Fitopatologia
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Item Etiologia do mofo cinzento em feijoa no Brasil(Universidade Federal de Viçosa, 2022-05-27) Pinheiro, Cássia Cristina Chaves; Furtado, Gleiber Quintão; http://lattes.cnpq.br/1509269158504935Acca sellowiana (Myrtaceae), também conhecida como feijoa, é uma espécie frutífera nativa do Brasil e Uruguai. A produção comercial da feijoa no Brasil ainda é impactada pela sua suscetibilidade a doenças, como por exemplo o mofo cinzento em flores e frutos. Com intuito de avaliar a etiologia do mofo cinzento em feijoa no Brasil, 14 isolados de Botrytis foram obtidos a partir de flores sintomáticas entre 2020 e 2021. Foi determinado, por meio de análises filogenéticas dos genes gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (G3PDH),proteína de choque térmico 60 (HSP60) e RNA polimerase dependente de DNA subunidade II (RPB2) e caracterização morfológicas, que nove isolados pertenceram a espécie Botrytis cinerea e cinco a Botrytis pseudocinerea. Para confirmação da patogencidade das espécies de Botrytis, dois isolados de cada espécie foram inoculados em flores e frutos das cultivares Helena, Mattos, Nonante, Alcântara e Pierre. A inoculações em flores foram realizadas em pomares, por isso devido as condições climáticas extremas, não foram observados sintomas. Os isolados de B. cinerea e B. pseudocinerea foram aptos a causar sintomas em frutos das diferentes cultivares de feijoa, com agressividade das espécies fúngicas variando em função da cultivares. Por meio de inoculações foi demonstrado que flores de violeta e frutos de maçã, pera, kiwi e goiaba são potenciais órgãos hospedeiros de B. pseudocinerea. Este é o primeiro relato de ocorrência das espécies B. cinerea e B. pseudocinerea de forma simpátrica em pomares de feijoa no mundo. A definição da etiologia da doença mofo cinzento em feijoa proporcionará o aprimoramento das estratégias de manejo. Palavras-chave: gama de hospedeiros, espécies crípticas, Botrytis cinerea, Botrytis pseudocinerea.Item Especificidade de Cerotelium fici a Morus nigra e Ficus carica(Universidade Federal de Viçosa, 2024-06-28) Lima, Lila Soares; Del Ponte, Emerson Medeiros; http://lattes.cnpq.br/9958855906696335As ferrugens da figueira e da amoreira são causadas pelo fungo Cerotelium fici e os seus sintomas em folhas podem levar à queda precoce das folhas. O estudo objetivou caracterizar: 1) os aspectos morfométricos dos urediniósporos durante o processo germinativo de isolados oriundo da figueira e da amoreira; e 2) os processos de infecção, colonização e reprodução do patógeno por meio de experimentos de inoculação cruzada, ou seja, figueiras e amoreiras foram inoculadas com isolados de C. fici provenientes dos dois hospedeiros, formando combinações co-específicas e heteroespecíficas. As avaliações de germinação de urediniósporos e formação de apressório do fungo foram realizadas por meio de micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura. Cinco plantas sadias de cada hospedeiro foram inoculadas com suspensões de esporos e mantidas em casa de vegetação, em experimentos repetidos uma vez. Foram avaliados o período de incubação, o número de lesões por folha, a severidade da doença e o número de esporos nas lesões. Urediniósporos foram coletados para avaliações morfométricas, e a colonização do tecido foliar foi realizada ao final do experimento com medida de área da lesão antes e depois da coloração com azul de tripano. Foi observado uma elevada percentagem de germinação (>78%) dos urediniósporos em folhas de ambos hospedeiros. No entanto, a formação de apressórios foi baixa na amoreira (<5,8%) quando inoculada com o isolado oriundo da figueira. Os urediniósporos apresentaram valores semelhantes de comprimento (21,9-25 µm), largura (17,2-18 µm) e espessura (~0,9 µm) da parede celular. As áreas das lesões antes e após a coloração foram sempre menores em amoreira do que em figueira. O número de lesões por folha foi consistentemente menor em amoreira (5,67 a 553,87) do que em figueira (89,33 a 5180,9). A severidade variou conforme o hospedeiro e as condições ambientais, sendo de 0,047-8,4% e 8,4-32,2% em amoreira e figueira, respectivamente. Conclui- se que o isolado da amoreira foi capaz de infectar a figueira, mas o isolado da figueira não foi capaz de infectar a amoreira. A figueira se mostrou mais suscetível aos dois isolados do que a amoreira. Palavras-chave: amora-preta, figueira, epidemiologia.Item A hairy discovery: Chaetomiaceae associated with roots of wild Orchidaceae and their potential for the biological control of root diseases(Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-27) Ramos, Danilo Oliveira; Pereira, Olinto Liparini; http://lattes.cnpq.br/9755452225871754Fungal members of the Chaetomiaceae family can be usually found as endophytes on several plant species, including orchids. Several species of this fungal family have the potential to be used in the biological control of plant diseases. Due to the lack of information about these fungi in association with orchids, this study aimed to isolate and identify the root endophytic Chaetomiaceae that occur in wild Orchidaceae plants, based on morphological and molecular analyses. Furthermore, isolates were tested for their ability to antagonize two soil-borne pathogens, Fusarium sacchari and Rhizoctonia solani. Healthy roots from 12 orchid species were sampled in the cities of Araponga-MG, Conceição do Mato Dentro-Mg, Viçosa-MG, Brasília-DF, Goiânia-GO and Nova Friburgo-RJ. Orchid fungal endophytes were isolated using the indirect isolation and dilution-to-extinction culturing method. Fungal genomic DNA was extracted, and the partial beta-tubulin (tub2) and partial RNA polymerase II second large subunit (rpb2) gene regions were amplified. PCR products were purified and sequenced by Macrogen (South Korea). Maximum Likelihood and Bayesian Inferences were performed for phylogenetic analyses. A total of 45 isolates, from six genera belonging to Chaetomiaceae family were obtained, these being Arcopilus, Chaetomium, Collariella, Dichotomopilus, Humicola and Pseudohumicola. The species Arcopilus amazonicus, A. aureus, and A. cupreus were identified, and four new Arcopilus species were discovered. In the Chaetomium genus five species were identified, C. coarctatum, C. cochliodes, C. globosum, C. pseudocochliodes and C. tenue. A new species of Collariella and Dichotomopilus were identified, and three new species from the genus Humicola were discovered. In addition, Pseudohumicola pulvericola and a new species from this genus were isolated from orchid substrate. A dual culture test was performed to test the ability of 10 endophytic Chaetomiaceae strains to antagonize F. sacchari. Moreover, seven isolates were chosen for the greenhouse experiment with R. solani on common bean (Phaseolus vulgaris). In both biocontrol essays the strain C. tenue (COAD 3736) presented a potential in the control of both pathogens when compared to the other strains tested. This study unraveled the species richness of Chaetomiaceae associated with roots of wild orchids and presented a strain of C. tenue (COAD 3736) with the potential for the biological control of phytopatogenic fungi. Keywords: Taxonomy; phylogeny; biocontrol; endophytes, orchids.Item Sensibilidade de isolados brasileiros de Plasmopara viticola a oomicidas(Universidade Federal de Viçosa, 2024-03-27) Sousa, Daniel Yuri Xavier de; Mizubuti, Eduardo Seiti Gomide; http://lattes.cnpq.br/4731473137735755O míldio da videira, causado por Plasmopara viticola, possui como principal estratégia de controle a aplicação de fungicidas inibidores da quinona interna e externa e inibidor do modo de ligação da estigmatelina (ametoctradin (QioSI)), amida de ácido carboxílico (CAA) (dimethomorph), polimerização de tubulina (Zoxamide) e RNA polimerase I (Mefenoxam). Durante os anos de 2023 e 2024, 26 isolados coletados em 18 regiões distribuídas em quatro estados brasileiros foram testados e avaliados em ensaios sensibilidade a fungicidas por meio da metodologia de folhas destacadas. Dos 26 isolados, 17 eram provenientes da região sul do Brasil de vinhedos convencionais. Todos os isolados foram considerados sensíveis a ametoctradin e zoxamide, 42% foram considerados resistentes a mandipropamid, e dimethomorph, 19% dos isolados foram classificados como de baixo nível de resistência à mefenoxam e 11% foram resistente ao mefenoxam. Esse isolados foram utilizados para determinação da frequência de CE50 ao ametoctradin, zoxamide, mandipropamid, variando entre 0.01 e 1 (ametroctradin e zoxamide) e 0.01 e 100 µg/mL (Mandipropamid), 11 isolados esporularam na dose discriminatória de 1.6 µg/mL e oito isolados apresentaram resistência ao mefenoxam. Resistência cruzada a CAA e múltipla a CAA e inibidor da RNA polimerase I em Plasmopara viticola foi confirmada pela primeira vez no Brasil. Estudos futuros devem ser realizados para mitigar o aparecimento de populações resistentes a CCA e inibidores da RNA polimerase I no Brasil. Palavras-chave: Oomicetos. Míldio. Resistência a fungicidas.Item Machine learning for tomato late blight outbreak and progress forecast in the Espírito Santo region, Brazil(Universidade Federal de Viçosa, 2023-09-29) González Villasanti, Federico José; Mizubuti, Eduardo Seiti Gomide; http://lattes.cnpq.br/4652120875529736Tomato late blight (TLB) caused by Phytophthora infestans (Mont.) de Bary is one of the most destructive diseases of tomato crops (Solanum lycopersicum). Due to its economic importance, several integrated management tools were developed to improve its control, including disease forecast models. Available models in the market rely mostly on weather-based risk alerts and empirical approaches, while recent technologies such as machine learning provide new capabilities for modeling and forecasting. Six field trials in two years were conducted to gather disease measurements. Each trial had a hyperlocal weather station installed to record meteorological data. A Support Vector Machine (SVM) model was used to forecast disease onset with an accuracy of 95%. Two machine learning models constructed to forecast TLB progress were tested and compared: Random Forest Regressor (RF) and an Extreme Gradient Boosting Regressor (XGBR). The XGBR returned a lower symmetric mean absolute percentage error when compared to the RF for the exponential stage of the epidemics and a similar error for the asymptote stage. The weather variables that affected TLB progress were related to water availability. ML models can predict the onset and development of TLB, despite clear limitations regarding a small disease dataset. Machine learning models can be used to forecast disease and become part of a disease support system aimed at improving TLB management. Keywords: Phytophthora infestans; Solanum lycopersicum; Disease Support Systems; Predictive Models; Artificial intelligence.Item The role of secondary metabolites of Clonostachys spp. on plant disease control and comparative genomics of selected strains(Universidade Federal de Viçosa, 2024-03-26) Silva, Hiago Antonio Oliveira da; Abreu, Lucas Magalhães de; http://lattes.cnpq.br/7334699411809635Item Unveiling the hidden threat: The interactions between soybean and Oomycetes, with a focus on Pythium-like and Phytophthora sojae(Universidade Federal de Viçosa, 2023-11-20) Batista, Izabel Cristina Alves; Mizubuti, Eduardo Seiti Gomide; http://lattes.cnpq.br/0943580960513162Revelando 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.Item Desenvolvimento de um biofungicida formulado à base de Bacillus e seus metabólitos para o controle de doenças de parte aérea da soja(Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-18) Corrêa, Jessiane dos Santos; Abreu, Lucas Magalhães de; http://lattes.cnpq.br/5177803214958930Espécies 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).Item Clonostachys chloroleuca e seus metabólitos secundários: controle de doenças foliares, otimização de cultivo e formulação(Universidade Federal de Viçosa, 2023-09-13) Leite, Iris Carolina Henrique de Lima; Abreu, Lucas Magalhães de; http://lattes.cnpq.br/0050548629408050Espécies 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.Item 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(Universidade Federal de Viçosa, 2023-10-25) Fontes, Bianca Apolônio; Rodrigues, Fabrício de Ávila; http://lattes.cnpq.br/9624787372310476Soybean 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.