Agressividade entre isolados dos grupos genéticos I e II de Cercospora zeae-maydis

For many years, the gray leaf spot disease (GLS) caused by the fungus Cercospora zeae-maydis Tehon & Daniels, was not considered an important pathogen of maize (Zea mays, L.) in Brazil. However, the recent adoption of agronomical practices such as no-tillage and cultivation under central pivot irrigation systems increased the incidence and severity to the extent that GLS is now one of the most important diseases of maize. Isolates of C. zeae-maydis can be distinguished by two genetic groups (I and II) based on AFLP markers and on polymorphisms of the ITS and 5.8S rDNA regions. Until now, however, the biological implications of this distinction remain unclear. This study investigated whether isolates from the two genetic groups differ in aggressiveness towards maize. For this, symptoms of a susceptible hybrid were evaluated under greenhouse conditions with 9 and 11 isolates of C. zeae-maydis from groups I and II, respectively. Plants in the V3 growth stage were inoculated by placing sorghum seeds colonized with the pathogen in the leaf whorl and symptoms were evaluated with a visual rating scale 30 days later. On average, isolates of genetic group II were more aggressive than those of group I, with mean disease scores of 3.1 and 2.3, respectively. Differences were also observed between experiments, which suggested that group I and II might also differ in their fitness under different environments. This is the first report on differences in aggressiveness between the two genetic groups of C. zeae-maydis.Durante muitos anos, a cercosporiose, causada pelo fungo Cercospora zeae-maydis Tehon & Daniels, não foi considerada importante para a cultura do milho (Zea mays, L.) no Brasil. Entretanto, a recente utilização de práticas culturais como o plantio direto e o cultivo sob pivôs centrais favoreceram o aumento de sua severidade e incidência, de forma que a doença é hoje considerada uma das mais importantes da cultura. Isolados de C. zeae-maydis podem ser distinguidos em dois grupos genéticos (I e II) baseados em marcadores AFLP e polimorfismos das regiões ITS e rDNA 5.8S. Até o momento, no entanto, a implicação biológica de tal distinção não é conhecida. Este trabalho objetivou determinar se isolados dos dois grupos genéticos diferem em agressividade em milho. Para tal, sintomas de um híbrido suscetível foram avaliados sob condições de casa de vegetação após inoculação com 9 e 11 isolados de C. zeae-maydis dos grupos I e II, respectivamente. Plantas no estádio V3 foram inoculadas através do depósito de sementes de sorgo colonizadas pelo patógeno no cartucho. Os sintomas foram avaliados 30 após com uma escala visual. Em média, isolados do grupo genético II foram mais agressivos que os do grupo I, com índices médios de doença de 3.1 e 2.3, respectivamente. Também observamos diferenças entre experimentos que sugerem diferenças em adaptabilidade dos grupos I e II a ambientes diferentes. Este é o primeiro relato de diferenças em agressividade entre isolados dos dois grupos genéticos de C. zeae-maydis

Protective effect and expression of defense-related ESTs induced by acibenzolar-S-methyl and a phosphorylated mannan oligosaccharide-based product against Moniliophthora perniciosa in Theobroma cacao

Witches’ broom disease (WBD), caused by the fungus Moniliophthora perniciosa, is one of the main diseases in cocoa (Theobroma cacao) and has caused severe economic losses. Integrated disease management has been the focus for its control and therefore, the identification of new inducers of plant resistance is desirable. Thus, the goal of this work was to evaluate two potential inducers of resistance against WBD. A phosphorylated mannan oligosaccharide-based product (PMO) and acibenzolar S-methyl (ASM) were tested on M. perniciosa inoculated seedlings and in field experiments and showed a reduction on the incidence of WBD. The expression of two defense-related expressed sequence tags (ESTs) in cocoa, coding for peroxidase (Pox) and chitinase (Chi), were accessed by qPCR. Both products induced the expression of the Pox defense-related EST. In general, ASM induced the expression of chitinase (Chi) and peroxidase (Pox) in earlier time-points than PMO. However, PMO provided long-lasting and higher levels of expression. Chi expression was triggered in the time-points succeeding the spraying but was very low. On the other hand, peaks of Pox transcripts were detected in later time-points for both inducers. ASM and PMO modes of action might be explained, at least partially, by the overexpression of defense-related ESTs.Keywords: Cocoa, witches’ broom disease, disease control, peroxidase, chitinase, induced resistance, elicitors, quantitative reverse transcriptase PCR (qRT-PCR)African Journal of Biotechnology Vol. 12(12), pp. 1311-131

Genome of Herbaspirillum seropedicae Strain SmR1, a Specialized Diazotrophic Endophyte of Tropical Grasses

The molecular mechanisms of plant recognition, colonization, and nutrient exchange between diazotrophic endophytes and plants are scarcely known. Herbaspirillum seropedicae is an endophytic bacterium capable of colonizing intercellular spaces of grasses such as rice and sugar cane. The genome of H. seropedicae strain SmR1 was sequenced and annotated by The Paraná State Genome Programme—GENOPAR. The genome is composed of a circular chromosome of 5,513,887 bp and contains a total of 4,804 genes. The genome sequence revealed that H. seropedicae is a highly versatile microorganism with capacity to metabolize a wide range of carbon and nitrogen sources and with possession of four distinct terminal oxidases. The genome contains a multitude of protein secretion systems, including type I, type II, type III, type V, and type VI secretion systems, and type IV pili, suggesting a high potential to interact with host plants. H. seropedicae is able to synthesize indole acetic acid as reflected by the four IAA biosynthetic pathways present. A gene coding for ACC deaminase, which may be involved in modulating the associated plant ethylene-signaling pathway, is also present. Genes for hemagglutinins/hemolysins/adhesins were found and may play a role in plant cell surface adhesion. These features may endow H. seropedicae with the ability to establish an endophytic life-style in a large number of plant species

Aggressiveness of Cercospora zeae-maydis isolates in maize genotypes

A cultura do milho (Zea mays L.) apresenta grande importância cultural, social e econômica, tanto no Brasil como no mundo. Entre os fatores que contribuem grandemente para a diminuição de sua produtividade estão as doenças. A mancha de cercospora ou cercosporiose, causada pelo fungo Cercospora zeae-maydis Tehon & Daniels, é uma das principais doenças da cultura em vários países. Uma vez que o uso de híbridos resistentes é a medida mais eficiente para o seu controle, a caracterização e a discriminação de genótipos de milho quanto ao nível de resistência e de isolados do patógeno quanto ao nível de agressividade é uma etapa fundamental de qualquer programa de melhoramento. Isolados de C. zeae-maydis podem ser classificados em dois grupos genéticos, denominados I e II, segundo análise por marcadores AFLP e por restrição da região intergênica espaçadora do rDNA 5.8S. No Brasil, há ocorrência dos dois grupos, mas nos Estados Unidos há uma prevalência do grupo I sobre o grupo II, ao passo que em países do sul da África verifica-se somente a presença de indivíduos do grupo II. Presentemente, não há nenhum relato sistemático sobre diferenças em agressividade entre indivíduos destes grupos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a agressividade de 20 isolados de C. zeae-maydis dos grupos genéticos I e II quando inoculados em um híbrido de milho suscetível e também testar o comportamento de 10 linhagens de milho frente a oito isolados em dois ambientes para verificar a possível presença de interação diferencial entre isolado, linhagem e local. Para tanto, os isolados foram cultivados em sementes de sorgo para produção de inóculo. Sementes colonizadas foram depositadas no cartucho das plantas e as avaliações foram realizadas utilizando-se escalas diagramáticas. No experimento em casa de vegetação foi verificada uma variação em agressividade entre os isolados do grupo genético I, do grupo genético II e entre os grupos. Observou-se ainda que isolados pertencentes ao grupo genético II são, em média, mais agressivos que isolados do grupo genético I. Este é o primeiro relato de diferenças em agressividade entre os grupos genéticos. No experimento em campo não foram observadas diferenças significativas quanto à agressividade dos isolados avaliados em Jardinópolis (SP) e Indianópolis (MG). Entretanto, observou-se forte interação entre linhagens e locais, indicando que o ambiente exerce influência na doença. Dessa forma, recomendam-se avaliações em ambientes diferentes e a utilização de isolados mais agressivos e pertencentes aos dois grupos genéticos a fim de otimizar a discriminação de genótipos de milho com relação à resistência a C. zeae-maydis.Maize (Zea maydis L.) is of great social, cultural and economical importance in Brazil and in the world. Maize diseases are the main factors that reduce crop yield. Gray leaf spot, caused by the fungus Cercospora zeae-maydis Tehon & Daniels, is one of the most important diseases in many countries. Given that the disease can be controlled by the use of resistant maize hybrids, the characterization and discrimination of maize genotypes according to their level of resistance and of pathogen isolates according to their aggressiveness are fundamental steps in any breeding program. Isolates of C. zeae-maydis can be classified into two genetic groups, named I and II, by analysis with AFLP markers and restriction of the intergenic spacer region of the 5.8S rDNA. In Brazil, both groups occur whereas in the United States isolates from group I prevail and in some South African countries only isolates from group II can be found. Presently, there are no systematic reports on differences in aggressiveness between these groups. Therefore, the objective of this study was to evaluate the aggressiveness of 20 isolates of C. zeae-maydis from both genetic groups when inoculated in a susceptible maize hybrid and also to test the reaction of 10 maize inbreds to eight C. zeae-maydis isolates in two environments in order to assess the possible occurrence of differential interaction between isolates, inbreds, and locations. Isolates were cultivated in sorghum seeds for innoculum production. Colonized seeds were placed into the whorl of the plants and the disease reaction was evaluated using a diagrammatic scale. In the greenhouse experiment significant variation in aggressiveness was observed among isolates of group I, group II and between groups. Also, it was observed that isolates from group II were, on average, more aggressive than isolates from group I. This is the first report on differences in aggressiveness between the two genetic groups of C. zeae-maydis. In the field experiment no significant differences were observed in aggressiveness among isolates evaluated in Jardinópolis (SP) and Indianópolis (MG) for the inbreds tested. However, a strong interaction between reactions of maize inbreds and regions was observed indicating that the environment influences the disease. Thus, evalutions in several locations with aggressive isolates from both groups is recommended in order to optimize the discrimination of maize genotypes regarding their resistance to C. zeae-maydis

Aggressiveness of Cercospora zeae-maydis isolates in maize genotypes

A cultura do milho (Zea mays L.) apresenta grande importância cultural, social e econômica, tanto no Brasil como no mundo. Entre os fatores que contribuem grandemente para a diminuição de sua produtividade estão as doenças. A mancha de cercospora ou cercosporiose, causada pelo fungo Cercospora zeae-maydis Tehon & Daniels, é uma das principais doenças da cultura em vários países. Uma vez que o uso de híbridos resistentes é a medida mais eficiente para o seu controle, a caracterização e a discriminação de genótipos de milho quanto ao nível de resistência e de isolados do patógeno quanto ao nível de agressividade é uma etapa fundamental de qualquer programa de melhoramento. Isolados de C. zeae-maydis podem ser classificados em dois grupos genéticos, denominados I e II, segundo análise por marcadores AFLP e por restrição da região intergênica espaçadora do rDNA 5.8S. No Brasil, há ocorrência dos dois grupos, mas nos Estados Unidos há uma prevalência do grupo I sobre o grupo II, ao passo que em países do sul da África verifica-se somente a presença de indivíduos do grupo II. Presentemente, não há nenhum relato sistemático sobre diferenças em agressividade entre indivíduos destes grupos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a agressividade de 20 isolados de C. zeae-maydis dos grupos genéticos I e II quando inoculados em um híbrido de milho suscetível e também testar o comportamento de 10 linhagens de milho frente a oito isolados em dois ambientes para verificar a possível presença de interação diferencial entre isolado, linhagem e local. Para tanto, os isolados foram cultivados em sementes de sorgo para produção de inóculo. Sementes colonizadas foram depositadas no cartucho das plantas e as avaliações foram realizadas utilizando-se escalas diagramáticas. No experimento em casa de vegetação foi verificada uma variação em agressividade entre os isolados do grupo genético I, do grupo genético II e entre os grupos. Observou-se ainda que isolados pertencentes ao grupo genético II são, em média, mais agressivos que isolados do grupo genético I. Este é o primeiro relato de diferenças em agressividade entre os grupos genéticos. No experimento em campo não foram observadas diferenças significativas quanto à agressividade dos isolados avaliados em Jardinópolis (SP) e Indianópolis (MG). Entretanto, observou-se forte interação entre linhagens e locais, indicando que o ambiente exerce influência na doença. Dessa forma, recomendam-se avaliações em ambientes diferentes e a utilização de isolados mais agressivos e pertencentes aos dois grupos genéticos a fim de otimizar a discriminação de genótipos de milho com relação à resistência a C. zeae-maydis.Maize (Zea maydis L.) is of great social, cultural and economical importance in Brazil and in the world. Maize diseases are the main factors that reduce crop yield. Gray leaf spot, caused by the fungus Cercospora zeae-maydis Tehon & Daniels, is one of the most important diseases in many countries. Given that the disease can be controlled by the use of resistant maize hybrids, the characterization and discrimination of maize genotypes according to their level of resistance and of pathogen isolates according to their aggressiveness are fundamental steps in any breeding program. Isolates of C. zeae-maydis can be classified into two genetic groups, named I and II, by analysis with AFLP markers and restriction of the intergenic spacer region of the 5.8S rDNA. In Brazil, both groups occur whereas in the United States isolates from group I prevail and in some South African countries only isolates from group II can be found. Presently, there are no systematic reports on differences in aggressiveness between these groups. Therefore, the objective of this study was to evaluate the aggressiveness of 20 isolates of C. zeae-maydis from both genetic groups when inoculated in a susceptible maize hybrid and also to test the reaction of 10 maize inbreds to eight C. zeae-maydis isolates in two environments in order to assess the possible occurrence of differential interaction between isolates, inbreds, and locations. Isolates were cultivated in sorghum seeds for innoculum production. Colonized seeds were placed into the whorl of the plants and the disease reaction was evaluated using a diagrammatic scale. In the greenhouse experiment significant variation in aggressiveness was observed among isolates of group I, group II and between groups. Also, it was observed that isolates from group II were, on average, more aggressive than isolates from group I. This is the first report on differences in aggressiveness between the two genetic groups of C. zeae-maydis. In the field experiment no significant differences were observed in aggressiveness among isolates evaluated in Jardinópolis (SP) and Indianópolis (MG) for the inbreds tested. However, a strong interaction between reactions of maize inbreds and regions was observed indicating that the environment influences the disease. Thus, evalutions in several locations with aggressive isolates from both groups is recommended in order to optimize the discrimination of maize genotypes regarding their resistance to C. zeae-maydis

Aggressiveness between genetic groups I and II of isolates of Cercospora zeae-maydis Agressividade entre isolados dos grupos genéticos I e II de Cercospora zeae-maydis

For many years, the gray leaf spot disease (GLS) caused by the fungus Cercospora zeae-maydis Tehon & Daniels, was not considered an important pathogen of maize (Zea mays, L.) in Brazil. However, the recent adoption of agronomical practices such as no-tillage and cultivation under central pivot irrigation systems increased the incidence and severity to the extent that GLS is now one of the most important diseases of maize. Isolates of C. zeae-maydis can be distinguished by two genetic groups (I and II) based on AFLP markers and on polymorphisms of the ITS and 5.8S rDNA regions. Until now, however, the biological implications of this distinction remain unclear. This study investigated whether isolates from the two genetic groups differ in aggressiveness towards maize. For this, symptoms of a susceptible hybrid were evaluated under greenhouse conditions with 9 and 11 isolates of C. zeae-maydis from groups I and II, respectively. Plants in the V3 growth stage were inoculated by placing sorghum seeds colonized with the pathogen in the leaf whorl and symptoms were evaluated with a visual rating scale 30 days later. On average, isolates of genetic group II were more aggressive than those of group I, with mean disease scores of 3.1 and 2.3, respectively. Differences were also observed between experiments, which suggested that group I and II might also differ in their fitness under different environments. This is the first report on differences in aggressiveness between the two genetic groups of C. zeae-maydis.Durante muitos anos, a cercosporiose, causada pelo fungo Cercospora zeae-maydis Tehon & Daniels, não foi considerada importante para a cultura do milho (Zea mays, L.) no Brasil. Entretanto, a recente utilização de práticas culturais como o plantio direto e o cultivo sob pivôs centrais favoreceram o aumento de sua severidade e incidência, de forma que a doença é hoje considerada uma das mais importantes da cultura. Isolados de C. zeae-maydis podem ser distinguidos em dois grupos genéticos (I e II) baseados em marcadores AFLP e polimorfismos das regiões ITS e rDNA 5.8S. Até o momento, no entanto, a implicação biológica de tal distinção não é conhecida. Este trabalho objetivou determinar se isolados dos dois grupos genéticos diferem em agressividade em milho. Para tal, sintomas de um híbrido suscetível foram avaliados sob condições de casa de vegetação após inoculação com 9 e 11 isolados de C. zeae-maydis dos grupos I e II, respectivamente. Plantas no estádio V3 foram inoculadas através do depósito de sementes de sorgo colonizadas pelo patógeno no cartucho. Os sintomas foram avaliados 30 após com uma escala visual. Em média, isolados do grupo genético II foram mais agressivos que os do grupo I, com índices médios de doença de 3.1 e 2.3, respectivamente. Também observamos diferenças entre experimentos que sugerem diferenças em adaptabilidade dos grupos I e II a ambientes diferentes. Este é o primeiro relato de diferenças em agressividade entre isolados dos dois grupos genéticos de C. zeae-maydis

Development, biomass production and flavonoid contents in plants of Cuphea carthagenensis (Jacq.) Macbride, submitted to different substrates, irrigation systems and leaf pruning

Este estudio evaluó los efectos de cuatro sustratos de suelo, dos sistemas de irrigación y tres intensidades de poda de las hojas sobre el desarrollo de la planta, producción de biomasa y contenido de quercetina-3-sulfato en Cuphea carthagenensis (Jacq.) MacBride (Lythraceae). El sustrato 50% de tierra fértil comercial + 50% de arena promovió los valores más altos para todos los parámetros analizados, excepto longitud de raíz. La técnica de poda 2/3 de intensidad puede ser utilizada como una estrategia para aumentar la producción de biomasa. Los análisis del contenido de quercetina-3-sulfato realizados por HPLC no mostraron diferencias entre plantas cultivadas con distintos sustratos, sistemas de irrigación e intensidades de poda de la hoja.This study evaluated the effect of four soil substrates, two irrigation systems and three leaf pruning intensities on the development, biomass production and quercetin-3-sulphate content in plants of Cuphea carthagenensis (Jacq.) MacBride (Lythraceae). The substrate 50% commercial fertile turf + 50% sand promoted the highest values for all parameters analyzed, except root length. The pruning practice 2/3 intensity can be carried out as a strategy to increase biomass production. The quercetin-3-sulphate content analyses performed by HPLC did not demonstrate differences among plants that were cultivated with different substrates, irrigation systems and leaf pruning intensities.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

Proposed pathways for aromatic compounds metabolism in <i>H. seropedicae</i> SmR1.

<p>Proposed pathways for aromatic compounds metabolism in <i>H. seropedicae</i> SmR1.</p

Molecular mechanisms probably involved in plant colonization and plant growth promotion identified in the <i>H. seropedicae</i> SmR1 genome.

<p>Plant signals can modulate the expression of bacterial genes coding for adhesins, type IV <i>pili</i> and enzymes of lipopolysaccharide (LPS) synthesis, triggering bacterial attachment to root surfaces. The molecular communication involves bacterial protein secretion and phytohormones to stimulate plant growth and modulate plant defense response. In addition, modulation of plant ethylene levels by ACC deaminase may contribute to plant growth promotion. The success of the endophytic association depends on a compatible genetic background that leads to benefits for both organisms.</p