Protocolo usado na Embrapa Trigo para produção de peritécios de Gibberella zeae em grãos de trigo.

2007

Susceptibilidad a Fusarium verticillioides, Gibberella zeae y Diplodia maydis en líneas e híbridos pre-comerciales de maíces templados y tropicales

Las podredumbres de espiga (causada por Fusarium verticillioides y Gibberella zeae) y tallo (causada por F.verticillioides) provocan importantes pérdidas de rendimiento y calidad del grano en maíz (Zea mays L.), por lo que es importante mantener actualizado el conocimiento sobre la variabilidad genotípica de la especie para la tolerancia a las mismas así como la posible relación entre la presencia de una y otra podredumbre. Con estos objetivos se evaluaron (i) 438 líneas y 84 híbridos precomerciales de origen templado para resistencia a ambas podredumbres, y (ii) 84 líneas de origen templado y tropical para resistencia a podredumbre de la espiga por Diplodia maydis. Ambos ensayos fueron conducidos en un DBCA en Fontezuela (33.9 ºS, 60.47º O), Argentina, durante 2009-2010. Los tratamientos empleados fueron inoculación artificial e infección natural. Se encontraron diferencias significativas entre ambas para incidencia (I: porcentaje de plantas afectadas en el surco), Severidad (S: porcentaje promedio de podredumbre de las espigas sobre el total de espigas afectadas) y S×I, tanto para híbridos como para líneas. Existió una correlación positiva entre el tratamiento control sin inocular y el inoculado para todas las enfermedades. Se detectó una pequeña influencia de los caracteres morfológicos de la espiga y el grano sobre la resistencia a podredumbre de espiga por F.verticillioides y D. maydis, respectivamente. No se encontró G. zeae en el control, por lo que no pudieron realizarse los análisis correspondientes para esta enfermedad. La asociación entre el tratamiento inoculado con fusariosis de espiga y el control para fusariosis de tallo, y viceversa, nunca fue consistente, por lo tanto puede emplearse un tratamiento como control del otro. Los materiales de origen tropical fueron más resistentes a D. maydis que los templados, aunque las diferencias entre grupos heteróticos no resultaron altamente significativas. Se determinó que la inoculación artificial empleando infección natural como control es una práctica recomendable en el mejoramiento de maíz por resistencia a enfermedades. La inoculación artificial puede generar mayor variación en las respuestas, permitiendo observar y comparar el comportamiento de distintos materiales frente a la infección de patógenos.

Flowchart for the production of perithecia of Gibberella zeae in wheat grains.

2016

Methodology to determine the number of infection points of Gibberella zeae in wheat spikes.

2016

A functional screen identifies lateral transfer of beta-glucuronidase (gus) from bacteria to fungi

Lateral gene transfer (LGT) from prokaryotes to microbial eukaryotes is usually detected by chance through genome-sequencing projects. Here, we explore a different, hypothesis-driven approach. We show that the fitness advantage associated with the transferred gene, typically invoked only in retrospect, can be used to design a functional screen capable of identifying postulated LGT cases. We hypothesized that beta-glucuronidase (gus) genes may be prone to LGT from bacteria to fungi (thought to lack gus) because this would enable fungi to utilize glucuronides in vertebrate urine as a carbon source. Using an enrichment procedure based on a glucose-releasing glucuronide analog (cellobiouronic acid), we isolated two gus(+) ascomycete fungi from soils (Penicillium canescens and Scopulariopsis sp.). A phylogenetic analysis suggested that their gus genes, as well as the gus genes identified in genomic sequences of the ascomycetes Aspergillus nidulans and Gibberella zeae, had been introgressed laterally from high-GC gram(+) bacteria. Two such bacteria (Arthrobacter spp.), isolated together with the gus(+) fungi, appeared to be the descendants of a bacterial donor organism from which gus had been transferred to fungi. This scenario was independently supported by similar substrate affinities of the encoded beta-glucuronidases, the absence of introns from fungal gus genes, and the similarity between the signal peptide-encoding 5' extensions of some fungal gus genes and the Arthrobacter sequences upstream of gus. Differences in the sequences of the fungal 5' extensions suggested at least two separate introgression events after the divergence of the two main Euascomycete classes. We suggest that deposition of glucuronides on soils as a result of the colonization of land by vertebrates may have favored LGT of gus from bacteria to fungi in soils.

Mycotoxins and Fungal Damage in Maize Harvested during 1982 in Far North Queensland

A survey for mycotoxins and fungal damage in maize (Zea mays L.) grown during 1982 in Far North Queensland is reported. This season had a rainfall distribution which was typical for the reglon. The 293 samples examined came from 11 1 farms in eight maize-growing districts. The samples were first subjected to rapid screening tests for fungal damage. Aflatoxins B1, B2, G1, G2 ochratoxin A, T-2 toxin, and sterigmatocystin were not detected, but zearalenone was found in 85% of the samples. The concentrations of zearalenone were correlated with the extent of Gibberella zeae cob rot as indicated by the proportion (up to 2%) of kernels in each sample having a reddish-purple discoloration. In four samples the zearalenone concentration exceeded 1 mg kg-1, but the mean ¦ s.d. (n = 293) concentration in all samples was 0.17 ¦ 0.225 mg kg-1. Concentrations were highest in districts with the highest rainfall during the period of maize growth.

Genetic and Malt Quality Diversity of East Asian Two-Rowed Barley Accessions in Relationship to North American Malting Barley.

Because of epidemics of Fusarium head blight (FHB; caused by Fusarium graminearum Schwabe [teleomorph Gibberella zeae (Schwein.) Petch]) in the northern Great Plains of the United States and Canada in the past two decades, malting barley breeders have been forced to use nonadapted barley (Hordeum vulgare L.) accessions as sources of FHB resistance. Many of the resistant accessions are from East Asia, and limited information is available on their genetic diversity and malt quality. The objectives of this study were to determine the genetic diversity among 30 East Asian accessions and two North American cultivars. Genetic diversity was based on 49 simple-sequence repeat markers. All accessions were tested for barley grain brightness; protein content; 1,000-kernel weight; malting loss; fine-grind malt extract; content of plump kernels, free amino nitrogen, soluble protein, and wort beta-glucan; the Kolbach index (i.e., the ratio of malt soluble protein to malt total protein); a-amylase activity; diastatic power; won color; and wort viscosity. A few accessions had equal quality compared with Harrington and Conlon barley for individual traits but not for all. Qing 2, Mokkei 93-78, and Nitakia 48 could be excellent sources for increased malt extract; Nitakia 48 is a possible source for low wort viscosity; and Mokkei 93-78 and Nitakia 48 are putative sources of low beta-glucan content. The cluster analyses also implied that the malt quality of an accession cannot be predicted based on the country where it was developed.

Molecular interactions of arbuscular mycorrhizal fungi with mycotoxin-producing fungi and their role in plant defense responses

Les trichothécènes de Fusarium appartiennent au groupe des sesquiterpènes qui sont des inhibiteurs la synthèse des protéines des eucaryotes. Les trichothécènes causent d’une part de sérieux problèmes de santé aux humains et aux animaux qui ont consommé des aliments infectés par le champignon et de l’autre part, elles sont des facteurs importants de la virulence chez plantes. Dans cette étude, nous avons isolé et caractérisé seize isolats de Fusarium de la pomme de terre infectée naturellement dans un champs. Les tests de pathogénicité ont été réalisés pour évaluer la virulence des isolats sur la pomme de terre ainsi que leur capacité à produire des trichothécènes. Nous avons choisi F. sambucinum souche T5 comme un modèle pour cette étude parce qu’il était le plus agressif sur la pomme de terre en serre en induisant un flétrissement rapide, un jaunissement suivi de la mort des plantes. Cette souche produit le 4,15-diacétoxyscirpénol (4,15-DAS) lorsqu’elle est cultivée en milieu liquide. Nous avons amplifié et caractérisé cinq gènes de biosynthèse trichothécènes (TRI5, TRI4, TRI3, TRI11, et TRI101) impliqués dans la production du 4,15-DAS. La comparaison des séquences avec les bases de données a montré 98% et 97% d'identité de séquence avec les gènes de la biosynthèse des trichothécènes chez F. sporotrichioides et Gibberella zeae, respectivement. Nous avons confrenté F. sambucinum avec le champignon mycorhizien à arbuscule Glomus irregulare en culture in vitro. Les racines de carotte et F. sambucinum seul, ont été utilisés comme témoins. Nous avons observé que la croissance de F. sambucinum a été significativement réduite avec la présence de G. irregulare par rapport aux témoins. Nous avons remarqué que l'inhibition de la croissance F. sambucinum a été associée avec des changements morphologiques, qui ont été observés lorsque les hyphes de G. irregulare ont atteint le mycélium de F. sambucinum. Ceci suggère que G. irregulare pourrait produire des composés qui inhibent la croissance de F. sambucinum. Nous avons étudié les patrons d’expression des gènes de biosynthèse de trichothécènes de F. sambucinum en présence ou non de G. irregulare, en utilisant le PCR en temps-réel. Nous avons observé que TRI5 et TRI6 étaient sur-exprimés, tandis que TRI4, TRI13 et TRI101 étaient en sous-exprimés en présence de G. irregulare. Des analyses par chromatographie en phase-gazeuse (GC-MS) montrent clairement que la présence de G. irregulare réduit significativement la production des trichothécènes par F. sambucinum. Le dosage du 4,15-DAS a été réduit à 39 μg/ml milieu GYEP par G. irregulare, comparativement à 144 μg/ml milieu GYEP quand F. sambucinum est cultivé sans G. irregulare. Nous avons testé la capacité de G. irregulare à induire la défense des plants de pomme de terre contre l'infection de F. sambucinum. Des essais en chambre de croissance montrent que G. irregulare réduit significativement l’incidence de la maladie causée par F. sambucinum. Nous avons aussi observé que G. irregulare augmente la biomasse des racines, des feuilles et des tubercules. En utilisant le PCR en temps-réel, nous avons étudié les niveaux d’expression des gènes impliqué dans la défense des plants de pommes de terre tels que : chitinase class II (ChtA3), 1,3-β-glucanase (Glub), peroxidase (CEVI16), osmotin-like protéin (OSM-8e) et pathogenèses-related protein (PR-1). Nous avons observé que G. irregulare a induit une sur-expression de tous ces gènes dans les racines après 72 heures de l'infection avec F. sambucinum. Nous avons également trové que la baisse provoquée par F. sambucinum des gènes Glub et CEVI16 dans les feuilles pourrait etre bloquée par le traitement AMF. Ceci montre que l’inoculation avec G. irregulare constitut un bio-inducteur systémique même dans les parties non infectées par F. sambucinum. En conclusion, cette étude apporte de nouvelles connaissances importantes sur les interactions entre les plants et les microbes, d’une part sur les effets directs des champignons mycorhiziens sur l’inhibition de la croissance et la diminution de la production des mycotoxines chez Fusarium et d’autre part, l’atténuation de la sévérité de la maladie dans des plantes par stimulation leur défense. Les données présentées ouvrent de nouvelles perspectives de bio-contrôle contre les pathogènes mycotoxinogènes des plantes.

Permanent Genetic Resources added to Molecular Ecology Resources Database 1 December 2012-31 January 2013

This article documents the addition of 268 microsatellite marker loci to the Molecular Ecology Resources Database. Loci were developed for the following species: Alburnoides bipunctatus, Chamaerops humilis, Chlidonias hybrida, Cyperus papyrus, Fusarium graminearum, Loxigilla barbadensis, Macrobrachium rosenbergii, Odontesthes bonariensis, Pelteobagrus vachelli, Posidonia oceanica, Potamotrygon motoro, Rhamdia quelen, Sarotherodon melanotheron heudelotii, Sibiraea angustata, Takifugu rubripes, Tarentola mauritanica, Trimmatostroma sp. and Wallago attu. These loci were cross-tested on the following species: Alburnoides fasciatus, Alburnoides kubanicus, Alburnoides maculatus, Alburnoides ohridanus, Alburnoides prespensis, Alburnoides rossicus, Alburnoides strymonicus, Alburnoides thessalicus, Alburnoides tzanevi, Carassius carassius, Fusarium asiaticum, Leucaspius delineatus, Loxigilla noctis dominica, Pelecus cultratus, Phoenix canariensis, Potamotrygon falkneri, Trachycarpus fortune and Vimba vimba. © 2013 Blackwell Publishing Ltd.

Control biológico de Fusarium graminearum : utilización de Trichoderma spp. y biofumigación con parte aérea de Brassica juncea

Los objetivos de este trabajo fueron: determinar la factibilidad de la utilización combinada de dos métodos de control biológico: la aplicación del hongo antagonista Trichoderma spp. y la biofumigación con la parte aérea de Brassica juncea en el estadio de fin de fructificación; evaluar su efecto sobre el crecimiento del patógeno Fusarium graminearum. Se trituraron plantas de B. juncea y se colocaron en recipientes de plástico en dosis de 5 y 10 g. Sobre el material triturado se apoyó una caja de Petri con agar papa glucosado al 2%, que contenía un disco con micelio de F. graminearum o Trichoderma spp. o ambos hongos. Los recipientes de plástico se cerraron e incubaron a 25±2°C en oscuridad durante 7 días. Finalizado este período, se midió el diámetro de las colonias. Se obtuvieron los siguientes resultados: i) cuando se biofumigaron por separado, no se observó efecto fungistático de B. juncea sobre Trichoderma spp. ni sobre F. graminearum; ii) en ausencia del biofumigante, Trichoderma spp. inhibió significativamente el crecimiento de las colonias de F. graminearum, iii) la combinación de Trichoderma spp. y la biofumigación con B. juncea mostró un efecto sinérgico sobre el control del crecimiento miceliar de F. graminearum. Los resultados in vitro sugieren que el crecimiento de Trichoderma spp. y su potencial efecto de biocontrol sobre F. graminearum, no son afectados por la biofumigación con B. juncea. La utilización combinada de Trichoderma spp. y la biofumigación con B. juncea, tendría un efecto sinérgico sobre el control del crecimiento de F. graminearum.

Genetic diversity of Australian Fusarium graminearum and F-pseudograminearum

Genotypic diversity in Fusarium pseudograminearum and F. graminearum from Australia and the relationship between diversity and pathogen aggressiveness for head blight and/or crown rot of wheat were examined. Amplified fragment length polymorphism (AFLP) analysis revealed a high level of genotypic diversity within each species. Sixty-three of the 149 AFLP loci were significantly different between the two species and 70 of 72 F. pseudograminearum and 56 of 59 F. graminearum isolates had distinct haplotypes. When head blight and crown rot severity data from a recently published work on isolates representing the entire range of aggressiveness were used, only the genotypic diversity of F. pseudograminearum was significantly associated with its aggressiveness for the two diseases. Cluster analyses clearly demonstrated the polyphyletic structures that exist in both pathogen populations. The spatial diversity within F. graminearum was high within a single field, while frequent gene flow (N-m similar to 14) and a low fixation index (G(st) = 0.03) were recorded among F. pseudograminearum isolates from the adjacent states of New South Wales and Queensland. The differences in population structure between the heterothallic F. pseudograminearum (teleomorph G. coronicola) and the homothallic F. graminearum (teleomorph G. zeae) were not as pronounced as expected given their contrasting mating systems. Neither species was panmictic or strictly clonal. This points to sexual recombination in F. pseudograminearum, suggesting that ascospores of G. coronicola may also play a role in its biology and epidemiology.

Fusarium head blight evaluation and genetic stability in synthetic hexaploid wheats.

2016

Influence of sowing time on the Fusarium head blight in triticale.

2016

Progress of Fusarium head blight in the wheat cultivars BRS Guamirim and Frontana.

2016

Giberelinas : efecto de la fuente de carbono sobre su producción en gibberella fujikuroi ATCC-12616 utilizando un sistema de fermentación sólido por lotes preparado a basede residuos agroindustriales (por) Martha Alicia Suárez Herrera

Tesis (Maestría en Ciencias, con especialidad en Microbiología Industrial) U.A.N.L.