Grape rust caused by Phakopsora euvitis, a new disease for Brazil

A ferrugem da videira foi constatada pela primeira vez no Brasil, ocorrendo em parreirais (Vitis spp.)comerciais no estado do Paraná tendo recentemente atingido também o Estado de São Paulo. O fungo Phakopsora euvitis foi identificado como o agente causal da doença. Esta ferrugem ocorre preferencialmente em folhas maduras causando a desfolha precoce das plantas infetadas.

Estudos epidemiológicos e controle químico de Phakopsora euvitis

Em janeiro de 2003 foram constatados sintomas típicos de ferrugem em folhas maduras de videira (Vitis vinifera), nas áreas experimentais da Universidade Estadual Paulista, Campus de Ilha Solteira, em Selvíria - MS e Ilha Solteira - SP. Este é o primeiro relato desta doença da videira no Centro-Oeste do Brasil. Considerando a intensidade da doença, a importância da cultura da videira na região e a falta de informações sobre a ferrugem, os objetivos deste trabalho foram: reconfirmar a patogenicidade de Phakopsora euvitis; estudar a influência da luz e da temperatura na germinação de urediniósporos; estudar o efeito do tipo de superfície na germinação de urediniósporos; determinar a longevidade in vivo de urediniósporos e avaliar a eficiência agronômica de fungicidas para o controle da ferrugem. Sintomas da ferrugem foram verificados somente em folhas maduras de videira. A temperatura de 25 ºC, no escuro, e a superfície inferior da folha de videira foram as melhores condições para a germinação de urediniósporos de P. euvitis. A germinação dos urediniósporos foi reduzida em 94%, em folhas de videira que foram retiradas das plantas e mantidas durante sete dias na superfície do solo. Em dois experimentos realizados em campo constatou-se que os fungicidas tebuconazole, propiconazole e azoxystrobin proporcionaram as menores intensidades da doença. Tebuconazole apresentou-se como o fungicida mais eficiente no controle da ferrugem. No geral, maior intensidade da ferrugem foi observada em videira conduzida no sistema de espaldeira.

Efeito da temperatura e da luz na germinação de urediniósporos de Phakopsora euvitis

Os objetivos deste trabalho foram analisar o efeito da temperatura e da luz na germinação in vitro de urediniósporos de Phakopsoraeuvitis, assim como avaliar a viabilidade dos urediniósporos armazenados em diferentes temperaturas. Para a determinação do período de incubação foi avaliada a germinação dos urediniósporos em ágar-água 2%, após 2, 4, 6, 8, 10, 12 e 24 h. Para avaliar o efeito da temperatura e da luz na germinação, placas de Petri contendo suspensão de urediniósporos foram mantidas no escuro e sob luz contínua, nas temperaturas de 15, 20, 25 e 30 ºC, por um período de 24 h. No estudo de viabilidade, urediniósporos armazenados em tubos Eppendorf foram mantidos nas temperaturas de -20±2, 5±2, 23±2 e 33±2ºC, no escuro. Verificou-se o aumento contínuo na germinação dos esporos entre as avaliações com 6 a 24 horas de incubação. As temperaturas cardinais (mínima, ótima e máxima) para a germinação de urediniósporos in vitro estimadas foram de 11,6; 21,0 e 30,6 ºC; e 13,1; 21,0 e 30,0 ºC; respectivamente, nas condições de luz contínua e escuro. A viabilidade dos esporos foi reduzida drasticamente no período de 60 dias de armazenamento, verificando-se maior preservação na temperatura de 23±2 ºC.

Estudos epidemiológicos e controle químico de Phakopsora euvitis

Em janeiro de 2003 foram constatados sintomas típicos de ferrugem em folhas maduras de videira (Vitis vinifera), nas áreas experimentais da Universidade Estadual Paulista, Campus de Ilha Solteira, em Selvíria - MS e Ilha Solteira - SP. Este é o primeiro relato desta doença da videira no Centro-Oeste do Brasil. Considerando a intensidade da doença, a importância da cultura da videira na região e a falta de informações sobre a ferrugem, os objetivos deste trabalho foram: reconfirmar a patogenicidade de Phakopsora euvitis; estudar a influência da luz e da temperatura na germinação de urediniósporos; estudar o efeito do tipo de superfície na germinação de urediniósporos; determinar a longevidade in vivo de urediniósporos e avaliar a eficiência agronômica de fungicidas para o controle da ferrugem. Sintomas da ferrugem foram verificados somente em folhas maduras de videira. A temperatura de 25 ºC, no escuro, e a superfície inferior da folha de videira foram as melhores condições para a germinação de urediniósporos de P. euvitis. A germinação dos urediniósporos foi reduzida em 94%, em folhas de videira que foram retiradas das plantas e mantidas durante sete dias na superfície do solo. em dois experimentos realizados em campo constatou-se que os fungicidas tebuconazole, propiconazole e azoxystrobin proporcionaram as menores intensidades da doença. Tebuconazole apresentou-se como o fungicida mais eficiente no controle da ferrugem. No geral, maior intensidade da ferrugem foi observada em videira conduzida no sistema de espaldeira.

Resistência de genótipos de videira à ferrugem

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência à ferrugem causada pelo fungo Phakopsora euvitis, em genótipos de videira, e a eficiência da infecção de acordo com a idade das folhas e concentração de inóculo. A avaliação foi feita em 15 genótipos, com base nos seguintes componentes de resistência: número de pústulas (urédios) por cm²; tamanho das pústulas; número de esporos produzidos por pústula; e período latente. Os componentes de resistência, com exceção do período latente, apresentaram grande variação quantitativa. A análise multivariada desses componentes diferenciou cinco grupos de genótipos. Os genótipos mais resistentes foram as cultivares porta-enxertos IAC313, IAC572 e IAC766, em que a eficiência da infecção foi baixa, com pústulas menores e menor produção de urediniósporos, além de reação de hipersensibilidade no tecido em torno das pústulas. O grau de infecção aumenta com o aumento na concentração do inóculo. A ferrugem coloniza, indiscriminadamente, folhas jovens e folhas maduras de videira.

Ocorrência da ferrugem da videira em Minas Gerais

A ferrugem da videira causada por Phakopsora euvitis Ono constitui-se numa ameaça às regiões produtoras de uva em função do potencial destrutivo da planta. A doença foi detectada no Brasil, pela primeira vez, em 2001. Atualmente, ela ocorre no Paraná, Mato Grosso do Sul, São Paulo, Rio Grande do Sul, Mato Grosso, Roraima, Espírito Santo e Santa Catarina. Em abril de 2010, observaram-se na estação experimental da Unimontes, Janaúba, Minas Gerais, plantas da cv. Niágara rosada com sintomas típicos da doença. A análise dos sintomas e a caracterização dos urediniósporos sésseis, levemente equinulados, com formato oval, ou elipsoide formado em urédias subepidérmicas na origem, inrompentes e com paráfises circundantes dorsalmente, levaram à diagnose de Phakopsora euvitis como o agente causal da doença. Este é o primeiro relato da doença no Estado de Minas Gerais.

Metodologias de preparação de amostras de ferrugem para estudos morfológicos de urediniósporos por meio de microscopia eletrônica de varredura

Amostras de urediniósporos de ferrugens das espécies Melampsora epitea Thum., Melampsora medusae Thuem., Hemileia vastatrix Berk., Uromyces appendiculatum Pers., Puccinia sorghi Schwein., Tranzschelia discolor Fuckel e Phakopsora euvitis Ono, coletadas dos hospedeiros, chorão (Salix sp.), álamo (Populus deltoides Bartr. Ex. Marsh), cafeeiro (Coffea arabica L.), feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), milho (Zea mays L.), pessegueiro (Prunus persicae L.) e videira (Vitis vinifera L.) respectivamente, foram processadas de 3 formas: a) método convencional (fixação em glutaraldeído e tetróxido de ósmio, desidratação em acetona e secagem ao ponto crítico); b) método do vapor de ósmio e metalização com ouro; c) metalização direta de amostras (utilizado para esporos soltos). A técnica de fratura de amostra congelada em nitrogênio líquido também foi testada para o estudo do interior de pústulas da ferrugem da videira (P. euvitis). As amostras foram visualizadas em microscópio eletrônico de varredura no NAP/MEPA da ESALQ/USP. Procedeu-se à mensuração dos esporos e as imagens obtidas foram capturadas pelo software LeoUserInterface e processadas utilizando-se o programa de computador "Corel Draw". Em todos os métodos analisados obteve-se uma boa preservação da estrutura possibilitando imagens de alta qualidade. No entanto, para esporos livres (mantidos em cápsula de gelatina) o método da metalização direta foi mais prático e rápido. Para observação das pústulas em tecido vegetal os dois métodos de processamento de amostras avaliados proporcionaram resultados satisfatórios. A técnica de fratura em nitrogênio líquido também permitiu perfeita visualização do interior das pústulas da ferrugem da videira.

Efeitos de produtos alternativos no controle de doenças na videira

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Influência da luminosidade e da camada de cera epicuticular de superfícies de folhas de soja na infecção de Phakopsora pachyrhizi

A ferrugem asiática, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, apresenta-se como um dos mais graves problemas fitossanitários da cultura da soja no Brasil, principalmente por não existirem, até o presente momento, cultivares com níveis de resistência satisfatórios. Objetivou-se estudar a influência da luminosidade e da camada de cera das superfícies foliares na infecção de folhas de soja por P. pachyrhizi. A superfície adaxial ou abaxial de folíolos do primeiro trifólio de plantas da cultivar BRS 154, estádio fenológico V2, foi inoculada com suspensão de 10(5) urediniósporos/mL-1. As plantas foram mantidas por 24 horas em câmara úmida e temperatura de 23ºC, sob luz ou escuro, em delineamento fatorial. Posteriormente, permaneceram 14 dias em fotoperíodo de 12 horas, sendo em seguida avaliada a densidade de lesões e a severidade da doença. Em um segundo experimento, avaliou-se in vitro , no escuro e na luz, a porcentagem de germinação de urediniósporos e de formação de apressórios. As camadas de cera adaxial e abaxial dos folíolos foram analisadas quantitativamente (extrações com clorofórmio) e estruturalmente (microscopia eletrônica de varredura). A densidade de lesões e a severidade foram maiores quando se inoculou a superfície adaxial de plantas incubadas no escuro, sem interação significativa entre os fatores. A germinação dos esporos no escuro (40,7%) foi significativamente superior à germinação na luz (28,5%). O mesmo ocorreu para a formação de apressórios, no escuro (24,7%) e na luz (12,8%). A quantidade e a estrutura das ceras epicuticulares não apresentaram diferenças entre as duas superfícies.

The Infection of Soybean Leaves by Phakopsora pachyrhizi during Conditions of Discontinuous Wetness

The ability of Phakopsora pachyrhizi to cause infection under conditions of discontinuous wetness was investigated. In in vitro experiments, droplets of a uredospore suspension were deposited onto the surface of polystyrene. After an initial wetting period of either 1, 2 or 4 h, the drops were dried for different time intervals and then the wetness was restored for 11, 10 or 8 h. Germination and appressorium formation were evaluated. In in vivo experiments, soybean plants were inoculated with a uredospore suspension. Leaf wetness was interrupted for 1, 3 or 6 h after initial wetting periods of 1, 2 or 4 h. Then, the wetting was re-established for 11, 10 or 8 h, respectively. Rust severity was evaluated 14 days after inoculation. The germination of the spores and the formation of the appressoria on the soybean leaves after different periods of wetness were also quantified in vivo by scanning electron microscopy. P. pachyrhizi showed a high infective capacity during short periods of time. An interruption of wetness after 1 h caused average reductions in germination from 56 to 75% and in appressorium formation from 84 to 96%. Rust severity was lower in all of the in vivo treatments with discontinuous wetness when compared to the control plants. Rust severity was zero when the interruption of wetness occurred 4 h after the initial wetting. Wetting interruptions after 1 and 2 h reduced the average rust severity by 83 and 77%, respectively. The germination of the uredospores on the soybean leaves occurred after 2 h of wetness, with a maximum germination appearing after 4 h of wetness. Wetness interruption affected mainly the spores that had initiated the germination.

Preservation of Phakopsora pachyrhizi uredospores

This study compared different temperatures and dormancy-reversion procedures for preservation of Phakopsora pachyrhizi uredospores. The storage temperatures tested were room temperature, 5 degrees C, -20 degrees C and -80 degrees C. Dehydrated and non-dehydrated uredospores were used, and evaluations for germination (%) and infectivity (no. of lesions/cm(2)) were made with fresh harvested spores and after 15, 29 76, 154 and 231 days of storage. The dormancy-reversion procedures evaluated were thermal shock (40 degrees C/5 min) followed or not by hydration (moist chamber,24 h). Uredospores stored at room temperature were viable only up to a month of storage, regardless of their hydration condition. Survival of uredospores increased with storage at lower temperatures. Dehydration of uredospores prior to storage increased their viability, mainly for uredospores stored at 5 degrees C, -20 degrees C and -80 degrees C. At 5 degrees C and -20 degrees C, dehydrated uredospores showed increases in viability of at least 47 and 127 days, respectively, compared to non-dehydrated spores. Uredospore germination and infectivity after storage for 231 days (7.7 months), could only be observed at -80 degrees C, for both hydration conditions. At this storage temperature, dehydrated and non-dehydrated uredospores exhibited 56 and 28% of germination at the end of the experiment, respectively. Storage at -80 degrees C also maintained uredospore infectivity, based upon levels of Infection frequency, for both hydration conditions. Among the dormancy-reversion treatments applied to spores stored at -80 degrees C, those involving hydration allowed recoveries of 85 to 92% of the initial germination.

Influence of light and leaf epicuticular wax layer on Phakopsora pachyrhizi infection in soybean

Influence of light and leaf epicuticular wax layer on Phakopsora pachyrhizi infection in soybean Asian rust, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, is one of the most serious phytosanitary problems of soybean in Brazil, especially because no cultivars with satisfactory resistance levels as yet exist. The objective of this study was to evaluate the influence of luminosity and of leaf epicuticular wax on the infection of soybean by P. pachyrhizi. The adaxial and abaxial leaflet surfaces of the first trifoliate leaf from cultivar BRS 154, phenological stage V2, were inoculated with a suspension of 105 uredospores/mL. The plants were kept for 24 hours in a humid chamber at temperature of 23 degrees C, in light or dark conditions, using a factorial design. Subsequently, the plants were maintained for 14 days under a 12-hour photoperiod. The disease severity and density were evaluated. For in vitro experiments, in light or dark conditions, the evaluation was done in terms of uredospore germination and appressorium formation. The wax content of adaxial and abaxial leaflets was analyzed quantitatively using chloroform extraction and ultrastructurally using scanning electron microscope. Higher density and severity were observed when the adaxial surface was inoculated, with later incubation of the plants in the dark, with no significant interaction between these factors. Spore germination in the dark (40.7%) was statistically different from spore germination in the light (28.5%). The same effect was observed with appressorium formation, in the dark (24.7%) and in the light (12.8%). The quantity and the ultrastructural aspects of epicuticular wax content did not show differences between the adaxial and abaxial surfaces; nor did they show any effect on infection by Phakopsora pachyrhizi in the soybean cultivar studied.

Influence of soybean phenological stage and leaflets age on infection by Phakopsora pachyrhizi

Influence of soybean phenological stage and leaflets age on infection by Phakopsora pachyrhizi This work was conducted to study the influence of soybean growth stage and leaf age on the infection of Phakopsora pachyrhizi, the soybean rust pathogen. Soybean plants (cv. BRS 154 and BRS 258) at the V(3), R(1) and R(5) growth stages were inoculated with a 1 x 10(5) urediniospores per mL suspension. After a period of 24 hours in dew chambers, all plants were removed from the chambers and placed under greenhouse conditions for 20 days. Mean latent period (PLM) and disease severity were estimated. The susceptibility of trifoliate leaves to soybean rust was estimated on cv. BRS 154 at the growth stage R5. Pathogen inoculation was done at the first four trifoliate leaves. Fifteen days after inoculation, leaflets of each trefoil were evaluated for disease severity, lesion mean size and infection frequency. Plants` growth stage did not influence the PLM. Cultivars BRS 154 and BRS 258 presented PLM of 8 and 9 days, respectively. There was no difference in disease severity at the growth stages V(3) and R(1), but those values were higher than at the R(5) growth stage, 8 days after inoculation. The oldest trefoil showed the highest disease values.

Silício no processo infeccioso de Phakopsora pachyrhizi em folíolos de plantas de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do silício (Si) no processo infeccioso de Phakopsora pachyrhizi em folíolos de soja cultivada em solução nutritiva com ou sem Si. Observações realizadas sob microscópio de luz e microscópio eletrônico de varredura indicaram que, nos folíolos das plantas supridas com Si, as urédias foram menores e em menor número. Houve redução de 27, 23 e 60% no número de lesões, urédias fechadas e urédias abertas, respectivamente, nos folíolos das plantas com Si. Plantas de soja supridas com Si apresentam redução nos sintomas da ferrugem-asiática-da-soja.

Variabilidade genética de Phakopsora pachyrhizi avaliada por meio de marcadores microssatélites

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética da ferrugem-asiática-da-soja no Brasil, com uso de marcadores microssatélites. Populações de esporos de Phakopsora pachyrhizi coletadas nas regiões Sul, Sudeste e Centro Oeste do país foram submetidas à análise de variabilidade genética, avaliada por meio de marcadores microssatélites específicos para o fungo. Foram coletadas, também, populações de fungo em diversas variedades de soja em uma mesma localidade, incluindo populações com lesão "reddish-brown" (RB). Entre essas populações, não houve variabilidade. Tecidos com lesões RB não apresentaram esporos do fungo e não amplificaram com os marcadores específicos para P. pachyrhizi. A variabilidade genética entre as populações coletadas nas três regiões variou de 0 a 0, 36. Observou-se tendência de agrupamento das populações da região Sul e Centro Oeste do Brasil em grupos diferentes. A existência de variabilidade genética em populações de P. pachyrhizi é um indicativo de que a resistência genética vertical, conferida por genes únicos, é uma estratégia de risco para os programas de melhoramento genético que visam a resistência à ferrugem-asiática-da-soja no Brasil.