Germinação de uredósporos de Puccinia kuehnii submetidos a diferentes temperaturas e tempos de incubação

A ferrugem alaranjada , causada por Puccinia kuehnii é atualmente uma das doenças mais importantes da cana-de-açúcar, devido ao potencial de danos às variedades suscetíveis. Este trabalho objetivou avaliar o efeito da temperatura na germinação dos uredósporos. Os uredósporos foram coletados em cultivo comercial de cana-de-açúcar, da variedade SP 891115, no município de Andirá (PR). Após serem retirados das folhas, os uredósporos foram submetidos a separação de impurezas e colocados em solução de água destilada com Tween-20. A suspensão de esporos, foi calibrada com o uso de câmara de Neubauer e plaqueada uma alíquota de 0,1 ml sobre o meio ágar-água (1,5%). As placas foram colocadas em câmara de germinação do tipo BOD, nas temperaturas: 10, 15, 20, 25 e 30ºC, em seis períodos de incubação: 1, 3, 6, 12, 18, 24 horas, totalizando 30 tratamentos com 5 repetições. Ao final de cada período, a germinação foi interrompida adicionando-se 0,1 ml de lactofenol. Dividiu-se cada placa em quatro campos e avaliou-se em cada um, 50 esporos. Os dados de porcentagem de germinação foram submetidos à análise de variância em esquema fatorial 5x6 com desdobramento da interação em polinômios ortogonais. Pelo ajuste de modelo matemático, a germinação máxima ocorreu para o período de 12h e à temperatura de 21ºC (R² =82%). Para os períodos de incubação, o modelo estimou que na curva de temperatura 20ºC, foram necessárias 14 horas (R² =65%) para se atingir a germinação máxima.

Métodos de preservação in vitro de urediniósporos de Puccinia kuehnii

Com o objetivo de avaliar métodos de preservação de urediniósporos de Puccinia kuehnii, conduziram-se dois bioensaios sendo o primeiro (B1) com diferentes métodos de desidratação e o segundo (B2), com diferentes métodos de reidratação. Em B1 foi adicionado um grânulo de sílica gel para preservação dos urediniósporos nos tubos de microcentrífuga. Foram coletadas folhas com sintomas de ferrugem alaranjada, P. kuehnii, da cultivar de cana-de-açúcar SP89 1115. Os urediniósporos do agente causal de ferugem foram extraídos das folhas com o auxílio de bomba a vácuo. Posteriormente, estes foram acondicionados em tubos de microcentrífuga. Os tratamentos para B1 foram: l- desidratação em sílica gel, liofilização e sem desidratação; ll- temperatura ambiente (20ºC), geladeira (5ºC), congelador (-20ºC) e deep-freezer (-80ºC). Para B2 os tratamentos foram: l- desidratação em sílica gel e sem desidratação; ll- temperatura ambiente (20ºC), geladeira (5ºC), congelador (-20ºC) e deep-freezer (-80ºC); lll- com reidratação e sem reidratação nas avaliações. Para ambos os bioensaios foi realizada a germinação inicial, outras aos 15 e 30 dias de armazenamento e posteriormente a cada 30 dias, até 180 dias. Prepararam-se suspensões de urediniósporos em água e uma alíquota de 0,1 mL foi transferida para placas de Petri contendo meio ágar-água (15g L-1). Essas permaneceram a 20ºC, no escuro. Para a avaliação da viabilidade, procedeu-se a contagem de 200 urediniósporos por placa. Os dados foram submetidos à análise de variância não paramétrica de Kruskal-Wallis e complementadas com o teste de Dunn. Os resultados demonstraram que a viabilidade decresceu em função do tempo, sendo que os melhores tratamentos atingiram 27,6% e 6,6% aos 30 dias, e 12,0% e 1,9% aos 60 dias, para B1 e B2, respectivamente. O método da desidratação em sílica gel seguido do armazenamento a -80ºC foi o único que apresentou urediniósporos viáveis (1,2%) aos 180 dias, para B1. No B2, o melhor método foi preservação com desidratação, armazenados a 5ºC, sem reidratação. Esse método apresentou melhor porcentagem de germinação aos 120 dias (0,4%). Não foi observada influência do fator choque térmico na recuperação de urediniósporos viáveis em B2. A inclusão de grânulo de sílica gel no tubo de microcentrífuga permitiu a recuperação da viabilidade dos urediniósporos aos 180 dias.

Método rápido para extração de DNA de Puccinia kuehnii

Foi desenvolvido um método eficiente, rápido e de baixo custo para extração de DNA de Puccinia kuehnii, patógeno causador da ferrugem alaranjada em cana-de-açúcar, importante doença de recente emergência no ocidente. O protocolo de extração foi testado em esporos recém-coletados e em esporos armazenados a -80ºC por 7 meses. Com uma quantidade inicial de 15 mg de esporos foi obtido concentrações médias de DNA variando de 880,8 mg/mL a 1115,9 mg/mL. A amplificação do DNA extraído foi positiva para as amostras avaliadas.

Aspectos epidemiológicos da ferrugem alaranjada da cana-de-açúcar (Puccinia kuehnii)

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Dinâmica do metabolismo micromolecular da cana-de-açúcar em resposta à infecção com o fungo Puccinia kuehnii (ferrugem alaranjada)

Pós-graduação em Química - IQ

Detecting sugarcane 'orange rust' disease using EO-1 Hyperion hyperspectral imagery

This Letter evaluates several narrow-band indices from EO-1 Hyperion imagery in discriminating sugarcane areas affected by 'orange rust' ( Puccinia kuehnii ) disease. Forty spectral vegetation indices (SVIs), focusing on bands related to leaf pigments, leaf internal structure, and leaf water content, were generated from an image acquired over Mackay, Queensland, Australia. Discriminant function analysis was used to select an optimum set of indices based on their correlations with the discriminant function. The predictive ability of each index was also assessed based on the accuracy of classification. Results demonstrated that Hyperion imagery can be used to detect orange rust disease in sugarcane crops. While some indices that only used visible near-infrared (VNIR) bands (e.g. SIPI and R800/R680) offer separability, the combination of VNIR bands with the moisture-sensitive band (1660 nm) yielded increased separability of rust-affected areas. The newly formulated 'Disease-Water Stress Indices' (DWSI-1=R800/R1660; DSWI-2=R1660/R550; DWSI-5=(R800+R550)/(R1660+R680)) produced the largest correlations, indicating their superior ability to discriminate sugarcane areas affected by orange rust disease.

Orange rust in sugarcane: molecular identification in Rio de Janeiro State

Sugarcane (Saccharum spp.) cultivation is one of the major agricultural activities in the Brazilian states. This study aimed to molecularly identify the pathogen associated with rust in sugarcane cultivars in the state of Rio de Janeiro and to suggest a control strategy. Among the 14 PCR-tested cultivars, Puccinia kuehnii infection was identified for RB947520, RB92606, RB835486, RB72454, SP89-11I5, SP83-2847, both from infected leaf sample and from urediniospores. Puccinia kuehnii was not detected by PCR for the cultivars RB955971, RB951541, RB92579, RB867515, RB855536, SP91-1049, SP80-3280, SP80-1816. This is the first molecular detection of this fungus in the state of Rio de Janeiro for six of the 14 analyzed cultivars.

Chitinase and peroxidase activity in different stages of eucalypt leaves after inoculation with Puccinia psidii and acibenzolar-S-metil

Chitinase and peroxidase activity in different stages of eucalypt leaves after inoculation with Puccinia psidii and acibenzolar-S-metil To elucidate some biochemical processes during infection in the pathosystem Puccinia psidii x eucalyptus, the defense metabolism in different-stage leaves was compared between rust-resistant and susceptible clones, respectively. In addition, chitinase and peroxidase activities were assayed. Each treatment consisted of 4 replicates, in a completely randomized design: 2 clones, inoculated and not inoculated with P. psidii; sprayed with acibenzolar-S-methyl (ASM) and distilled water; and represented by the 1(st) leaf pair (size equivalent to 1/5 total leaf development), 2(nd) pair (2/5 total development), and 4(th) pair (4/5 total leaf length). Leaves were harvested in 4 periods: 0, 24, 72 and 96 hours after inoculation. Results indicated that ASM treatment or P. psidii action led to higher chitinase and peroxidase activity level but did not alter the expression of these activities in developed leaves (4(th) pair) during the experiment. Alterations in enzyme levels after inoculation were only observed in developing leaves (1(st) and 2(nd) pairs), which suggests that the response to infection was concomitant to chitinase and peroxidase synthesis. The highest increases in enzymatic activities were observed in resistant clones at 72 hours after inoculation and in susceptible ones previously treated with ASM and later inoculated with the pathogen.

Inheritance of resistance to Puccinia psidii G. Winter in a eucalyptus interspecific hybrid progeny evaluated under conditions of natural infection

Inheritance of resistance to Puccinia psidii G. Winter in a eucalyptus interspecific hybrid progeny evaluated under conditions of natural infection Rust caused by the fungus Puccinia psidii is currently the most important disease of eucalyptus. It is widely disseminated in Brazil, and causes serious damage in nurseries and plantation areas. The identification of resistant germplasm along with knowledge of the genetic basis of resistance heredity are the first requirements for the success of breeding programs aiming to develop resistant varieties. Earlier studies carried out under controlled conditions suggested a monogenic control as well as the participation of at least two genes promoting resistance to rust. The goal of this study was to evaluate the resistance to P. psidii under field conditions in fourteen progenies from controlled crosses and self-crosses among four hybrid clones of Eucalyptus grandis Hill ex Maiden x Eucalyptus urophylla ST Blake that contrast for resistance to the fungus. Results indicated that resistance could be explained by one locus with main effects and at least three different alleles. However, loci with minor effects may influence the resistance, since variation on severity classes was observed. Differences in segregation of resistance between reciprocal crosses were not observed, indicating absence of cytoplasmic effects.

Genetic variability in Australian isolates of Puccinia coronata f. sp avenae assessed with molecular and pathogenicity markers

In a preliminary survey of genetic variability among 12 Australian isolates of Puccinia coronata f. sp. avenae Fraser and Led (Pca) collected from 1966 to 1993, two relatively diverse (

Efeito de fungicidas cúpricos, aplicados isoladamente ou em combinação com mancozeb, na expressão de sintomas de fitotoxicidade e controle da ferrugem causada por Puccinia psidii em goiabeira

Dois experimentos foram conduzidos em pomares de goiabeira 'Paluma', nos municípios de Monte Alto e Vista Alegre do Alto-SP. No primeiro experimento, avaliou-se o efeito de formulações de fungicidas cúpricos, aplicados isoladamente e em mistura com mancozeb, quanto ao efeito fitotóxico em botões florais e em frutos de goiabeira, em três estádios de desenvolvimento. No segundo experimento, foram avaliados os mesmos fungicidas usados no primeiro experimento, sendo, porém, acrescido do tratamento constituído por tebuconazole, cujo alvo foi sua eficiência no controle da ferrugem. No primeiro experimento, verificou-se que nenhum dos fungicidas testados causou abortamento de flores ou outros tipos de sintomas de fitotoxicidade em frutos de tamanho inferior a 15 mm de diâmetro. Contrariamente, estes fungicidas, quando aplicados isoladamente, em frutos entre 25 a 35 mm de diâmetro, causaram sintomas severos de fitotoxicidade. Em frutos de tamanho superior a 40 mm de diâmetro, estes fungicidas causaram sintomas de fitotoxicidade de níveis leves a moderados. A combinação de fungicidas cúpricos com mancozeb causou sintomas de fitotoxicidade em níveis leves, enquanto com mancozeb isoladamente não foram verificados sintomas de fitotoxicidade. No segundo experimento, verificou-se que os fungicidas cúpricos, aplicados isoladamente, foram eficientes no controle da ferrugem da goiabeira, apresentando eficiência comparável ao tratamento-padrão representado por tebuconazole. Esta eficiência foi também observada mediante o emprego da combinação mancozeb e óxido cuproso ou hidróxido de cobre.

Mapeamento de genes de resistência quantitativa a Puccinia polysora em milho

Este trabalho objetivou identificar marcadores microssatélites ligados a genes de resistência a Puccinia polysora e verificar o efeito fenotípico destes nas variáveis monocíclicas número e comprimento de lesão. Foram utilizadas duas linhagens (Z-95 e Z-93) contrastantes em níveis de resistência à doença, o híbrido (Z-95 x Z-93) e uma população F2 obtida da autofecundação deste. Esses indivíduos foram fenotipados para resistência à doença em dois ensaios a campo e genotipados para 142 marcadores microssatélites. Para agilizar a genotipagem, o método de análise de segregantes agrupados (ASA) foi utilizado. Marcadores potencialmente ligados a genes de resistência identificados por este método foram utilizados para genotipar 165 indivíduos segregantes e confirmar a existência de ligação. Dois marcadores, Phi 65 e Phi 28, ambos no cromossomo 9, mostraram-se significativamente associados (p<0,000001 e p<0,000078, respectivamente) a um QRL (locos de resistência quantitaviva) a P. polysora. A associação entre QRL e marcadores explicou, respectivamente, 12,9% e 5,10% da variação fenotípica para resistência. Em um terceiro ensaio em casa de vegetação, 94 plantas foram inoculadas com suspensão de uredósporos e avaliadas 15 dias após a inoculação quanto ao número de lesões e o comprimento de dez lesões. Estas plantas foram genotipadas com os marcadores Phi 65 e Phi 28. Somente Phi 65 mostrou-se significativamente associado (P< 0,000032) à redução no número de lesões. Nenhum marcador mostrou associação significativa com a variável comprimento de lesão. Por estarem ligados ao mesmo marcador, sugere-se que o QRL identificado nos ensaios a campo seja o mesmo identificado em casa de vegetação.

Variability in isolates of Puccinia polysora in Brazil

The main objective of this work was to evaluate the variability of the southern rust pathogen Puccinia polysora in Brazil, based on its virulence on a set of maize (Zea mays) cultivars. Sixty single pustule isolates, from different areas of occurrence of southern rust, were evaluated for their virulence to 50 maize experimental hybrids. Six cultivars showed a clear distinction between susceptible and resistant reaction, and were used to characterize the variability of the pathogen. Seventeen virulence patterns were identified among the 60 isolates tested. The most frequent virulence patterns identified, were observed in all locations of sampling, which suggests the absence of geographical differentiation among prevalent populations of P. polysora in Brazil.

Hentriacontane: a leaf hydrocarbon from Syzygium jambos with stimulatory effects on the germination of urediniospores of Puccinia psidii

A crude Sohxlet extract from leaves of Syzygium jambos was sequentially fractionated using a silica gel flash column. A bioassay based on the numbers of urediniospores of Puccinia psidii that germinated in 2% water agar detected an active stimulant of germination when the fraction eluted with 100% n-hexane was used. The active fraction induced up to 88% increase in germination when added to a spore suspension in mineral oil. The active fraction was characterized as a hydrocarbon by ¹H nuclear magnetic resonance, 13C nuclear magnetic resonance, and infrared analysis. Gas chromatography-mass spectrometry analysis indicated that the fraction was a long-chain 436 MW hydrocarbon with corresponding to C31H64, namely hentriacontane. This is the first time such a compound proved to be involved with stimulation of fungal spore germination. These results may contribute to better understanding the infection process of rusts.