de filtro), com duas variações, sem e com assepsia superficial, usando hipoclorito de sódio a 1% de cloro ativo, por 3 min. Determinado o melhor tempo para infecção, outras sementes foram infetadas com o patógeno, para realização dos testes de germinação e vigor (envelhecimento acelerado e teste de frio) com uma mistura de sementes sadias (colocadas sobre o meio BDA) e sementes inoculadas, resultando em 0, 20, 40, 60, 80 e 100% de sementes infetadas com o fungo em estudo. Os resultados obtidos mostraram que o período de incubação de 32 h foi suficiente para se obter sementes infetadas. Com relação à germinação, não houve diferenças significativas entre os diferentes níveis de infecção, provavelmente devido ao alto vigor das sementes de milho testadas. Quanto aos testes de vigor, os níveis de infecção diferiram significativamente da testemunha, apesar de não terem diferido entre si.

Extracellular β-fructofuranosidase from Fusarium graminearum: Stability of the spray-dried enzyme in the presence of different carbohydrates

Microbial enzymes have been used for various biotechnological applications; however, enzyme stabilization remains a challenge for industries and needs to be considered. This study describes the effects of spray-drying conditions on the activity and stability of β-fructofuranosidase from Fusarium graminearum. The extracellular enzyme β-fructofuranosidase was spray dried in the presence of stabilizers, including starch (Capsul) (SC), microcrystalline cellulose (MC), trehalose (TR), lactose (LC) and β-cyclodextrin (CD). In the presence of TR (2% w/v), the enzymatic activity was fully retained. After 1 year of storage, 74% of the enzymatic activity was maintained with the CD stabilizer (10% w/v). The residual activity was maintained as high as 80% for 1 h at 70°C when MC, SC and CD (5% w/v) stabilizers were used. Spray drying with carbohydrates was effective in stabilizing the F. graminearum β-fructofuranosidase, improved enzymatic properties compared to the soluble enzyme and demonstrated a potential use in future biotechnology applications. © 2013 Informa UK Ltd. All rights reserved.

'Beta'-D-frutofuranosidases de Fusarium graminearum: produção, purificação, imobilização e determinação das propriedades bioquímicas de enzimas solúveis e secas em Spray dryer

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Infecção por Fusarium graminearum e Fusarium verticillioides em sementes de milho

The previous knowledge of the infection process and pathogens behavior, for evaluating the physiological potential of maize seeds, is essential for decision making on the final destination of lots that can endanger sowing. This research was carried out in order to study the minimum period required for maize seeds contamination by Fusarium graminearum Schwabe and Fusarium verticillioides (Sacc.) Nirenberg, as well as these pathogens influence on seed germination and vigor, by using the cold test. Three maize seeds hybrids, kept in contact with the pathogens for different periods, were evaluated with and without surface disinfection. After determining the most suitable period, new samples were contaminated by F. graminearum and F. verticillioides, under different infection levels, and subjected to germination tests in sand. The cold test was conducted with healthy and contaminated seeds, at different periods, in a cold chamber. The contact of maize seeds with F. graminearum and F. verticillioides for 16 hours was enough to cause infection. F. graminearum and F. verticillioides did not affect the maize seeds germination, however, F. graminearum reduced the vigor of seeds lots.