Resumo: As bactérias promotoras de crescimento na agricultura tornaram-se uma ferramenta importante para melhorar o desempenho e a produtividade das culturas em face das mudanças climáticas e da deterioração das condições do solo. Bacillus simplex é um ingrediente ativo recentemente desenvolvido para a promoção do crescimento de milho e soja no Brasil. Este estudo comparou três protocolos para quantificar unidades formadoras de colônias de B. simplex no produto inoculante e também os efeitos do tratamento de sementes com quatro concentrações do inoculante à base de B. simplex sobre o peso seco da raiz e da parte aérea, o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) e a produtividade de plantas de milho e soja. Ensaios de campo foram realizados em quatro locais diferentes para cada cultura, em Mato Grosso do Sul e Paraná para milho, e em Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Paraná para soja. O desempenho das quatro concentrações de B. simplex foi comparado a um inoculante à base de Azospirillum brasilense, a um tratamento de sementes com polímero e também ao controle não tratado. Os resultados mostraram que o método oficial MAPA para quantificação de microrganismos em inoculantes recuperou o maior número de colônias de B. simplex. No entanto, todos os três métodos de quantificação avaliados recuperaram mais de 100 milhões de unidades formadoras de colônias por mL (108 UFC.mL-1). Os resultados de campo mostraram que o inoculante de B. simplex, em geral, aumentou a produtividade de milho e soja tanto ou mais quanto o produto de A. brasilense e que o tratamento de sementes com polímero não teve impacto na produtividade. O efeito do tratamento sobre o peso da raiz e da parte aérea, e NDVI, foi inconsistente. Esta pesquisa mostrou que B. simplex é quantificável pelos três métodos avaliados e que pode aumentar a produtividade de milho e soja. O inoculante à base de Bacillus simplex tem potencial para se tornar amplamente utilizado no Brasil.

Abstract: Growth-promoting bacteria in agriculture have become an important tool to improve crop performance and productivity in the face of climate change and deteriorating soil conditions. Bacillus simplex is a recently developed active ingredient for the growth promotion of corn and soybean in Brazil. This study compared three methods to quantify B. simplex colony-forming units in the inoculant product and evaluated the treatment effects of four different concentrations of a B. simplex-based inoculant on corn and soybean root and shoot dry weight, the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), and yield. Field trials were performed at four different locations for each crop, in Mato Grosso do Sul and Paraná for corn, and in Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, and Paraná for soybean. The performance of B. simplex was compared to an Azospirillum brasilense-based inoculant, a polymer seed treatment, and untreated controls. The results showed that the official MAPA method for quantifying microbes in inoculants recovered the highest number of B. simplex colonies. However, all three evaluated quantification methods recovered over 100 million colony-forming units per mL (108 CFU.mL-1). The field results showed that the B. simplex inoculant generally increased corn and soybean yields as much or more as the A. brasilense product and that the polymer seed treatment had no impact on yield. The treatment effect on root and shoot weight, and NDVI, was inconsistent. This research shows that B. simplex is quantifiable with three different methods and that it can improve yield in corn and soy. The Bacillus simplex-based inoculant has the potential to become widely used in Brazil.

RESUMO tenocarpella maydis é um dos principais fungos que se associam às sementes de milho, sendo um dos agentes causais da podridão do colmo e da espiga, que ocasiona perdas consideráveis em regiões produtoras desta cultura no Brasil. O referido organismo tem sido enquadrado como uma praga sujeita a padronização sanitária em programas de certificação de sementes vigentes no país. O objetivo nesse trabalho foi avaliar a taxa de transmissão do referido fungo a partir de sementes de milho infectadas. As sementes foram inoculadas com dois isolados pelo método de condicionamento fisiológico no qual as sementes são mantidas em contato com colônias do fungo por 24 (P1), 48 (P2), 72 (P3) e 96 (P4) horas. Foram utilizadas duas cultivares, uma suscetível (C1) e outra moderadamente resistente (C2) e o ensaio conduzido em duas temperaturas (20 e 25 ºC). As sementes inoculadas foram distribuídas individualmente em copos plásticos contendo substrato. As plantas foram avaliadas diariamente quanto ao estande e aparecimento de sintomas em pós-emergência. Com base em sementes mortas, as taxas de transmissão alcançaram o percentual máximo de 90,5% para o potencial de inóculo P4, sendo esta taxa mais alta do que as alcançadas pelas taxas de transmissão para infecção sintomática e assintomática em plantas emergidas. Em relação à taxa de transmissão total, observou-se a transmissão do patógeno em todos os potenciais de inóculo, variando estes valores entre 25% para C2 no potencial P1 sob temperatura de 20 ºC e 93% para C2 no potencial P3 sob temperatura de 25 ºC.

ABSTRACT tenocarpella maydis is one of the main fungi associated with maize seeds, being a causative agent of stalk and ear rot, a disease which causes considerable losses for crop-producing regions in Brazil. The organism is considered to be a pest, subject to sanitary standardisation in current programs of seed certification in the country. The aim of this study was to evaluate the transmission rate of the fungus from infected maize seeds. Seeds were inoculated with two isolates using a method of physiological conditioning, in which the seeds are kept in contact with colonies of the fungus for 24 (P1), 48 (P2), 72 (P3) and 96 (P4) hours. Two cultivars were used, one susceptible (C1) and one moderately resistant (C2), and the trial carried out at two temperatures (20 ºC and 25 ºC). The inoculated seeds were distributed individually into plastic cups containing substrate. The plants were evaluated daily for stand and the appearance of post-emergent symptoms. Based on the number of dead seeds, transmission rates reached a maximum of 90.5% at the P4 inoculum potential, this rate being greater than transmission rates achieved for symptomatic and asymptomatic infection in emerged plants. For the total transmission rate, transmission of the pathogen was seen at all inoculum potentials; these values varying from 25% for cultivar C2 at potential P1 and a temperature of 20 ºC, to 93% for cultivar C2 at potential P3 and a temperature of 25 ºC.

Sclerotinia sclerotiorum causador do "mofo branco" na cultura da soja, é responsável por redução da produção e contaminação do solo. A introdução e disseminação da doença podem se dar pelo uso de sementes contaminadas com escleródios e por sementes infectadas pelo micélio. A qualidade das sementes deve ser monitorada por testes de sanidade antes da semeadura. Neste estudo foram utilizadas técnicas de PCR convencional e quantitativo para avaliar a viabilidade de uso das mesmas para a detecção de S. sclerotiorum em amostras de sementes de soja artificialmente e naturalmente infectadas. Para isso, as sementes foram inoculadas usando a técnica do condicionamento osmótico por 0, 24, 48 e 72 horas de contato das sementes com a colônia do fungo e misturadas à sementes sadias gerando incidência de 1, 2, 10, 20 e 100% para cada tempo de incubação. A técnica de cPCR foi sensível para detectar S. sclerotiorum em amostras com, no mínimo, incidência de 1% inoculadas por 72 horas, enquanto que com o qPCR foi possível detectar o patógeno em todas as combinações incidência/potencial de inóculo. A PCR convencional foi capaz de detectar 0,25% de incidência de S. sclerotiorum em lotes de sementes de soja naturalmente infectados adicionando-se uma etapa de pré-incubação das sementes.

Sclerotinia sclerotiorum, the etiological agent of the "white mould" in soybean, is responsible for severe losses in this crop and soil contamination. The introduction and dissemination of the disease can made through the use of seed lots contaminated with sclerotia and by seeds infected by mycelium. Therefore, seed health quality is one aspect to be monitored by means of health testing before to sowing time. In this study conventional and quantitative PCR techniques were used to assess their viability to detect S. sclerotiorum in artificially and naturally infected soybean seed samples. For that, seeds were inoculated by osmotic conditioning technique for 0, 24, 48 and 72 hours of contact of the seed with the fungal colony and mixed with healthy seeds generating incidence levels of 1, 2, 10, 20 and 100% for each incubation time. The cPCR was sensitive to detect S. sclerotiorum in samples with at least incidence 1% inoculated for 72 hours while the qPCR detected the pathogen in all incidence/inoculum potential combinations. The conventional PCR was able to detect 0.25% of the incidence of S. sclerotiorum in soybean seed lots naturally infected added a preincubation step.

Stenocarpella maydis e Stenocarpella macrospora, espécies causadoras de manchas foliares, podridões em plantas e grãos ardidos de milho, podem ser transportadas e dispersas para áreas produtoras através das sementes. O objetivo foi transformar isolados de espécies de Stenocarpella com GFP e DsRed e correlacionar diferentes potenciais de inóculo com o efeito causado pela presença desses patógenos nos tecidos de sementes de milho. Os isolados foram transformados por meio da introdução dos genes nos seus núcleos, empregando a técnica de transformação de protoplastos. Sementes foram inoculadas pelo método de condicionamento osmótico com isolados transformados e não transformados, com diferentes tempos de exposição das sementes a estes isolados, caracterizando os potenciais de inóculo, P1 (24 h), P2 (48 h), P3 (72 h) e P4 (96 h). As sementes inoculadas, com isolados transformados expressando GFP e DsRed, de ambas as espécies, elucidaram por meio das intensidades das fluorescências emitidas, a capacidade desses organismos de causarem infecção e colonização em diferentes potenciais de inóculo, tendo P3 e P4, provocado as maiores intensidades de fluorescência pelas colonizações dos patógenos. Um abrangente e abundante crescimento micelial nas estruturas colonizadas das sementes foi observado nos potenciais P3 e P4, por meio da MEV.

Stenocarpella maydis and Stenocarpella macrospora species causing leaf spots and stem and ear rots, can be transported and disseminated between cultivating areas through seeds. The objective was to transform isolates of species of Stenocarpella with GFP and DsRed and to correlate different inoculum potentials with the effect caused by the presence of these pathogens in the tissues of maize seeds. The isolates were transformed with introduction of the genes in their nuclei, employing the technique of protoplast transformation. Seeds were inoculated by osmotic conditioning method with transformed and not transformed isolates, with different periods of exposition of seeds to those isolates, characterizing the inoculum potentials, P1 (24 h), P2 (48 h), P3 (72 h) and P4 (96 h). The seeds inoculated with isolates expressing GFP and DsRed in both species elucidated by means of the intensities of the emitted fluorescence, the ability of those organisms to cause infection and colonization in different inoculum potentials. The potentials P3 and P4 caused the highest levels of emitted fluorescence for the colonization by both pathogens. A comprehensive and abundant mycelial growth in the colonized seed structures were well visualized at potential P3 and P4 by means of SEM.

Sementes de milho infectadas por Stenocarpella macrospora podem ocasionar podridão do colmo e da espiga e manchas foliares. A transmissão deste patógeno por meio de sementes pode variar de acordo com a cultivar, as condições climáticas e a virulência do patógeno, entre outros fatores. O objetivo foi avaliar a taxa de transmissão de S. macrospora a partir de sementes das cultivares de milho C1-RB9308YG e C2-RB9108, infectadas artificialmente e cultivadas sob duas temperaturas (20 ºC e 25 ºC). A inoculação das sementes foi realizada pelo método de condicionamento osmótico, por 24 (potencial de inóculo - P1), 48 (P2), 72 (P3) e 96 (P4) horas. Após a inoculação, 25 sementes foram distribuídas, individualmente, em copos plásticos contendo substrato, com 4 repetições por tratamento. Ao final de 28 dias de avaliações diárias, todas as plantas foram analisadas para a presença do patógeno por métodos biológicos e algumas, amostradas ao acaso, por Bio-PCR. As porcentagens máximas de morte em pré-emergência de sementes/plântulas foram de 74,5% e 82,5%, para P3 e P4, respectivamente. A maior taxa de transmissão total do referido patógeno neste estudo foi de 85,8%, ocorrida no potencial de inóculo mais elevado (P4) em sementes da cultivar C1, cultivadas na temperatura de 20 ºC.

Maize seeds infected by Stenocarpella macrospora can cause stalk and ear rot and leaf spot. Transmission of this pathogen through seeds may vary according to the cultivar, climatic conditions, and virulence of the pathogen among other factors. The aim of this study was to assess the transmission rate of S. macrospora from seeds of the maize cultivars C1-RB9308YG and C2-RB9108 using artificially infected seeds grown under two temperatures (20 ºC and 25 ºC). Seeds were inoculated by the osmotic conditioning method for 24 h (inoculum potential - P1), 48 h (P2), 72 h (P3) and 96 h (P4). After inoculation, 25 seeds were distributed individually in plastic cups with substrate, with 4 replicates per treatment. At the end of twenty-eight days of daily assessments, all plants were analyzed for the presence of the pathogen by biological methods, and some were sampled at random and analyzed Bio-PCR. The maximum percentages of dead seeds/seedlings in pre-emergence were 74.5% and 82.5% for P3 and P4, respectively. The highest total rate of transmission of the pathogen under study was 85.8% for seeds of the cultivar C1 at the highest inoculum potential (P4), grown at the temperature of 20 ºC.

A associação do fungo Stenocarpella maydis com sementes de milho pode comprometer a germinação de sementes e o vigor das plântulas. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos causados por S. maydis sobre a qualidade das sementes de milho bem como no seu desenvolvimento inicial. Para avaliar tais efeitos, sementes de milho cultivares RB9308YG (C1) e RB9108 (C2), foram inoculadas com dois isolados de S. maydis, pelo método de condicionamento osmótico por 24(P1), 48(P2), 72(P3) e 96 horas (P4). O cultivo foi realizado em câmara de crescimento vegetal, sob temperaturas de 20 °C e 25 °C e avaliadas diariamente até 28 dias após a emergência. Avaliou-se a germinação, incidência do fungo, condutividade elétrica, índice de velocidade de emergência (IVE), estande inicial e final e peso de matéria seca. Foi observado que, quanto maior o tempo de exposição das sementes à colônia fúngica, maiores foram os efeitos negativos destes organismos em sementes e plântulas. S. maydis causou redução no vigor das sementes, na velocidade de emergência das plântulas, no estande final e no desenvolvimento inicial das plântulas de milho.

The association of the fungus Stenocarpella maydis with corn seed may cause a reduction of seed germination and vigor of the emerged seedlings. This work was carried out in order to evaluate the effects of S. maydis on corn seed quality as well as on its early development. To evaluate such effects, seeds of cultivars RB9308YG (C1) and RB9108 (C2) were inoculated by the osmotic conditioner technique with two S. maydis isolates for 24(P1), 48(P2), 72(P3) and 96 hours (P4). Plants were grown in a room chamber at 20 °C and 25 °C and daily assessed until 28 days after emergence. Seed germination, incidence of S maydis, electrical conductivity, speed of emergence index (SEI), initial and final seedling population and dry weight of emerged plants, were assessed. The longer the exposition times of the seeds to the fungal colony, the more severe negative effects of the pathogens on seed vigor were observed. S. maydis caused reduced seed vigor in the speed of seedling emergence in the final stand and early development of corn seedlings.

No período pós-colheita, a qualidade das sementes de milho é influenciada por diversos fatores importantes, entre os quais: presença de microrganismos nocivos, tratamento químico, genótipo da espécie hospedeira e condições de armazenamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho das sementes dos híbridos de milho 2B 688 e 2B 710, com alta incidência de Fusarium verticillioides, mediante tratamento das sementes com misturas dos fungicidas pyraclostrobin+tiofanato metílico (50 mL i.a. 100 Kg-1 de sementes) e carbendazim+thiram+ micronutrientes (100 mL i.a. 100 Kg-1 de sementes), durante seis meses de armazenamento. As avaliações de desempenho das sementes foram realizadas aos 0, 30, 60, 90, 120 e 180 dias após o início do ensaio. Foram avaliados: incidência de F. verticilliodes; qualidade fisiológica; germinação; vigor; estande; índice de velocidade de emergência; e peso de matéria seca. Verificou-se que o tratamento das sementes, com ambas as misturas, foi eficiente em assegurar a qualidade fisiológica das sementes, de ambos os genótipos e reduzir a incidência de F. verticillioides nas sementes tratadas. Pelas análises de contrastes entre os tratamentos fungicidas, dentro de cada época avaliada e de cada tratamento, em comparação à testemunha, ao longo do período de armazenamento, foram verificados evidentes benefícios às sementes, após o tratamento fungicida.

At post-harvest period, quality of corn seeds may be influenced by several important factors such as: presence of harmful microorganisms, chemical treatments, host species genotype and storage conditions. The objective of this study was to evaluate the performance of corn seeds, hybrids 2B 688 and 2B 710, with high incidence of fungus Fusarium verticillioides and treated with mixtures of fungicides thiophanate-methyl + pyraclostrobin (50 mL a.i .100 kg-1 of seeds) and carbendazim + thiram + micronutrients (100 mL a.i .100 kg-1 of seeds) during six months storage. Performance assessments of seeds were carried out at 0, 30, 60, 90, 120, and 180 days storage. The incidence of F. verticillioides, as well as physiological quality, germination, vigor, stand of plants, emergence speed index, and dry matter weight were assessed. It has been verified that seed treatment with fungicide mixtures was efficient for ensuring seed physiological quality of both genotypes and to reduce incidence of F. verticillioides on treated seeds. By contrast, analysis between treatments with fungicides, within each period assessed and each treatment as compared to control along storage period was verified clear benefits on emergence of seeds after treatment with fungicides.

O fungo Sclerotinia sclerotiorum, agente etiológico da doença conhecida como mofo branco em diversas culturas de importância econômica, tais como feijão, soja e algodão, é comumente disseminado através de sementes e capaz de causar perdas elevadas na qualidade das sementes e na produtividade dessas espécies. Neste trabalho, o objetivo foi avaliar os efeitos de diferentes potenciais de inoculo inicial desse fungo nas sementes de feijão usando dois isolados do fungo e dois genótipos de feijão (Pérola e Ouro Negro) artificialmente inoculados. As sementes foram semeadas em solo e o cultivo foi conduzido em condições ambientais controladas, favoráveis ao desenvolvimento da doença mofo branco. As variáveis analisadas foram: germinação; sanidade; índice de velocidade de emergência; estande inicial e final; e massa seca da parte aérea e da raiz. Constatou-se que, com o aumento do potencial de inóculo nas sementes, houve redução gradual dos valores de germinação, índice de velocidade de emergência, estandes e comprimento e massa seca de parte aérea e raiz. Estes resultados evidenciam a importância do potencial do inóculo inicial de S. sclerotiorum associado às sementes de feijão, tanto na disseminação do patógeno quanto nos danos diretos causados no campo, reduzindo o potencial produtivo das plantas emersas.

The fungus Sclerotinia sclerotiorum, causal agent of white mold disease on several economically important crops, such as bean, soybean, and cotton, is commonly disseminated through seeds and can cause high losses on their quality and in productivity of these species. The aim of this study was assessing the effects of different initial inoculums potentials of this fungus on common bean seeds using two different strains of the fungus and two genotypes of common beans (Pérola and Ouro Negro) artificially inoculated. Seeds were sown on soil and the cultivation was performed under controlled environmental conditions favorable to development of the white mold disease. Variables assessed were: germination; seed health; emergence speed index; initial and final seedling number; and dry weight of aerial parts and roots. It was found that with the gradual increase in inoculum potential in the seeds also occurred gradual reduction in the values of: germination; emergence speed index; seedling stand; and length and dry mass of aerial parts and roots. These results show the importance of initial inoculum potential of S. sclerotiorum present in common bean seeds, as much in disseminating the pathogen as on direct damages caused in field by reducing productive potential of the emerged plants.

Sementes de milho infectadas por Stenocarpella são importantes fontes de inóculo para a introdução e disseminação da podridão do colmo e da espiga e mancha foliar de macrospora em campos de produção. O uso de sementes sadias constitui uma importante estratégia para o controle preventivo dessas doenças. A disponibilidade de métodos rápidos para a detecção desses fungos em análises de rotina é uma das dificuldades em programas de controle de qualidade de sementes de milho, já que o método utilizado demanda longo tempo e sua identificação é bastante subjetiva. O objetivo desse trabalho foi investigar o uso da técnica PCR para a detecção desses patógenos em sementes de milho. Para isto sementes de milho inoculadas com S. maydis foram misturadas a sementes sadias de modo que formassem lotes com incidências de 100, 20, 10, 2, 1 e zero%. O par de primers utilizado para detectar S. maydis foi capaz de detectar o máximo de 2% de incidência, todavia os primers não foram suficientes para diferenciar as duas espécies.

Maize seeds, infected by Stenocarpella species, are important sources of inoculum for the introduction and dissemination of stalk and ear rot and macrospore leaf spot diseases. The use of healthy seeds is an important strategy for the preventive control of these diseases. However, one of the difficulties in the health quality control programs for maize seeds is the availability of a reliable and quick method for detecting these fungi during routine seed analyses. Therefore, the objective of the present study was to investigate the possibility of using the PCR technique as an alternative method for accurately detecting these pathogens in maize seed samples. Maize seeds were kept in contact with S. maydis colonie developed in PDA media containing mannitol at -1.4 MPa for 72 h. The seed samples used in this study were prepared with infected seeds at incidences of 100, 20, 10, 2, 1 and zero %.The primers used were able to detect S. maydis fungi in association with seeds with a maximum of 2% , however those primers were not able to differentiate between the two species.

A ramulose é uma importante doença do algodoeiro que causa danos na parte aérea e compromete a formação de capulhos. Os sintomas podem ser observados desde manchas necróticas nas folhas e pecíolo, morte da gema apical, nanismo e superbrotamento. Nesse trabalho, comparou-se alguns métodos de inoculação de Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides considerando a aplicação do inóculo em diferentes locais e estádios fenológicos da planta. O objetivo foi estabelecer um método de inoculação que reproduzisse, com segurança, os sintomas típicos da ramulose. A inoculação foi realizada em plantas da linhagem NU 15 nos estádios V0, V2 e B1. Aplicou-se a suspensão de conídios na concentração 10(6) conídios mL-1 em três locais na planta: toda a parte aérea; toda a parte aérea, exceto a gema apical, e somente a gema apical. Verificou-se que o método mais adequado para reproduzir os sintomas da ramulose foi a aplicação de inóculo em toda a planta no estádio fenológico V2. A inoculação somente na gema apical não foi suficiente para reproduzir os sintomas da doença.

Ramulosis, caused by Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides, is one of the most devastating diseases for cotton crops causing severe losses in Brazil. In addition to damping off and necrotic leaf spots, the disease also causes dwarfism, internodes shortening, apical blight and multiple sprouting of branches. In this study, the objective was to compare several methods of inoculating C. gossypii var. cephalosporioides in cotton, considering different growth stages and locations of inoculum deposition, aiming to reproduce the typical symptoms of the disease under controlled conditions. Inoculation was performed by applying an inoculum suspension of 10(6) conidia mL-1 on plants at phenological growth stages of V0, V2, and B1, placing the inoculum to the whole plant, to apical shoot, and to the whole plant except for the apical shoot. We verified that the most appropriate method for inoculation was in plants at the V2 growth stage with the application of inoculum to the whole plant. Inoculation of only the apical shoot was insufficient to reproduce the symptoms of ramulosis.