Inoculum sources of potential toxigenic Fusarium species in the soybean agroecosystem

La mayoría de los estudios de diversidad, capacidad toxicogénica e incidencia de micotoxinas se han focalizado en trigo y maíz, y poca información se encuentra disponible sobre soja. Los objetivos del presente trabajo fueron: evaluar posibles fuentes de inóculo de las especies de Fusarium potenciales productoras de micotoxinas en estadios reproductivos R6 y R8 del cultivo de soja; determinar la incidencia natural de deoxinivalenol (DON) y nivalenol (NIV) en los granos y evaluar el perfil de producción de tricotecenos de las cepas de F. graminearum. En todas las fuentes evaluadas, se recuperaron cepas de Fusarium spp. con altos niveles de incidencia. Fusarium equiseti fue la especie predominante en aire, vainas y semillas de ambos estadios analizados, mientras que cepas del complejo F. solani y F. oxysporum fueron dominantes en rastrojos tanto de maíz como maní. En cuanto a F. graminearum, los rastrojos de cultivos antecesores serían una fuente de inóculo más importante que el aire circundante del cultivo, aspecto que no había sido explorado con anterioridad en este cultivo. Además, se recuperó un mayor número de cepas de F. graminearum de vainas respecto de las semillas provenientes de dichas vainas, que mostraron una baja incidencia de contaminación natural con DON.Most of the studies of diversity, toxigenic potential and mycotoxin occurrence respect to Fusarium species have focused on wheat and maize, and there is little information on soybean crop. Our aims in the present study were to: evaluate the inoculum sources of toxigenic Fusarium species associated with soybean during crop reproductive stages; determine the occurrence of deoxynivalenol (DON) and nivalenol (NIV) in soybean seeds and characterize the trichothecenes profile of F. graminearum strains. A high incidence of Fusarium spp. was observed in all inoculum sources evaluated. Fusarium equiseti was the dominant species in air, pods and seeds of both stages, while strains belonging to F. solani complex and F. oxysporum were dominant in both corn and peanuts residues. Respect to F. graminearum, the results show that the crops residues would source more relevant than the surrounding air of crop, something that had not been explored previously in soybean. Moreover, levels of F. graminearum isolates were greater on pods than on seeds that showed a low incidence of DON contamination.Fil: Chiotta, María Laura. Universidad Nacional de Río CuartoFil: Chulze, Sofía. Universidad Nacional de Río CuartoFil: Barros, Germán. Universidad Nacional de Río Cuart

Fuentes de inóculo de especies de Fusarium potenciales productoras de micotoxinas en el agroecosistema soja

Most of the studies of diversity, toxigenic potential and mycotoxin occurrence respect to Fusarium species have focused on wheat and maize, and there is little information on soybean crop. Our aims in the present study were to: evaluate the inoculum sources of toxigenic Fusarium species associated with soybean during crop reproductive stages; determine the occurrence of deoxynivalenol (DON) and nivalenol (NIV) in soybean seeds and characterize the trichothecenes profile of F. graminearum strains. A high incidence of Fusarium spp. was observed in all inoculum sources evaluated. Fusarium equiseti was the dominant species in air, pods and seeds of both stages, while strains belonging to F. solani complex and F. oxysporum were dominant in both corn and peanuts residues. Respect to F. graminearum, the results show that the crops residues would source more relevant than the surrounding air of crop, something that had not been explored previously in soybean. Moreover, levels of F. graminearum isolates were greater on pods than on seeds that showed a low incidence of DON contamination.La mayoría de los estudios de diversidad, capacidad toxicogénica e incidencia de micotoxinas se han focalizado en trigo y maíz, y poca información se encuentra disponible sobre soja. Los objetivos del presente trabajo fueron: evaluar posibles fuentes de inóculo de las especies de Fusarium potenciales productoras de micotoxinas en estadios reproductivos R6 y R8 del cultivo de soja; determinar la incidencia natural de deoxinivalenol (DON) y nivalenol (NIV) en los granos y evaluar el perfil de producción de tricotecenos de las cepas de F. graminearum. En todas las fuentes evaluadas, se recuperaron cepas de  Fusarium spp. con altos niveles de incidencia. Fusarium equiseti fue la especie predominante en aire, vainas y semillas de ambos estadios analizados, mientras que cepas del complejo F. solani y F. oxysporum fueron dominantes en rastrojos tanto de maíz como maní. En cuanto a F. graminearum, los rastrojos de cultivos antecesores serían una fuente de inóculo más importante que el aire circundante del cultivo, aspecto que no había sido explorado con anterioridad en este cultivo. Además, se recuperó un mayor número de cepas de F. graminearum de vainas respecto de las semillas provenientes de dichas vainas, que mostraron una baja incidencia de contaminación natural con DON

Análisis filogenético de aislados de aspergillus flavus no aflatoxigénicos, potenciales agentes de biocontrol en maíz, aislados en Santiago del Estero y región colindante de Tucumán y Córdoba

PosterAspergillus flavus es un hongo patógeno de maíz responsable de la contaminación con aflatoxinas. Por medio del análisis filogenético se establecieron relaciones entre aislados de A. flavus a través de la secuenciación de segmentos del gen de la calmodulina (CaM).Instituto de Patología VegetalFil: Barontini, Javier Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola; ArgentinaFil: Barontini, Javier Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patología Vegetal; ArgentinaFil: Trucco, Veronica Milagros. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patología Vegetal; ArgentinaFil: Trucco, Veronica Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola; ArgentinaFil: Torrico Ramallo, Ada Karina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patología Vegetal; ArgentinaFil: Torrico Ramallo, Ada Karina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola (UFyMA); ArgentinaFil: Druetta, Marcelo Alberto. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Quimilí; ArgentinaFil: Chulze, Sofía. Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC). Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología (IMICO); ArgentinaFil: Gimenez, Maria De La Paz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patología Vegetal; ArgentinaFil: Gimenez, Maria De La Paz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola; Argentin

Natural Occurrence of Ochratoxin A in Musts, Wines and Grape Vine Fruits from Grapes Harvested in Argentina

In this study, ochratoxin A (OTA) occurrence in Argentinean musts, wines and dried vine fruits was evaluated, alongside with the performance of OchraStarTM columns for OTA extraction. In all the three matrices analyzed, the OchraStarTM columns showed good performance. The analysis of natural occurrence of OTA in the red must and the red wine samples showed low incidence with low levels of mean OTA contamination (0.12 ng/mL and 0.37 ng/mL, respectively), while 60% of the dried vine fruit samples were contaminated with OTA, in levels ranging from 0.26 to 20.28 ng/g

Fusarium stalk rot in Argentina

Sorghum crop in Argentina is grown under dryland conditions in several distinct ecological regions. Water déficits may occur during the growing season in ome of these regions. Lodging, root and stalk rot are usually associated with drought stress and photosynthetic stress induced by greenbug damage during grain filling. The fungal isolates most prevalent are species of Fusarium from the Liseola section with Fusarium moniliforme (=Gibberella fujikuroi) as the most serious casual agent of root and grain mold. Greenbug resistance is closely correlated with lodging resistance and is used as an indicator during selection. Research initiated on screening techniques for resistance on early growth stages of the sorghum plant is discussed. Areas of research needed in Argentina are listed.EEA ManfrediFil: Giorda, L. M. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; Argentina.Fil: Martínez, M. J. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Laboratorio de Fitopatología; Argentina.Fil: Martínez, M. J. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; Argentina.Fil: Chulze, S. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Microbiología e Inmunología; Argentina

Combination of Bacillus velezensis RC218 and Chitosan to Control Fusarium Head Blight on Bread and Durum Wheat under Greenhouse and Field Conditions

Fusarium graminearum sensu stricto is, worldwide, the main causal agent of Fusarium head blight in small cereal crops such as wheat, barley, and oat. The pathogen causes not only reductions in yield and grain quality but also contamination with type-B trichothecenes such as deoxynivalenol. Prevention strategies include the use of less susceptible cultivars through breeding programs, cultural practices, crop rotation, fungicide application, or a combination of them through an integrated pest management. Additionally, the use of more eco-friendly strategies by the evaluation of microorganisms and natural products is increasing. The effect of combining Bacillus velezensis RC218 and chitosan on Fusarium Head Blight (FHB) and deoxynivalenol accumulation under greenhouse and field conditions in bread and durum wheat was evaluated. Under greenhouse conditions, both B. velezensis RC218 and chitosan (0.1%) demonstrated FHB control, diminishing the severity by 38 and 27%, respectively, while the combined treatment resulted in an increased reduction of 54% on bread wheat. Field trials on bread wheat showed a biocontrol reduction in FHB by 18 to 53%, and chitosan was effective only during the first year (48% reduction); surprisingly, the combination of these active principles allowed the control of FHB disease severity by 39 and 36.7% during the two harvest seasons evaluated (2017/18, 2018/19). On durum wheat, the combined treatment showed a 54.3% disease severity reduction. A reduction in DON accumulation in harvested grains was observed for either bacteria, chitosan, or their combination, with reductions of 50.3, 68, and 64.5%, respectively, versus the control

Aislamiento e identificación de Fusarium en el cinturón hortícola de Río Cuarto: Estrategias de biocontrol en el cultivo de tomate

El tomate (Solanum lycopersicum L.) es una de las hortalizas más consumidas a nivel mundial, de gran valor económico y considerada de relevancia en muchos países del mundo, por el gran número de productos que se obtienen a partir de la materia prima. En la provincia de Córdoba existen tres grandes cinturones productores hortícolas: la zona de Córdoba capital, Río Cuarto y Villa María. Estos cinturones proveen de hortalizas frescas de estación a las poblaciones de las distintas zonas. El cultivo de tomate es afectado por diversos factores que afectan la producción y el rendimiento, entre éstos, son relevantes los patógenos fúngicos. La marchitez vascular es causada principalmente por Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol), que causa pérdidas económicas por mermas en el rendimiento. Existen también otras especies de Fusarium patógenas asociadas al cultivo de hortalizas, por eso es importante identificar las mismas en los cinturones hortícolas. El control de patógenos fúngicos se realiza mediante el uso de variedades resistentes y el control químico, pero su efectividad a veces no es óptima; sumado a la necesidad de implementar prácticas más amigables con el medio ambiente, el control biológico se propone como estrategia alternativa para el control de la enfermedad. En estudios previos se han aislado y caracterizado a nivel genético a Bacillus velezensis RC218 y Streptomyces albidoflavus RC87B, las cuales son biocontroladores de Fusarium graminearum, importante patógeno de trigo y cebada. Los objetivos del presente estudio son: - aislar e identificar especies de Fusarium del cinturón verde hortícola de Río Cuarto; -evaluar la capacidad patogénica de 2 cepas de Fol en tomate redondo y; -evaluar la capacidad antagónica de bacterias biocontroladoras seleccionadas sobre Fol. Se muestrearon 3 zonas de cultivo de tomate del cinturón hortícola de Río Cuarto, se aislaron en medio selectivo e identificaron diferentes especies de Fusarium. Utilizando la técnica del Índice de Dominancia (ID) en placa de Petri, se evaluó la capacidad antagónica de dos cepas biocontroladoras, Bacillus velezensis RC218 y Streptomyces albidoflavus RC87B, sobre dos cepas de Fol Raza 1 y 2. En plántulas de tomate redondo variedad UCO 19 y Caroca (INTA La Consulta) de 4 semanas de edad se inocularon discos de agar conteniendo Fol2 sobre la corona de la planta, se cubrieron con bolsas de polietileno durante 10 días para mantener la humedad ambiente y se observaron los síntomas de marchitamiento a los 24 días. Los niveles de Fusarium observados fueron entre 1,2 x 104 y 2,6 x 105 ufc/g tierra; las interacciones de ID mostraron una inhibición de ambos patógenos a la distancia por parte de las cepas biocontroladoras. La cepa Fol2 mostró un 80% de severidad sobre tomate var. Caroca y 50% sobre UCO 19. Los resultados obtenidos brindarían una opción para el control de Fusarium oxysporum en tomate en base a una estrategia más amigable con el medio ambiente mediante el uso de bacterias biocontroladoras, consideradas como GRAS (Generally Recognized as Safe). El impacto en los productores sería beneficioso desde el punto de vista de la disminución del uso de químicos para el control de enfermedades.Fil: Palazzini, Juan Manuel. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; ArgentinaFil: Chiotta, María Laura. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; ArgentinaFil: Alaniz Zanon, Maria Silvina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; ArgentinaFil: Chulze, Sofía Noemí. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; ArgentinaIV Reunión Conjunta de Sociedades de Biología de la República Argentina: Nuevas Evidencias y Cambios de Paradigmas en Ciencias BiológicasCiudad de MendozaArgentinaSociedad Argentina de BiologíaSociedad de Biología de RosarioSociedad Chilena de Reproducción y DesarrolloSociedad de Biología de CórdobaSociedad de Biología de CuyoAsociación de Biología de Tucumá

Bacillus velezensis RC 218 as a biocontrol agent against Fusarium graminearum: effect on penetration, growth and TRI5 expression in wheat spikes

Fusarium head blight (FHB) is one of the main fungal diseases affecting bread (Triticum aestivum L.) and durum wheat (Triticum durum L.) crops worldwide, resulting not only in important economic losses due to reduced grain yield and quality, but also in grain safety due to mycotoxins contamination, mainly deoxynivalenol (DON). TRI5 gene catalyzes the first step in DON biosynthesis and its expression is used as an indicator for trichothecene synthesis induction. In Argentina, FHB is caused by Fusarium graminearum sensu stricto when humid weather and warm temperature conditions predominate around flowering. Commonly used strategies to manage FHB are not highly efficient if individually applied and under this scenario. Biological control appears as a viable approach than can be included in an integrated FHB management. Previous studies carried out by our research group proved the biocontrol efficacy of Bacillus velezensis RC 218 in reducing FHB in bread and durum wheat, under greenhouse and field conditions. In this study, we analyzed F. graminearum sensu stricto penetration, growth and TRI5 gene expression when B. velezensis RC 218 was applied on wheat spikes. Spike tissue sections were obtained and observed under different microscopic techniques. We observed that the biocontrol agent (BCA) was able to reduce F. graminearum infection and trichothecene accumulation in bread wheat susceptible cultivar BioInta1005. Data on tissue analysis suggest B. velezensis RC 218 induced cell wall thickening in the host tissues immediately surrounding the F. graminearum infection site, preventing cell plasmolysis and collapse.Fil: Cantoro, Renata. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; ArgentinaFil: Palazzini, Juan Manuel. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; ArgentinaFil: Yerkovich, Nadia. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; ArgentinaFil: Miralles, Daniel Julio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Cerealicultura; ArgentinaFil: Chulze, Sofía Noemi. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentin

Biocontrol of Fusarium graminearum sensu stricto, Reduction of Deoxynivalenol Accumulation and Phytohormone Induction by Two Selected Antagonists

Fusarium head blight (FHB) is a devastating disease that causes extensive yield and quality losses to wheat and other small cereal grains worldwide. Species within the Fusarium graminearum complex are the main pathogens associated with the disease, F. graminearum sensu stricto being the main pathogen in Argentina. Biocontrol can be used as part of an integrated pest management strategy. Phytohormones play a key role in the plant defense system and their production can be induced by antagonistic microorganisms. The aims of this study were to evaluate the effect of the inoculation of Bacillus velezensis RC 218, F. graminearum and their co-inoculation on the production of salicylic acid (SA) and jasmonic acid (JA) in wheat spikes at different periods of time under greenhouse conditions, and to evaluate the effect of B. velezensis RC 218 and Streptomyces albidoflavus RC 87B on FHB disease incidence, severity and deoxynivalenol accumulation on Triticum turgidum L. var. durum under field conditions. Under greenhouse conditions the production of JA was induced after F. graminearum inoculation at 48 and 72 h, but JA levels were reduced in the co-inoculated treatments. No differences in JA or SA levels were observed between the B. velezensis treatment and the water control. In the spikes inoculated with F. graminearum, SA production was induced early (12 h), as it was shown for initial FHB basal resistance, while JA was induced at a later stage (48 h), revealing different defense strategies at different stages of infection by the hemibiotrophic pathogen F. graminearum. Both B. velezensis RC 218 and S. albidoflavus RC 87B effectively reduced FHB incidence (up to 30%), severity (up to 25%) and deoxynivalenol accumulation (up to 51%) on durum wheat under field conditions

Divergence and Gene Flow Between Fusarium subglutinans and Fusarium temperatum isolated from maize in Argentina

Fusarium subglutinans and Fusarium temperatum are two important fungal pathogens of maize whose distinctness as separate species has been difficult to assess. We isolated strains of these species from commercial and native maize varieties in Argentina and sequenced >28,000 GBS loci to estimate genetic variation in the sample. Our objectives were to measure genetic divergence between the species, infer demographic parameters related to their split, and describe the population structure of the sample. When analyzed together, over 30% of each species’ polymorphic sites (>2,500 sites) segregate as polymorphisms in the other. Demographic modeling confirmed the species split predated maize domestication, but subsequent between-species gene flow has occurred, with gene flow from F. subglutinans into F. temperatum greater than gene flow in the reverse direction. In F. subglutinans, little evidence exists for substructure or recent selective sweeps, but there is evidence for limited sexual reproduction. In F. temperatum, there is clear evidence for population substructure and signals of abundant recent selective sweeps, with sexual reproduction probably less common than in F. subglutinans. Both genetic variability and the relative number of polymorphisms shared between species increase near the telomeres of all 12 chromosomes, where genes related to plant-pathogen interactions often are located. Our results suggest that species boundaries between closely related Fusarium species can be porous and merit further study. Such porosity could facilitate unanticipated genetic exchange between species and enable quicker permanent responses to changes in the agro-ecosystem, e.g., pathogen-resistant host varieties, new chemical and biological control agents, and agronomic practices