Involvement of Trichoderma harzianum Epl-1 Protein in the Regulation of Botrytis Virulence- and Tomato Defense-Related Genes

[EN] Several Trichoderma spp. are well known for their ability to: (i) act as important biocontrol agents against phytopathogenic fungi; (ii) function as biofertilizers; (iii) increase the tolerance of plants to biotic and abiotic stresses; and (iv) induce plant defense responses via the production and secretion of elicitor molecules. In this study, we analyzed the gene-regulation effects of Trichoderma harzianum Epl-1 protein during the interactions of mutant ∆epl-1 or wild-type T. harzianum strains with: (a) the phytopathogen Botrytis cinerea and (b) with tomato plants, on short (24 h hydroponic cultures) and long periods (4-weeks old plants) after Trichoderma inoculation. Our results indicate that T. harzianum Epl-1 protein affects the in vitro expression of B. cinerea virulence genes, especially those involved in the botrydial biosynthesis (BcBOT genes), during the mycoparasitism interaction. The tomato defense-related genes were also affected, indicating that Epl-1 is involved in the elicitation of the salicylic acid pathway. Moreover, Epl-1 also regulates the priming effect in host tomato plants and contributes to enhance the interaction with the host tomato plant during the early stage of root colonizationSIThis work was supported by the State of São Paulo Research Foundation (FAPESP) (Proc. 2012/16895-4, Proc. 2013/24452-8, and Proc. 2016/04274-6). Funding was also obtained from the Junta de Castilla y León, Spain (LE228U14) and the Spanish Government Grants from Ministerio de Economía y Competitividad (AGL2012-40041-C02-02 and AGL2015-70671-C2-2-R

Biochemical characterization of a 27kDa 1,3-β-d-glucanase from Trichoderma asperellum induced by cell wall of Rhizoctonia solani

AbstractTrichoderma asperellum produces two extracellular 1,3-β-d-glucanase upon induction with cell walls from Rhizoctonia solani. A minor 1,3-β-d-glucanase was purified to homogeneity by ion exchange chromatography on Q-Sepharose and gel filtration on Sephacryl S-100. A typical procedure provided 13.8-fold purification with 70% yield. SDS–PAGE of the purified enzyme showed a single protein band of molecular weight 27kDa. The enzyme exhibited optimum catalytic activity at pH 3.6 and 45°C. It was thermostable at 40°C, and retained 75% activity after 60min at 45°C. The Km and Vmax values for 1,3-β-d-glucanase, using laminarin as substrate, were 0.323mgml−1 and 0.315Umin−1, respectively. The enzyme was strongly inhibited by Hg2+ and SDS. The enzyme was only active toward glucans containing β-1,3-linkages. Peptide sequences showed similarity with two endo-1,3(4)-β-d-glucanases from Aspergillus fumigatus Af293when compared against GenBank non-redundant database

Potencial de enzimas fibrolíticas sobre a digestibilidade ruminal do feno de Tifton 85

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de um complexo multienzimático (CM) de enzimas fibrolíticas, produzido pelo fungo Humicola grisea, sobre a digestibilidade verdadeira in vitro da matéria seca (DVIVMS) do feno de Tifton 85.Os tratamentos testados foram: T controle (10 mL de água destilada); Nível 1 (2,5 mL de enzimas); Nível 2 (5,0 mL de enzimas) e Nível 3 (10 mL de enzimas). Para cada tratamento, o CM foi aplicado por aspersão em 17 g do feno (1 mm). Para determinação da DVIVMS, utilizou-se a metodologia adaptada para o rúmen artificial, durante os períodos de 12; 24; 48 e 96 h de incubação, a 39ºC. O experimento foi instalado em blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas 4 x 4. Os blocos (repetições) foram constituídos de quatro rúmens. As parcelas foram constituídas do feno de Tifton tratado com quatro diferentes níveis de enzimas e as subparcelas por quatro momentos de digestão. Houve interação entre nível de enzimas e período de incubação ruminal. Os níveis de 2,5; 5,0 e 10 mL de enzimas melhoraram a DVIVMS do feno de Tifton 85. No entanto, verificaram-se maiores efeitos com adição de 10 mL, obtendo-se aumentos de 18,51; 17,17; 13,59 e 20,93% com 12; 24; 48 e 96 horas de incubação.Palavras-chave: Ankom. Bovino. Celulase. Fungo. Xilanase

Avaliação do potencial de isolados de Trichoderma spp. nativos do estado de Mato Groso do Sul contra o fungo Colletotrichum musae / Evaluation of the potential of Trichoderma spp. native to the state of Mato Groso do Sul against the fungus Colletotrichum musae

 A banana (Musa spp.) está entre as frutas mais consumidas mundialmente. Uma de suas principais doenças de pós-colheita é a antracnose, causada pelo fungo Colletotrichum musae, podendo causar perdas de até 40% da produção. O fungo Trichoderma apresenta grande potencial para utilização como agente de controle biológico de doenças de plantas. O objetivo deste trabalho foi o isolamento de espécies nativas de Trichoderma do estado de Mato Grosso do Sul e a avaliação do potencial antagonistade alguns isolados contra o Colletotrichum musae. O isolado de C. musae foi obtido a partir de bananas as quais exibiam sintomas característicos da doença. Foram obtidos a partir de amostras de solo de 5 regiões do estado, 60 isolados de Trichoderma com grande diversidade morfológica, e após o isolamento foram selecionados 13 para as avaliações. Para a avaliação da inibição do crescimento micelial do C. musae foi realizado o teste de pareamento de colônias do patógeno com os isolados de Trichoderma e a produção de metabólitos voláteis, com cinco repetições por tratamento. As médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott, a 5% de probabilidade. Todos os isolados avaliados apresentaram potencial antagônico sobre o patógeno C. musae. Entretanto, o isolado Amambai AB 101 apresentou maior ocupaçãoda placa de Petri, com 95,6% da área total no teste de pareamento. No teste de metabólitos voláteis, todos os isolados de Trichoderma inibiram o crescimento do C. musae sendo que os isolados de Trichoderma B 201 e PP203 foram os que exibiram maior ação antifúngica contra o patógeno

Potencial de isolados de Trichoderma spp. nativos em controlar o fungo Sclerotinia sclerotiorum e como promotor de crescimento na cultura da soja / Potential of natives Trichoderma spp isolates to control the fungus Sclerotinia sclerotiorum and as a growth promoter in soybean

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de isolados de Trichodermanativos do estado de MS no controle do fungo Sclerotiniasclerotiorume avaliar também o seu potencial como promotor de crescimento na cultura da soja. Quatorze isolados de Trichoderma foram utilizados em testes de pareamento e metabólitos voláteis, sendo 13 nativos de Mato Grosso do Sul e 1 comercial. Os testes de pareamento e metabólitos voláteis foram realizados em meio de cultura ágar batata dextrose (BDA). As placas foram mantidas em estufa com fotoperíodo de 12 horas e temperatura de 25ºC. Após 7 dias foram avaliados os confrontos e o metabólitos voláteis somente foram avaliados após a placa de testemunha ser totalmente tomada pelo patógeno. No teste em casa de vegetação foram utilizados 4 tratamentos, sendo 2 isolados nativos de MS, um produto comercial e uma testemunha. O teste foi composto por vasos contendo 2 kg solo de barranco, sendo mantidos em casa de vegetação. Após 40 dias foram realizadas as avaliações, sendo elas, altura da planta (cm), massa fresca da parte aérea e raízes (g), massa seca da parte aérea e raízes (g). No teste de pareamento o isolado B201 se destacou com 77,8% de ocupação da placa de Petri e, no teste de metabólitosvoláteistambém se destacou, com 29,1% de inibição de crescimento do patógeno. No teste em casa de vegetaçãonãohouveresposta da inoculação dos isolados de Trichodermanosparâmetrosavaliadosnafaseinicial de crescimento de plantas de soja. 

Biochemical and Structural Characterization of Amy1: An Alpha-Amylase from Cryptococcus flavus Expressed in Saccharomyces cerevisiae

An extracellular alpha-amylase (Amy1) whose gene from Cryptococcus flavus was previously expressed in Saccharomyces cerevisiae was purified to homogeneity (67 kDa) by ion-exchange and molecular exclusion chromatography. The enzyme was activated by NH4+ and inhibited by Cu+2 and Hg+2. Significant biochemical and structural discrepancies between wild-type and recombinant α-amylase with respect to Km values, enzyme specificity, and secondary structure content were found. Far-UV CD spectra analysis at pH 7.0 revealed the high thermal stability of both proteins and the difference in folding pattern of Amy1 compared with wild-type amylase from C. flavus, which reflected in decrease (10-fold) of enzymatic activity of recombinant protein. Despite the differences, the highest activity of Amy1 towards soluble starch, amylopectin, and amylase, in contrast with the lowest activity of Amy1w, points to this protein as being of paramount biotechnological importance with many applications ranging from food industry to the production of biofuels

EFEITO DE ENZIMAS FIBROLÍTICAS SOBRE A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DASILAGEM DE MILHO

Objetivou-se avaliar o efeito de níveis de enzimasfibrolíticas sobre a composição bromatológica e adegradabilidade ruminal da fibra em detergente neutro(FDN) da silagem de milho. O experimento consistiu dequatro níveis enzimáticos, dois períodos de armazenamentoe três repetições. Aplicaram-se, por aspersão, na ensilagem,os níveis enzimáticos de 0, 5, 10 e 20 mg de enzimas por kgde matéria natural (MN). Após 45 e 120 dias dearmazenamento, abriram-se os silos experimentais utiliza-dos em triplicata para avaliação do conteúdo de matériaseca (MS), FDN, proteína bruta (PB), nitrogênio amoniacalem relação ao nitrogênio total (N-NH3/NT) e pH. Coleta-ram-se amostras após 45 dias de ensilagem para estudo dadegradação ruminal in situ da FDN, empregando-se a atécnica do saco de náilon, de modo que três bovinos foramcanulados no rúmen, sendo os horários de incubação de 6,24 e 96 horas. Verificou-se que a solução enzimática nãoalterou o conteúdo de MS, pH e N-NH3/NT da silagem demilho. Na PB, não se observou diferença entre os períodosde armazenamento, porém houve interação período dearmazenamento e nível de enzima. Verificou-se aumento daPB no nível de 20 mg (10,14%) em relação ao controle (8,77%)no período de 45 dias. A solução enzimática alterou o teor daFDN para a média do nível de enzimas. Observou-se umaredução da FDN do nível de 10 mg (47,25%) em relação aotratamento-testemunha (49,96%). Não houve diferença en-tre os períodos de armazenamento nem interação período dearmazenamento e nível enzimático. Nos parâmetros de de-gradação ruminal da FDN da silagem de milho não se regis-traram diferenças entre os tratamentos. PALAVRAS-CHAVE: Aditivos, celulases, degradabilidade, hemicelulases, parede celular

Avaliação do Polimorfismo de Deleção de GSTM1 na Susceptibilidade ao Diabetes Mellitus Tipo 2

Resumo: no diabetes mellitus tipo 2, há evidências de que a ausência de uma ou mais formas de GST estejam associadas à diminuição da produção de insulina e disfunção das células â?? de Langerhans. Este estudo caso-controle visou analisar a associação entre o polimorfismo de deleção dos genes GSTM1 e GSTT1 com a susceptibilidade a DM2. A análise do perfil genotípico de 120 pacientes e 147 controles permitiu inferir que não há associação da deleção de GSTM1 com a susceptibilidade a DM2, porém a deleção de GSTT1 pode levar a um risco aumentado para o desenvolvimento da doença na população analisada. Palavras-chave: Diabetes mellitus. Susceptibilidade genética. Polimorfismo. GSTM1 e GSTT1

Identification of differentially expressed genes from Trichoderma harzianum during growth on cell wall of Fusarium solani as a tool for biotechnological application

Background: The species of T. harzianum are well known for their biocontrol activity against many plant pathogens. However, there is a lack of studies concerning its use as a biological control agent against F. solani, a pathogen involved in several crop diseases. In this study, we have used subtractive library hybridization (SSH) and quantitative real-time PCR (RT-qPCR) techniques in order to explore changes in T. harzianum genes expression during growth on cell wall of F. solani (FSCW) or glucose. RT-qPCR was also used to examine the regulation of 18 genes, potentially involved in biocontrol, during confrontation between T. harzianum and F. solani. Results: Data obtained from two subtractive libraries were compared after annotation using the Blast2GO suite. A total of 417 and 78 readable EST sequence were annotated in the FSCW and glucose libraries, respectively. Functional annotation of these genes identified diverse biological processes and molecular functions required during T. harzianum growth on FSCW or glucose. We identified various genes of biotechnological value encoding to proteins which function such as transporters, hydrolytic activity, adherence, appressorium development and pathogenesis. Fifteen genes were up-regulated and sixteen were down-regulated at least at one-time point during growth of T. harzianum in FSCW. During the confrontation assay most of the genes were up-regulated, mainly after contact, when the interaction has been established. Conclusions: This study demonstrates that T. harzianum expressed different genes when grown on FSCW compared to glucose. It provides insights into the mechanisms of gene expression involved in mycoparasitism of T. harzianum against F. solani. The identification and evaluation of these genes may contribute to the development of an efficient biological control agent.This work was funded by Research and Projects Financing (FINEP) and the National Council for Scientific and Technological Development (CNPq) and Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (FAPEG). C.J.U is supported by a biotechnology research grant (FAPEGO and CNPq). PMV has benefited awarded with a scholarship from Capes

Isolados nativos de Trichoderma spp. Como promotor de crescimento na fase inicial da cultura da soja / Native isolates of Trichoderma spp. As a growth promoter in the initial phase of soybean culture

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de isolados de Trichoderma spp. nativos de regiões do estado de Mato Grosso do Sul, como promotores de crescimento na fase inicial da cultura da soja (Glycinemax) quando coinoculados com a bactéria Bradyrhizobium japonicum. O experimento foi realizado utilizando cinco tratamentos, sendo eles: T1 = Testemunha (sem inoculação); T2 = Apenas inoculação de Bradyrhizobium; T3= inoculação do isolado de Trichoderma comercial + Bradyrhizobium; T4= inoculação do isolado de Trichoderma CPD102 + Bradyrhizobium e T5= inoculação do isolado de Trichoderma S404 + Bradyrhizobium. A variedade de soja utilizada no experimento foi a SOJA M 6410 IPRO, de ciclo precoce. Os isolados de Trichoderma spp foram inoculados no solo e nas sementes.  Bactéria Bradyrhizobium foi inoculada apenas nas sementes. Cada tratamento era composto de oito repetições mantidos em casa de vegetação. Após 50 dias de cultivo foi feita a coleta dos dados para análise do desenvolvimento aéreo, radicular e nodular das plantas. Os resultados obtidos mostram que os tratamentos coinoculados com os isolados nativos e o comercial de Trichoderma com a bactéria Bradyrhizobium japonicum, proporcionaram maior desenvolvimento das plantas, ao nível de parte área e radicular, dando destaque ao isolado Trichoderma S404, que apresentou resultados satisfatórios em todos os parâmetros avaliados. Possivelmente os isolados nativos de Trichoderma em Mato Grosso do Sul demonstrou bom desempenho como promotor de crescimento na cultura da soja, devido a adaptação desses fungos as condições climáticas e solos da região