Germinação de uredinosporos de Phakopsora pachyrhizi e Puccinia kuehnii sob diferentes adjuvantes

Phakopsora pachyrhizi and Puccinia kuehnii urediniospore germination under different adjuvants

RESUMO

No Brasil, Phakopsora pachyrhizi e Puccinia kuehnii são importantes patógenos das culturas da soja e cana-de-açúcar, respectivamente. Avaliou-se a germinação in vitro de uredinosporos de P. pachyrhizi eP. kuehnii sob diferentes adjuvantes comumente utilizados em caldas fungicidas. Foram utilizadas placas de Petri com 80 mm de diâmetro, contendo 10 mL de solução ágar-água (1,7%). Adicionou-se em cada placa 1 mL de suspensão de esporos, na concentração de 5x10⁵ esporos mL^-1, e 1 mL de solução de adjuvantes, no dobro da concentração da dose recomendada pelos fabricantes. Os adjuvantes testados foram Assist(r), Veget Oil(r), Natur Oil(r), Break Thru(r), Aureo(r), Silwet(r) e Nimbus(r); em adição, o tratamento Testemunha constou apenas da exposição dos uredinosporos em água destilada esterilizada. A partir de uma hora de exposição, todos os adjuvantes reduziram a germinação de uredinosporos de P. pachyrhizi . Uredinosporos do agente causal da ferrugem asiática da soja expostos aos adjuvantes Assist(r), Break Thru(r), Aureo(r) e Nimbus(r) tiveram menor germinação a partir de duas horas de exposição. A inibição da germinação dos uredinosporos de P. kuehnii pelos adjuvantes em relação ao tratamento Testemunha aconteceu a partir de 4 horas de exposição. Às 8 horas, uredinosporos de ferrugem alaranjada da cana-de-açúcar que foram expostos aos adjuvantes Veget Oil(r) e Break Thru(r) apresentaram redução na germinação de 96,6 e 94,8%, respectivamente, quando comparados com o tratamento Testemunha.

PALAVRAS-CHAVE:
ferrugem asiática da soja; ferrugem alaranjada; Glycine max; Saccharum officinarum

ABSTRACT

In Brazil Phakopsora pachyrhizi and Puccinia kuehnii are important pathogens of soybeans and sugar cane, respectively. In vitro experiments were carried out in order to evaluate P. pachyrhizi and P. kuehniiurediniospore germination under different adjuvants used in fungicide sprays to control rust diseases. Petri dishes (80 mm diameter) containing 10 mL of agar-water (1.7%) were used. In each plate 1 mL of a spore suspension with 5x10⁵ urediniospores and 1 mL solution of adjuvants with twice the concentratation for field sprays was added. Assist(r), Veget Oil(r), Natur Oil(r), Break Thru(r)Aureo(r), Silwet(r) and Nimbus(r) were evaluated. There was a control check treatment with water. P. pachyrhiziurediniospore germination was negatively affected by all adjuvants after 2 hours of exposition. Urediniospores of the Asian soybean rust exposed to Assist(r), Break Thru(r), Aureo(r) and Nimbus(r) had lower germination rates. Germination of P. kuehnii urediniospores was lower in all adjuvant treatments after 4 hours of exposition. At 8 hours of Veget Oil(r) and Break Thru(r) exposure urediniospores of the orange rust pathogen had 96.6 and 94.8% reduction in germination compared to control check treatment.

KEYWORDS:
Asian soybean rust; sugarcane orange rust; Glycine max; Saccharum officinarum

INTRODUÇÃO

A ferrugem asiática da soja, causada por Phakopsora pachyrhizi Syd. & P. Syd., é considerada a principal doença da soja, causando rápida desfolha, com consequente redução no ciclo da cultura e na produção de fotoassimilados (Yorinori et al., 2005).

Os ciclos de vida das ferrugens são complexos, envolvendo diferentes tipos de esporos, de origem sexual ou assexual. Uredinosporos P. pachyrhizisão formados assexuadamente, permanecendo na urédia por um período de 5 a 8 dias. Após esse período são liberados por meio de um ostíolo e dispersados pelo vento. Sob condições ambientais apropriadas, uredinosporos emitem um tubo germinativo e penetram diretamente, em vez de usar abertura estomática. A temperatura ótima para o seu desenvolvimento varia entre 18 e 26,5°C. O patógeno reduz a produção de soja em diversas regiões do mundo, devido a sua alta virulência e velocidade de disseminação (Rupe; Sconvers, 2008; Goellner et al., 2010).

Em junho de 2007, Puccinia kuehnii , o agente causal da ferrugem alaranjada da cana-de-açúcar, foi detectado pela primeira vez no Ocidente, na Flórida, nos Estados Unidos da América (Comstock; Sood; Glynn, 2008). Até então, a ocorrência de P. kuehnii se restringia a Ásia e Oceania (Cabi; Eppo, 2009). Foi relatada pela primeira vez no Brasil em dezembro de 2009, em São Paulo (Barbasso et al., 2010). Em países onde a doença já ocorre os danos chegam a 40%. Na Austrália, no ano 2000, houve redução de 24% na produção, gerando prejuízos de 210 milhões de dólares australianos. Esse fato foi favorecido pela predominância do cultivar Q124, suscetível ao fungo, que representava 45% da área de cana-de-açúcar do país (Magarey; Croft; Willcox, 2001). Assim como os uredinosporos de P. pachyrhizi e de outros Puccinales (Uredinales), os uredinosporos de P. kuehnii são facilmente dispersos a longas distâncias pela ação dos ventos e das chuvas (Mendes; Freitas, 2005).

O controle da ferrugem alaranjada é via resistência varietal, porém, o controle químico também tem se mostrado eficaz na redução da severidade (Canteri et al., 2012). O uso de fungicidas é uma medida eficiente no controle da ferrugem asiática da soja (Godoy et al., 2009; Nascimento et al., 2012). A detecção recente de populações de P. pachyrhizi menos sensíveis aos fungicidas comumente utilizados no controle da ferrugem asiática (Koga; Lopes; Godoy, 2011) provocou uma demanda por pesquisas de produtos que potencializem a eficácia de fungicidas e de medidas adicionais no manejo da doença.

Nas aplicações dos fungicidas muitas vezes são adicionados óleos minerais ou vegetais que conferem características desejáveis à calda de pulverização, como redução da tensão superficial em soluções aquosas, possibilitando maior contato da calda com a superfície vegetal ou redução do potencial de deriva (Mendonça; Raetano; Mendonça, 2007). Os adjuvantes aumentam a superfície de contato dos compostos, por intermédio da cutícula foliar, e distribuem de uma forma mais adequada, aumentando a absorção e a translocação, modificando as propriedades de superfície dos líquidos ou afetando a absorção devido à ação direta sobre a cutícula, aumentando a eficácia e a absorção do ingrediente ativo pelas plantas, facilitando a aplicação e minimizando possíveis problemas (Hazen, 2000; Vargas; Roman, 2006; Mueller et al., 2013).

O objetivo do trabalho foi avaliar a germinação de uredinosporos de P. pachyrhizi e de P. kuehnii em diferentes tempos de exposição a óleos minerais, vegetais e siliconados recomendados como adjuvantes em caldas fungicidas.

MATERIAL E MÉTODOS

Os experimentos foram realizados no Laboratório de Microbiologia Agrícola/Fitopatologia e de Forragicultura da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Dourados (MS), entre fevereiro e abril de 2011. Uredinosporos deP. pachyrhizi e de P .kuehnii foram coletados de plantas naturalmente infectadas de lavouras comerciais e imediatamente utilizados nos experimentos.

Foram utilizadas placas de Petri com 80 mm de diâmetro, contendo 10 mL de substrato ágar-água (1,7%). Após a solidificação do substrato foi adicionado 1 mL de suspensão de esporos na concentração de 5x10⁵ esporos mL^-1, previamente foi adicionada uma gota do agente dispersante Tween 20. Em seguida, acrescentou-se, com o auxílio de pipeta automática, 1 mL de solução com adjuvantes, de modo que a concentração final a que os uredinosporos foram expostos fosse a recomendada pelos fabricantes. A suspensão de esporos e adjuvantes foi distribuída na placa de Petri com o auxílio de uma alça de Drigalski. Os produtos utilizados foram Assist(r), Veget Oil(r), Natur Oil(r), Break Thru(r)Aureo(r), Silwet(r) e Nimbus(r) (Tabela 1). Além dos tratamentos com adjuvantes houve o tratamento Testemunha, que consistiu na adição de 1 mL de água destilada esterilizada à suspensão de uredinosporos.

Tabela 1:
Nome comercial, natureza química e dose dos adjuvantes testados.

• *Dose do produto comercial, em mL, recomendada para 200 L ha^-1

As placas foram incubadas a 23°C por 1, 2, 4 e 8 horas. Após esse período a germinação foi paralisada pela transferência das placas para uma incubadora regulada a 8°C, para posterior avaliação. A contagem dos esporos germinados e não germinados foi feita em 50 esporos por placa. Na avaliação da germinação dos uredinosporos foi utilizado microscópio óptico (200x). Com o auxílio do aplicativo computacionalAxioVision (r) (Carl Zeiss, 2009), os uredinosporos foram considerados germinados quando o comprimento do tubo germinativo ultrapassou duas vezes o diâmetro do esporo.

Os tratamentos foram arranjados em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial (adjuvante/tempo exposição) com quatro repetições. As análises foram efetuadas utilizando o software Sisvar (Ferreira, 2000), os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade e regressão para os tratamentos em relação ao fator tempo de exposição.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Uredinosporos do fungo causador da ferrugem asiática da soja apresentam coloração amarelo-amarronzada (Fig. 1A), com superfície lisa. Essa coloração difere de outros patógenos que causam ferrugem, cuja coloração é, em sua maioria, vermelho-amarronzada. A germinação dos uredinosporos deP. pachyrhizi (Figura 1B) ocorre por meio de um poro equatorial (Rupe; Sconvers, 2008).

Figura 1:
Uredinosporos de Phakopsora pachyrhizi (A e B) ePuccinia kuehnii (C e D) não germinados (A e C) e germinados (B e D).

Os uredinosporos de P. kuehnii têm coloração que varia desde o amarelo-laranja ao amarelo-palha, com formato irregular, geralmente piriforme ou obovoide (Figs. 2A e 2B), paredes finas (10 a 18 µm), de tamanho muito variável (27 a 44 µm), parede espessa nas laterais, com a parede apical acentuada, equinulados de 1,0 a 1,5 µm espaçados irregularmente (Braithwaite et al., 2009; Virtudazo et al., 2001).

Figura 2:
Germinação de Phakopsora pachyrhizi (A) ePuccinia kuehnii (B) em diferentes tempos de exposição a adjuvantes.

Na germinação de uredinosporos de P. pachyrhizi ocorreu inibição por todos os adjuvantes uma hora após a exposição. A partir das duas horas, uredinosporos expostos aos adjuvantes Assist(r), Break Thru(r), Aureo(r) e Nimbus(r) tiveram menor germinação. Em todos os períodos de exposição, todos os tratamentos diferiram do tratamento Testemunha (Tabela 2). Todos os tratamentos iniciaram a germinação a partir de uma hora de exposição.

Tabela 2:
Germinação (%) de uredinosporos de Phakopsora pachyrhizi em diferentes tempos de exposição a adjuvantes.

• Médias seguidas por letras iguais na coluna não diferem entre si no teste Tukey a 5% de probabilidade. Cada média foi obtida de 200 medições (4 repetições de 50 urediniosporos). CV%: coeficiente de variação

Uredinosporos de P. pachyrhizi apresentaram germinação reduzida pela exposição aos diferentes adjuvantes em todas as avaliações. Aureo(r), Nimbus(r) e Silwet(r) promoveram maior redução na germinação em todos os períodos avaliados (Tabela 2). Wyss et al. (2004), trabalhando com germinação de esporos dePhomopsis amaranthicola , observaram que o adjuvante organossiliconado, da mesma natureza do Silwet(r) e do Break Thru(r), inibiu fortemente a germinação do patógeno. Todos os adjuvantes testados por esses autores reduziram em, pelo menos, 20% a germinação, quando comparados ao controle. Levy (2005) relatou, em estudos realizados na África do Sul, que o uso de adjuvantes possivelmente aumenta a eficácia do controle químico de P. pachyrhizi .

Schuwan-Stoffel et al. (2012) relataram que herbicidas glyphosate, clorimurom-etílico, cletodim + fenoxaprop- P-etílico, lactofem, e fomesafem associados a óleo mineral, inibem a germinação de urediniosporos de P. pachyrhizi , além de deteriorar o tubo germinativo.

A germinação de uredinioporos de ferrugens também tem sido investigada na presença de extratos vegetais. Extratos de Himatanthus articulatus (sucuúba),Mimosa bimurcronata (maricá), Enterolobium contortisiliquum (timbaúva), Aspidiosperma polyneuron(peroba-rosa)e Azadirachta indica (nim)reduziram a germinação de uredinosporos de P. pachyrhizi a valores inferiores a 10% (Costa et al., 2010).

Medice et al. (2007) verificaram que os óleos essenciais de Corymbia citriodora (eucalipto), Cymbopogon nardus (citronela), Azadirachta indica (nim) eThymus vulgaris L (tomilho) nas concentrações de 1, 0,5, 1 e 0,3%, respectivamente, interferiram na germinação dos urediniosporos de P. pachyrhizi .Borges et al. (2008), utilizando óleos essenciais de Caryophilus aromaticus(cravinho-da-índia), Cymbopogun citratus (capim-limão) eRosmarinus officiali s (alecrim),observaram redução da germinação de uredinosporos de P. pachyrhizi , com percentuais de inibição de 78,3, 76,1 e 76,1%, respectivamente.

No experimento com uredinosporos de P. pachyrhizi foram ajustadas equações de regressão (Fig. 2A) para os tratamentos Veget Oil(r), Natur Oil(r), Silwet(r), Nimbus(r) e Testemunha que foram significativas (p > 0,05), conforme apresentado na Tabela 3. Uredinosporos expostos ao adjuvante Nimbus(r) tiveram menor germinação em função do tempo de exposição. Os uredinosporos expostos a Veget Oil(r), Natur Oil(r) e Silwet(r) tiveram germinação crescente em função do tempo de exposição. Uredinosporos em água apresentam germinação inicial superior a 75%, atingindo o valor máximo de 95,1% 8 horas após a exposição.

Tabela 3:
Equações referentes às Figuras 2A (Phakopsora pachyrhizi) e B (Puccinia kuehnii).

Para P. kuehnii , as equações foram ajustadas (Fig. 2B) para os tratamentos Veget Oil(r), Natur Oil(r), Silwet(r), Nimbus(r) e Testemunha, todos significativos (Tabela 3). Uredinosporos expostos aos adjuvantes aumentaram a porcentagem de germinação à medida que aumentava o tempo de exposição. O tratamento Testemunha obteve máxima germinação, acima de 21%, 8 horas após a exposição.

Os uredinosporos de P. kuehnii germinaram a partir de uma hora. Todos os adjuvantes inibiram a germinação, a partir de quatro horas de exposição. Às oito horas, todos os adjuvantes reduziram a porcentagem de germinação, porém Veget Oil(r) e Break Thru(r) resultaram em menores porcentagens de germinação (Tabela 4).

Tabela 4:
Germinação (%) de uredinosporos de Puccinia kuehniiem diferentes tempos de exposição a adjuvantes.

• Médias seguidas por letras iguais na coluna não diferem entre si no teste Tukey a 5% de probabilidade. Cada média foi obtida de 200 medições (4 repetições de 50 urediniosporos). CV%: coeficiente de variação

Tatajiba et al. (2008) avaliaram o efeito de óleo vegetal Agr'Óleo(r), óleo mineral Assist(r) e espalhante adesivo Iharaguem(r) na eficiência dos fungicidas mancozeb e propiconazole no controle da sigatoka-amarela da bananeira. Os autores constataram que mancozeb + Assist(r) proporcionou o melhor controle, 53,5% superior em relação ao tratamento Testemunha, 40,5 e 30,5% mancozeb + Iharaguem(r) e epropiconazole + Iharaguem(r), respectivamente.

Embora pesquisas relacionadas ao uso de adjuvantes associados a fungicidas tenham sido realizadas recentemente (Meyer et al., 2009; Hazen, 2005; Cunha et al., 2010), este é o primeiro relato do efeito direto de adjuvantes sobre os agentes causais da ferrugem asiática da soja e da ferrugem alaranjada da cana-de-açúcar. O desenvolvimento de populações deP. pachyrhizi menos sensíveis aos fungicidas mais empregados atualmente no controle da ferrugem asiática (Koga et al., 2011) requer que sejam potencializados os efeitos dos produtos atualmente disponíveis para o seu controle.

CONCLUSÃO

Os adjuvantes siliconados, óleos minerais ou óleos vegetais, independentemente de sua natureza química, inibiram a germinação de esporos de P. pachyrhizie P. kuehnii.

AGRADECIMENTOS

À Fundação de Apoio ao Desenvolvimento do Ensino, Ciência e Tecnologia do Estado de Mato Grosso do Sul (FUNDECT), pela bolsa concedida à primeira autora e pelo financiamento parcial da pesquisa.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  2015

Histórico

• Recebido
  13 Dez 2013
• Aceito
  21 Out 2015