Especialização fisiológica de Puccinia triticina no Brasil em 2002

A ferrugem da folha é uma das principais doenças que afetam a cultura do trigo (Triticum aestivum). Nas regiões tritícolas da Argentina, Brasil, Paraguai, Uruguai e Bolívia têm ocorrido todos os anos epidemias da moléstia, as quais podem ocasionar perdas de até 50% no rendimento de grãos de cultivares suscetíveis, se não for efetuado controle com fungicidas. No Chile, a importância da moléstia tem aumentado, especialmente em cultivares de trigo de inverno. Na maior parte dessa região o patógeno está presente durante todos os meses do ano, o que favorece o surgimento precoce da moléstia, o desenvolvimento de epidemias, e a seleção e fixação de novas raças, sendo freqüente a superação da resistência em cultivares comerciais. O objetivo deste trabalho foi identificar as raças do fungo causador da ferrugem da folha do trigo que ocorreram no Brasil durante a safra de 2002 e determinar sua freqüência, distribuição geográfica e alterações de virulência. Foram identificadas 38 combinações de virulência, agrupadas em 12 raças distintas, de acordo com o sistema brasileiro. Esse conjunto representa um grande espectro de virulência, abrangendo todos os genes da série diferencial, embora a Lr16 e Lr21 a virulência tenha se expressado em nível intermediário. Duas novas combinações de virulência foram identificadas, as quais correspondem, respectivamente, aos códigos SPJ-RS e MFT-CT/MFT-HT, de acordo com o sistema norte-americano de nomenclatura. O gene Lr19 ainda continua efetivo para resistência a todas as raças, assim como as combinações de genes (Lr3+Lr9), (Lr9+Lr16), (Lr9+Lr3ka), (Lr9+Lr21), (Lr16 + Lr24).

Efeito de substratos sobre a germinação de uredosporos e comprimento de tubos germinativos de Puccinia triticina

O presente trabalho teve como objetivo testar alguns substratos para elevar a taxa de germinação de uredosporos e promover um maior crescimento dos tubos germinativos do agente causal da ferrugem da folha do trigo (Puccinia triticina) e compará-los ao substrato água-ágar considerado padrão. Foram testados os substratos: água-ágar, batata sacarose ágar (BSA), 1/4 BSA, dextrose-ágar, frutose-ágar, manitol-ágar, sacarose-ágar, infusão de folhas de trigo-ágar e extrato de folhas de trigo-ágar. Após a deposição dos uredosporos nas placas de petri contendo os substratos, o material foi incubado em câmara de crescimento, no escuro a 20 ºC, por 6, 12 e 24 horas. Avaliou-se a germinação dos uredosporos e mediu-se o comprimento dos tubos germinativos. As médias de germinação e de comprimento dos tubos germinativos foram comparadas pelo teste de Duncan a 5%. Os valores mais elevados de germinação de uredosporos e do comprimento do tubo germinativo foram observados nos substratos infusão de folhas de trigo-ágar e extrato de folhas de trigo-ágar.

Genetic variability of Puccinia triticina Eriks. in Brazil

Studies on the genetic variability of Puccinia triticina in inoculum collected in Brazil started in 1941 with Vallega (20). The pioneering work in Brazil dates from 1949 (16) at "Instituto Agronômico do Sul", Ministry of Agriculture (MA), in Pelotas, Rio Grande do Sul State (RS), and continued after 1975 at Embrapa Wheat in Passo Fundo, RS. In 2002, analyses for the identification of P. triticina races continued at OR Seed breeding, simultaneously to Embrapa's program, both in Passo Fundo. The investigators involved in the identification of races in Brazil were Ady Raul da Silva in Pelotas (MA), Eliza Coelho in Pelotas (MA) and in Passo Fundo (Embrapa), Amarilis Labes Barcellos in Pelotas (MA) and in Passo Fundo (Embrapa and OR), Camila Turra in Passo Fundo (OR) and Marcia Chaves in Passo Fundo (Embrapa). From 1979 to 2010 growing season, 59 races were determined, according to the differentiation based on the expression of each Lr resistance gene. On average, one to three new races are detected per year. Research has focused on the use of vertical resistance; however, lately some institutes have searched more durable resistance, of the adult-plant type (horizontal, less race-specific). The uninterrupted monitoring of the wheat rust pathogenic population in Brazil during so many decades allowed the understanding of the evolution and virulence of races. The use of international nomenclature adopted by some programs has allowed the comparison of the fungus variability in Brazil with that in other countries, especially where frontiers are not barriers for spore transportation, confirmed by the occurrence of the same races all over one region.

In vivo sensitivity reduction of Puccinia triticina races, causal agent of wheat leaf rust, to DMI and QoI fungicides

Experiments were carried out to determine in vivo the IC50 and the IC90 for demethylation-inhibitor fungicides (DMIs, triazoles) and quinone outside inhibitors (QoIs, strobilurins) to the five most frequent races of Puccinia triticina in 2007 growing season in Southern Brazil. The tests were done in a greenhouse with wheat seedlings. DMI fungicides were tested at the concentrations, in mg/L, 0.0; 0.02; 0.2; 2.0; 20.0; 100.0 and 200.0, and QoIs at the concentrations 0.0; 0.0001; 0.001; 0.01; 0.1; 1 and 10.0 mg of active ingredient/L water. Fungicides were preventively applied at 24 hours before the inoculation of seedlings with the fungal spores. The effect of treatments was assessed based on the number of uredia/cm². The lowest IC50 (inhibitory concentration) for DMI fungicides determined for MCG-MN, sensitive race, ranged from 0.33 to 0.91 mg/L, while the highest values for MDP-MR, MDT-MR, MDK-MR, MFH-HT races, varied from 9.63 to 85.64 mg/L (suspected insensitivity). QoI fungicide presented an IC50 varying from 0.0018 to 0.14 mg/L. The sensitivity reduction factor for DMIs varied from 8.8 to 238.8, and for QoIs from 0.3 to 1.5 mg/L. Sensitivity reduction was confirmed for the races MDP-MR, MDT-MR, MDK-MR, MFH-HT to DMIs, as well as their sensitivity to QoI fungicides.

Reaction of wheat cultivars and differential lines to Puccinia triticina races in detached leaves

The method of preserving detached wheat leaves in Petri dish was used for the inoculation and development of the fungus Puccinia triticina, the causal agent of wheat leaf rust. The reaction of 26 wheat cultivars was compared by using seedlings cultivated in pots (in vivo) and detached leaves (in vitro) inoculated with four physiological races of the pathogen. After inoculation, the material was kept in a growth chamber for 15 days. The reaction was evaluated on the 15th day after inoculation. Results for each race in the evaluated genotypes confirmed the efficiency of the detached leaf method in assessing the reaction of wheat cultivars.

Selección por rendimiento y tolerancia a la roya de la hoja (puccinia triticina e.) de líneas de trigos panaderos y duros del CIMMYT en las zonas bajas de Nuevo León.

Tesis (Maestría en Ciencias en Producción Agrícola) UANL, 2011.

Efeito da aplicação foliar de silicato de potássio e de fungicida na severidade da ferrugem da folha e da mancha amarela do trigo

A ocorrência de doenças, como a ferrugem da folha (Puccinia triticina) e a mancha amarela (Drechslera tritici-repentis), pode reduzir a produtividade do trigo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação foliar de silicato de potássio (SP) e de fungicidas, no controle da ferrugem da folha e da mancha amarela, nos cultivares de trigo Safira e Quartzo. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, no esquema de parcelas subdivididas e com quatro repetições. Os cultivares foram alocados nas parcelas e, nas subparcelas, os tratamentos: T1 - testemunha, T2 - fungicida (azoxistrobina 60 g i.a./ha + ciproconazol 24 g i.a./ha) foram aplicados nos estádios 45 (final da elongação) e 58 (espigamento); T3 - SP (40 g/L), aplicado nos estádios 45 e 58 ; T4 - SP (40 g/L), aplicado no estádio 45, e fungicida aplicado no estádio 58; T5 - hidróxido de potássio (6,5 g/L) foi aplicado nos estádios 45 e 58. O volume de calda utilizado para as pulverizações foi de 250 L/ha. As severidades da ferrugem da folha e da mancha amarela foram avaliadas, a partir dos sete dias, após a primeira pulverização de SP e de fungicida, e, depois, a cada semana, totalizando cinco avaliações. Os dados foram utilizados para calcular a área abaixo da curva do progresso da ferrugem da folha (AACPFF) e a área abaixo da curva do progresso da mancha amarela (AACPMA). O SP, nas doses e número de aplicações avaliadas, não foi eficiente na redução da AACPMA e da AACPFF, nos dois cultivares.

Genotype-level interactions determine the degree of reduction of leaf rust on wheat by seed application of beneficial Pseudomonas spp.

Some bacteria have the capacity to reduce incidence and severity of plant diseases either by inhibiting the pathogen or by modulating the resistance response of the plant. Plants dispose of different resistance mechanisms that are influenced by the biotic and abiotic environment. The present experiments explored the effects of biocontrol strains of Pseudomonas fluorescens on the resistance of wheat varieties against brown rust disease caused by Puccinia triticina. Root inoculation with biocontrol pseudomonads reduced the disease severity on the leaves. The plant response depended on the genotype of both the microbes and the wheat varieties, suggesting a straight interaction at the molecular level.

Validação de marcadores moleculares associados a genes de resistência à ferrugem-da-folha do trigo

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores moleculares previamente associados a genes que conferem resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo. Cinco marcadores STS e SCAR, identificados como associados aos alelos de resistência dos genes Lr1, Lr9, Lr10 e Lr24, foram avaliados por PCR, em 25 genótipos de trigo com conhecida presença ou ausência desses alelos. O marcador STS, associado ao alelo de resistência do gene Lr1, não foi eficiente em identificar genótipos brasileiros que possuem este alelo de resistência. Os marcadores STS e SCAR, associados a Lr9, Lr10 e Lr24, foram eficientes na identificação de plantas que possuem o alelo de resistência desses genes, e podem ser utilizados na seleção por marcadores da resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo.

Postulação de genes (Lr) de resistência à ferrugem da folha em cultivares brasileiras de trigo

Vinte e dois isolados que diferem quanto aos genes de avirulência/virulência de Puccinia triticina foram inoculados em 55 genótipos de trigo (Triticum aestivum) selecionados entre os recomendados e em experimentação na região sul e centro sul do Brasil nos anos de 1996 e/ou 1997 e em linhas monogênicas para genes (Lr) de resistência à ferrugem da folha, no estádio de plântula. Os tipos de infecção dos genótipos portadores, cada um de distinto gene Lr conhecido foram comparados com os dos genótipos brasileiros, para determinar a existência de possíveis genes de resistência nestes. Os genes de plântula identificados com mais freqüência nas cultivares e linhagens brasileiras foram: Lr26, Lr23, Lr10 e Lr24. O gene Lr16, que confere resistência moderada à maioria das raças, foi encontrado em apenas dois genótipos. Muitos dos trigos analisados possuem um ou mais genes Lr provavelmente ainda não descritos.

Efeito do tratamento de sementes com fungicida sobre o controle de doenças na parte aérea do trigo

O controle das doenças foliares do trigo (Triticum aestivum) através do tratamento de sementes foi avaliado em Passo Fundo, RS em 1999. A cultivar usada no experimento foi OR 1, conhecida por sua suscetibilidade ao oídio e à ferrugem da folha. Todos os fungicidas diferiram (p > 0,05) da testemunha, não tratada em rendimento de grãos (REND) e peso do hectolitro (PH). Os maiores rendimentos foram obtidos nos tratamentos fluquinconazole + procloraz nas doses de 250,0 g + 51,0 g e 125,0 g + 25,0 g (2.943 kg/ha e 2.864 kg/ha), 132 e 125 %, respectivamente, superiores ao rendimento da testemunha (1.270 kg/ha). Os fungicidas triazóis indicados pela pesquisa (triticonazole, difenoconazole e triadimenol) produziram 1.908 kg/ha, 1.821 kg/ha e 1.815 kg/ha, respectivamente e não diferiram entre si. Não foram observados efeitos fitotóxicos dos tratamentos de sementes com os diferentes fungicidas e doses em teste. O controle do oídio (Blumeria graminis f. sp. tritici) e da ferrugem da folha (Puccinia triticina) foi efetivo até aos 98 DAE (dias após a emergência), a partir do qual atingiu-se o limiar indicado para pulverização na parte aérea recomendado. Aos 108 DAE os fungicidas começaram a perder a persistência e aos 118 DAE, as severidades médias de oídio e ferrugem, dos diferentes tratamentos, foram de 6,52% e 33,90% e o da testemunha de 16,5% e 78,0%, respectivamente. O tratamento de sementes com fungicidas como demonstrado nesse trabalho, quando associado com rotação cultural e cultivares mais resistentes, poderá ter importante papel no controle das doenças foliares do trigo reduzindo o custo e a poluição ambiental.

Variabilidade isoesterásica associada a genes de resistência à ferrugem da folha do trigo

A triticultura brasileira apresenta constantes perdas no rendimento, associadas à ocorrência da ferrugem da folha, causada pelo fungo Puccinia triticina. A incorporação da resistência genética e o conhecimento do número de genes envolvidos são importantes para os programas de melhoramento genético vegetal, que a cada ano têm introduzido resistência qualitativa nas cultivares, visando superar o aparecimento de novas raças do patógeno. As técnicas bioquímicas, baseadas na análise de polimorfismo de enzimas, possibilitam a rápida e precisa detecção de marcadores moleculares, para o estudo de aspectos básicos de genética vegetal, bem como representam valiosa ferramenta de apoio aos programas de melhoramento, pois permitem a identificação antecipada de genótipos resistentes e suscetíveis. Este trabalho visa avaliar, fitopatológica e molecularmente, a população haplodiplóide Trigo BR 35 (resistente)/IAC 13-Lorena (suscetível) de trigo (Triticum aestivum), quanto à resistência de planta adulta à ferrugem da folha, bem como à similaridade genética presente na progênie haplodiploidizada na geração F1. Nas avaliações fitopatológicas em planta adulta, das 96 linhas duplo-haplóide, 29 foram resistentes, 15 suscetíveis e 52 intermediárias apresentaram reação que variou entre nível de resistência inferior ao determinado para Trigo BR 35 a menos suscetível do que IAC 13-Lorena. A análise genética revelou dois genes parcialmente dominantes. Na análise bioquímica, através do sistema isoenzimático das esterases, foram detectadas, seis bandas, todas anódicas e com especificidade alfa-esterásica, cujas MRs (migração relativa) variaram de 0,09 a 0,69. Quanto à variabilidade genética, foi detectada, para as 96 linhas, elevada similaridade genética, a qual confirmou as análises isoesterásicas.

Identificação de fontes de resistência à ferrugem da folha do trigo em acessos de Aegilops tauschii

No Brasil, prejuízos ocasionados pela ferrugem da folha do trigo (Puccinia triticina) ocorrem anualmente. A incidência generalizada nas diferentes regiões produtoras varia em intensidade, dependendo das condições climáticas, da resistência genética das cultivares e do controle químico, sendo que a utilização de cultivares resistentes é o método mais eficiente de controle. Os genes que conferem resistência à ferrugem da folha em trigo são denominados Lr (leaf rust). Vários desses genes já foram identificados e mapeados. Alguns deles foram mapeados diretamente em genótipos hexaplóides, enquanto outros foram primeiramente encontrados em espécies afins, com menor nível de ploidia e, posteriormente, transferidos para o trigo cultivado. Das espécies afins, destaca-se a espécie diplóide Aegilops tauschii, doadora do genoma D do trigo cultivado, como uma importante fonte de genes de resistência. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resistência à ferrugem da folha em acessos de Ae. tauschii, oriundos do Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Trigo (BAG - Passo Fundo, RS), para utilização das seleções nos programas de melhoramento. Quarenta acessos foram avaliados quanto à reação à raça SPJ-RS de Puccinia triticina e, destes, 25% (10 acessos) apresentaram resistência. Os dados obtidos neste estudo servem como subsídio na escolha de acessos resistentes que poderão ser utilizados como genitores em programas de melhoramento genético a fim de incremento de resistência a esse patógeno.

Eficiência do tratamento de sementes com o fungicida triadimenol na intensidade da ferrugem da folha do trigo

A ferrugem da folha é uma das principais doenças do trigo. Os prejuízos causados variam em função da área cultivada com cultivar suscetível, das raças fisiológicas do patógeno e das condições climáticas. Em cultivares suscetíveis a melhor opção de controle disponível tem sido através do uso de fungicidas aplicados via tratamento de sementes. O objetivo deste trabalho foi verificar a eficiência desta tecnologia após 29 anos de uso no Brasil. O experimento foi conduzido no campo com dois cultivares de trigo, Pampeano e Ônix, no ano agrícola de 2009, com infecção natural da ferrugem. No tratamento de sementes utilizou-se o fungicida triadimenol (15% SC) em três doses da formulação comercial (135, 270, 540 mL/100 Kg de sementes). A infecção foi natural e avaliou-se semanalmente a incidência foliar da ferrugem. Os dados foram submetidos à análise da variância, de regressão e calculada a área abaixo da curva de progresso da incidência da doença. Verificou-se que não houve diferença significativa entre doses do fungicida e a intensidade da doença no tratamento testemunha, no entanto, houve diferença quanto à intensidade da ferrugem entre os dois cultivares.

Relationship between IC50determined in vitro/in vivoand the fungicide rate used in the Field

Published data containing fungicide concentrations that control 50% (IC50) of a given fungus were analyzed. In the analysis we considered: (i) the IC50 determined in vitroand in vivofor a given fungicide and for a specific fungus; (ii) the concentration (g/ha) of active ingredient for the fungicide indicated to control a specific disease in the field; (iii) water volume of 120/L used in the spray; (iv) the fungicide a.i. concentration (mg/L) in 120 L volume; (v) and the ratio of the concentration used in the field with that determined in the laboratory. The analysis were performed by using IC50 data for DMIs, QoIs, a carbamate and a benzimidazol against the following fungi Bipolaris sorokiniana, Drechslera tritici-repentis, D. siccans, Fusarium graminearum, Puccinia triticina, Exserohilum turcicum, Phakopsora pachyrhiziand Corynespora cassiicola. The fungicide concentrations sprayed in the field were 33.9 (D. siccansand trifloxystrobin) to 500,000.0 (E. turcicumand iprodione) times higher than that determined in the laboratory. It was concluded that the IC50 was not related to the concentration used in the field and therefore should be used to compare the power among fungicides and to monitor the fungal sensitivity shift towards fungicides