Identification of Phaeoisariopsis griseola pathotypes from five States in Brazil

Due to the increased importance of angular leaf spot of common bean (Phaseolus vulgaris) in Brazil, monitoring the pathogenic variability of its causal agent (Phaeoisariopsis griseola) is the best strategy for a breeding program aimed at developing resistant genotypes. Fifty one isolates of P. griseola collected in five Brazilian States were tested on a set of 12 international differential cultivars in the greenhouse. When inoculated plants showed symptoms but no sporulation was observed, they were transferred to a moist chamber for approximately 20-24 h. After this period of time, if no sporulation was observed, the plants were considered resistant; otherwise, they were considered susceptible. From the fifty-one tested isolates, seven different pathotypes were identified. No Andean pathotypes were identified; consequently, all isolates were classified as Middle American pathotypes. Pathotype 63-31 was the most widespread. Pathotype 63-63 overcame resistance genes present in all differential cultivars and also the resistance gene(s) present in the cultivar AND 277. This fact has important implications for breeding angular leaf spot resistance in beans, and suggests that searching for new resistance genes to angular leaf spot must be pursued.

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.

Reação de cultivares de feijoeiro comum a quatro raças de Phaeoisariopsis griseola

A mancha-angular causada pelo fungo Phaeoisariopsis griseola, apresenta grande importância na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris) no Brasil. O desenvolvimento de cultivares resistentes tem sido proposto como maneira eficaz, eficiente e econômica para o controle da doença. Um dos primeiros passos no programa de melhoramento visando resistência à mancha-angular é a identificação e seleção de fontes de resistência. Neste contexto, este trabalho objetivou a caracterização de 58 cultivares de feijoeiro quanto a reação às raças 31.17, 63.19, 63.23 e 63.55 de P. griseola. Os resultados mostraram que as cultivares Antioquia 8 e CAL 143, ambos de origem Andina, e Ecuador 299 e México 235, de origem Mesoamericana, apresentaram resistência às quatro raças testadas. As cultivares A 193 e Golden Gate 416 mostraram resistência a três das quatro raças testadas, podendo também, ser úteis em programas de melhoramento. Dentre as cultivares mais suscetíveis encontram-se as cultivares IPA 7419, AN 9022180, Bambuí, Compuesto Negro Chimaltengo, Guanajuato 10-A-5, Diamante Negro, Early Gallatin, Jamapa e Kentucky Wonder 780 e as cultivares de grãos tipo carioca AN 9022180, Aporé e Carioca 80. As novas fontes de resistência à mancha angular identificadas neste trabalho poderão ser utilizadas por programas de melhoramento do feijoeiro que visem a incorporação de genes de resistência de origem Andina ou Mesoamericana.

Quantitative analysis of two important epidemiological features of the common bean: Phaeoisariopsis griseola pathosystem

This work quantifies two important epidemiological features of the bean (Phaseolus vulgaris)/Phaeoisariopsis griseola pathosystem. The first is the effect of the number of nights of leaf wetness on infection efficiency. Infection efficiency was below 10% when inoculated leaflets were exposed to less than two nights of leaf wetness. Optimum infection efficiencies were obtained after three to four nights of leaf wetness, at about 50%. Further nights of leaf wetness did not increase the infection efficiency. The second feature quantified is the relative rate of leaflet defoliation for varying levels of angular leaf spot severity. It increased with disease severity according to a logarithm-like curve, and a relative rate of 0.23 day-1 was estimated for a severity of 18%. The implications of these results on the disease epidemiology are discussed.

Variabilidade patogênica de Phaeoisariopsis griseola na Costa Rica

Devido ao consistente aumento na incidência e severidade da mancha angular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris), causada por Phaeoisariopsis griseola, na América Latina nos últimos anos, esta doença vem sendo considerada como uma das que provocam maiores perdas na cultura do feijoeiro comum. Normalmente, a infecção ocorre depois da quarta semana de cultivo, causando lesões necróticas nas folhas, cloroses e desfolhação precoce, pelo qual o rendimento é diminuido significativamente. As populações deste fungo mostram grande variabilidade patogênica, a qual apresenta patótipos com alto grau de adaptação ao acervo genético do hospedeiro, como resultado de um processo de co-evolução. O presente trabalho teve como objetivo estudar a variabilidade patogênica do fungo P. griseola a partir de isolamentos monospóricos provenientes das zonas produtoras de feijão na Costa Rica. Uma população de 61 isolamentos foi inoculada no grupo de diferenciadoras de P. griseola, o qual é composto de genótipos andinos e mesoamericanos. Com base na reação das diferenciadoras aos isolados inoculados, confirmou-se a variabilidade do fungo na Costa Rica; foram identificados 21 patótipos, dos quais o 0-0 e o 0-53 foram os mais freqüentes e de ampla distribuição geográfica. Os patótipos 20-21, 8-0, 42-57 e 52-57 foram os menos frequentes. As diferenciadoras mesoamericanas foram mais suscetíveis ao patógeno; no entanto, não foi detectada especificidade dos isolamentos, já que várias das diferenciadoras andinas também foram suscetíveis à doença. Os resultados sugerem a importância de se conhecer a variabilidade do fungo P. griseola, e de se incorporar genes de resistência em novos genotipos desenvolvidos através de programas de melhoramento.

Mycovirus in Pseudocercospora griseola, the causal agent of angular leaf spot in common bean

Pseudocercospora griseola (Sacc.) Crous &. Braun is a widespread fungal phytopathogen that is responsible for angular leaf spot in the common bean (Phaseolus vulgaris L.). A number of fungal phytopathogens have been shown to harbour mycoviruses, and this possibility was investigated in populations of Pseudocercospora griseola. The total nucleic acid extracts of 61 fungal isolates were subjected to agarose gel electrophoresis. Small fragments (800-4800 bp) could be identified in 42 of the samples. The presence of dsRNA in isolate Ig838 was confirmed by treatment of total nucleic acid with DNase, RNase A, and nuclease S I. Transmission electron microscopy revealed the presence of viral-like particles 40 nm in diameter in the mycelia of 2 fungal isolates, namely 29-3 and Ig838. The transmission of dsRNA by means of conidia was 100% for isolate 29-3, but there was loss of 1-6 fragments of dsRNA in monosporic colonies of isolate Ig848. Cycloheximide treatment failed to inhibit the mycovirus in isolate 29-3, but proved efficient in the elimination of the 2.2, 2.0, 1.8, 1.2 and 1.0 kb fragments in 2 colonies of isolate Ig848. The occurrence of a mycovirus in Pseudocercospora griseola was demonstrated for the first time in the present study.

Influência de semeaduras sucessivas de feijoeiro na severidade da mancha-angular e ferrugem e perdas na produção

A mancha-angular (Phaeoisariopsis griseola) e a ferrugem (Uromyces appendiculatus) são algumas das mais prejudiciais doenças do feijoeiro na região do Triângulo Mineiro, Minas Gerais. O objetivo deste estudo foi determinar a influência das semeaduras sucessivas na severidade da mancha-angular e da ferrugem, bem como as perdas na produção em decorrência dessas doenças. Os experimentos foram conduzidos em condições de campo, nas safras outono-inverno (1994) e das águas (1994/95), cada uma com três semeaduras sucessivas de feijão. A severidade da mancha-angular e da ferrugem aumentou significativamente da primeira para a terceira semeadura, atingindo nível mais elevado na última. As semeaduras anteriores foram a fonte de inóculo para os cultivos subseqüentes. Aplicações de fungicida foram eficientes no controle das doenças, permitindo um aumento significativo da produção de grãos, quando comparado com o controle. A mancha-angular apresentou maior incidência no outono-inverno e nas águas, e a ferrugem, apenas no outono-inverno. Nessas safras as condições climáticas (temperatura e umidade relativa) favoreceram a evolução das doenças, resultando num aumento da severidade. Houve uma correlação negativa e altamente significativa entre a severidade da mancha-angular e da ferrugem com a produção de grãos nas duas safras.

Linhagens de feijoeiro com resistência à antracnose selecionadas quanto a características agronômicas desejáveis

O objetivo deste trabalho foi identificar entre as linhagens de feijoeiro resistentes à antracnose, aquelas com alta produtividade, tipo de grãos Carioca, resistência à mancha-angular (Phaeoisariopsis griseola) e porte arbustivo. Foram avaliadas 256 linhagens oriundas de um programa de melhoramento genético por retrocruzamentos. Quatro experimentos foram conduzidos em três locais no Estado de Minas Gerais, em que foram avaliadas a produção e o tipo de grãos, o porte e a reação à mancha-angular. Observaram-se acentuadas diferenças genéticas entre as linhagens e, conseqüentemente, as herdabilidades foram também elevadas e propiciaram acentuados ganhos com a seleção. A maioria das correlações fenotípicas estimadas entre os caracteres não foi significativa, indicando a possibilidade de seleção de linhagens superiores em todos os fenótipos de interesse. Foram selecionadas cinco linhagens com alto potencial produtivo, grãos do tipo Carioca, porte arbustivo e maior nível de resistência à mancha-angular, sendo que duas delas possuem uma pirâmide de alelos de resistência à antracnose.

Seleção de famílias de feijoeiro resistente à antracnose e à mancha-angular

O objetivo deste trabalho foi identificar famílias de feijoeiro com resistência a Colletotrichum lindemuthianum e Phaeoisariopsis griseola e com outros fenótipos agronômicos desejáveis. As famílias utilizadas foram obtidas do cruzamento entre a linhagem H91, portadora de três alelos de resistência à antracnose, com três famílias F2:5 resistentes à mancha-angular, derivadas da cultivar Jalo EEP 558. Foi utilizado o delineamento látice quadrado em todos os experimentos. Inicialmente, foram avaliadas 144 famílias F2:3, no inverno de 2004, em Lavras, MG, com base no tipo de grão. Foram selecionadas 80 famílias F2:4 e avaliadas com a testemunha BRSMG Talismã, no período das águas de 2004/2005, no mesmo local. Considerando-se o tipo de grão e a resistência à mancha-angular e antracnose, foram mantidas 48 famílias F2:5, que foram avaliadas na seca de 2005, em Lavras e Lambari, MG. Essas 48 famílias passaram por inoculação das raças 2047, 73 e 1545 de C. lindemuthianum, para verificação da presença dos alelos de resistência Co-4², Co-5 e Co-7, respectivamente. Foram identificados genótipos da maioria das 48 famílias, quanto à reação à antracnose, das quais se destacaram quatro, em relação ao tipo de grão semelhante ao 'Carioca', de porte ereto, produtividade elevada e resistência à mancha-angular.

Seleção recorrente fenotípica para florescimento precoce de feijoeiro 'Carioca'

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da seleção recorrente fenotípica em relação ao número de dias para o início do florescimento em feijoeiro e verificar se a seleção afeta outros caracteres. Utilizou-se uma população proveniente da mistura das populações F2 (S0) de 11 combinações híbridas, avaliadas para a precocidade. As plantas S0 (ciclo 0), que floresceram mais precocemente, foram intercruzadas para a obtenção do ciclo I. As sementes obtidas foram utilizadas para a continuidade da seleção, e o processo foi repetido até o quinto ciclo seletivo. O progresso genético foi avaliado com cinqüenta e três progênies, provenientes da mistura das sementes das plantas S0 após uma autofecundação (S1:2) de cada ciclo. Os caracteres avaliados foram: número de dias para o florescimento, severidade da mancha-angular (Phaeoisariopsis griseola), número de dias para a maturação, produtividade e tipo de grãos. Constatou-se que o progresso com a seleção foi de 2,2% ao ano, o que indica que a seleção recorrente fenotípica foi efetiva em reduzir o número de dias para o florescimento. Não houve resposta correlacionada à seleção quanto ao número de dias para o florescimento nos demais caracteres avaliados, do que se depreende ser possível a seleção de progênies que associem florescimento precoce à expressão fenotípica dos demais caracteres, conforme o interesse dos melhoristas.

Herança da resistência à mancha-angular do feijoeiro e identificação de marcadores moleculares flanqueando o loco de resistência

A mancha-angular, cujo agente causal é o fungo Phaeoisariopsis griseola, é uma das principais doenças do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris). Os marcadores moleculares disponíveis ainda não são suficientes para monitorar todos os genes de resistência a essa doença. Por isso, objetivou-se neste trabalho estudar a herança da resistência aos patótipos 63.39 e 31.23 de P. griseola, em populações derivadas de 'Ouro Negro' (ON) e 'US Pinto 111' (PT), e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência presentes nessas cultivares. Quando inoculadas com o patótipo 63.39, as plantas ON, F1 (ON x PT) e 3/4 da população F2 mostraram-se resistentes enquanto que PT e 1/4 da população F2 foram suscetíveis. Quando inoculadas com o patótipo 31.23, as plantas PT e 1/4 das famílias F2:3 foram resistentes e todas as demais, suscetíveis. Esses dados indicam que a resistência proveniente de ON é conferida por um gene dominante enquanto que a de PT, por um recessivo. Esses dois genes segregaram independentemente. Amostras de DNA das plantas F2 foram amplificadas pela técnica de RAPD (random amplified polymorphic DNA) de acordo com a estratégia de análise de bulks segregantes. Foram identificados os marcadores OPM02(460C) e OPAA19(600C,) respectivamente a 5,3 e 10 centimorgans (cM) do loco de resistência proveniente de ON. Eles flanqueiam este loco e, quando empregados simultaneamente, proporcionam uma eficiência de seleção de 97,4%. Não foram identificados marcadores para o loco de resistência proveniente de PT.

Resistência de cultivares de feijoeiro-comum à ferrugem e à mancha-angular em condições de casa de vegetação

Foram inoculadas 17 cultivares de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) recomendadas para plantio em Minas Gerais com cinco patótipos (6, 7, 9, 10 e 12) de Uromyces appendiculatus e cinco (63.55, 31.23, 63.39, 31.55 e 63.23) de Phaeoisariopsis griseola. Foi conduzido um ensaio separadamente para cada um dos patótipos dos dois patógenos, totalizando 10 ensaios. Nos ensaios de ferrugem foi avaliada a freqüência de infecção (FI) e estimado o tamanho médio das pústulas (TMP) e, nos ensaios de mancha-angular foram avaliados os sintomas utilizando uma escala de notas variando de 1 a 9. A maioria das cultivares se mostrou suscetível a pelo menos três dos cinco patótipos de ferrugem. As cultivares mais suscetíveis foram Roxo 90 e Meia Noite e a mais resistente foi a Ouro Negro, a qual apresentou proteção completa aos cinco patótipos testados. Com relação à mancha angular, além do Roxo 90, as cultivares Carioca MG, Pérola, Carioca 1030 e Aporé, extensivamente plantadas em Minas Gerais, foram altamente suscetíveis. As cultivares Ouro Negro e EMGOPA 201-Ouro apresentaram genes de resistência a diferentes patótipos e a combinação desses genes em uma nova cultivar resultaria em resistência a todos os patótipos testados.

Mapeamento de genes de resistência do feijoeiro à ferrugem, antracnose e mancha-angular usando marcadores RAPD

A organização de diferentes genes de resistência da cultivar Ouro Negro de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) à ferrugem, antracnose e mancha-angular foi estudada com o auxílio de marcadores moleculares. Uma população de 154 linhas endogâmicas recombinantes (RIL's) obtidas do cruzamento entre as cultivares Ouro Negro e Rudá foram inoculadas com sete raças fisiológicas de Uromyces appendiculatus, três de Colletotrichum lindemuthianum, e quatro de Phaeoisariopsis griseola. Amostras de DNA de cada uma das RIL's foram amplificadas via PCR utilizando 70 diferentes primers. A análise da segregação da resistência à ferrugem, antracnose e mancha-angular na população de 154 RIL's revelou diferentes modos de herança para a resistência a cada uma das raças fisiológicas. A análise de ligação genética revelou que os diferentes genes de resistência à ferrugem e à antracnose estão no mesmo grupo de ligação. Os genes de resistência à mancha-angular também foram mapeados juntos, porém em outro grupo de ligação. Verificou-se neste trabalho que a utilidade dos marcadores RAPD, previamente identificados como ligados a genes de resistência do feijoeiro a doenças foi restrita. Apenas cinco dos 38 marcadores moleculares testados foram validados na população de RIL's como ligados aos genes de resistência à ferrugem e à antracnose. Três novos marcadores (OBA16(669) e OBA16(583) a 10,4 cM em acoplamento e OAD9(3210) a 13,9 cM em repulsão) ligados ao bloco gênico de resistência da cultivar Ouro Negro à mancha-angular foram identificados.

Coevolución de interacciones hospedante - patógeno en frijol común

La coevolución en varios patosistemas del frijol ha sido demostrada en los últimos años. Con base en diferencias morfológicas (color y tamaño del grano, hábitos de crecimiento de la planta, forma de las hojas, y forma y tamaño de las vainas), tipo de proteína en las semillas, respuestas serológicas, análisis de isoenzimas, y patrones polimórficos de bandas utilizando técnicas moleculares (RFLP, RAPD y AFLP), se han sugerido dos centros de domesticación del frijol común: Mesoamérica (América Central, Antillas y México) y la Zona de los Andes. En estas regiones, las variedades cultivadas y silvestres presentan una gran variabilidad fenotípica y genética. La amplia variabilidad genética es también una característica de la mayoría de los patógenos de plantas. En frijol, tres patógenos han mostrado una íntima asociación con el acervo genético del hospedante, estos son: Colletotrichum lindemuthianum,Phaeoisariopsis griseola y Uromyces appendiculatus. Estos hongos presentan patogenicidad específica en los hospederos del correspondiente centro de origen. Poblaciones mesoamericanas de los tres organismos son más virulentas que las respectivas andinas, y genéticamente más variables. Este comportamiento ha sugerido un proceso de coevolución del patosistema. El conocimiento de la variabilidad genética y especificidad en las poblaciones nativas es preciso para el desarrollo de programas de mejoramiento y selección de fuentes de resistencia durables y efectivos para cada país de la región (gene deployment).

Determinação das condições climáticas que favorecem o desenvolvimento da ferrugem e da mancha angular do feijoeiro

Este trabalho objetivou estudar o efeito da temperatura e do molhamento foliar no desenvolvimento da ferrugem e da mancha angular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris). Foram conduzidos ensaios em condições de campo durante os plantios das águas (outubro a dezembro), de inverno (maio a agosto) e da seca (fevereiro a maio). Os ensaios foram instalados em blocos casualizados com três repetições e dois tratamentos. Os tratamentos consistiram de: 1) inoculação com Uromyces appendiculatus e 2) inoculação com Phaeoisariopsis griseola. No inverno, a ferrugem ocorreu com maior intensidade, atingindo um valor máximo de severidade (Ymax) igual a 1,3 e as maiores taxas de crescimento (0,09, 0,04 e 0,07 aos 34, 55 e 62 dias, respectivamente), devido à predominância, nessa época, de temperaturas inferiores a 21,1 °C, e de maior número de horas diárias com temperaturas menores ou iguais a 16 °C, quando ocorreu molhamento foliar. Nos plantios das águas e da seca, a mancha angular ocorreu com maior intensidade, atingindo Ymax iguais a 2,6 e 3,5, respectivamente e as maiores taxas de crescimento (0,06, 0,02 e 0,15 aos 46, 60 e 67 dias, respectivamente, no plantio das águas, e 0,13 e 0,38 aos 51 e 58 dias, respectivamente, no plantio da seca), devido à predominância, nessa época, de temperaturas superiores a 21,1 °C, quando ocorreu molhamento foliar e não ocorrência de temperaturas menores ou iguais a 16 °C. Com esse estudo pôde-se caracterizar, em função das condições climáticas, o plantio de inverno como favorável à ocorrência da ferrugem e os plantios da água e da seca como favorável à ocorrência da mancha angular.