Chestnut brown rot and Gnomoniopsis smithogilvyi: characterization of the causal agent in Portugal

Sweet chestnut (Castanea sativa Miller) is a nutritious food with high social and economic impacts in Portugal. The fungus Gnomoniopsis smithogilvyi (syn. Gnomoniopsis castaneae) is the causal agent of chestnut brown rot, and is currently considered one of the major threats to the chestnut production chain worldwide. Considering the lack of knowledge on both the disease and the causal agent in Portugal, studies were conducted in an attempt to develop the necessary control strategies towards the mitigation of the disease in a timely way. Isolates of G. smithogilvyi were selected from three varieties of chestnut from the northeast of Portugal, and were characterized at the morphological, ecophysiological and molecular levels. Tests of pathogenicity and virulence were also developed. Gnomoniopsis smithogilvyi was confirmed as the causal agent of brown rot disease in Portuguese chestnut varieties, which showed high susceptibility. The fungus showed high adaptability to chestnut substrates. The Portuguese isolates of G. smithogilvyi are morphologically and genetically similar to those from other countries, even though some physiological variability was observed among them.This work was funded by the project “ValorCast—Valorização da castanha e otimização da sua comercialização”, ref. PDR2020-101-032030, funded by the Fundo Europeu Agrícola de Desenvolvimento Rural (FEADER) and Portuguese Government, under the scope of Ação 1.1 «Grupos Operacionais», Medida 1. «Inovação», PDR 2020—Programa de Desenvolvimento Rural do Continente, as well as the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) and FEDER under Programe PT2020 for financial support to CIMO (UID/AGR/00690/2020), SusTEC (LA/P/0007/2020), CITAB (UID/AGR/04033/2020), and Inov4Agro (LA/P/0126/2020).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

EFEITO DE EXTRATOS BOTÂNICOS SOBRE A ECLOSÃO E INATIVAÇÃO DE JUVENIS DE MELOIDOGYNE JAVANICA E DE M. INCOGNITA

Substâncias químicas com efeito nematicida têm sido encontradas em várias plantas. Objetivou-se avaliar, in vitro, as atividades nematostáticas e/ou nematicida de extratos botânicos de citronela (Cymbopogon winterianus), samambaia (Pteridium aquilinum) e maria-mole (Senecio brasiliensis) sobre juvenis de Meloidogyne javanica e M. incognita e seu efeito sobre a eclosão desses nematoides. Os extratos foram obtidos pela infusão de um grama de plantas secas e trituradas em 10 mL de água. Um mililitro de suspensão aquosa com 100 juvenis dos respectivos nematoides foi colocado em placas de Petri com 2,0 mL de cada extrato. Os juvenis foram incubados a 26°C e decorridas 24 horas foi avaliada a porcentagem de juvenis inativos. Após a contagem, os juvenis foram enxaguados em peneira de 0,025 mm e colocados em água por mais 24 horas para avaliar a porcentagem de juvenis mortos. Para avaliar a eclosão dos juvenis, foram depositados 2,0 mL dos respectivos extratos e 1,0 mL de suspensão aquosa com 200 ovos dos nematoides em placas de Petri. Os ovos foram incubados a 26°C por 16 dias. Água destilada foi usada como testemunha em ambos os experimentos com cinco repetições por tratamento. O extrato de samambaia causou a redução da eclosão de M. incognita e M. javanica em 90,4% e 80,7%, respectivamente, quando comparados aos tratamentos testemunhas. Os demais extratos não diferiram da testemunha. Os extratos de citronela, samambaia e maria-mole apresentaram, respectivamente, 76,6%, 90,3% e 47,2% de eficiência na inativação de juvenis de M. incognita quando comparados à testemunha. Para M. javanica, somente o extrato de citronela foi eficiente, causando a morte de 69,1% dos juvenis em comparação à testemunha.Palavras-chave: Nematoides das galhas; Plantas anti-helmínticas;  Controle alternativo

Different aqueous extracts of plants in soil treatment for Meloidogyne javanica control

The objective of this study was to evaluate the effect of aqueous extracts of Baccharis trimera, Plantago sp., Verbena officinalis and Arctium lappa on the M. javanica control in the greenhouse. The experiment was performed in plastic pots containing a soil mixture and sand 2:1 (volume: volume), it was infested with 4.000 eggs of Meloidogyne javanica and 200 mL of the respective aqueous extract was added. After seven days a tomato seedling was transplanted in each pot. The evaluations of the number of galls and eggs of the nematode by root system were performed after 50 days of transplanting the seedlings. The data was subjected to analysis of variance and the means were compared by Duncan test at 5% probability. None of the tested treatments reduced the number of galls and eggs of M. javanica per root system.O objetivo desse ensaio foi avaliar o efeito de extratos aquosos de Baccharis trimera, Plantago sp., Verbena officinalis e Arctium lappa no controle de Meloidogyne javanica, em casa de vegetação. O experimento foi montado em vasos plásticos contendo uma mistura solo e areia 2:1 (volume : volume), infestada com 4.000 ovos de M. javanica e adicionado 200 mL dos respectivos extratos. Após sete dias foi transplantada uma muda de tomate em cada vaso. As avaliações do número de galhas e de ovos do nematoide por sistema radicular foram realizadas após 50 dias do transplantio das mudas. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Duncan, a 5 % de probabilidade. Nenhum dos tratamentos testados reduziu o número de galhas e de ovos de M. javanica por sistema radicular

ATIVIDADE NEMATICIDA DE EXTRATOS DE SEMENTES DE ESPÉCIES DE CROTALARIA SOBRE MELOIDOGYNE JAVANICA

O objetivo do trabalho foi avaliar a atividade nematicida de extratos aquosos de sementes de Crotalaria breviflora, C. juncea, C. mucronata e C. spectabilis sobre Meloidogyne javanica, sob condições controladas. Os extratos, preparados a partir da mistura de 20 g de sementes para 200 ml de água destilada, foram aplicados semanalmente durante 60 dias, no volume de 20 ml por vaso de 2 L de capacidade. Na testemunha foi aplicado o mesmo volume de água destilada. A altura de plantas, a massa da parte aérea e o número de ovos por sistema radicular não foram influenciados pela aplicação de nenhum extrato. Por outro lado, os extratos de C. breviflora e C. spectabilis aumentaram em 38,1 e 56% a massa das raízes, respectivamente, em comparação com a testemunha infectada com o nematóide. O número de galhas foi reduzido apenas pela aplicação de C. mucronata, na proporção de 33%.Palavras-chave: Plantas antagonistas; Nematóide-das-galhas; Controle de nematóides

Avaliação de produtos medicinais à base de plantas anti-helmínticas no controle do nematoide das galhas

Dentre os nematoides fitoparasitas, o gênero Meloidogyne é um dos mais importantes por causar perdas extremamente significativas em inúmeras espécies de importância agrícola. O objetivo do trabalho foi avaliar, in vitro e in vivo, o efeito dos produtos medicinais Verme-Flora e Vermi Plus sobre Meloidogyne javanica. Na primeira etapa avaliaram-se os respectivos produtos, em concentrações de 50% ou 100% sobre a eclosão de M. javanica. Na segunda etapa, foi avaliado o efeito da aplicação ao solo dos anti-helmínticos nas concentrações de 25% ou 50%, sobre a população de M. javanica em plantas de tomateiro, em casa de vegetação. Apenas o produto Verme-Flora teve efeito nematicida sobre o nematoide das galhas, em ambos os ensaios realizados. No teste in vitro, observaram-se reduções da eclosão dos juvenis de segundo estágio de M. javanica de 81, 33%, na concentração de 100% do produto. No ensaio em casa de vegetação, o produto Verme-Flora, controlou a multiplicação do nematoide em 66% e 53%, nas concentrações de 50% e 25%, respectivamente. Diante desses resultados conclui-se que apenas o produto Verme-Flora apresenta potencial nematicida contra M. javanica

Produção de clamidósporos de Pochonia chlamydosporia em diferentes substratos

Clamidósporos são estruturas de sobrevivência do fungo nematófago Pochonia chlamydosporia. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar diferentes substratos, teores de água e formas de inóculo para a produção in vitro de clamidósporos de P. chlamydosporia. Inicialmente, testaram-se os substratos grãos de milho triturado, grãos de arroz e casca de café e os tipos de inóculo meio líquido concentrado ou diluído (1:40) e discos de cultura, colonizados por P. chlamydosporia. Posteriormente, testou-se o substrato grãos de milho triturado suplementado ou não com caldo de batata com os inóculos do fungo nas formas de discos de micélio ou suspensão aquosa. As maiores produções de clamidósporos g-1 de substrato foram obtidas nos substratos grãos de milho triturado e casca de café, e as melhores formas de inóculo foram meio líquido diluído (1:40) e discos de micélio. A suplementação do substrato grãos de milho triturado com caldo de batata não aumentou a produção de clamidósporos do fungo e a melhor forma de inóculo do fungo foi a de discos de micélio. Além disso, testaram-se os substratos canjica, grãos de arroz, casca de café e fibra de coco, umedecidos com diferentes quantidades de água; o substrato casca de café umedecido por diferentes períodos; a casca de café enriquecida ou não com sacarose e farinha de arroz e o substrato grãos de arroz esterilizado no forno micro-ondas com diferentes quantidades de água. Apenas o substrato grãos de arroz, em todas as quantidades de água testadas, apresentou maior produção de clamidósporos. Não houve diferença na produção de clamidósporos no substrato casca de café umedecido por diferentes períodos e apenas quando a casca de café foi enriquecida com farinha de arroz, apresentou maior média de clamidósporos g-1 de substrato. Todos os tratamentos apresentaram grande produção de clamidósporos g-1 quando o substrato utilizado foi o de grãos de arroz tratados no forno de micro-ondas. O melhor meio de cultivo de P. chlamydosporia para a produção de clamidósporos foi o substrato contendo grãos de arroz.Chlamydospores are survival structures of the nematophagous fungus Pochonia chlamydosporia. The objective of this study was to evaluate different substrates, different contents of water and kinds of inoculum for the production of Pochonia chlamydosporia chlamydospores. The substrates evaluated were: milled maize, rice grains and coffee husk; all of them were inoculated with disks of culture, concentrated liquid media or diluted liquid media (1:40) colonized by P. chlamydosporia. Besides, the substrates milled maize, supplemented or not with potato broth, and inoculated with fungus disks or aqueous suspension were evaluated. Milled maize and coffee husk were the best substrates for chlamydospores production. The best inoculum kinds were disks of culture and diluted liquid media (1:40) colonized by P. chlamydosporia. The supplementation of milled maize with potato broth did not improve the production of chlamydospores, and the best inoculum form was disks of fungus. Moreover, it was also studied the substrates rice grains, coffee husk and coconut fibers with different rates of water; the substrate coffee husk moistened by different periods; the supplementation of coffee husk with rice flour or dextrose; and the substrate grains of rice sterilized in microwave oven with different rates of water. The substrate grains of rice, in all of the amounts of water tested showed increase in production of chlamydospores. There was no difference in the chlamydospores production of the coffee husk substrate, when moistened by different periods of time and only when it was supplemented with rice flour it showed higher mean of clamydospores per gram of substrate. All treatments evaluated showed higher production of chlamydospores in the substrate grains of rice treated in the microwave oven. The best substrate for the production of chlamydospores of P. chlamydosporia was the rice grains

Isolation, identification and evaluation of Pochonia chlamydosporia for controlling Meloidogyne javanica and promoting growth in tomato plants

Vinte e nove isolados de Pochonia chlamydosporia foram obtidos de solos cultivados com olerícolas e naturalmente infestados com Meloidogyne spp. nos municípios de Viçosa (MG), Mariópolis (PR) e Venda Nova do Imigrante (ES). Desses isolados, 65,52 % foram identificados morfologicamente como P. chlamydosporia var. chlamydosporia e 34,48 % como P. chlamydosporia var. catenulata. Tais isolados, juntamente com mais quatro isolados de P. chlamydosporia provenientes da Universidade de Alicante, Espanha, foram avaliados quanto ao potencial de controle de Meloidogyne javanica, em casa de vegetação. Dos trinta isolados testados, os isolados Pc-1, Pc-2, Pc-3, Pc-4, Pc-9, Pc-10, Pc-21, Pc-24, Pc-28 e Pc-64 foram os mais eficientes na redução do número de ovos do nematóide por sistema radicular. Na reavaliação destes isolados, os mais eficientes foram o Pc-64, proveniente da Espanha, com redução no número de ovos e de galhas de 72 e 10,4 %, respectivamente, e o isolado Pc-10, de Viçosa, com redução de 60 % quanto ao número de ovos e de 21,3 % quanto ao número de galhas. O isolado Pc-10 foi utilizado para testes posteriores. Quando aplicado ao solo infestado com ovos de M. javanica, sete dias antes do plantio do tomate, esse isolado reduziu o número de ovos por sistema radicular quando comparado ao tratamento testemunha sem o fungo, mas não houve aumento da eficiência com o aumento da dose aplicada (5.000, 10.000, 15.000, 20.000 ou 25.000 clamidósporos/g de solo). A aplicação do fungo não reduziu o número de galhas por sistema radicular. No entanto, a aplicação deste isolado, na dose de 5.000 clamidósporos/g de solo, 15 dias antes do transplantio do tomateiro em solo infestado com o nematóide, proporcionou reduções de 50 e 82 % nos números de galhas e ovos, respectivamente. Além disso, o isolado Pc-10 de P. chlamydosporia foi aplicado ao solo cultivado com plantas de cobertura de solo de verão ou de inverno para redução da população de M. javanica, em casa de vegetação. O cultivo das plantas de cobertura de solo, tanto de verão como de inverno, em associação ou não com P. chlamydosporia, promoveu reduções significativas na população de M. javanica. No ensaio com as plantas de verão, a aplicação de P. chlamydosporia var. chlamydosporia Pc-10 nos solos em pousio (solo nu) ou em cultivo sucessivo com tomateiro, não reduziu o número de galhas ou de ovos quando comparado com suas respectivas testemunhas. No entanto, no ensaio com as plantas de inverno, o antagonista reduziu o número de galhas nesses tratamentos bem como o número de ovos no tratamento pousio solo nu. Os isolados Pc-3, Pc-10 e Pc-19 promoveram o crescimento de plântulas de tomate quando crescidas em substrato de fibra de coco colonizado. A análise em microscópio óptico das raízes de plântulas de tomate crescidas em substrato com P. chlamydosporia var. chlamydosporia Pc-19 permitiu observar que o fungo colonizou a rizosfera das plântulas em apenas 15 dias e produziu uma grande quantidade de clamidósporos. A análise em microscopia de varredura do isolado Pc-10 permitiu constatar que este isolado, além de colonizar o rizoplano das plantas, também penetra nas células epidermais da raiz de tomate.Twenty-nine isolates of Pochonia chlamydosporia were found in Meloidogyne infested-soils samples of vegetables crops from Viçosa (MG), Mariópolis (PR) and Venda Nova do Imigrante (ES). Among them, 65.52 % were identified as P. chlamydosporia var. chlamydosporia and 34.48 % as P. chlamydosporia var. catenulata. The potential of these isolates including four isolates from Alicante Spain, as biological control agents against Meloidogyne javanica on tomato plants was evaluated under greenhouse conditions. The isolates Pc-1, Pc-2, Pc-3, Pc-4, Pc-9, Pc-10, Pc-21, Pc-24, Pc-28 and Pc-64 were the most efficient in reducing the number of eggs of the nematode per root system. These isolates were re-evaluated and the most efficient were the Pc-64, originated from Alicante Spain, reducing 72.0 % the number of eggs and 10.4 % the number of galls, and the Pc-10, originated from Viçosa Brazil, reducing 60.0 % the number of eggs and 21.3 % the number of galls. The isolate Pc-10 was then used in the following experiments. When this isolate was added into the M. javanica infested-soil 7 days before the transplanting of the tomato seedlings, all chlamydospore rates (5,000, 10,000, 15,000, 20,000 or 25,000 per gram of soil) resulted in reduction of the number of eggs of M. javanica (up to 56 %), but no effect on the number the galls was observed. In the following experiment, the application of 5,000 chlamydospores/g of soil of the antagonist 15 days before the transplanting of tomato reduced in 82 % the number of eggs and in 50 % the number of galls per root system. In another experiment, the isolate Pc-10 of P. chlamydosporia was used with summer cover crops, pearl millet (Pennisetum americanum (L.) Leek) and suriname grass (Brachiaria decumbens Stapf), or winter cover crops, black oat (Avena strigosa Schreb) and oil radish (Raphanus sativus var. oliferus Metzg), for reducing Meloidogyne javanica population in the soil was studied under greenhouse conditions. The cover crops treatments, associated or not with P. chlamydosporia, reduced the root- knot nematode population. P. chlamydosporia Pc-10 alone did not reduce the number of galls or eggs of the nematode in the summer experiment. On the other hand, the fungus alone reduced the number of galls and eggs of M. javanica in the winter experiment. The isolates Pc-3, Pc-10 and Pc-19 promoted the growth of tomato seedlings on coconut fiber substrate, in vitro conditions. The fungal isolate Pc-19 colonized the rhizosphere of tomato plants and produced a large amount of chlamydospores after 15 days. Scanning microscopy revealed that the isolate Pc-10 colonized the rhizoplane of the tomato plants in this same period and the hyphae penetrated the epidermal cells.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Alterations in the attachment, viability and morfology of Pasteuria penetrans by the exposure to disinfectants and antibiotics

Avaliou-se a ação dos desinfetantes álcool 70%, detergente neutro 5%, formol 10%, hipoclorito de sódio 0,5% de cloro ativo e dos antibióticos penicilina 200 mg/mL, estreptomicina 200 mg/mL e cloranfenicol 200 mg/mL, sobre a adesão e a reprodução de Pasteuria penetrans em Meloidogyne javanica. Bem como a ação direta de hipoclorito de sódio, em diferentes concentrações de cloro ativo, sobre a adesão e a morfologia dos endósporos e o período necessário para promover a desinfestação de placas contaminadas com endósporos da bactéria em solução de hipoclorito de sódio a 0,5% de cloro ativo. Os tratamentos com álcool, detergente neutro e antibióticos não impediram a adesão nem a reprodução de P. penetrans, e incremento de 277% e 169% na adesão dos endósporos nos tratamentos com álcool e detergente neutro respectivamente, com relação à testemunha. Formol a 10% não afetou a adesão dos endósporos porém inibiu seu desenvolvimento ao passo que o hipoclorito de sódio a 0,5% de cloro ativo impediu a adesão dos endósporos aos nematóides e, portanto, a multiplicação da bactéria. O pré-tratamento dos endósporos de P. penetrans com hipoclorito de sódio, em diferentes concentrações de cloro ativo, afetaram drasticamente a adesão dos endósporos de P. penetrans aos juvenis de M. javanica, principalmente em concentrações a partir de 0,125%. O estudo morfológico mostrou que houve mudanças na estrutura dos endósporos, iniciando com a dissolução das fibras parasporais em hipoclorito de sódio a 0,125% e atingindo destruição total das mesmas a 0,5%. Quando placas contaminadas com endósporos da bactéria foram submersas em uma solução de hipoclorito de sódio a 0,5% de cloro ativo, 1 minuto de contato já foi o suficiente para promover a eliminação de 85% dos endósporos das placas e 15 minutos para completa desinfestação das mesmas. Conclui-se, portanto, que o hipoclorito de sódio é um potente agente inativante de endósporos de P. penetrans atuando num curto período de tempo, podendo ser recomendada a utilização de hipoclorito de sódio a 0,5% de cloro ativo por 15 minutos para a desinfestação de vidrarias contaminadas com P. penetrans.The action of the disinfectants alcohol 70%, neutral detergent 5%, formol 10%, sodium hypochlorite 0,5% of active chlorine and of the antibiotics penicillin 200 mg/mL, streptomicin 200 mg/mL and chloranphenicol 200 mg/mL on the attachment and reproduction of Pasteuria penetrans in Meloidogyne javanica was evaluated. The direct action of sodium hypochlorite, in different concentration of active chlorine, on the attachment and morphology of the endospores was also evaluated, as well as the time required for disinfestation of glass petri dishes contaminated with the bacterial endospores in sodium hypochlorite at 5% of active chlorine. Treatments with alcohol, detergent and antibiotics did not impair the attachment or the reproduction of P. penetrans, and increments of 277% and 169% in the attachment of the endospores were observed in the treatments with alcohol and detergent, respectively. Formol 10% did not affect the attachment but inhibited the bacterial development while sodium hypochlorite at 5% of active chlorine impaired the attachment of the endospores to the nematode and, consequently, the multiplication of the bacteria. Pre-treatment of P. penetrans endospores with sodium hypochlorite in different concentrations of active chlorine drastically affected the attachment to M. javanica juveniles, mainly in concentrations above 0,125%. The morphological study showed changes in the structure of the endospores, beginning with the dissolution of the parasporal fibers in sodium hypochlorite at 0,125% of active chlorine and reaching the total destruction of them at 0,5%. One minute of immersion of the contaminated petri dishes in sodium hypochlorite 0,5% of active chlorine was enough to eliminate 85% of the bacterial endospores and 15 minutes for a complete disinfestation of them.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio