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Compostos voláteis de fungos conidiais sapróbios da Amazônia Meridional no controle in vitro de fitopatógenos

Volatile compounds of saprobic conidial fungi from Southern Amazonia for in vitro control of phytopathogens

RESUMO

Estudos sobre compostos orgânicos voláteis (COVs) produzidos por fungos conidiais sapróbios da Amazônia (FCSA) ainda são inexistentes. Assim, verificou-se a produção de COVs de FCSA e, seu potencial no controle de fitopatógenos in vitro. Utilizou-se os FCSA Beltrania rhombica, Brachysporiella sp., Dictyochaeta sp., Gonytrichum sp. e avaliou-se a produção de COVs através da germinação e viabilidade de esporos dos fitopatógenos e, crescimento micelial, conforme metodologias de (2) e (10), com adaptações. Houve redução de germinação de esporos de Colletotrichum musae (63,56%) frente à exposição a B. rhombica, Brachysporiella sp. (86,66%), Dictyochaeta sp. (79,68%) e Gonytrichum sp. (85,71%). Os fitopatógenos C. truncatum, C. musae e Fusarium sp. quando expostos a COVs de Brachysporiella sp., Dictyochaeta sp. e Gonytrichum sp. apresentaram esporos inviáveis após 3 e 7 dias de exposição. Os COVs dos FCSA reduziram o índice de velocidade do crescimento micelial e inibiram o crescimento micelial de Sclerotinia sp. e S. sclerotiorum; bem como redução da produção de escleródios na exposição aos COVs de B. rhombica, B. gayanaa e D. fertilis. Conclui-se que os FCSA estudados apresentam produção de COVs, com potencial para o controle biológico de doenças de plantas.

Palavras-chave
Fungos decompositores; controle biológico; doenças de plantas

ABSTRACT

Studies on volatile organic compounds (VOC) produced by saprobic conidial fungi of the Amazonian region (SCFA) are still non-existent. Thus, the aim of this study was to investigate the production of VOC’s from SCFA and their potential for controlling phytopathogens in vitro. The SCFA Beltrania rhombica, Brachysporiella sp., Dictyochaeta sp. and Gonytrichum sp. were used and their production of VOC’s was evaluated through germination and viability of phytopathogen spores and their mycelial growth, following the methodologies of Botelho 2010 and Maia 2011, with modifications. There was a reduction in spore germination for Colletotrichum musae (63.56%) after exposure to B. rhombica, Brachysporiella sp. (86.66%), Dictyochaeta sp. (79.68%) and Gonytrichum sp. (85.71%). When the phytopathogens C. truncatum, C. musae and Fusarium sp. were exposed to VOC from Brachysporiella sp., Dictyochaeta sp. and Gonytrichum sp., their spores were unviable after 3 and 7 days of exposure. The VOC’s from SCFA reduced the mycelial growth rate index and inhibited the mycelial growth of Sclerotinia sp. and S. sclerotiorum, besides reducing sclerotia production after exposure to VOC’s from B. rhombica, B. gayanaa and D. fertilis. We concluded that the studied SCFA showed VOC production, with potential for the biological control of plant diseases.

Keywords
Decomposer fungi; biological control; plant diseases

Fungos conidiais sapróbios podem ser obtidos a partir de matéria orgânica em decomposição, colaborando com a renovação e reciclagem de matéria orgânica em decomposição. Quanto mais hostil o ambiente de onde o fungo foi recuperado, maiores as chances de sobrevivência do agente de biocontrole no agroecossistema. Trabalhos de prospecção da biodiversidade fúngica do semiárido, identificaram diversos fungos sapróbios de serrapilheira de diversas florestas da caatinga do Nordeste (6;7).

Estes fungos têm recebido uma atenção especial como potenciais indutores de resistência e agentes de controle biológico. A ação dos agentes de controle biológico é baseada em diferentes mecanismos envolvendo produção de antibióticos voláteis e não voláteis, competição por espaço e nutrientes, produção de enzimas hidrolíticas e micoparasitismo. Como não produzem toxinas, não são capazes de causar doença e podem, portanto, atuar como indutores de resistência de plantas contra fitopatógenos (66 Fialho, M.B.; Toffano, L.; Pozzobon, M.; Pedroso, F.A.; Pascholati, S.F. Volatile organic compounds produced by Saccharomyces cerevisiae inhibit the in vitro development of Guignardia citricarpa, the causal agent of citrus black spot. World Journal of Microbiology and Biotechnology, Amsterdam, v.26, n.5, p.925-932, 2010.).

Compostos orgânicos voláteis antimicrobianos recebem pouca atenção quando comparado ao antagonismo causado por substâncias difusíveis. No entanto, novos trabalhos tem focado atenção nestes produtos do metabolismo, que se apresentam na forma gasosa ou possuem alta pressão de vapor. Desta forma, em condições normais são liberados da célula. Esses compostos possuem baixa massa molecular e podem pertencer a diversas classes químicas tais como álcoois, aldeídos, cetonas, ésteres, lactonas, terpenos e compostos de enxofre (33 Chaurasia, B.; Pandey, A.; Palni, L.M.S.; Trivedp, I.; Kumar, B.; Colvin, N.; Diffusible and volatile compounds produced by an antagonistic Bacillus subtilis strain cause structural deformations in pathogenic fungi in vitro. Microbiological Research, Amsterdam, v.160, p.75-81, 2005., 1919 Tarkka, M.T.; Piechulla, B. Aromatic weapons: truffles attack plants by the production of volatiles. The New Phytologist, London, v.175, p.381-383, 2007., 2020 Wheatley, R.E. The consequences of volatile organic compound mediated bacterial and fungal interactions. Antonie van Leeuwenhoek, Dordrecht, v.81, p.357-364, 2002.).

Estudos sobre fungos conidiais sapróbios envolvem geralmente caráter taxonômico Peitl (1414 Peitl, D.C.; Grecco, C.R.M.; Balbi-Peña, M.I.; Sumida, C.H.; Oliveira, C.L.L.G.; Santiago, D.C.; Kajiwara, V. Doses de filtrados de Myrothecium sp. na germinação de ascósporos de Sclerotinia sclerotiorum. In: Congresso Brasileiro de Fitopatologia, 47°., 2014, Londrina. Anais :Tropical Plant Pathology.2014) e, na região Amazônica as pesquisas estão intensificadas, por se tratar de área com ampla diversidade de espécies. Entretanto, estudos da bioprospecção de compostos orgânicos voláteis emitidos pelos FCSA no controle de doenças de plantas são escassos. Neste contexto, avaliou-se a produção de compostos orgânicos voláteis de FCSA e seu potencial no controle de fitopatógenos in vitro.

MATERIAL E MÉTODOS

Os fitopatógenos Aspergillus clavatus (Pier Antonio Micheli), Colletotrichum truncatum (Berk. & M.A. Curtis) (isolado LU2), Colletotrichum musae (Berk; Curtis), Fusarium sp. (Link ex Grey), Rhizoctonia solani (Ancient Greek), Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary (isolado soja) e Sclerotinia sp. (isolado feijão), foram obtidos da micoteca do Laboratório de Microbiologia/Fitopatologia da UFMT/Campus Sinop.

Os FCSA foram obtidos através de cultura direta de galhos e folhas retirados de áreas de Cotriguaçu/MT e do Cristalino/MT. Os fungos conidiais sapróbios Beltrania rhombica (Penzig)-CNMTf40, Brachysporiella sp. (All Fields) CNMTf41, Dictyochaeta sp. (S. Hughes & W.B. Kendr.) CNMTf42 e Gonytrichum sp. (Nees & T. Nees) CNMTf-43, foram preservados no Laboratório de Microbiologia/Fitopatologia da Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Sinop.

Inicialmente, os FCSA e os fitopatógenos foram cultivados em Batata-Dextrose-Ágar (BDA) por 20 dias, a 25±2° C, em fotoperíodo 12 horas. Na produção de compostos orgânicos voláteis dos FCSA, e esporulação dos fitopatógenos, foi adotada a metodologia proposta por Botelho (22 Botelho, A.O. Fatores envolvidos na supressividade de Meloidogyne exigua em cafeeiro: nova técnica para análise de compostos orgânicos voláteis tóxicos a fitonematoide. 2010. 98p. Tese (Doutorado em Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras.), com modificações. No frasco utilizado, com capacidade para 24 mL, colocou-se 14 mL de meio Ágar-ágar e dois mL de BDA e, um microtubo de 1,5 mL foi introduzido no meio até altura mediana. Dois discos (dois mm de diâmetro) foram retirados das bordas das culturas dos FCSA previamente cultivados, e colocados ao lado do microbubo em posições opostas. Em seguida o frasco foi tampado e vedado com Parafilm®. Como testemunha utilizou-se frasco sem a repicagem dos FCSA. Os frascos foram mantidos por sete dias, a 25 ± 2°C e, fotoperíodo de 12 horas. Um mL de suspensão de 104 esporos de A. clavutus, C. truncatum (isolado LU2), C. musae, Fusarium sp., foi introduzido no microtubo, com o auxílio de uma seringa. O oríficio foi vedado com fita adesiva e o frasco mantido em Demanda bioquímica de Oxigênio (BOD) a 25 ± 2°C e, fotoperíodo por 72 horas. Após este período retirou-se 500 μL da suspensão de esporos, da qual transferiu-se aproximadamente 10 μL para uma placa com meio BDA (90mm de diâmetro) a fim de verificar a viabilidade dos esporos. Posteriormente colocou-se em BOD a 25 ± 2°C com fotoperíodo, sendo avaliado diariamente o crescimento do fitopatógeno por um período de sete dias. Os resultados foram expressos em crescimento micelial positivo (+) e negativo (-). A estes resultados atribuiu-se nota 1 (+) e nota 0 (-) sendo agrupado para análise estatística. O restante do material foi acondicionado em tubo de ensaio para contagem de esporos germinados seguindo metodologia de Maia (1010 Maia, F.G.M; Armesto, C.; Zancan, W.L.A; Maia, J.B.; Abreu, M.S. de. Efeito da temperatura no crescimento micelial, produção e germinação de conídios de Colletotrichum spp. isolados de mangueira com sintomas de antracnose. Bioscience Journal, Uberlândia, v.27, n.2, p.205-210, 2011.), com adaptações. Para isto, contou-se 100 esporos com auxílio de uma lâmina para microscópico, considerando as quintuplicatas. Os esporos foram considerados germinados quando apresentaram tubo germinativo com 50% do seu comprimento. Após sete dias foi retirado o restante da suspensão de esporos adicionada ao microtubo, para desenvolver novos testes de viabilidade e, contagens de esporos germinados.

Para analisar o efeito dos compostos orgânicos voláteis produzidos por FCSA sobre S. sclerotiorum, Sclerotinia sp. e R. solani, adotou-se a metodologia de Rezende (99 Rezende, D.C.; Fialho, M.B.; Brand, S.C.; Blumer, S.; Pascholati, S.F. Antimicrobial activity of volatile organic compounds and their effect on lipid peroxidation and electrolyte loss in Colletotrichum gloeosporioides and Colletotrichum acutatum mycelia. African Journal of Microbiology Research, Piracicaba v.9, p.1527-1535, 2015.), com modificações. Placas de poliestireno (90 mm de diâmetro), divididas ao meio por um septo, receberam aproximadamente 10 mL de meio BDA em cada lado da placa. No centro do septo do lado da placa foi depositado o disco de micélio dos FCSA (8 mm) e as placas foram então vedadas e incubadas em BOD a 25±2°C, fotoperíodo por 72 horas. Após este período, foi aberto um orifício do lado oposto do FCSA e depositou - se um escleródio do fitopatógeno a ser analisado (S. sclerotiorum ou Sclerotinia sp.), ou microescleródio de R. solani, previamente produzidos em meio BDA. O oríficio foi selado com fita crepe adesiva e as placas mantidas a 25±2°C em BOD fotoperíodo. Após 24h avaliou-se o crescimento micelial em cm. O tratamento controle constituiu-se de placas contendo apenas BDA e os fitopatógenos. As avaliações foram realizadas diariamente, até que as colônias da placa testemunha atingissem a borda da placa. De posse dos dados de crescimento micelial determinou-e o índice de velocidade de crescimento micelial (IVCM) por meio da fórmula adaptada de (1313 Oliveira, J.A. Efeito do tratamento fungicida em sementes e no controle de tombamento de plântulas de pepino (Cucumis sativus L.) e pimentão (Capsicum annuum L.). 1991. 111p. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras.). O cálculo do percentual de inibição em comparação à testemunha foi obtido através da fórmula: I% = [(C1–C2)/C1]x100, onde I=% de inibição do patógeno; C1 = crescimento linear do patógeno na placa testemunha e C2 = crescimento linear (cm) do patógeno na placa tratamento.

Após 21 dias de incubação em BOD a 25°C, determinou-se a produção de escleródios Sclerotinia sp. e S. sclerotiorum por contagem direta e, a produção de microescleródios de R. solani. Para isso as placas de Petri foram divididas em quadrantes iguais partindo do disco micelial central, sendo demarcados com sinal negativo (-) para ausência de microescleródios e positivo (+) para presença dos mesmos. Uma escala para quantificação da presença de microescleródios na placa foi estabelecida sendo: (++++) nota 4, (+++) nota 3, (++) nota 2, (+) nota 1 e (-) ausente nota 0. Obteve-se a soma dos sinais positivos e realizou-se a média acrescida de arredondamento para obtenção dos resultados que foram submetidos à análise estatística. Todos os experimentos foram realizados em delineamento inteiramente casualizado (DIC) em quintuplicata.

A análise dos dados foi realizada com auxílio do programa Sisvar versão 4.6 segundo Ferreira (55 Ferreira, D.F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v.35, n.6, p.1039-1042, 2011.). Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) com transformação e quando significativo submetido ao teste de Scott Knott (55 Ferreira, D.F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v.35, n.6, p.1039-1042, 2011.), a 5% de significância.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Conforme as avaliações de germinação dos fitopatógenos quando expostos aos COVs emitidos pelos FCSA, houve inibição de germinação dos fitopatógenos (P≤0,05) (Tabela 1). No controle negativo de C. truncatum no terceiro e sétimo dia de avaliação a germinação foi de 40,51 e 58,74 %, respectivamente, com redução da germinação de esporos frente aos COVs de Brachyosporiella sp., Dictyochaeta sp. e Gonytrichum sp..

Tabela 1
Germinação em % de esporos de fitopatógenos submetidos a compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos conidiais sapróbios da Amazônia Meridional, após 3 e 7 dias de incubação.

Visto que na literatura não é possível encontrar o efeito de COVS produzidos por FCSA sobre a germinação de esporos de fitopatógenos, os resultados encontrados neste trabalho foram interessantes, pois demonstraram o efeito destes compostos frente a C. truncatum, um agente causal da antracnose em soja.

Com relação ao C. musae, observou-se que no 7° dia de estudo todos os COVS haviam reduzido a germinação: B. rhombica (14,20 %), Brachyosporiella sp. (3,20 %), Dictyochaeta sp. (2,60%) e Gonytrichum sp. (5,00 %). Para Fusarium sp. em contato com os COVS de B. Rhombica, apenas houve 33,60 % e 20,20 % de germinação de esporos, ao 3º e 7º dias de avaliação, respectivamente; Brachyosporiella sp. (30,40 % e 29,00 %), Gonytrichum sp. (23,40 % e 13,80 %) em relação ao controle negativo houve redução frente aos tratamentos ao 3º e 7º dias de avaliação.

Estudos comprovam a eficiência de diversas substâncias voláteis produzidas por plantas, fungos, bactérias e outros no controle de fitopatógenos, reduzindo a formação de esporos (1515 Pimenta, L. Compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos associados a madeira em decomposição e tóxicos a patógenos de importância florestal e agronômica. 2013. 70p. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras., 1919 Tarkka, M.T.; Piechulla, B. Aromatic weapons: truffles attack plants by the production of volatiles. The New Phytologist, London, v.175, p.381-383, 2007.).

A germinação de esporos é umas das fases mais delicadas do ciclo de vida dos fungos fitopatogênicos, pois o patógeno está muito vulnerável aos fatores ambientais (temperatura fora da faixa adequada, falta ou excesso de umidade), fungicidas, microrganismos antagônicos, nutricionais. Visto que, ainda não estabeleceu a relação parasitária com o hospedeiro. É nesta fase que no geral, atuam os principais fungicidas normalmente utilizados em pulverizações foliares (88 Kimati, H.; Amorim, L.; Rezende, J.A.M.; Bergamin Filho, A.; Camargo, L.E.A. Manual de fitopatologia: doenças das plantas cultivadas. 4.ed. Piracicaba: Agronômica Ceres, 2005. v.2, 663p.).

Observa-se nas médias gerais de germinação de esporos (Tabela 1) que os melhores tratamentos foram Brachysporiella sp., Dictyochaeta sp. frente a C. musae e Gonytrichum sp. frente Fusarium sp., respectivamente, onde houve redução da germinação em relação ao controle negativo.

Não houve viabilidade de esporos de A. clavatus confrontados com Dictyochaeta sp. aos 3 dias de incubação, entretanto, quando exposto por 7 dias, estes esporos apresentaram viabilidade (Tabela 2). Estes resultados demonstram que os COVs da Dictyochaeta sp. tem efeito sobre a viabilidade de A. clavatus e que esta interferência foi efetiva em um curto período de tempo. Portanto, este(s) composto(s) pode(m) ser usado(s) de forma protetiva, como algumas substâncias usadas comercialmente como Clorofenil, flurofenil, Triazol, fenil toliloximetil. Essas substâncias apresentam ação protetora ou de pré-penetração quando o fungicida inibe a germinação, impedindo a penetração do fungo nos tecidos do hospedeiro (1818 Santana, A.P.S. Produtos alternativos com atividade fungitóxica sobre patógenos da videira e para quebra da dormência de gemas. 2011. 90f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira.).

Tabela 2
Porcentagem de viabilidade (em %) de esporos de fitopatógenos, após exposição aos compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos conidiais sapróbios da Amazônia Meridional, após 3 e 7 dias de incubação.

Os compostos gerados por B. rhombica e Brachysporiella sp. reduziram a viabilidade de esporos de Fusarium sp. (Tabela 2) aos 3 dias (60 e 0% de crescimento micelial">60 e 0% de crescimento micelial, respectivamente). Entretanto os COVs produzidos por Gonytrichum sp. inviabilizaram o crescimento dos esporos nos dois períodos avaliados, mas a germinação dos esporos não foi afetada pelo COVs (Tabela 1). Assim, os resultados indicam a presença de compostos orgânicos voláteis com ação sobre a viabilidade dos esporos, mas sem alteração da germinação.

Para C. musae, a viabilidade dos esporos não diferiu estatisticamente entre si, frente aos COVs produzidos por B. rhombica e Gonytrichum sp.. Porém houve redução na viabilidade dos esporos frente aos COVs produzidos por Brachysporiella sp. e Dictyochaeta sp., em ambos os períodos avaliados.

Os esporos de C. truncatum frente aos compostos voláteis produzidos por Dictyochaeta sp. apresentaram o mesmo resultado nos dois dias analisados, porém com redução da viabilidade tanto ao 3° dia (20 %) como ao 7° dia (20 %) de incubação. Enquanto que frente a COVs de B. rhombica diferiu entre os dias avaliados, apresentando redução da viabilidade somente aos 3 dias (20 %) de incubação. Os COVs de Brachysporiella sp. e Gonytrichum sp., reduziram completamente a viabilidade dos esporos nos períodos avaliados.

Os COVs produzidos por Brachysporiella sp., Dictyochaeta sp. e Gonytrichum sp. que reduziram em 100% a viabilidade dos esporos de Fusarium sp., C. truncatum e C. musae, provavelmente apresentam ação residual ou ação protetora, sobre os esporos dos fitopatógenos.

No caso estes compostos orgânicos voláteis podem ser classificados como agentes preventivos. Apresentando ação protetora, pela inibição da germinação dos esporos e do crescimento micelial: esporos de C. truncatum frente aos COVs de Brachysporiella sp. e Gonytrichum sp. não apresentaram redução de germinação, porém apresentaram inviabilidade no crescimento micelial. C. musae frente aos compostos de B. rhombica, Brachysporiella sp., Dictyochaeta sp. Gonytrichum sp. apresentaram germinação de esporos reduzida e inviabilidade dos esporos. E para Fusarium sp., os compostos voláteis de Gonytrichum sp. reduziram a germinação e inviabilizaram o crescimento micelial. Portanto, sem germinação de esporos e crescimento micelial há o impedimento do fungo de penetrar e colonizar nos tecidos hospedeiros.

Os COVs produzidos pelos FCSA, frente a C. truncatum, C. musae e Fusarium sp., apresentaram efeito fungicida pois, possivelmente, foram absorvidos por estas células através do tubo germinativo ou penetraram diretamente à célula como os de contato inviabilizando estes fitopatógenos. Estes compostos são substâncias de baixa polaridade que possuem aproximadamente 20 átomos de carbono e que podem transpassar a membrana com facilidade e serem liberados na atmosfera ou no solo, na ausência de uma barreira de difusão. Além disso, podem ser espalhados rapidamente pelo movimento de solução aquosa e pelo fluxo em massa de água. Devido a estas características os COVs aumentam sua área de influencia e, então melhoram sua eficiência no controle de fitopatógenos (44 Dudareva, N.; Negre, F.; Nagegowda, D.A.; Orlova, I. Plant volatiles: recent advances and future perspectives. Critical Reviews in Plant Sciences, v.25, n.5, p.417-440, 2006. DOI:10.1080/07352680600899973
https://doi.org/10.1080/0735268060089997...
, 1515 Pimenta, L. Compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos associados a madeira em decomposição e tóxicos a patógenos de importância florestal e agronômica. 2013. 70p. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras.).

O uso de fungos no controle de doenças requer a inibição de germinação ou de algum estágio da doença ou do ciclo de vida do fitopatógeno (1616 Punja, Z.K.; Utkhede, R.S. Using fungi and yeasts to manage vegetable crop diseases. Trends in Biotechnology, Amsterdam, v.21, p.400-407, 2003.). Colaborando com os resultados apresentados neste trabalho, (1717 Pinto, E.A.M.F. Controle da mancha manteigosa com fungos sapróbios em cafeeiro. 2013. 72 p. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras.) utilizou fungos sapróbios na produção de compostos orgânicos voláteis no controle de mancha manteigosa causada por Colletotrichum gloeosporioides (Penz.), onde observou redução da taxa de esporulação.

No teste de produção de voláteis frente R. solani não houve diferença significativa no IVCM quando exposto aos COVs dos FCSA (Tabela 3), enquanto Sclerotinia sp. diferiu apresentando redução de IVCM, frente aos COVs dos FCSA Brachysporiella sp. (IVCM= 1,21), Gonytrichum sp. (IVCM= 1,22) e B. rhombica (IVCM= 1,23) em relação ao controle (IVCM= 1,44). S. sclerotiorum diferiu entre os tratamentos de COVs de Dictyochaeta sp. (IVCM= 1,11) e Brachysporiella sp. (IVCM=1,07) em relação ao controle (IVCM= 1,22).

Tabela 3
Índice de velocidade de crescimento micelial (IVCM) de diferentes fitopatógenos quando submetidos à exposição de compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos conidiais sapróbios da Amazônia Meridional (FCSA)

O fenômeno de estímulo e/ou inibição micelial e germinação de esporos fúngicos por compostos presentes na fase gasosa parece ser um evento multifuncional. Dependente de vários eventos somados, a vulnerabilidade das estruturas fúngicas aos compostos voláteis, está diretamente relacionada com o local onde estas estruturas estão inseridas (11 Alencar, M.S.R. Fungos sapróbios do semiárido nordestino para o controle de Alternaria solani em tomateiro. 2014. 84p. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Maringá, Maringá.).

Pesquisas indicam que compostos orgânicos voláteis ou de misturas artificiais de voláteis, apresentam promissora atividade no combate de uma ampla gama de patógenos fúngicos e bacterianos (1111 Mercier, J.; Smilanick, J.L. Control of green mold and sour rot of stored lemons by biofumigation with Muscodor albus. Journal of Biological Control, Orlando, v.32, p.401-407, 2005.). Wheatley (2020 Wheatley, R.E. The consequences of volatile organic compound mediated bacterial and fungal interactions. Antonie van Leeuwenhoek, Dordrecht, v.81, p.357-364, 2002.) estudou interações mediadas por voláteis entre uma ampla gama de fungos e bactérias de solo e demonstrou que os isolados fúngicos apresentaram o crescimento micelial estimulado em até 40% ou inibido em até 60%, dependendo do isolado bacteriano.

Os dados de PIC do crescimento micelial de R. solani, Sclerotinia sp. e S. sclerotiorum (Tabela 4) quando expostos aos COVS dos FCSA, foram significativos (P≤0,05%). Com relação a S. sclerotiorum, as menores porcentagens de inibição de crescimento micelial foi verificado frente a Gonytrichum sp. (0 %) seguido de B. rhombica (3,66 %), porém maior PIC foi frente a Brachysporiella sp. (72,25 %) seguido de Dictyochaeta sp. (47,34%).

Tabela 4
Percentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de fitopatógenos submetidos aos compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos conidiais sapróbios da Amazônia Meridional (FCSA)

Melo et al. (1212 Mello, F.E.; Peitl, D.C.; Sumida, C.H.; Calvo, N.S.; Araujo, F.A.; Balbi-Peña, M.I. Inibição de Xanthomonas vesicatoria por compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos sapróbios. Tropical Plant Pathology, Manaus, v.38, p.487, ago. 2012. Suplemento.), observaram que Xanthomonas vesicatoria (Doidge) submetida a compostos orgânicos voláteis produzidas pelos fungos sapróbios Dictyochaeta simplex (S. Hughes & W.B. Kendr.), Gonytrichum chlamydosporium (Barron & Bhatt), Stachybotrys globosa (Misra & Srivast), Curvularia inaequalis (Shear) e Volutella mínima (Hõhn) apresentaram inibições do crescimento bacteriano de 53,9; 54,7; 59,5; 60,9 e 77,6 %, respectivamente.

Para Sclerotinia sp. os maiores valores de PIC, foram para a exposição aos COVS de B. rhombica, Brachysporiella sp. e Gonytrichum sp. (PIC=50,37, 56,41 e 44,81%, respectivamente) (Tabela 4). A PIC foi reduzido para S. sclerotiorum frente a B. rhombica e Gonytrichum sp. (PIC= 3,66 e 0 %, respectivamente), entretanto Brachysporiella sp. e Dictyochaeta sp. proporcionaram PIC de 72,25 e 47,34 %, respectivamente.

A produção de escleródios de S. sclerotiorum e Sclerotinia sp., e microescleródios de R. solani (Tabela 5) diferiu estatisticamente entre os tratamentos (P≤ 0,05 %). Para Sclerotinia sp. não houve diferença significativa na produção de escleródios entre os tratamentos e, para S. sclerotiorum houve aumento da produção de escleródios frente aos COVs de Gonytrichum sp.

Portanto, COVs emitidos por Brachysporiella sp., Dictyochaeta sp. e Gonytrichum sp. reduziram a germinação de esporos de C. musae e Fusarium sp. e os compostos de Brachysporiella sp., Dictyochaeta sp. e Gonytrichum sp. inviabilizam os esporos de C. musae, C. truncatum e Fusarium sp.

Tabela 5
Produção de escleródios e microescleródios de fungos fitopatogênicos quando expostos aos compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos conidiais sapróbios da Amazônia Meridional (FCSA)

Os COVs de B. rhombica, Brachysporiella sp., e Gonytrichum sp. proporcionaram melhor controle do crescimento micelial de Sclerotinia sp., enquanto que compostos produzidos por Brachysporiella sp. e Dictyochaeta sp. apresentaram maior eficiência sobre S. sclerotiorum.

A formação de estruturas de sobrevivência de S. sclerotiorum e R. solani foi afetada pelos COVs de B. rhombica e Dictyochaeta sp., enquanto que os compostos produzidos por Brachysporiella sp. reduziram a formação de escleródios somente de S. sclerotiorum.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao CNPq pelo apoio financeiro, Processo nº 445245/2014-0.

REFERÊNCIAS

  • 1
    Alencar, M.S.R. Fungos sapróbios do semiárido nordestino para o controle de Alternaria solani em tomateiro 2014. 84p. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Maringá, Maringá.
  • 2
    Botelho, A.O. Fatores envolvidos na supressividade de Meloidogyne exigua em cafeeiro: nova técnica para análise de compostos orgânicos voláteis tóxicos a fitonematoide. 2010. 98p. Tese (Doutorado em Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras.
  • 3
    Chaurasia, B.; Pandey, A.; Palni, L.M.S.; Trivedp, I.; Kumar, B.; Colvin, N.; Diffusible and volatile compounds produced by an antagonistic Bacillus subtilis strain cause structural deformations in pathogenic fungi in vitro. Microbiological Research, Amsterdam, v.160, p.75-81, 2005.
  • 4
    Dudareva, N.; Negre, F.; Nagegowda, D.A.; Orlova, I. Plant volatiles: recent advances and future perspectives. Critical Reviews in Plant Sciences, v.25, n.5, p.417-440, 2006. DOI:10.1080/07352680600899973
    » https://doi.org/10.1080/07352680600899973
  • 5
    Ferreira, D.F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v.35, n.6, p.1039-1042, 2011.
  • 6
    Fialho, M.B.; Toffano, L.; Pozzobon, M.; Pedroso, F.A.; Pascholati, S.F. Volatile organic compounds produced by Saccharomyces cerevisiae inhibit the in vitro development of Guignardia citricarpa, the causal agent of citrus black spot. World Journal of Microbiology and Biotechnology, Amsterdam, v.26, n.5, p.925-932, 2010.
  • 7
    Leão-Ferreira, S.M.; Pascholati, S.F.; Gusmão, L.F.; Castañeda, R.; Rafael, F. Conidial fungi from the semi-arid Caatinga biome of Brazil: three new species and new records. Nova Hedwigia, Berlin, v.96, n.3/4, p.479-494, May 2013.
  • 8
    Kimati, H.; Amorim, L.; Rezende, J.A.M.; Bergamin Filho, A.; Camargo, L.E.A. Manual de fitopatologia: doenças das plantas cultivadas. 4.ed. Piracicaba: Agronômica Ceres, 2005. v.2, 663p.
  • 9
    Rezende, D.C.; Fialho, M.B.; Brand, S.C.; Blumer, S.; Pascholati, S.F. Antimicrobial activity of volatile organic compounds and their effect on lipid peroxidation and electrolyte loss in Colletotrichum gloeosporioides and Colletotrichum acutatum mycelia. African Journal of Microbiology Research, Piracicaba v.9, p.1527-1535, 2015.
  • 10
    Maia, F.G.M; Armesto, C.; Zancan, W.L.A; Maia, J.B.; Abreu, M.S. de. Efeito da temperatura no crescimento micelial, produção e germinação de conídios de Colletotrichum spp. isolados de mangueira com sintomas de antracnose. Bioscience Journal, Uberlândia, v.27, n.2, p.205-210, 2011.
  • 11
    Mercier, J.; Smilanick, J.L. Control of green mold and sour rot of stored lemons by biofumigation with Muscodor albus Journal of Biological Control, Orlando, v.32, p.401-407, 2005.
  • 12
    Mello, F.E.; Peitl, D.C.; Sumida, C.H.; Calvo, N.S.; Araujo, F.A.; Balbi-Peña, M.I. Inibição de Xanthomonas vesicatoria por compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos sapróbios. Tropical Plant Pathology, Manaus, v.38, p.487, ago. 2012. Suplemento.
  • 13
    Oliveira, J.A. Efeito do tratamento fungicida em sementes e no controle de tombamento de plântulas de pepino (Cucumis sativus L.) e pimentão (Capsicum annuum L.) 1991. 111p. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras.
  • 14
    Peitl, D.C.; Grecco, C.R.M.; Balbi-Peña, M.I.; Sumida, C.H.; Oliveira, C.L.L.G.; Santiago, D.C.; Kajiwara, V. Doses de filtrados de Myrothecium sp. na germinação de ascósporos de Sclerotinia sclerotiorum In: Congresso Brasileiro de Fitopatologia, 47°., 2014, Londrina. Anais :Tropical Plant Pathology.2014
  • 15
    Pimenta, L. Compostos orgânicos voláteis produzidos por fungos associados a madeira em decomposição e tóxicos a patógenos de importância florestal e agronômica 2013. 70p. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras.
  • 16
    Punja, Z.K.; Utkhede, R.S. Using fungi and yeasts to manage vegetable crop diseases. Trends in Biotechnology, Amsterdam, v.21, p.400-407, 2003.
  • 17
    Pinto, E.A.M.F. Controle da mancha manteigosa com fungos sapróbios em cafeeiro 2013. 72 p. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras.
  • 18
    Santana, A.P.S. Produtos alternativos com atividade fungitóxica sobre patógenos da videira e para quebra da dormência de gemas 2011. 90f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira.
  • 19
    Tarkka, M.T.; Piechulla, B. Aromatic weapons: truffles attack plants by the production of volatiles. The New Phytologist, London, v.175, p.381-383, 2007.
  • 20
    Wheatley, R.E. The consequences of volatile organic compound mediated bacterial and fungal interactions. Antonie van Leeuwenhoek, Dordrecht, v.81, p.357-364, 2002.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    14 Out 2019
  • Data do Fascículo
    Jul-Sep 2019

Histórico

  • Recebido
    13 Out 2017
  • Aceito
    04 Fev 2019
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