Fungos, endofíticos do milho (Zea mays L.) e da soja (Glycine max (L.) Merril) e seu potencial biotecnológico no controle de pragas agrícolas

Orientador: Prof. Dr. João Lúcio de AzevedoTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Processos BiotecnológicosInclui referências: p. 111-144Área de concentração: AgroindústriaResumo: Fungos endofíticos foram isolados dos hospedeiros tropicais milho (Zea mays L.) e soja (Glycine max (L.) Merril). Os fungos foram isolados de plantas originadas do campo e de casa de vegetação, de diferentes órgãos vegetativos das plantas; folhas e colmos do milho e folhas e hastes da soja e coletadas em diferentes idades aos 20 dias e aos 40 dias após a germinação das sementes. Foram isolados nove grupos de fungos do milho e isolados oito grupos da soja. Os gêneros encontrados foram: Colletotrichum sp., Fusarium sp., Acremonium sp., Aspergillus sp., Pénicillium sp., Mycelia sterilia, Beauveria sp., Paecilomyces sp. e fungos dematiáceos. Na soja não foi encontrado o gênero Beauveria sp.. Dentre estes fungos endofíticos dois importantes entornopatógenos Beauveria sp. e Paecilomyces sp. foram isolados em condições de campo e casa de vegetação. Foram detectadas diferenças qualitativas e quantitativas entre os isolados de milho e soja e dentro das culturas, em relação a micobiota de hospedeiros provenientes do campo em comparação com os de casa de vegetação.Abstract: Endophytic fungi were isolated from two tropical host, maize and soybean. Fungal species isolated from plants in the field and in the greenhouse, were found in different organs : the leaves and stems of maize and leaves and stems of soybean. They were collected at twenty days and forty days after seed germination. Were isolated nine groups the fungi of maize and eight groups of soybean. The genus founded were: Colletotrichum sp., Fusarium sp., Acremonium sp., Aspergillus sp., Pénicillium sp., Mycelia sterilia, Beauveria sp., Paecilomyces sp. and dematiaceous fungi, but no Beauveria sp was found in soybean. Among these endophytic fungi two important entomopathogenous Beauveria sp and Paecilomyces sp. were isolated from the field and greenhouse plants. Qualitative and quantitative differences were detected among these isolates of maize and soybean and between these cultures in relation to the microbiota from field hosts when compared to greenhouse hosts

CONTAGEM DE FUNGOS NO CONTROLE DE QUALIDADE DA ERVA-MATE (Ilex paraguariensis St. Hil ) E ISOLAMENTO DE GÊNEROS POTENCIALMENTE MICOTOXIGÊNICOS

Realizou-se a contagem de fungos filamentosos e leveduras em cinco marcas de erva-mate, adquiridas em estabelecimentos comerciais da cidade de Curitiba, PR (Brasil), visando à quantificação, isolamento e identificação de gêneros potencialmente micotoxigênicos. Foi utilizado o método de plaqueamento em superfície, em meio Ágar Dicloran Rosa de Bengala Cloranfenicol. Os fungos isolados e identificados foram Aspergillus sp. (62,13%), Penicillium sp. (32,35%) e Rhizopus sp. (5,52%), sendo os dois primeiros considerados potencialmente micotoxigênicos e o último considerado contaminante comumente encontrado em alimentos. COUNTING OF FUNGI IN THE QUALITY CONTROL OF MATE (Ilex paraguariensis St. Hil) AND ISOLATION OF GENERA HIGHLY MICOTOXIGENIC Abstract The counting of yeasts and molds was made in five commercial brands of mate in Curitiba, PR, (Brazil) with the objective of quantify, isolate and identify the genera potentially mycotoxigenic. It was utilized the surface plating method in medium Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol agar (DRBC). The isolated and identified fungi were Aspergillus sp. (62,13%), Penicillium sp. (32,35%) and Rhizopus sp. (5,52%), the first and second are potentially micotoxigenic and the last one usually found as food contaminant

FUNGOS EM ACÍCULAS DA SERAPILHEIRA DE Pinus taeda L. EM POVOAMENTOS COM DIFERENTES IDADES

Fungal activities during litter decomposition and mineralization process are responsible for productivity, nutrient cycling and, sustainability of ecosystem. This study evaluated fungal diversity during needle decomposition of Pinus taeda under plantations with 6, 10, 14, 17 and 29 years old, located at Três Barras, SC, Brazil. Recent fallen needles were collected in April/2006, fragmented, submitted at 20 successive water washings, inserted in Petri dishes containing PDA medium with lactic acid and incubated at environmental conditions. Aureobasidium, Candida, Cladosporium, Exophiala, Fusarium, Penicillium, Pestalotia, Rhizoctonia, Rhizopus, Trichoderma and Tubercularia genera were identified. The most abundant genera were Pestalotia, Trichoderma and Penicillium. Fungal diversity was higher in older stands and can promote nutrient cycling and sustainability in longer rotation of pine plantations.A ação fúngica na decomposição e mineralização da serapilheira em florestas permite a ciclagem de nutrientes, sua produtividade e sustentabilidade. Este estudo avaliou a diversidade dos fungos presentes durante a decomposição de acículas de Pinus taeda sob povoamentos com 6, 10, 14, 17 e 29 anos de idade, em Três Barras, SC, Brasil. Acículas recém-caídas foram coletadas em abril/2006, fragmentadas, submetidas a lavagens sucessivas em água destilada estéril e implantadas em placas de Petri contendo meio BDA mais ácido láctico. Os fungos encontrados pertencem aos gêneros: Aureobasidium, Candida, Cladosporium, Exophiala, Fusarium, Penicillium, Pestalotia, Rhizoctonia, Rhizopus, Trichoderma e Tubercularia. Os gêneros Pestalotia, Trichoderma e Penicillium foram os mais freqüentes. A diversidade fúngica foi maior nos plantios mais velhos e deve garantir o retorno dos nutrientes e a sustentabilidade em rotações mais longas de pínus

Degradative activities of cellulose and phenols by fungi isolated from Pinus taeda needles

Oito fungos isolados de acículas de Pinus taeda em decomposição, da região de Três Barras, SC, Brasil, foram analisados quanto ao potencial de degradarem celulose e lignina. Utilizou-se a técnica de coloração com vermelho congo em meio carboximetilcelulose-ágar (CMCA) para a presença de celulase, e o teste de Bavendamm em meio extrato de malte-ácido tânico-ágar (EMATA) para a presença de fenoloxidase. Aspergillus sp. e Cladosporium sp. produziram maior atividade em meio CMCA, enquanto que Trichoderma sp., Pestalotia sp., Exophiala sp. e Phomopsis sp. produziram maior atividade em meio EMATA. Os fungos Stachybotrys sp. e Rhizopus sp. se desenvolveram em CMCA e EMATA, mas não apresentaram atividade, indicando que não possuem capacidade para degradar celulose ou fenóis em acículas de pínus.Palavras-chave: Decomposição; fisiologia de fungos; serapilheira. AbstractDegradative activities of cellulose and phenols by fungi isolated from Pinus taeda needles. Eight fungi isolated from Pinus taeda needles under decomposition, from Três Barras region, SC, Brazil, were analyzed in relation to their ability to degrade cellulose and lignin. The staining technique employed congo red on carboxymethylcellulose-agar (CMCA) for cellulose and the Bavendamm test employed malt extract-tanic acid-agar (EMATA) for phenol oxidase. Aspergillus sp. and Cladosporium sp. produced higher activity in CMCA environment, while Trichoderma sp., Pestalotia sp., Exophiala sp. and Phomopsis sp. produced higher activity in EMATA environment. The fungi Stachybotrys sp. and Rhizopus sp. developed in CMCA and EMATA environment, but without noticeable activities, which indicates inability in order to degrade cellulose or phenols in pine needles.Keywords: Decomposition; fungal physiology; litter.AbstractEight fungi isolated from Pinus taeda needles under decomposition, from Três Barras region, SC, Brazil, were analyzed in relation to their ability to degrade cellulose and lignin. The staining technique employed congo red on carboxymethylcellulose-agar (CMCA) for cellulose and the Bavendamm test employed malt extract-tanic acid-agar (EMATA) for phenol oxidase. Aspergillus sp. and Cladosporium sp. produced higher activity in CMCA environment, while Trichoderma sp., Pestalotia sp., Exophiala sp. and Phomopsis sp. produced higher activity in EMATA environment. The fungi Stachybotrys sp. and Rhizopus sp. developed in CMCA and EMATA environment, but without noticeable activities, which indicates inability in order to degrade cellulose or phenols in pine needles.Keywords: Decomposition; fungal physiology; litter

CONTAGEM DE BOLORES E LEVEDURAS EM FUBÁ E IDENTIFICAÇÃO DE GÊNEROS POTENCIALMENTE TOXIGÊNICOS

O fubá é um alimento muito popular que está presente em quase todos os lares brasileiros. Assim como todos os produtos a base de milho, o fubá é suscetível a contaminação por bolores e leveduras. Muitos bolores são potencialmente micotoxigênicos, produzindo toxinas que são prejudiciais à saúde humana. Os resultados obtidos após a análise de cinco marcas de fubá comercializadas em Curitiba, Paraná, Brasil, demonstraram que todas apresentaram contaminação por bolores e leveduras. A contaminação por bolores foi, em média, dez vezes superior à contaminação por leveduras. Foi observada a presença de sete gêneros distintos de bolores: Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Rhizopus, Acremonium, Paecilomyces e Cunninghamela. Os generos Aspergillus e Penicillium são potencialmente micotoxigênicos e sua presença em fubá é alarmante. COUNTING OF MOULDS AND YEASTS IN CORN MEAL AND IDENTIFICATION OF POTENTIALLY TOXIGENIC GENERA Abstract Corn meal is a very popular food that is present in almost every Brazilian home. As well as all the corn-based products, corn meal is likely to be contaminated by moulds and yeasts. Many moulds are potentially mycotoxigenic and therefore they produce toxins that are harmful to human health. The results obtained after the analysis of five brands of corn meal, commercialized in Curitiba, State of Paraná, Brazil, showed that all of them were contaminated by moulds and yeasts. On average, the contamination by moulds was ten times higher compared to yeasts The following seven distinct genera of moulds were observed: Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Rhizopus, Acremonium, Paecilomyces and Cunninghamela. The genera Aspergillus and Penicillium are potentially mycotoxigenic and their presence in corn meal is alarming

COMPARAÇÃO ENTRE OS MEIOS DE CULTURA PARA CONTAGEM DE FUNGOS NO CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE ERVA-MATE

A contagem de bolores e leveduras é uma das análises realizadas no controle de qualidade de alimentos com intuito de estimar a vida útil de determinado produto alimentício. Embora considerada indicadora de contaminação, quantificar estes fungos é fundamental na avaliação da qualidade de produtos armazenados, principalmente cereais e preparados para infusões, em virtude do potencial micotoxigênico de algumas espécies de bolores. O presente trabalho teve por objetivo comparar o número de unidades formadoras de colônias (UFC) de fungos, obtidas a partir de três marcas de ervamate, semeadas em quintuplicata em ágar batata dextrosado, ágar dicloran rosa de bengala cloranfenicol e meio para bolores e leveduras ­ SIMPLATE. O ágar batata dextrosado e o ágar dicloran rosa de bengala cloranfenicol são rotineiramente empregados em laboratórios de análise, necessitando após inoculação, de cinco dias para leitura dos resultados. O meio para bolores e leveduras ­SIMPLATE é um método novo, baseado na atividade metabólica, que permite efetuar a leitura em dois dias após a inoculação, reduzindo significativamente o prazo analítico. Os resultados obtidos foram avaliados estatisticamente por meio da análise de variância e Teste de Tukey. Na prática laboratorial o melhor método é aquele que recupera maior número de unidades formadoras de colônias (UFC). Na amostra que apresentou contagem de até 10.000 UFC/g não se constatou diferença significativa entre os meios de cultura testados, porém nas amostras com contagens superiores a 10.000 UFC/g o ágar dicloran rosa de bengala cloranfenicol e o meio para bolores e leveduras ­SIMPLATE revelaramse estatisticamente mais eficazes que o ágar batata dextrosado. Abstract The mould and yeasts counting is one of the analyses accomplished in the control of quality of foods with an aim to estimate the useful life of certain nutritious product. Although considered indicative of contamination, to quantify these fungi is fundamental in the evaluation of the quality of stored products, mainly cereals and prepared for infusions, by virtue of the toxicant potential of some mould species. The present work had for objective to compare the number of forming colonies units (FCU) of fungi, obtained from three mate marks, sowed five fold in potato dextrose agar, dichloranrosebengal medium and medium for mould and yeasts ­ SIMPLATE. The potato dextrose agar and the dichloranrosebengal medium are routinely employed in analysis laboratories, needing after inoculation, of five days for reading of the results. The medium for mould and yeasts ­SIMPLATE is a new method, based on the metabolic activity, that allows to make the reading in two days after the inoculation, reducing the analytic period significantly. The obtained results were appraised statistically by means of the variance analysis and Test of Tukey. In the laboratory practical the best method is that which recovers larger number of forming colonies units (FCU). In the sample that presented counting of up to 10.000 UFC/g significant difference was not verified among the tested culture mediums, even so in the samples with superior counting to 10.000 UFC/g the dichloranrosebengal medium and the medium SIMPLATE were revealed statistically more effective than the potato dextrose agar

FUNGOS ENDOFÍTICOS EM FOLHAS DE ERVA-MATE (Ilex paraguariensis A. St.-Hil.)

Este estudo teve como objetivo analisar o efeito da idade de folhas de erva-mate, colhidas em ervas cultivadas e nativas, sobre a população de fungos endofíticos. Como resultado, verificou-se que ocorre uma maior diversidade de fungos endofíticos em folhas adultas de erva-mate do que em folhas jovens. A diversidade foi maior nas plantas nativas, com uma microbiota mais abundante, decorrente de um ambiente sombreado e úmido, mais propício para o seu desenvolvimento, diferente de um agroecossistema. Plantas de erva-mate nativa apresentaram fungos endofíticos de gêneros com potencial de biocontrole que deveriam ser testados quanto à capacidade de induzir proteção contra pragas e doenças.This study was done to analyze effects of leaves age of mate collected in cultivated and native plants, on the endophytic fungal population. Diversity of endophytic fungi in old leaves was higher than in young leaves. Diversity was also higher in native plants, with an abundant microbiota, probably in consequence of a shadowed and humid environment, very different than in agroecosystems. Plants of native mate showed genera of fungi with potential for biocontrol that should be tested on its ability to induce protection against insects and diseases

In vitro selection of endophytes for biological control of Botrytis cinerea in Eucalyptus benthamii

   O Eucalyptus benthamii é uma das principais espécies de eucalipto plantadas na região Sul do Brasil, por sua resistência a geadas e por seu uso na produção florestal de madeira para fins energéticos. Na produção de mudas, uma das principais doenças ocorrentes em viveiros é o mofo-cinzento, causado pelo fungo Botrytis cinerea. Uma das alternativas para o controle dessa doença é o controle biológico com fungos endofíticos, os quais podem competir com os patógenos foliares de mudas de eucalipto. O objetivo deste trabalho foi isolar os fungos endofíticos provenientes de mudas de E. benthamii, identificá-los e selecioná-los para o controle de B. cinerea. Eles foram isolados do interior de tecidos vegetais desinfectados, identificados de acordo com critérios macro e micromorfológicos e classificados a partir de testes de controle biológico in vitro. Os resultados evidenciaram o potencial antagonista dos fungos Aspergillus sp., Penicillium sp. e Trichoderma sp. Nenhum desses fungos causou lesões em mudas de E. benthamii.Palavras-chave: Mofo-cinzento; eucalipto; viveiro.AbstractIn vitro selection of endophytes for biological control of Botrytis cinerea in Eucalyptus benthamii. Eucalyptus benthamii is one of the main eucalypt species planted in Southern Brazil, due to its resistance to frost and its use in the production of forest wood for energy purposes. During the production of seedlings, the main disease occurring in forest nurseries is gray-mold caused by the fungus Botrytis cinerea. One alternative for control this disease is biological control with fungal endophytes, which can compete with the foliar pathogens of eucalypt seedlings. The objective of this study was to isolate endophytic fungi from seedlings of Eucalyptus benthamii, identify and select them for B. cinerea control. These were isolated from the interior of disinfected plant tissues, identified according to macro and micromorphological criteria, and based on tests of biological control in vitro. The results revealed the potential antagonist of Aspergillus sp., Penicillium sp. and Trichoderma sp. No fungi caused lesions in E. benthamii seedlings.Keywords: Gray-mold; eucalypt; nursery.    AbstractEucalyptus benthamii is one of the main eucalypt species planted in Southern Brazil, due to its resistance to frost and its use in the production of forest wood for energy purposes. During the production of seedlings, the main disease occurring in forest nurseries is gray-mold caused by the fungus Botrytis cinerea. One alternative for control this disease is biological control with fungal endophytes, which can compete with the foliar pathogens of eucalypt seedlings. The objective of this study was to isolate endophytic fungi from seedlings of Eucalyptus benthamii, identify and select them for B. cinerea control. These were isolated from the interior of disinfected plant tissues, identified according to macro and micromorphological criteria, and based on tests of biological control in vitro. The results revealed the potential antagonist of Aspergillus sp., Penicillium sp. and Trichoderma sp. No fungi caused lesions in E. benthamii seedlings.Keywords: Gray-mold; eucalypt; nursery

ISOLAMENTO DE MICRORGANISMOS DEGRADADORES DE COMPOSTOS LIPÍDICOS DE ORIGEM VEGETAL EM AMOSTRAS DE ÁGUAS DA BARRAGEM DO RIO PASSAÚNA-ARAUCÁRIA, PR

Avaliou-se o potencial de degradação de compostos lipídicos, naturalmente presentes em amostras de água da Barragem do Rio Passaúna (Curitiba-Paraná/Brasil) ou artificialmente incorporados a meios de cultura, por cepas de Pseudomonas aeruginosa e por microrganismos nãoselecionados. Os resultados demonstraram degradação do substrato lipídico (óleo de soja virgem e utilizado) apenas em relação ao experimento em que não houve o isolamento e seleção prévia de cepas específicas. ISOLATION OF MICROORGANISMS THAT DEGRADE LIPIDIC COMPOUNDS OF VEGETAL ORIGIN IN WATER SAMPLES OF PASSAÚNA RIVER DAM ARAUCÁRIA-PR (BRAZIL) Abstract It was evaluated the degradation potential of lipidic compounds naturally present in water samples of Passaúna River dam (Curitiba Paraná/Brazil) or artificially incorporated to culture media by strains of Pseudomonas aeruginosa and by non-selected microorganisms. The results demonstrated degradation of the lipidic substrate (virgin soy oil and already used) only in relation to the experiment where no isolation and previous selection of specific strains was made

Persistence in soil of inoculum of Beauveria bassiana used to control Hedypathes betulinus in yerba maté plantation, Ilex paraguariensis

O controle da broca-da-erva-mate, Hedypathes betulinus, limita-se ao emprego de práticas silviculturais e catação manual dos insetos adultos, não sendo permitido o uso de inseticidas químicos na cultura. Esta pesquisa teve por objetivos verificar a presença natural de Beauveria bassiana no solo de plantio em monocultura de erva-mate, determinar a persistência de B. bassiana no solo após duas e três aplicações do fungo e averiguar a influência de fatores abióticos na estabilidade do fungo no solo. O estudo foi conduzido em um erval no município de Campo Alegre, Santa Catarina, Brasil, onde foram coletadas amostras de solo em duas áreas, para avaliação da presença natural de inóculos do fungo B. bassiana, procedendo-se à contagem, isolamento e identificação.Não foi detectada a ocorrência natural do fungo no solo em nenhuma das duas áreas. Após essa confirmação, foram realizadas pulverizações com B. bassiana em ambas as áreas, sendo que em uma ocorreram duas e na outra três aplicações. Após a última pulverização, realizada em fevereiro/2006, verificou-se que os inóculos do fungo persistiram por 90 dias na área com duas aplicações e 120 dias na área com três aplicações. A temperatura afetou a persistência do fungo no solo em ambas as áreas, mas a umidade relativa não mostrou influência sobre os inóculos em campo.Palavras-chave: Broca-da-erva-mate; controle biológico; epizootia; fungo entomopatogênico. AbstractPersistence in soil of inoculum of Beauveria bassiana used to control Hedypathes betulinus in yerba maté plantation, Ilex paraguariensis. Control measures of Hedypathes betulinus are restricted to agricultural practices and hand picking of adult insects. No chemical control is allowed in yerba maté cultivation areas. The objectives of this research were to verify the natural occurrence of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana in the soil of yerba maté in monoculture; to determine the persistence of inoculums in the soil after applications of the fungus; and to evaluate the influence of abiotic factors on fungus stability in the soil. The soil samples were taken from two experimental areas in a yerba maté plantation in the county of Campo Alegre, Santa Catarina, Brazil. The samples were analyzed in order to count, isolate and identify inoculums of B. bassiana and other fungi. After the confirmation that B. bassiana was not present in the soil, a suspension of the fungus was applied, twice in one of the areas and three times in the other. After the last application in February/2006, the inoculum persisted for 90 and 120 days, in the area with two and three applications, respectively. The temperature affected the persistence of B. bassiana in soil; however, the relative humidity did not.Keywords: Biological control; epizooty; entomopathogenic fungus; wood borer. Control measures of Hedypathes betulinus are restricted to agricultural practices and hand picking of adult insects. No chemical control is allowed in yerba maté cultivation areas. The objectives of this research were to verify the natural occurrence of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana in the soil of yerba maté in monoculture; to determine the persistence of inoculums in the soil after applications of the fungus; and to evaluate the influence of abiotic factors on fungus stability in the soil. The soil samples were taken from two experimental areas in a yerba maté plantation in the county of Campo Alegre, Santa Catarina, Brazil. The samples were analyzed in order to count, isolate and identify inoculums of B. bassiana and other fungi. After the confirmation that B. bassiana was not present in the soil, a suspension of the fungus was applied, twice in one of the areas and three times in the other. After the last application in February/2006, the inoculum persisted for 90 and 120 days, in the area with two and three applications, respectively. The temperature affected the persistence of B. bassiana in soil; however, the relative humidity did not