DSpace Coleção: Teses e dissertações defendidas no Programa de Pós-Graduação em FitopatologiaTeses e dissertações defendidas no Programa de Pós-Graduação em Fitopatologiahttps://locus.ufv.br//handle/123456789/1732024-03-28T20:51:47Z2024-03-28T20:51:47ZUnveiling the hidden threat: The interactions between soybean and Oomycetes, with a focus on Pythium-like and Phytophthora sojaeBatista, Izabel Cristina Alveshttps://locus.ufv.br//handle/123456789/321632024-02-20T11:24:56Z2023-11-20T00:00:00ZTítulo: Unveiling the hidden threat: The interactions between soybean and Oomycetes, with a focus on Pythium-like and Phytophthora sojae; Revelando uma ameaça oculta: As interações entre a soja e os oomicetos, com foco nos organismos semelhantes a Pythium e Phytophthora sojae
Autor(es): Batista, Izabel Cristina Alves
Abstract: Revelando uma ameaça oculta: As interações entre a soja e os oomicetos, com foco nos organismos semelhantes a Pythium e Phytophthora sojae. Orientador: Eduardo Seiti Gomide Mizubuti. Este estudo aborda oomicetos patogênicos habitantes do solo que podem afetar a produção de soja devido a doenças causadas por estes micro-organismos como a podridão de sementes e raízes e tombamento de plântulas. No primeiro capítulo, diversas espécies de Pythium, Globisporangium, Phytophthora, Phytopythium e Aphanomyces, foram isoladas de áreas afetadas na região Centro-Sul do Brasil. A identificação foi realizada por meio de análises filogenéticas, destacando a prevalência de Pythium myriotylum, Globisporangium irregulare e Pythium deliense, além de Phytophthora sojae, a espécie de oomiceto já conhecida por causar a podridão da raiz e da haste (PRH). A patogenicidade de isolados semelhantes a Pythium foi avaliada, com destaque para G. ultimum, G. ultimum var. sporangiiferum, G. irregulare e P. myriotylum, que apresentaram o maior Índice de Severidade da Doença em ensaios de semente. Além disso, a sensibilidade dessas espécies a vários oomicidas foi avaliada, sendo mefenoxam particularmente eficaz. No segundo capítulo, o estudo se concentra na dinâmica de P. sojae, o oomiceto que causa a PRH. A pesquisa caracteriza 40 isolados de uma região com alta incidência no Brasil, identificando 28 patótipos. Uma mudança significativa na diversidade de patótipos na última década destaca a importância do monitoramento das populações de P. sojae para o uso estratégico de genes de resistência em programas de melhoramento de soja. No terceiro capítulo, a pesquisa explorou a diversidade genética e a evolução temporal das populações de P. sojae em regiões produtoras de soja no Brasil ao longo de uma década. Utilizando marcadores microssatélites e determinando patótipos com base nas respostas a linhagens diferenciais de soja, foram identificados 37 patótipos únicos em 2023, indicando um aumento na diversidade em comparação com 2013. Essas descobertas contribuem para uma compreensão mais aprofundada da diversidade e patogenicidade de oomicetos na soja, fornecendo informações valiosas para o manejo de doenças. Elas destacam a importância da resistência genética e a necessidade de abordagens estratégicas no desenvolvimento de novas cultivares com genes de resistência. Palavras-chave: Patogenicidade. Resistência. Soja. Podridão da raiz. Genética populacional.; This study addresses important aspects of soilborne pathogenic oomycetes that can impact soybean production due to diseases such as seed and root rot, as well as seedling damping-off. In the first chapter, various species of Pythium, Globisporangium, Phytophthora, Phytopythium, and Aphanomyces, were isolated from affected areas in the Central-South region of Brazil. Identification was conducted through multigene phylogenetic analyses, emphasizing the prevalence of Pythium myriotylum, Globisporangium irregulare, and Pythium deliense, in addition to Phytophthora sojae, the oomycete species already known to cause Soybean Root and Stem Rot (SRSR). The pathogenicity of Pythium-like isolates was assessed, with an emphasis on G. ultimum, G. ultimum var. sporangiiferum, G. irregulare, and P. myriotylum, which exhibited the highest Disease Severity Index in seed assays. Additionally, the sensitivity of these species to various oomycides was assessed, with mefenoxam proving to be particularly effective. In the second chapter, the study focuses on the dynamics of P. sojae, the oomycete that causes SRSR. The research characterizes 40 isolates from a high-incidence region in Brazil, identifying 28 pathotypes using soybean differentials. A significant shift in pathotype diversity over the past decade highlights the importance of monitoring P. sojae populations for strategic deployment of resistance genes in soybean breeding programs. In the third chapter, the research explored the genetic diversity and temporal evolution of P. sojae populations in Brazilian soybean-producing regions over a decade. Using microsatellite markers and determining pathotypes based on responses to soybean differential lines carrying resistance genes, 37 unique pathotypes were identified in 2023, indicating an increase in diversity compared to 2013. These findings contribute to a deeper understanding of oomycete diversity and pathogenicity in soybean, providing valuable information for disease management and underscoring the importance of genetic resistance and the need for strategic approaches in developing new cultivars with resistance genes. Keywords: Pathogenicity. Resistance. Soybean. Root rot. Population genetics.
Tipo: Tese2023-11-20T00:00:00ZDesenvolvimento de um biofungicida formulado à base de Bacillus e seus metabólitos para o controle de doenças de parte aérea da sojaCorrêa, Jessiane dos Santoshttps://locus.ufv.br//handle/123456789/321052024-02-05T18:55:32Z2023-07-18T00:00:00ZTítulo: Desenvolvimento de um biofungicida formulado à base de Bacillus e seus metabólitos para o controle de doenças de parte aérea da soja; Development of a formulated biofungicide based on Bacillus and its metabolites for controlling soybean foliar diseases
Autor(es): Corrêa, Jessiane dos Santos
Abstract: Espécies de Bacillus produtoras de lipopeptídeos, metabólitos secundários com ação antifúngica e antibacteriana, estão entre os organismos mais promissores para o manejo de doenças de parte aérea. Produtos compostos por misturas de endósporos bacterianos e metabólitos são comercializados para a proteção foliar, mas seu emprego em grandes culturas, como a soja, é limitado, pois ainda faltam tecnologias que aumentem estabilidade físico-química e o período residual na filosfera. Neste trabalho, foram testados componentes para a formulação de um biofungicida à base de células e concentrado de lipopeptídeos de Bacillus velezensis UCBB48, para o controle de doenças de parte aérea da soja, utilizando mancha alvo da soja, causada pelo fungo Corynespora cassiicola, como modelo. Para o desenvolvimento do biofungicida, foram realizados testes de proteção do produto concentrado contra a luz UV utilizando pontos quânticos de carbono, testes de estabilidade físico-química e de fitotoxicidade dos componentes da formulação e testes de atividade antifúngica e controle da mancha alvo. Uma formulação do tipo suspensão concentrada foi selecionada, contendo proporções otimizadas de tampão aquoso, óleo, surfactantes e adjuvantes. Esta manteve a viabilidade das células de Bacillus e bioatividade do produto concentrado mesmo após seis meses de armazenamento. Em um ensaio de controle da mancha alvo, em casa de vegetação, o número médio de lesões foliares nas plantas tratadas com a formulação (n=20) foi significativamente menor do que nas plantas do controle (n=70) e similar ao observado no tratamento com fungicida.
Palavras-chave: Fungicida biológico. Lipopeptídeos. Suspensão concentrada (SC).; Species of Bacillus producing lipopeptides, secondary metabolites with antifungal and antibacterial action, are among the most promising organisms for foliar disease control. Products composed of mixtures of bacterial endospores and metabolites are marketed for the protection of shoots against diseases, but their use in commodity crops, such as soybeans, is limited due to a lack of technologies for increasing the physical-chemical stability and the residual period in the phyllosphere. In this work, we tested components for the formulation of a cell-based biofungicide containing lipopeptide concentrates from Bacillus Velezensis UCBB48 for the control of soybean foliar diseases, using target spot, caused by the fungus Corynespora cassiicola as a model. Tests were carried out to evaluate the protection of the concentrated product against UV light using carbon quantum dots, the physical-chemical stability and phytotoxicity of formulation components, the antifungal activity and target spot control efficacy of selected formulations. A suspension concentrate type formulation was selected, containing optimized proportions of aqueous buffer, oil, surfactants, and adjuvants. This maintained the viability of the Bacillus cells and the bioactivity of the concentrated product even after six months of storage. In one target spot control trial, in a greenhouse, the average number of leaf lesions on the formulation-treated plants (n=20) was significantly lower than on the control plants (n=70) and similar to that observed in the fungicide treatment.
Keywords: Biological fungicide. Lipopeptides. Suspension Concentrate (SC).
Tipo: Dissertação2023-07-18T00:00:00ZClonostachys chloroleuca e seus metabólitos secundários: controle de doenças foliares, otimização de cultivo e formulaçãoLeite, Iris Carolina Henrique de Limahttps://locus.ufv.br//handle/123456789/321042024-02-05T18:17:50Z2023-09-13T00:00:00ZTítulo: Clonostachys chloroleuca e seus metabólitos secundários: controle de doenças foliares, otimização de cultivo e formulação; Clonostachys chloroleuca and its secondary metabolites: control of foliar diseases, cultivation optimization and formulation
Autor(es): Leite, Iris Carolina Henrique de Lima
Abstract: Espécies de Clonostachys são micoparasitas comumente encontradas como saprófitas ou endófitos. Clonostachys rosea é a espécie mais bem investigada desse gênero, e utilizada como agente de biocontrole em formulações comerciais. O gênero contém cerca de 70 espécies, algumas com atividade antagonista semelhante ou superior a C. rosea e com potencial uso no biocontrole de doenças de plantas, como a espécie C. chloroleuca. Durante o micoparasitismo, Clonostachys produz enzimas hidrolíticas que causam a desestruturação da parede celular dos fungos alvo e metabólitos secundários com atividade antifúngica. Nesta tese, foram desenvolvidos dois estudos usando um isolado de C. chloroleuca com objetivo de avaliar a sua eficácia no controle de doenças foliares em tomate e batata, e investigar o papel dos metabólitos secundários bioativos no mecanismo de controle, sob condições controladas. No primeiro estudo, o uso da suspensão de conídios foi eficaz no controle de oídio e pinta preta do tomateiro. A utilização do extrato orgânico no controle da pinta preta também resultou em eficácia de controle acima de 90%, semelhante ao fungicida químico. Análises químicas dos componentes presentes na suspensão de conídios e no extrato orgânico evidenciaram a predominância de peptaibols, permitindo correlacionar a presença destes metabólitos ao efeito de controle. No segundo estudo, experimentos envolvendo modificações nas condições de cultivo de C. chloroleuca em substrato sólido resultaram em um aumento de 10 vezes na produção de conídios e de 2 vezes no efeito antifúngico do extrato orgânico, em ensaios de inibição contra Alternaria linariae. Duas formulações estáveis, do tipo suspensão concentrada, foram compostas com o extrato orgânico do isolado, com ou sem a adição de conídios. Em um ensaio de campo, o uso das formulações resultou em uma redução significativa da severidade da pinta preta da batata, com eficácia média de controle de 54%, similar ao controle com fungicida. Os resultados obtidos nesta tese evidenciam o papel da produção e liberação de metabólitos secundários no antagonismo de C. chloroleuca frente a outros fungos e sugerem a utilização de extratos orgânicos ricos em metabólitos secundários como uma estratégia promissora para o controle de doenças foliares.
Palavras-chave: Antibiose. Biocontrole. Suspensão de conídios. Extrato orgânico.; Species of Clonostachys are mycoparasites commonly found as saprophytes or endophytes. Clonostachys rosea is the most studied species of this genus, and it is used as a biocontrol agent in commercial formulations. The genus contains around 70 species, some with antagonistic activity similar to or greater than C. rosea and with potential use in the biocontrol of plant diseases, such as the species C. chloroleuca. During mycoparasitism, Clonostachys produces hydrolytic enzymes that cause the disruption of the cell wall of target fungi and secondary metabolites with antifungal activity. In this thesis, two studies were developed using an isolate of C. chloroleuca with the objective of evaluating its effectiveness in controlling foliar diseases in tomatoes and potatoes, and investigating the role of bioactive secondary metabolites in the control mechanism, under controlled conditions. In the first study, the use of conidial suspension was effective in controlling powdery mildew and early blight on tomato plants. The use of the organic extract of the fungus for controlling early blight also resulted in control efficacy above 90%, similar to chemical fungicide. Chemical analysis of the components present in the conidia suspension and in the organic extract showed the predominance of peptaibols, allowing the correlation of these metabolites to the disease control effect. In the second study, experiments involving modifications in the cultivation conditions of C. chloroleuca on solid substrate resulted in a 10-fold increase in the production of conidia and a 2-fold increase in the antifungal activity of the organic extract against Alternaria linariae. Two stable formulations, of the concentrated suspension type, were composed with the organic extract of the isolate, with or without the addition of conidia. In a field trial, the use of the formulations resulted in a significant reduction in the severity of potato early blight, with an average control efficacy of 54%, similar to fungicide control. The results obtained in this thesis highlight the role of the production and release of secondary metabolites in the antagonism of C. chloroleuca against other fungi and suggest the use of organic extracts rich in secondary metabolites as a promising strategy for controlling foliar diseases.
Keywords: Antibiosis. Biocontrol. Conidial suspension. Organic extract.
Tipo: Tese2023-09-13T00:00:00ZPhysiological, biochemical, and molecular aspects of induced resistance in soybean against rust using a nitrogen-and calcium-polyphenols compound and a phosphite of nickel and potassiumFontes, Bianca Apolôniohttps://locus.ufv.br//handle/123456789/321022024-02-05T17:57:34Z2023-10-25T00:00:00ZTítulo: Physiological, biochemical, and molecular aspects of induced resistance in soybean against rust using a nitrogen-and calcium-polyphenols compound and a phosphite of nickel and potassium; Aspectos fisiológicos, bioquímicos e moleculares da resistência induzida em soja contra ferrugem utilizando um composto de polifenóis contendo nitrogênio e cálcio e um fosfito de níquel e potássio
Autor(es): Fontes, Bianca Apolônio
Abstract: Soybean rust (SR), caused by Phakopsora pachyrhizi, is an aggressive disease that severely reduces the production of soybean crops worldwide. The SR control has been done by spraying fungicides and using cultural practices (e.g., early sowing dates, early detection of the rust symptoms development, cultivars of early maturing, and 60 to 90 days without growing soybean). However, sustainable control methods are preferred nowadays. In this point of view, induced resistance using biotic and abiotic defense elicitors plays an important role in plant disease management. The present study investigated the potential of Cautha® [calcium (11.01%) and nitrogen (3.3%) complexed with polyphenols (10%)] and Blindage Ni® [potassium (20% K2O, 280 g/L), nickel (0.5% Ni, 7 g/L), and phosphorous acid (500 g/L)] in displaying biochemical, molecular, and physiological resistance mechanisms against P. pachyrhizi. In the first study, plants were sprayed with water (control) or Cautha® (referred to as induced resistance [IR] stimulus after that) and inoculated or non-inoculated with P. pachyrhizi. The germination of urediniospores was reduced by 26% in vitro at the same dose of IR stimulus used to spray soybean plants. The rust severity and area under the disease progress curve lowered by 41% (at 15 days after inoculation) and 27%, respectively, for IR stimulus-sprayed plants compared to water-sprayed plants. The IR stimulus treatment greatly reduced the cellular damage caused by P. pachyrhizi infection in soybean tissues, maintained a great content of photosynthetic pigments, enhanced activities of defense-related enzymes, and built a robust antioxidative metabolism compared with the control treatment. In the second study, the factors investigated were water (control) or Blindage Ni® (referred to as induced resistance [IR] stimulus after that) inoculated or non-inoculated with P. pachyrhizi. In vitro, the urediniospores germination was reduced by 99% by IR stimulus. The soybean rust severity and area under the disease progress curve was decreased by 73% (at 15 days after inoculation) and 74%, respectively, in IR stimulus-sprayed plants compared to water-sprayed plants. The infected plants sprayed with IR stimulus maintain the proper functionality of photosynthetic apparatus and a good concentration of pigments. In addition, this treatment reduced the damage and lipid peroxidation in plant tissue, up-regulated the expression of several defense-related genes in plants infected by P. pachirhizi, kept a great concentration of potassium and nickel in soybean tissues, and increased the concentrations of phenolics and lignin in contrast with the control plants. The results of the present study highlighted the positive role of both IR stimuli in activating defense mechanisms against P. pachyrhizi in soybean crop and reducing disease severity.
Keywords: Soybean rust. Glycine max. Plant defense mechanisms. Management of plant disease.; A ferrugem da soja (FS), causada por Phakopsora pachyrhizi, é uma doença agressiva que reduz severamente a produção da cultura da soja em todo o mundo. O controle da FS tem sido feito principalmente por meio de pulverização de fungicidas e uso de práticas culturais (por exemplo, semeadura precoce, detecção precoce do desenvolvimento de sintomas de ferrugem, cultivares de maturação precoce e período de 60 a 90 dias sem cultivo de soja), porém, métodos de controle sustentáveis são preferidos atualmente. Neste sentido, a resistência induzida pelo uso de elicitores de defesa bióticos e abióticos desempenha um papel importante no manejo de doenças de plantas. O presente estudo investigou o potencial de Cautha ® [cálcio (11,01%) e nitrogênio (3,3%) complexados com polifenóis (10%)] e Blindage Ni® [níquel (0,5% Ni, 7 g/L) potássio (20% K2O, 280 g/L) e ácido fosforoso (500 g/L)] na ativação de mecanismos de resistência bioquímica, molecular e fisiológica contra P. pachyrhizi. No primeiro estudo, as plantas foram pulverizadas com água (controle) ou Cautha ® (posteriormente denominado estímulo de resistência induzida [IR]) e inoculadas ou não com P. pachyrhizi. A germinação dos urediniósporos foi reduzida em 26% in vitro na mesma dose de estímulo IR utilizada na pulverização das plantas de soja. A severidade da ferrugem e a área abaixo da curva de progresso da doença reduziram em 41% (15 dias após a inoculação) e 27%, respectivamente, para plantas pulverizadas com estímulo IR em comparação com plantas pulverizadas com água. O tratamento com estímulo IR reduziu o dano celular causado pela infecção por P. pachyrhizi nos tecidos da soja, manteve uma adequada concentração de pigmentos fotossintéticos, aumentou a atividade de proteínas relacionadas à defesa e construiu um metabolismo antioxidante ainda mais robusto em comparação com o tratamento controle. No segundo estudo, os fatores investigados foram água (controle) ou Blindage Ni® (posteriormente denominado estímulo de resistência induzida [IR]) inoculados ou não inoculados com P. pachyrhizi. In vitro, a germinação dos urediniósporos foi reduzida em 99% pelo estímulo IR. A severidade da ferrugem da soja e a área abaixo da curva de progresso da doença diminuíram em 73% (15 dias após a inoculação) e 74%, respectivamente, nas plantas pulverizadas com estímulo IR em comparação com as plantas pulverizadas com água. As plantas infectadas pulverizadas com estímulo IR mantiveram um funcionamento adequado do aparato fotossintético e uma boa concentração de pigmentos. Além disso, este tratamento reduziu os danos e a peroxidação lipídica nos tecidos das plantas, regulou positivamente a expressão de vários genes relacionados à defesa em plantas infectadas por P. pachirhizi, manteve grande concentração de potássio e níquel nos tecidos da soja e aumentou as concentrações de compostos fenólicos e lignina em contraste com as plantas controle. Os resultados encontrados no presente estudo destacaram o papel positivo tanto do estímulo IR em ativar mecanismos de defesa contra P. pachyrhizi na cultura da soja quanto na redução da severidade da doença.
Palavras-chave: Ferrugem da soja. Glycine max. Mecanismos de defesa das plantas. Manejo de doenças de plantas.
Tipo: Tese2023-10-25T00:00:00Z