Solarization in microcosm: effect of plant materials on soil phytopathogen survival and volatile compound production

In addition to Brassicaceae species associated with soil solarization, new materials from plants such as cassava and castor bean have shown potential to control soil phytopathogens. Thus, the present study aimed to verify the effects of incorporation and decomposition of shoot of broccoli, castor bean, and bitter and sweet cassava, associated with solarization in microcosm sets under controlled environment conditions, on the survival of resistance structures from Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Race 2, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani AG-4 HGI and Sclerotium rolfsii; and to identify volatile compound(s) released by the decomposition of materials, which could be related to phytopathogen inactivation. As to pathogen survival, four identical assays were installed in the microcosms, with four independent exposure periods (7, 14, 21 and 28 days). To identify volatile compounds, assays were performed under the same survival conditions, but using amber glass bottles and gas chromatography with mass spectrometry (GC-MS) and flame ionization detectors (GC-FID), and adopting the Solid-Phase Microextraction Technique - SPME. The treatments soil+plant materials, over the tested periods, reduced the survival of resistance structures for all fungi. In general, expressive results were found for broccoli and bitter cassava, as well as sweet cassava against S. rolfsii. The identified volatile compounds were from broccoli, castor bean and sweet cassava decomposition. The number of volatile compounds identified for broccoli, castor bean and sweet cassava were 26, 37 and 29, respectively. Positive and negative correlations were detected among some volatile compounds and their mean values and the survival of resistance structures from phytopathogens.Além das brassicaceas associadas à solarização do solo, novos materiais vegetais como a mandioca e a mamona têm apresentado potencial no controle de fitopatógenos de solo. Assim, objetivou-se verificar os efeitos da incorporação e decomposição de parte aérea de brócolis, mamona e mandioca brava e mansa, associadas à solarização, em conjuntos de microcosmos, sob condições de ambiente controlado, na sobrevivência das estruturas de resistência de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani AG-4 HGI e Sclerotium rolfsii; e identificar e apontar o(s) volátil(eis) emanado(s) pela decomposição dos materiais, que poderia(m) estar correlacionado(s) com a inativação dos fitopatógenos. Quanto à sobrevivência dos patógenos, quatro ensaios idênticos foram instalados nos microcosmos, com quatro períodos de exposição independentes (7, 14, 21 e 28 dias). A identificação dos voláteis contou com ensaios realizados sob as mesmas condições da sobrevivência, mas em frascos âmbar e com cromatografia gasosa com detectores por espectrometria de massas (GC-MS) e por ionização em chama (GC-FID), utilizando a técnica de Microextração em Fase Sólida - SPME. Os tratamentos solo+materiais vegetais, ao longo dos períodos testados, reduziram a sobrevivência das estruturas de resistência de todos os fungos. No geral, destacaram-se o brócolis e a mandioca brava, além da mandioca mansa para S. rolfsii. Os voláteis identificados foram oriundos da decomposição de brócolis, mamona e mandioca mansa. Foram identificados 26, 37 e 29 compostos voláteis para brócolis, mamona e mandioca mansa, respectivamente. Correlações positivas e negativas foram observadas entre alguns voláteis e a média dos compostos com a sobrevivência das estruturas de resistência dos fitopatogênicos.123130Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Mancha areolada da seringueira (Hevea brasiliensis) na Amazônia: evolução do patógeno (Thanatephorus cucumeris/Rhizoctonia solani grupo de anastomose AG 2-2 Hb) num patossistema tropical

A mancha areolada causada por Thanatephorus cucumeris, é uma das doenças mais importantes da seringueira (Hevea brasiliensis) na região Amazônica. Apesar disso, há pouca informação disponível sobre a diversidade biológica, patogênica e genética do patógeno. Uma questão importante sobre o real posicionamento filogenético deste patógeno ainda não foi respondida. Neste estudo, foram analisadas seqüências da região ITS-5.8S do rDNA de uma população de T. cucumeris (fase anamórfica = Rhizoctonia solani AG 2-2) associado à mancha areolada da seringueira, obtida em Belém (PA), Manaus (AM) e Xapuri/Rio Branco (AC). Esta população foi também comparada filogeneticamente com membros do AG 2 descritos mundialmente. Este estudo representa um passo importante para revelar a origem, os padrões de movimento e amplificação de genótipos epidemiologicamente importantes de T. cucumeris da seringueira. Filogenéticamente, através de análise Bayesiana e de máxima parcimônia, encontramos suporte para nomear um novo grupo de anastomose associado à mancha areolada da seringueira: o AG 2-2 Hb. Este grupo constitui-se numa unidade evolucionária independente em relação aos subgrupos mundiais do AG 2-2 analisados. Na genealogia construída por análise coalescente, observou-se que a população de R. solani AG 2-2 Hb, de Belém, é relativamente mais velha que as demais populações analisadas. O ancestral comum de todas as três populações analisadas está associado com a mancha foliar do maracujazeiro (Passiflora edulis), em Belém, e tem cerca de 0,8 unidades evolucionárias coalescentes de idade. Nenhum haplótipo da região ITS-5.8S do AG 2-2 Hb, de Belém, foi observado em outras regiões. Entretanto, a população de Manaus compartilhou dois, de seus quatro haplótipos, com aqueles observados em Xapuri / Rio Branco, no Acre, indicando fluxo gênico e deriva genética.Thanatephorus leaf spot is one of the most important diseases of rubber tree (Hevea brasiliensis) in the Amazon region, Brazil. However, there is fill information available about the biological, pathogenic and genetic diversity of the pathogen. An important question about the actual phylogenetic placement of this pathogen is not answered yet. In this study, we analyzed sequences of the ITS-5.8S rDNA region from a population of T. cucumeris (anamorphase = Rhizoctonia solani AG 2-2) associated to the rubber tree leaf spot obtained in Belém (PA), Manaus (AM) and Xapuri/Rio Branco (AC). This population was also phylogenetically compared with members of AG 2 world-widely described. This study represents an important step to reveal the origin, the patterns of movement and amplification of epidemiologically important genotypes of rubber tree-infecting T. cucumeris. Phylogenetically, through both Bayesiana and maximum parsimony analyses, we found support to nominate a new group of anastomosis associated with the rubber tree foliar spot: the AG 2-2 Hb. This group consisted of a independent evolutionary unit in relation to the world-wide sub-groups of AG 2-2 analyzed. In the gene genealogy built by coalescent analysis, was observed that the population of R. solani AG 2-2 Hb of Belém is relatively older than the other populations analyzed. The oldest most recent common ancestor of all the three populations analyzed was associated with a sample obtained from passion-fruit (Passiflora edulis) leaf blight in Belém and has about 0.8 coalescent evolutionary units of age. No AG 2- 2 Hb ITS-5.8S rDNA haplotype from Belém was observed in any other regions. However, the population from Manaus shared two, of its four haplotypes, with those observed in Xapuri/Rio Branco (Acre), indicating both gene flow and genetic drift.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Solarização em microcosmo: efeito de materiais vegetais na sobrevivência de fitopatógenos e na produção de voláteis

A incorporação de culturas específicas associadas à solarização do solo tem sido apresentada como um avanço muito promissor para o controle de fungos fitopatogênicos habitantes do solo. Além das brássicaceas, comumente utilizadas, novos materiais vegetais como a mandioca e a mamona têm apresentado potencial para controle desses fitopatógenos. Vários fatores são apontados como responsáveis pelo controle, entre eles os voláteis oriundos da decomposição dos vegetais. Assim, este trabalho foi idealizado com dois objetivos divididos em duas etapas complementares: biológica - avaliar o efeito ocasionado pela incorporação e decomposição de parte aérea de brócolis, mamona e mandioca brava e mandioca mansa, associadas à simulação da solarização, sobre diferentes estruturas dos fungos Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani AG-4 HGI e Sclerotium rolfsii; química - identificar e apontar dentro de cada material vegetal qual(is) é(são) o(s) volátil(eis) potencial(ais) pelo controle das estruturas dos fungos. Na primeira etapa, quatro ensaios idênticos foram instalados em conjuntos de microcosmos, com quatro períodos de exposição diferentes e independentes (7, 14, 21 e 28 dias), avaliando efeitos no crescimento micelial (inócuo, fungistático e fungicida) e na sobrevivência das estruturas de resistência dos fungos de solo. Verificou-se efeito fungistático e fungicida no crescimento micelial de F. oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2, R. solani AG-4 HGI e de S. rolfsii. O efeito fungicida apenas ocorreu aos 21 dias de incubação para F. oxysporum e R. solani e aos 28 dias para S. rolfsii. Para M. phaseolina, observou-se apenas efeito inócuo. Os tratamentos solo+materiais vegetais, ao longo dos períodos testados, reduziram, significativamente, a sobrevivência das estruturas de resistência de todos os fungos...The incorporation of specific cultures associated with solarization has been a highly promising advance to control phytopathogenic fungi inhabiting the soil. In addition to the commonly used Brassicaceae, new plant materials such as cassava and castor plants have shown potential to control these phytopathogens. Several factors are considered responsible for this control, including volatile compounds from plant decomposition. Thus, the present work was divided into two complementary steps according to its two major aims: biological step – to evaluate the effect of the incorporation and decomposition of broccoli, castor and cassava (bitter and sweet) shoot, associated with simulated solarization, on different structures of the fungi Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Race 2, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani AG-4 HGI and Sclerotium rolfsii; chemical step – to identify for each plant material which volatile compound(s) present(s) potential to control fungal structures. In the first step, four identical assays were established in groups of microcosms, with four different and independent exposure periods (7, 14, 21 and 28 days), to evaluate the effects on mycelial growth (innocuous, fungistatic and fungicide) and survival of resistance structures of soil fungi. Fungistatic and fungicide effects were detected on the mycelial growth of F. oxysporum f. sp. lycopersici Race 2, R. solani AG-4 HGI and S. rolfsii. Fungicidal effect occurred only at 21 days of incubation for F. oxysporum and R. solani and at 28 days for S. rolfsii. As regards M. phaseolina, only an innocuous effect was observed. The treatments soil+plant material, over the tested periods, significantly reduced the survival of resistance structures for all fungi. In general, broccoli and bitter and sweet cassava had expressive... (Complete abstract click electronic access below)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Efeito de herbicidas sobre agentes fitopatogênicos = Effect of herbicides on phytopathogenic agents

Na agricultura moderna, diversas tecnologias auxiliam no aumento daprodutividade, sendo o herbicida uma delas, mas existem consequências atreladas ao seu uso, como os diversos efeitos sobre organismos não alvos. Neste trabalho, objetivou-se verificar esses efeitos sobre agentes fitopatogênicos, assim como avaliar o efeito do herbicida glyphosate sobre diversas doenças, em plantas de soja transgênicas.Verificou-se forte ação fungicida com o uso do herbicida glyphosate, assim como os outros avaliados “in vitro”, sobre os fungos testados, e os mesmos resultados foram observados nas plantas em condição de campo.<br><br>In modern agriculture, several technologies have helped increase productivity, and herbicide is one of them. However, there are consequences linked to its use, such as the various effects on non-target organisms. The purpose of this work was to verify these effects on phytopathogenic agents, as well as assess the effect of glyphosate on diseases in transgenic soybean. There was a strong fungicide action using glyphosate herbicide as well as with the others evaluated in vitro regarding fungi tested. The same results were observed in plants in field conditions

O papel de Rhizoctonia spp. binucleadas na indução de resistência a mela da soja = The role of binucleate Rhizoctonia spp. inducing resistance to the soybean foliar blight

O papel de Rhizoctonia spp. binucleadas (RBN), no biocontrole de doenças causadas por R. solani Kühn em várias culturas, tem sido relatado na literatura. No entanto, não há informação, no Brasil, sobre o potencial de RBN como agentes de biocontrole contradoenças causadas por Rhizoctonia na soja. A hipótese testada foi de que isolados de RBN podem induzir resistência na soja contra a mela, causada por R. solani do grupo de anastomose (AG) 1 IA. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar isolados de RBN, obtidos de amendoim, feijão e soja quanto à capacidade de induzir resistência na soja contra a mela, em condições de casa de vegetação. Esta pesquisa evidencia a ação de RBN na indução de resistência em plantas de soja contra a mela. Entretanto, a manifestação e a efetividade do fenômeno de indução de resistência são dependentes da época de cultivo da soja.<br><br>The role of non-pathogenic binucleate Rhizoctonia spp. (BNR) onthe biocontrol of diseases caused by R. solani on many crops has been reported in the literature. However, in Brazil, there is no information about the potential of BNR as biocontrol agents against Rhizoctonia diseases on soybean. On this research we tested thehypothesis that BNR can induce resistance on soybean against the foliar blight caused by R. solani anastomosis group (AG) 1 IA. Thus, the objective of this research was to evaluate BNR isolates isolated from peanuts, snapbeans and soybean according to their ability forinducing resistance on soybean against the foliar blight disease, under greenhouse conditions. This research evidenced the role of BNR inducing resistance on soybeans against the foliar blight. However, both the occurrence and effectiveness of the phenomenon of induced resistance are dependent on the soybean cultivation season