ABSTRACT Sweet corn is susceptible to the attack of various pathogens that affect its metabolism and compromise its quality and production. This study aimed to identify the causal agent of stem rot in sweet corn plants under greenhouse conditions. The identity of the pathogenic isolate was confirmed by sequencing of internal transcribed spacer (ITS1/ITS4), beta-tubulin (BT2A/BT2B), calmodulin (CL1/CL2) and translation elongation factor 1α (TEF1). The morphological and sequencing characteristics showed that Fusarium sacchari, which belongs to the Fusarium fujikuroi complex, is directly associated with the symptoms observed in the field. This fungal isolate has never been associated with diseases in Zea mays (saccharata group) in Brazil; therefore, this is the first report of the fungus infecting sweet corn in a cultivated area.

RESUMO O milho doce está sujeito ao ataque de vários patógenos que afetam o seu metabolismo e comprometem a sua qualidade e produção. Objetivou-se identificar o agente causal da podridão do colmo em plantas de milho doce, em casa-de-vegetação. A identidade do isolado patogênico foi confirmada pelo sequenciamento do espaço interno transcrito (ITS1/ITS4), beta-tubulina (BT2A/BT2B), calmodulina (CL1/CL2) e fator de elongação da tradução 1α (TEF1). As características morfológicas e de sequenciamento revelaram que Fusarium sacchari, pertencente ao complexo Fusarium fujikuroi, está diretamente associado aos sintomas observados em campo. Esse isolado fúngico nunca foi associado a doenças em Zea mays (grupo saccharata) no Brasil; portanto, este é o primeiro relato do fungo infectando milho doce em área de cultivo.

Resumo A espécie Zamioculcas zamiifolia (Araceae) está entre as espécies exóticas mais utilizadas e cultivadas no Brasil como plantas ornamentais e requisitada em projetos de paisagismo. Apesar de apresentar durabilidade no transporte e adaptação em ambientes com pouca luz, esta ornamental é acometida por diferentes patógenos. Assim o objetivo foi detectar e identificar o patógeno causador de podridão na haste de Z. zamiifolia em cultivos comerciais. Plantas de Z. zamiifolia apresentando sintomas de podridão nas hastes foram encaminhadas para diagnose fitossanitária. O isolado fúngico obtido, SR-001, apresentou, em meio de cultura, características morfológicas de micélio aéreo de aspecto cotonoso, hifas hialinas septadas, sem produção de esporos, e com formação de pequenos escleródios esféricos de coloração marrom. Para comprovar a patogenicidade, plantas de Z. zamiifolia foram inoculadas com o isolado SR-001 e, após quinze dias, procedeu-se o reisolamento do fungo quando do aparecimento dos mesmos sintomas de podridão. O isolado SR-001 foi identificado como Sclerotium rolfsii e a sequência representativa de S. rolfsii foi depositada no GenBank (Acesso MG694322). Este isolado fúngico não tem sido associado com doenças em Z. zamiifolia no Brasil, sendo assim este o primeiro relato do fungo infectando essa espécie de planta ornamental em área de cultivo.

Abstract Zamioculcas zamiifolia (Araceae) is one of the most widely grown exotic species in Brazil as ornamental plants and in landscape design. Despite tolerating transport and being well adapted to low-light environments, this ornamental is attacked by different pathogens. Thus, the aim was to detect and identify the pathogen that causes stem rot in commercial Z. zamiifolia crops. Z. zamiifolia plants exhibiting stem rot symptoms were sent for phytosanitary diagnosis. In a culture medium, the fungal isolate obtained (SR-001) displayed the following morphological characteristics: cotton-like aerial mycelium, septate hyaline hyphae with no spore production, and the formation of small brown spherical sclerotia. To confirm pathogenicity, Z. zamiifolia plants were inoculated with the SR-001 isolate and, after fifteen days, the fungus was re-isolated when the same rot symptoms emerged. The SR-001 isolate was identified as Sclerotium rolfsii and its representative sequence was deposited in GenBank (Access MG694322). This fungal isolate has not been associated with diseases in Z. zamiifolia in Brazil, and this is the first report of the fungus infecting this ornamental plant species in a cultivated area.

RESUMO O tratamento térmico de toletes para a formação de mudas de cana-de-açúcar é a principal forma de manejo de Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), atualmente, no Brasil. Quando imersos, as enzimas e proteínas da célula bacteriana são desnaturadas, sem causar prejuízos às gemas dos toletes. Devido a possíveis escapes à detecção e consequente sobrevivência da bactéria à termoterapia, o que pode dar origem a mudas assintomáticas, objetivou-se realizar a detecção da bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli em toletes de cana-de-açúcar, utilizando-se técnicas moleculares e combinações de tempo e temperatura, com ou sem a adição de antibióticos. A técnica PCR convencional detectou o DNA bacteriano de Lxx somente no controle positivo, constituído de planta altamente suscetível, com alta concentração bacteriana. Já pela nested-PCR, o DNA de Lxx foi detectado em todos os tratamentos utilizados. Assim, nenhum dos tratamentos adotados na termoterapia foi capaz de eliminar a Lxx dos toletes, bem como o uso de kasugamicina também não propiciou a eliminação da bactéria, mas reduziu sua população nos tratamentos testados. Estes resultados atestam a nested-PCR como ferramenta útil para a comprovação da presença da fitobactéria em toletes que serão utilizados como mudas.

ABSTRACT The thermotherapy of sugarcane setts is currently the primary management method for Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), in Brazil. When they are immersed, the enzymes and proteins of the bacterial cell are denatured without harming the setts buds. Due to possible escapes from detection and consequent bacterium survival to thermotherapy, what may result in asymptomatic seedlings, this study aimed to detect the Leifsonia xyli subsp. xyli bacterium in sugarcane setts using molecular techniques and different time and temperature combinations, with or without the addition of antibiotics. The conventional PCR method detected the Lxx bacterial DNA only in the positive control, consisting of a highly susceptible plant with a high bacterial concentration. Using the nested-PCR, the Lxx DNA was detected in all the treatments used. Thus, none of the treatments adopted in the thermotherapy was able to eliminate the Lxx from the setts, and the use of kasugamicin also did not eliminate the bacterium, but reduced the bacterial population in the tested treatments. These results confirm that the nested-PCR is a useful tool to detect the presence of this phytobacterium in setts that will be used as seedlings.

RESUMO A pinta preta ou mancha preta dos citros, causada pelo fungo Guignardia citricarpa, é considerada uma doença quarentenária, que impõe restrições ao transporte de frutas frescas para países da União Europeia. A ocorrência de infecções latentes e o tempo para o diagnóstico por métodos convencionais levam à necessidade de validar protocolos moleculares rápidos, eficientes e reprodutíveis para detecção do patógeno em tecidos assintomáticos. Assim, este trabalho visou detectar G. citricarpa em tecidos de frutos sintomáticos e em folhas assintomáticas de laranja Pêra por PCR convencional e por PCR em tempo real. A especificidade e o limite de detecção foram avaliados em amostras de tecidos de lesões em frutos e em folhas assintomáticas. Em folhas assintomáticas a presença do fungo foi detectada em baixas concentrações, nessas condições, a PCR em tempo real demonstrou ser viável, reprodutível e altamente sensível para a detecção do patógeno.

ABSTRACT Citrus black spot, a fungal disease caused by the quarantine fungus Guignardia citricarpa, restricts the exportation of fresh fruit to countries in the European Union. The occurrence of latent infections and the time required for diagnosis using conventional methods have brought about the need to validate fast, efficient and reproducible molecular techniques to detect the pathogen in asymptomatic tissue. As such, this study aims to detect G. citricarpa in the symptomatic fruit and asymptomatic leaf tissue of sweet oranges by conventional and real-time polymerase chain reaction (PCR). Specificity and limit of detection (LOD) were assessed in tissue samples of fruit lesions and asymptomatic leaves. Low concentrations of the fungus were found in asymptomatic leaves. Under these conditions, real-time PCR proved to be viable, reproducible and highly sensitive to detection of the pathogen.

RESUMO Murchas vasculares em tomateiro constituem importante grupo de doenças causadas por patógenos habitantes do solo, com destaque para Verticillium dahliae, que ocasiona perdas significativas na produção. A dificuldade de controle dessa doença advém de características intrínsecas do patógeno, como alta adaptabilidade ao ambiente subterrâneo, em associação com o hospedeiro, e produção de estruturas de resistência que permanecem viáveis no solo por longo tempo. A introgressão de genes que expressam resistência destaca-se como principal medida de controle, o que requer um programa contínuo de caracterização de acessos resistentes. Objetivou-se avaliar e identificar acessos de tomateiro (Solanum lycopersicum) resistentes a V. dahliae, pelos métodos fenotípico e genotípico. A reação de 33 acessos de tomateiro a diferentes isolados de V. dahliae foi corroborada com análises empregando-se marcadores moleculares ligados aos genes de resistência Ve. A combinação de bioensaios e marcadores moleculares específicos mostrou elevada correlação (94,3 %), com a seleção de 25 acessos resistentes a V. dahliae.

ABSTRACT Vascular wilting in tomato plants is an important disease caused by soil-inhabiting pathogens, especially Verticillium dahliae, which results in significant production losses. Control measures against this disease are difficult to implement due to intrinsic pathogen characteristics, such as high adaptability to the subterranean environment, in association with the host, and development of resistance structures that remain viable in the soil for long periods. The introgression of genes that express resistance is the main control measure and requires a continuous characterization program of resistant accessions. This study aimed at identifying tomato (Solanum lycopersicum) accessions resistant to V. dahlia, by using the phenotypic and genotypic methods. The reaction of 33 tomato accessions to different V. dahliae isolates was reinforced by molecular analysis, through markers linked to Ve resistance genes. The combination of bioassays and specific molecular markers showed a high correlation (94.3 %), with the selection of 25 accessions resistant to V. dahliae.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi elaborar e validar um protocolo de detecção simultânea, via reação em cadeia da polimerase multiplex (PCR multiplex), de regiões genômicas do tomateiro (Solanum lycopersicum) associadas a fatores de resistência às três raças fisiológicas de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL). Os pares de iniciadores empregados foram SSR-67 (específico para o gene I-1), TFusrr (específico para o gene I-2) e SSRD (específico para o gene I-3). Os resultados de genotipagem com marcadores moleculares foram comparados aos resultados de fenotipagem de uma coleção de germoplasma de tomateiro, em bioensaios de inoculação de isolados das três raças de FOL em plântulas, pelo método de imersão das raízes. A resistência ou a suscetibilidade foi confirmada por PCR, por meio de visualização dos âmplicons específicos para as regiões-alvo ligadas aos fatores de resistência às distintas raças de FOL. O protocolo elaborado para o uso conjunto dos marcadores moleculares, em PCR multiplex, permite a seleção de acessos de tomateiro resistentes às raças 1, 2, e 3 de F. oxysporum f. sp. lycopersici de maneira similar à realizada com a utilização de cada um separadamente. O PCR multiplex representa uma ferramenta viável para monitorar a incorporação desses fatores de resistência em linhagens de tomateiro.

Abstract: The objective of this work was to develop and validate a protocol for simultaneous detection by multiplex polymerase chain reaction (multiplex PCR) of tomato (Solanum lycopersicum) genomic regions associated with factors of resistance to three physiological races of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL). The employed primer pairs were SSR-67 (specific to the I-1 gene), TFusrr (specific to the I-2 gene), and SSRD (specific to the I-3 gene). Genotyping results with molecular markers were compared with the phenotyping ones of a tomato germplasm collection, in bioassays of isolate inoculation of the three FOL races in seedlings by root dipping. The resistance or susceptibility was confirmed by PCR, through the visualization of specific amplicons corresponding to the target regions linked to the factors of resistance to distinct FOL races. The elaborated protocol for the joint use of the molecular markers, by multiplex PCR, allows of the selection of tomato accessions that are resistant to the races 1, 2, and 3 of F. oxysporum f. sp. lycopersici in a similar way to that done with each one separately. PCR multiplex is a viable tool to monitor the incorporation of these resistance factors into tomato inbred lines.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a reação de 48 acessos de tomateiro (Solanum lycopersicum), inclusive de espécies selvagens, a diferentes isolados das três raças de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL). Utilizaram-se marcadores moleculares ligados aos genes de resistência I-1, I-2 e I-3. A combinação de bioensaios e marcadores moleculares específicos mostrou elevada correlação para a maioria dos acessos. Acessos de S. peruvianum e S. corneliomuelleri apresentaram resistência contra todas as raças de FOL; a introgressão de fatores de resistência destes genótipos em germoplasma-elite de tomateiro é de elevado interesse para o melhoramento genético desta cultura.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the reaction of 48 tomato (Solanum lycopersicum) accessions, including ones of wild species, to isolates of the three Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL) races. Molecular markers in close linkage to I-1, I-2, and I-3 resistance genes were used. The combination of bioassays and specific molecular markers showed high correlation levels for most accessions. Solanum peruvianum and S. corneliomuelleri accessions showed resistance to all FOL races; the introgression of resistance factors of these genotypes into elite tomato germplasm is of great significance to breeding programs.

RESUMOMurchas vasculares em tomateiro constituem importante grupo de doenças incitadas por patógenos habitantes de solos, com destaque para Fusarium oxysporumf. sp. lycopersici, que ocasiona perdas significativas de produção. A introgressão de genes que expressam resistência é a principal medida de controle, mas, devido à rápida emergência de raças que suplantam a resistência, vem aumentando a importância do biocontrole, em integração com o controle genético. Objetivou-se avaliar a capacidade de isolados de rizobactérias, especialmente do gênero Bacillus, como agentes de biocontrole da murcha de fusário em tomateiro. O ensaio de laboratório consistiu na verificação da habilidade de os isolados atuarem como inibidores de crescimento micelial, além da detecção de genes envolvidos na expressão de polipeptídios de ação antimicrobiana. Em casa-de-vegetação, o ensaio foi composto por sementes microbiolizadas e adição, ao solo, de suspensão de propágulos de cada rizobactéria, no momento do transplantio das mudas de tomateiro. Todos os isolados de rizobactérias apresentaram controle variável do patógeno in vitro. Os isolados UFG-07 e UFG-10, com alta similaridade a Bacillus subtilis e Bacillus circulans, destacaram-se na supressão da doença. Resultados da PCR detectaram genes-alvo para expressão de polipeptídios, o que reforça a hipótese da ação de substâncias antimicrobianas no biocontrole.

ABSTRACTVascular wilting in tomato plants constitutes an important group of diseases incited by soil inhabiting pathogens, especially Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, that causes significant production losses. The introgression of genes that express specific resistance is considered the main control method, however, due to the rapid emergence of races that suppress resistance, biocontrol has been presented as an option to be integrated with genetic control methods. This study aimed at evaluating the ability of rhizobacteria isolates, especially from the Bacillus genus, as biological control agents of Fusarium wilt in tomato plants. The laboratory assay was carried out to verify the ability of the isolates in acting as inhibitors of mycelial growth, besides detecting the genes involved in the expression of polypeptides with antimicrobial action. In the greenhouse, the assay comprised of microbiolized seeds and addition of a suspension of propagules of each rhizobacteria to the soil at the moment of transplanting the tomato seedlings. All the rhizobateria isolates showed variable control levels of the pathogen in vitro. The UFG-07 and UFG-10 isolates, with high similarity with Bacillus subtilis and Bacillus circulans, excelled in the disease suppression. PCR results detected target genes for expression of polypeptides, what reinforces the hypothesis of action of antimicrobial substances in biocontrol.

Um actinomiceto (Streptomyces setonii, isolado 'UFV-RD1'), obtido de rizosfera de planta sadia de tomateiro, foi selecionado dentre outros 117, como promissor agente de biocontrole de enfermidades da cultura. Em testes de antagonismo in vitro contra patógenos do tomateiro, o isolado 'UFV-RD1' foi incapaz de inibir o crescimento de bactérias (Pseudomonas syringae pv. tomato, Ralstonia solanacearum, Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, Xanthomonas campestris pv. vesicatoria) mas inibiu a germinação de conídios de alguns fungos (Alternaria solani, Phytophthora infestans, Corynespora cassiicola, Stemphylium solani). Em ensaios de biocontrole experimental in vivo, em casa de vegetação, o actinomiceto foi efetivo em reduzir a severidade de sintomas no caso de patógenos fúngicos e bacterianos testados como desafiantes. A campo, quando A. solani e P. infestans ocorreram naturalmente, as plantas originárias de sementes microbiolizadas com propágulos da estirpe 'UFV-RD1' exibiram sintomas menos severos que as plantas controle para o caso da pinta preta. O agente de biocontrole é promissor para futuros protocolos de manejo integrado, como forma de reduzir a quantidade de defensivos utilizados.

An actinomycete (Streptomyces setonii, isolate 'UFV-RD1'), isolated from the rhizosphere of a healthy tomato plant was selected out of 117 as a promising biocontrol agent for tomato diseases. In in vitro antagonism tests against tomato pathogens, the isolate 'UFV-RD1' was unable to inhibit growth of bacterial pathogens (Pseudomonas syringae pv. tomato, Ralstonia solanacearum, Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, Xanthomonas campestris pv. vesicatoria) but inhibited conidium germination of fungi (Alternaria solani, Phytophthora infestans, Corynespora cassiicola, Stemphylium solani). Experimental biocontrol assays in a greenhouse indicated that the actinomycete was effective for reducing symptom severity in the case of bacteria and fungi tested as challenging pathogens. In field trials, when A. solani and P. infestans spontaneously occurred, plants resulting from seeds microbiolized with propagules of isolate 'UFV-RD1' showed less severe symptoms in the case of early blight. Therefore, the biocontrol agent is considered a good choice tobe included in future protocols of disease integrated management as a way to reduce defensive use.

A cultura do tomate demanda de um elevado número de aplicação de agrotóxicos, os quais podem ser perigosos tanto para o ambiente como para o homem. Assim, esse trabalho visa avaliar a eficácia da actinobactéria Nocardioides thermolilacinus, estirpe SON-17, como agente de biocontrole de doenças do tomateiro quando dispensado no filoplano de plantas. Inicialmente, a potencialidade foi checada in vitro contra Alternaria solani, Corynespora cassiicola, Phytophthora infestans, Pseudomonas. syringae pv. tomato, Xanthomonas campestris pv. vesicatoria. A estirpe SON-17 não inibiu o crescimento das bactérias, mas inibiu a germinação de esporos fúngicos. No ensaio em casa de vegetação, quando plantas de tomate foram atomizadas com suspensão de propágulos de SON-17 e quatro dias após inoculadas com patógenos desafiantes, o antagonista foi hábil em reduzir a severidade de A. solani, S. solani, C. cassiicola, X. campestris pv. vesicatoria e P. syringae pv. tomato. Em condições de campo, quando o actinomiceto foi dispensado semanalmente por atomização, a severidade da pinta preta foi reduzida em comparação com o controle. A estirpe SON-17 deve ser melhor investigada como agente de biocontrole de doenças do tomateiro.

Tomato needs a large number of applications of pesticides, which can be dangerous both for the environment and for humans. This paper aimed to evaluate the efficiency of actinobacteria Nocardioides thermolilacinus, strain SON-17, as a biocontrol agent for tomato diseases when delivered to the phylloplane of tomato plants. In a first approach, its in vitro antagonistic potential was checked against the pathogens Alternaria solani, Corynespora cassiicola, Phytophthora infestans, Pseudomonas. syringae pv. tomato, Xanthomonas campestris pv. vesicatoria. Strain SON-17 did not inhibit growth of bacterial pathogens but inhibited spore germination of the fungal ones. In greenhouse assays, when tomato plants were sprayed with a propagule suspension of SON-17 and four days later inoculated with challenging pathogens, the agent was able to reduce disease severity in the case of the pathogens A. solani, S. solani, C. cassiicola, X. campestris pv. vesicatoria and P. syringae pv. tomato. In field trials, when actinomycete was weekly applied by spraying, the severity of early blight was reduced in comparison with the controls. Strain SON-17 deserves further investigation as a biocontrol agent for tomato diseases.