Tomato early blight biocontrol and plant growth promotion by Clonostachys spp.

Abstract

Given that fungal biocontrol agents not only suppress diseases, but also confer benefits for plants, this work aimed to evaluate the effect of different Clonostachys species against tomato early blight and on plant growth and biomass accumulation. Regarding biocontrol, we hypothesized that non-pathogenic, epiphytic isolates of Cladosporium added to leaf surfaces could act as a living support for the mycoparasitic Clonostachys spp. in a combined application scheme, enhancing the biocontrol effects. We also hypothesized that extending the Clonostachys application after the Alternaria linariae inoculation might provide a ‘curative’ effect on diseased plants. First, isolates of five Clonostachys species were sprayed alone or in combination with a mix of four Cladosporium spp. isolates twice before pathogen inoculation. No marked evidence was found to support the benefit of combined application of these BCA’s. In the second assay, preventive spraying with single isolates of three Clonostachys species resulted in in more than 50% reduction in disease intensity, reaching a maximum of 72% with C. chloroleuca isolate UCBV 12. Additional post-inoculation spray did not result in enhanced biocontrol efficacy or detectable curative effects. In a distinct set of experiments, 21 isolates from nine different Clonostachys species, plus two isolates of Beauveria and Trichoderma, were tested for growth promotion of tomato seedlings after either single-step seed microbiolization or seed microbiolization followed by biodrenching of saturated conidial suspensions after seedling emergence. Tomato seedlings were evaluated for length and dry matter. Single-step seed microbiolization was inefficient in viproviding benefits. Contrastingly, clear plant growth promotion effects were detected after biodrenching. Seven isolates from five Clonostachys species consistently resulted in significant plant mass increases ranging from 21% to 33%, the latter result obtained with the isolate UCBV 35 of C. byssicola. Clonostachys isolates probably were able to colonize rhizosphere due to more efficient form of conidial delivery through drenching, a practice that can be easily adopted in tomato seedling production. Plant growth promotion seems to be another common feature of Clonostachys genus, just as the mycoparasitism ability.

Dado que agentes de controle biológico não apenas suprimem doenças, mas também podem conferir benefícios a plantas, este trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes espécies de Clonostachys contra a pinta-preta do tomateiro e sobre o crescimento vegetal e acúmulo de biomassa. Em relação ao biocontrole, nossa hipótese era que isolados não patogênicos do epífito Cladosporium aplicados à superfície foliar poderiam atuar como suporte vivo para os micoparasitas Clonostachys spp. em um esquema combinado de aplicação, melhorando os efeitos de biocontrole. Nossa outra hipótese era que estender a aplicação de Clonostachys após inoculação com Alternaria linariae proveria um efeito “curativo” sobre a doença. Inicialmente, isolados de cinco espécies de Clonostachys foram aspergidos, isoladamente ou em combinação com mistura de quatro isolados de Cladosporium spp., duas vezes antes da inoculação do patógeno. Nenhuma evidência marcante sustentou a existência de benefício na aplicação combinada desses ACB’s. No segundo ensaio, aspersão preventiva com isolados de três espécies de Clonostachys resultou em mais de 50% de redução na intensidade da doença, atingindo um máximo de 72% com C. chloroleuca UCBV 12. A aspersão adicional pós- inoculação não resultou em maior eficácia de biocontrole ou detecção de efeitos curativos. Em um conjunto distinto de experimentos, 21 isolados de nove espécies de Clonostachys, mais dois isolados de Beauveria e Trichoderma, foram testados para promoção de crescimento de mudas de tomate. As sementes foram tratadas ou com em uma única etapa de microbiolização ou com microbiolização seguida de biodrenching de suspensão saturada de conídios após a viiiemergência das plântulas. As mudas de tomate foram avaliadas quanto ao comprimento e peso da seca. A microbiolização de sementes em única etapa foi ineficiente em oferecer benefícios. Entretanto, efeitos claros de promoção de crescimento foram detectados após o biodrenching. Sete isolados de cinco espécies de Clonostachys resultaram de maneira constante em aumento significativo de biomassa com amplitude de 21% a 33%, sendo este último resultado obtido pelo isolado UCBV 35 – C. byssicola. Isolados de Clonostachys provavelmente foram capazes de colonizar a rizosfera devido à forma mais eficiente de aplicação de conídios pela suspensão no substrato, uma prática que pode facilmente ser adotada na produção de mudas de tomate. Promoção de crescimento de plantas mostra-se como mais uma característica comum ao gênero Clonostachys, tal qual a habilidade micoparasítica.