Fusarium é um grande gênero de fungos filamentosos amplamente distribuídos que são importantes patógenos de plantas, animais e humanos. As doenças causadas por Fusarium spp. geram grandes perdas econômicas na produção de frutas, legumes, cereais e de celulose. Em humanos, o controle da fusariose com apenas um antifúngico é ineficaz, apresentando uma elevada taxa de mortalidade, especialmente em pacientes imunocomprometidos. A maior resistência aos fungicidas utilizados atualmente tem estimulado o desenvolvimento de novas tecnologias mais eficazes para o controle de fungos patogênicos. Assim, é necessária a busca de alternativas para o controle de microrganismos em ambas as áreas, clínica e agrícola. A inativação fotodinâmica antimicrobiano (IFA) é uma promissora plataforma antifúngica alternativa que pode ser utilizada para controlar o inóculo de fungos em mamíferos e no meio ambiente. A IFA baseia-se na utilização de um fotossensibilizador (FS) que se acumula na célula fúngica alvo. A exposição do FS à luz com um comprimento de onda apropriado, inicia um processo fotoquímico que produz espécies reativas de oxigênio (EROs), principalmente o oxigênio singleto, causando um dano oxidativo não especifico levando a morte da célula fúngica, sem dano significativo às células do hospedeiro. Em comparação com os fungicidas utilizados atualmente, a multiplicidade dos danos causados pelas EROs, reduzem a chance de selecionar microrganismos tolerantes. No presente trabalho, avaliamos o efeito da IFA com a combinação de luz vermelhas com fluências de 10 e 15 J cm-2 e cinco FS fenotiazínicos, azul de metileno (MB), azul de toluidina O (TBO), novo azul de metileno N fórmula sem zinco (NMBN), novo azul de metileno N formula com zinco (NMBN Zn) e um novo fenotiazínico pentacíclico S137, em microconídios não germinados e 4 h-germinados de Fusarium oxysporum, F. moniliforme e F. solani. A IFA com NMBN Zn resultou em uma redução de aproximadamente 5-logs na sobrevivência dos microconídios não germinados (quiescentes) e 4 h-germinados (metabolicamente ativos) das três espécies de Fusarium quando expostas a luz na fluência de 15 J cm-2. A lavagem dos microconídios não germinados e 4 h-germinados para retirar o excesso de FS antes da exposição à luz reduziu, porém não impediu a morte provocada pela IFA. A IFA com todos os FS e fluência aumentou a permeabilidade da membrana celular dos microconídios nas três espécies de Fusarium. O dano oxidativo causado pelas EROs produzidos durante o processo fotoquímico da IFA foi avaliado nos lipídios, proteínas e DNA dos microconídios das espécies de Fusarium. Foi observado um aumento da peroxidação lipídica em microconídios das três espécies de Fusarium após a IFA com NMBN Zn e S137. Observamos o aumento na carbonilação de proteínas em microconídios de F. oxysporum após IFA subletal com todos os FS. O aumento no dano do DNA em microconídios não germinados e 4 h-germinados foi observado apenas para o S137 na fluência de 0, 10 e 15 J cm-2. Nossos estudos expandem a compreensão da inativação fotodinâmica de fungos filamentosos / Fusarium is a large genus of filamentous fungi widely distributed wich are important pathogens of plants, animals and humans. Crop diseases caused by Fusarium generate great economic losses in the production of fruit, vegetables, cereals, and cellulose. In humans the control of progression of fusariosis by single-agent antifungal therapy is problematic, leading to a high mortality rate, especially with immunocompromised patients. The increased tolerance to currently used fungicides has stimulated the development of novel and effective technologies to control pathogenic fungi. Thus, the search for alternatives to control microorganisms is necessary in both, clinical and agricultural areas. Antimicrobial photodynamic treatment (APDT) is a promising alternative antifungal platform that can be used to control fungi both in mammalian hosts and in the environment. APDT is based on the use of a photosensitizer (PS) that accumulates in the target fungal cell. The exposure of the PS to light of an appropriate wavelength starts a photochemical process that produces reactive oxygen species (ROS), especially singlet oxygen, leading to non-specific oxidative damage causing the death of the fungal cell without significant harm to the host cells. In comparison with currently used fungicides, the multiple and variable targets of ROS reduce the chance of selecting tolerant microorganisms. In the present study, we evaluated the effect of APDT with the combination of red light with fluence of 10 and 15 J cm-2, and five phenotiazinium photosensitizer, methylene blue (MB), toluidine blue O (TBO), new methylene blue N zinc free form (NMBN), new methylene blue N zinc chloride double salt (NMBN Zn) and a novel pentacyclic phenothiazinium S137, on ungerminated and germinated microconidia of Fusarium oxysporum, F. moniliforme and F. solani. APDT with NMBN Zn resulted in a reduction of approximately 5 logs in the survival of the quiescent ungerminated microconidia and metabolically active germinated microconidia of the three Fusarium species when the light fluence of 15 J cm-2 was applied. Washing out the PS from both ungerminated and germinated microconidia before light exposure reduced but did not prevent the killing effect of APDT. APDT with all the PS and fluences increased cell membrane permeability for the three Fusarium species. The oxidative damage caused by ROS produced during the photochemical process of APDT, was evaluated in the lipids, proteins and DNA present in the microconidia. Increases in lipid peroxidation in microconidia of the three Fusarium species were observed only after APDT with NMBN Zn and S137. Proteins oxidative damage was observed by the increase in protein carbonylation in microconidia of the F. oxysporum after APDT with all PS. The increases in DNA damage from both ungerminated and germinated microconidia was observed only for S137 at fluence of 0, 10 and 15 J cm-2. Our study expands the understanding of photodynamic inactivation in filamentous fungi

Orientador: Marli Teixeira de Almeida Minhoni / Banca: Nilton Luiz de Souza / Banca: Edson Luiz Furtado / Banca: Mario Barreto Figueiredo / Banca: Sandra Farto Botelho Turfem / Resumo: O objetivo do presente trabalho visou avaliar a influência dos FMA Glomus etunicatum Becker & Gerd. e Glomus clarum Nicol. & Schenck, no desenvolvimento de plantas de alecrim e manjericão, bem como verificar a capacidade destas plantas micorrizadas em superar os danos causados pelo fungo Fusarium oxysporum Schecht. Plantas de alecrim (Rosmarinus officinalis L.) e de manjericão (Ocimum basilicum L.) foram inoculadas, separadamente, com G. etunicatum e G. clarum, em casa de vegetação, com temperatura de 26 l 20C e luminosidade de 3000 Lux. Utilizou-se substrato autoclavado composto por uma parte de areia e uma de terra; o inóculo constou de esporos [500 esporos de G.etunicatum (50 mL-1) de solo e 700 esporos de G.clarum (50 mL-1) de solo] e ainda fragmentos de raízes infectadas e micélio. Em cada tipo de planta inoculada foram avaliadas as seguintes variáveis: altura das plantas (AP), peso da matéria seca da parte aérea (MSPA), peso da matéria fresca das raízes (MFR), esporulação (E), colonização radicular (CR) e teor de macro e micronutrientes no substrato e nas plantas (TMm). Foi avaliada também a influência de G. etunicatum e G. clarum no controle de F. oxysporum em plantas de alecrim e manjericão. A inoculação do patógeno (concentração de 5 x 103 esporos mL-1) foi realizada, separadamente, em plantas de alecrim e de manjericão com 90 dias de micorrização (5 vasos com G. etunicatum e 5 vasos com G. clarum) e ainda plantas testemunhas, não micorrizadas (5 vasos). No alecrim, G. clarum mostrou-se significativamente mais eficiente do que G. etunicatum em AP, MSPA e E; por outro lado, G. clarum apresentou CR menor do que G. etunicatum. Em relação às plantas testemunha, G. clarum diferiu significativamente destas em 2 todos as variáveis analisadas, porém G. etunicatum não diferiu estatisticamente das plantas testemunha em AP e MSPA. No manjericão, em relação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The purpose of the present work had the objective of evaluating the influence of AMF Glomus etunicatum Becker & Gerd. and Glomus clarum Nicol. & Schenck on the rosemary and basil plants development and also concerning the capacity of the mycorrhizal plants in resisting the wilt caused by Fusarium oxysporum Schecht. For that, rosemary (Rosmarinus officinalis L.) and basil (Ocimum basilicum L.) plants were previously inoculated with G. etunicatum and G. clarum in greenhouse under the temperature of 26 l 20C and luminosity of 3000 Lux. The soil was sterilized and composed by one part of sand and one part of earth. The inoculum was composed by the fungi spores [500 spores of G. etunicatum in (50 mL-1) soil and 700 spores of G. clarum in (50 mL-1) soil] and micelium and roots fragments infected by the AMF. In each plant inoculated the following variables were evaluated: plant height (PH), plant dry weigt (PDW), roots fresh weight (RFW), sporulation rate (SR), root mycorrhizal percentage (RMP) and macro and micronutrients level (MmL) present in the plants and in the soil. The G. clarum and G. etunicatum influence in the control of F. oxysporum wilt in both plants was also evaluated. The inoculation of the pathogen (5x103 spores mL-1) was separatety realized in the rosemary and basil plants after 90 days of the mycorrhization (5 pots of G. clarum and 5 pots of G. etunicatum); the control was also composed by 5 pots without mycorrhization. In the rosemary, G. clarum was significantely more efficient than G. etunicatum in the variables PH, RFW and SR; although G. clarum 4 presented RMP smaller than G. etunicatum. In relation to the control, G. clarum was significably better to the plants in all the variables, although G. etunicatum do not differed statistically for the control plants in PH and PDW. For basil in all the analised variables G. clarum differed statistically from G. etunicatum and was similar to the control treatment in all the variables. / Doutor

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-05-26T20:53:49Z No. of bitstreams: 1 2010 - Joice de Jesus Lemos.pdf: 529861 bytes, checksum: 869aef193d0f1b7b1b385f7ee3a2de73 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T20:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010 - Joice de Jesus Lemos.pdf: 529861 bytes, checksum: 869aef193d0f1b7b1b385f7ee3a2de73 (MD5) Previous issue date: 2010-08-31 / CAPES / With the aims to study the efflux of H+ or OH- due nitrogen sources on the process of infection of Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli in the rhizosphere of two beans cultivars Diamante Negro (susceptible) and Ouro Negro (more resistant), a series of experiments were done in greenhouse and growth chamber. Were applied to three different sources of nitrogen (N-N2 N-NO3- and N-NH4+) in three nitrogen concentrations (0, 30 and 120 kg ha-1), in plants grown in clay and sand soil. In addition, an experiment was conducted with different concentrations of inoculum of Fusarium (0, 10 ? and 106 conidia mL-1) in greenhouse in order to know the concentration that would affect the infection and when applied the fungi. Overall, the results suggested that nitrate decreased the infection process of Fusarium and ammonium increase. The association between nitrate with the cultivar more tolerant Ouro Negro, decreased the perceptual infection of fungi. The source of nitrogen influence of pH of rhizosphere occurred interaction with the type of soil. In all the experiments, found lower numbers of nodules. The concentration of inoculum or the times of inoculation not produce effect in the perceptual of infection. / Foram realizados estudos com duas cultivares de feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.), a Diamante Negro, considerada suscet?vel ao Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli e a Ouro Negro, mais resistente a esse fungo causador da murcha-de-fus?rio. Os experimentos foram instalados em c?mara crescimento ou em casa de vegeta??o. O objetivo deste trabalho foi o de analisar a influ?ncia da libera??o OH- ou H+ devido ao uso de fontes nitrogenadas na infec??o do fungo. Foram utilizadas tr?s fontes de nitrog?nio (N-N2, N-NO3 ? e N-NH4+) e diferentes doses de nitrog?nio (0, 30 e 120 kg ha-1) com plantas inoculadas com o referido fungo, crescidas no substrato areia ou em solos com diferentes teores de argila. Tamb?m foi realizado um experimento utilizando diferentes concentra??es de in?culo do Fusarium (0, 10? e 106 con?dios mL-1) com o objetivo de analisar qual concentra??o afetaria mais a infec??o na presen?a de fontes nitrogenadas. Foram analisados, o percentual de infec??o do Fusarium, o pH da rizosfera e n?o rizosf?rico, massas da parte a?rea e ra?zes secas, e o n?mero de n?dulos em diferentes ?pocas de amostragem. De modo geral foi observado que a fonte nitrato diminuiu o processo de infec??o do Fusarium e a fonte am?nio aumentou. Foi confirmado que a cultivar Ouro Negro ? mais tolerante ao fungo e que quando associada ? fonte de nitrog?nio nitrato aumentou ainda mais a resist?ncia. O pH da rizosfera e n?o rizosf?rico foram influenciados pela fonte de nitrog?nio: nitrato aumenta, e am?nio diminui. Os dados do trabalho sugeriram haver intera??o entre a fonte de nitrog?nio x dose x cultivar x solo. O n?mero de n?dulos encontrado nas condi??es experimentais foi baixo, especialmente nas amostragens na fase inicial do ciclo.

Trichoderma spp. is one of the most researched fungi as biocontrole agent of diseases, being antagonistic to several phytopathogens in different crops. The soilborne pathogen Fusarium oxysporum causes wilt in several crops, including chrysanthemum, is of difficult control, due mainly to its survival capacity in the soil for long periods, even without the presence of the host. Studies about the population dynamics of Trichoderma spp. and Fusarium spp. and of the associated native microbiota they necessary, especially, to observe the impact of the biocontrols addition in the soil. Ornamental plants, such chrysanthemum, are cultivated in Rio Grande do Sul, but they are susceptible to several diseases, among them, the wilt of Fusarium oxysporum, mainly in protected environment. Aiming at the biocontrol of the wilt caused by F. oxysporum in chrysanthemum, as well as the understanding of the population dynamics of the microbiota in this patossystem, this work had for objectives: to study the dynamics of the fungic population present in soil used in the chrysanthemum cultivation in greenhouse in presence and ausence of wilt symptoms; to select and identify isolates of Fusarium pathogenic to chrysanthemum; to isolate and select antagonists, of the gender Trichoderma, effective in the biocontrol of Fusarium oxysporum in vitro; to verify, in vivo, the effectiveness of the antagonists tested in vitro in control of F. oxysporum; to evaluate the survival of Trichoderma sp. in substract with the incorporation of biological products of the fungus; to analyze the population dynamics of Fusarium sp. and Trichoderma sp. in sterilized soil and with addition of bioprotector; to identify the isolates of Trichoderma sp. used in the biocontrol of the pathogen; to evaluate the effect of administrations of Trichoderma sp. in non-target organisms. The soil sampling cultivated with chrysanthemum in greenhouse showed variation in the fungic populations of Trichoderma sp. and Fusarium sp. as a function of the occurrence of wilt symptoms in plants. Of the isolates of Fusarium sp. inoculated, 25,3% were pathogenic to chrysanthemum, which were found at points with visible symptoms of the disease on the plants. The biological products of Trichoderma sp. used varied in their effectiveness in the control of the wilt of chrysanthemum, being able to reach 100% of biocontrol as in the case of isolate UFSMT15.1. The desinfestation of the soil with methyl bromide reduced the population of Trichoderma, Fusarium and other fungi. The incorporation of the biological products in the soil promoted population growth of Trichoderma sp. and inhibited the growth of Fusarium sp. The molecular characterization of the isolates of Trichoderma indicated that the region of ITS of isolates UFSMT15.1, UFSMT16 and UFSMT17 of Trichoderma sp. it presents a simple band with a fragment of approximately 600 bp and the isolate UFSMT17 present high phylogenetic similarity with the specie Trichoderma aureoviride. In the rats treated with biological product of active Trichoderma sp., no viable spores of the fungus werw found in the sampled tissues after a hour of the administration of the bioproduct. / Trichoderma spp. Persson é um dos fungos mais pesquisados como agente de biocontrole de doenças, sendo antagonista a vários fitopatógenos em diferentes culturas. O patógeno de solo Fusarium oxysporum Link causador de murcha vascular em várias culturas, inclusive em crisântemo, é de difícil controle, devido principalmente à sua capacidade de sobrevivência no solo por longos períodos, mesmo sem a presença do hospedeiro. Estudos sobre a dinâmica populacional de Trichoderma spp. e de Fusarium spp. e da microbiota nativa associada são necessários, em especial, para observar-se o impacto da adição de biocontroladores no solo. Plantas ornamentais, como o crisântemo, são cultivadas no Rio Grande do Sul, mas são suscetíveis a várias doenças, dentre as quais, a murcha por Fusarium tem se destacado, principalmente, em ambiente protegido. Visando o biocontrole da murcha vascular causada por F. oxysporum em crisântemo, bem como, o entendimento da dinâmica populacional da microbiota nesse patossistema, este trabalho teve por objetivos: estudar a dinâmica da população fúngica presente em solo utilizado no cultivo de crisântemo em estufa na presença e ausência de sintomas de murcha; selecionar e identificar isolados de Fusarium patogênicos ao crisântemo; isolar e selecionar antagonistas, do gênero Trichoderma, eficazes no biocontrole de Fusarium oxysporum em teste in vitro; verificar a eficácia in vivo dos antagonistas testados no controle in vitro de F. oxysporum; avaliar a sobrevivência de Trichoderma sp. em substrato com incorporação de biopreparados desse fungo; analisar a dinâmica populacional de Fusarium sp. e Trichoderma sp. presentes em solo esterilizado e povoado com bioprotetores utilizados no cultivo de crisântemo em ambiente protegido; caracterizar molecularmente os isolados de Trichoderma sp. utilizados no biocontrole do patógeno; avaliar o efeito de administrações de Trichoderma sp. em organismos não-alvo. A amostragem de solo cultivado com crisântemo em estufa mostrou variação nas populações fúngicas de Trichoderma sp. e de Fusarium sp., em função da ocorrência de sintomas de murcha nas plantas. Dos isolados de Fusarium sp. inoculados, 25,3% foram patogênicos ao crisântemo, os quais foram amostrados em pontos com sintomas visíveis da doença nas plantas. Os biopreparados de Trichoderma sp. utilizados variaram em sua eficácia no controle da murcha do crisântemo, podendo atingir 100% de biocontrole como no caso do isolado UFSMT15.1. A desinfestação do solo com brometo de metila reduziu a população de Trichoderma, Fusarium e outros gêneros fúngicos. A incorporação do biopreparado no solo promoveu crescimento populacional de Trichoderma sp. e inibiu o crescimento de Fusarium sp. A caracterização molecular dos isolados de Trichoderma indicou que a região do ITS dos isolados UFSMT15.1, UFSMT16 e UFSMT17 de Trichoderma sp. apresenta uma banda simples com um fragmento de aproximadamente 600 pares de bases e o isolado UFSMT17 possui alta similaridade filogenética com a espécie Trichoderma aureoviride. Nos ratos tratados com o biopreparado de Trichoderma sp. ativo, não foram encontrados conídios viáveis do fungo nos tecidos amostrados após uma hora da administração do bioproduto.

The cowpea is very important for the poor populations of the North and Northeast of the Brazil. Several factors corroborate to production low of the culture, among them we can quote the disease, focusing on cowpea Fusarium wilt , caused by the fungus Fusarium oxysporum f.sp. tracheiphilum. This study aimed to evaluate the influence of incorporation of crop succession on the severity of cowpea Fusarium wilt. In all experiments we used soil without previous history of cultivation with this culture. There were no observed F. oxysporum populations indigenous in the soil. The experiments were conducted in microplots of concrete pipes containing soil artificially infested with the pathogen structures, the density of 5x103 cfu g-1 of soil. The experiment consisted of three cultivation cycles being: (i) cowpea, (ii) succession cultural and (iii) cowpea. The culture succession were: corn - MI, sorghum - SO, cotton - AL, castor - MN and sunflower - GI; legumes: Crotalaria juncea - CJ, Crotalaria spectabilis - CS, bean-pig - FP, pigeon pea Dwarf - GA, lab-lab - LA and black velvet - velvet MP and dwarf - MA. There were still some treatments: plots with cowpea without inoculum of F. o. f. sp. tracheiphilum - TEST, plots of cowpea inoculated with F. o. f. sp. tracheiphilum (cowpea) - CA, and plots infested with the pathogen in fallow system - PO. The incorporation of succession before of the cowpea planting provided a range in the disease severity of 56.67% to 26.33%. Among the legumes studied the FP and MP were the most suitable for reducing the severity of the disease and offer better grain yield. For succession crops to the OS and GI showed a greater reduction in severity of Fusarium wilt of cowpea. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O feijão-caupi é muito importante para as populações carentes do Norte e Nordestes brasileiro. Diversos fatores corroboram para as baixas produções da cultura, dentre eles podemos destacar as doenças, com foco à murcha-de-fusário do feijão-caupi, causada pelo fungo Fusarium oxysporum f.sp. tracheiphilum. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da incorporação de sucessões de cultivo na severidade da murcha-de-fusário do feijão-caupi. Em todos os experimentos utilizouse solo sem histórico anterior de cultivo com a cultura. Não foram detectadas populações autóctones de F. oxysporum no solo. Os experimentos foram conduzidos em microparcelas constituídas de manilhas de concreto contendo solo infestado artificialmente com estruturas do patógeno, na densidade de 5x103 ufc g-1 de solo. O experimento foi constituído de três ciclos de cultivos: (i) feijão-caupi, (ii) sucessões culturais e (iii) feijão-caupi. As sucessões culturais foram compostas por cultivos agrícolas: milho - MI, sorgo - SO, algodão - AL, mamona - MN e girassol - GI; leguminosas: crotalária juncea - CJ, crotalária spectabilis - CS, feijão-de-porco - FP, guandu anão - GA, lab-lab - LA e mucuna-preta - MP e mucuna-anã - MA. Constaram ainda como tratamentos: parcelas com feijão-caupi sem inóculo de F. o. f. sp. tracheiphilum - TEST, parcelas de feijão-caupi inoculadas com F. o. f. sp. tracheiphilum (caupi) CA, e parcelas Infestadas com o fitopatógeno em sistema de pousio - PO. A incorporação das sucessões antecedendo o plantio do feijão-caupi proporcionou uma amplitude na severidade da doença de 56,67% a 26,33%. Dentre as leguminosas estudadas o FP e a MP foram os mais indicados, por reduzirem a severidade da doença e apresentarem melhor produção de grãos. Para os cultivos agrícolas as sucessões com o SO e GI, apresentaram a maior redução da severidade da murcha- de-fusário do caupi.

Fusarium oxysporum complex causes wilt disease in a wide variety of plants and are grouped into formae speciales based on their host range. Twenty-one isolates of the complex which represented F. oxysporum, f. sp. cubense, f. sp. lycopersici, f. sp. passiflorae, and f. sp. capsici were assessed for genetic diversity using RFLPs of the IGS region, RAPD-PCR, and DNA sequencing of ITS1- ITS2 and 5.8S rRNA gene. RAPD amplification with primer OPR5 generated 42 polymorphic bands and cluster analysis showed that the population is genetically heterogeneous. Comparison of the banding patterns both visually and by phenetic analysis suggests high level of genetic variation among the isolates and sub-divided them into six major groups. However, there was no correlation between RAPD-PCR banding pattern and f. spp. RFLPs produced by digestion with restriction endonucleases, BglI, SmaI, and SalI were used to further analyse the IGS region and identified several IGS haplotypes which did not differentiate among f. spp. Banding patterns and phenetic analysis generated do not showed clear separation among f. spp. and do not support separation based on host. DNA sequences of 5.8S rRNA gene and flanking intergenic transcribed spacers of several f. spp. from F. oxysporum were analyzed in order to detect molecular marker intraspecific for the f. spp. Primers ITS4/ITS5 showed good specificity for the species and yielded a unique fragment of approximately 550-570 bp. DNA bases determined in a Megabace1000 sequencer were further aligned and cladograms reconstructed with ClustalX (1.83) and Mega2 (2.1), respectively. ITS analysis grouped strains into several clusters based on NJ and UPGMA. The results suggested that the region could be used as a genetic marker to resolve relationships among f. spp. of F.oxysporum, however, it was too conserved for comparisons within a population of Foc. Overall, the ITS 2 was more variable than the ITS1 region and 5.8S rRNA gene was not parsimonicaly informative. Sequences of 18 isolates representing Fusarium oxysporum, including a human pathogenic one and another associated to trees, was chosen from GenBank and combined with our sequences. Phylogenetic reconstruction was not compatible with the separation of the species into f. spp. and agreed with previous reports of independent evolutionary origins within f. spp. Electronic diagnostic using Blastn could be used as a Bioinformatic tool identify Fusarium at genus level, only. Our results questioned the predicte value of the forma specialis naming system in the separation of different f. spp. in F.oxysporum complex and suggest the investigation of more reliable systems to identify the pathogen population. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O complexo Fusarium oxysporum é responsável por murchas em uma variedade de plantas e seus representantes são agrupados em formae speciales, de acordo com a sua patogenicidade a hospedeiros específicos. A diversidade genética de 21 isolados do complexo, representados por F. oxysporum, f. sp. cubense, f. sp. lycopersici, f. sp. passiflorae e f. sp. capsici, foi avaliada utilizando RFLPs da região IGS, RAPD-PCR e sequenciamento de DNA da região ITS1-ITS2 e do gene 5,8S rRNA. Amplificação RAPD com o iniciador OPR5 gerou 42 bandas polimórficas e a análise de agrupamento demonstrou que a população é geneticamente heterogênea. Comparações dos perfis genéticos gerados pelas análises visual e fenética sugerem um alto nível de variação genética entre os isolados, que foram sub-divididos em seis grupos principais. Entretanto, não houve correlação entre os perfis de banda RAPD-PCR e f. spp. Análise dos RFLPs, produzidos pela digestão com enzimas de restrição, BglI, SmaI e SalI da região IGS, identificou vários haplotipos. Perfis de bandas e análise fenética geradas não mostraram separação clara entre as f. spp. e não dá suporte à separação baseada em hospedeiros. Seqüências de DNA do gene 5,8S rRNA e da região espaçadora ITS de diversas f. spp. de F. oxysporum foram analisadas visando a detecção de um marcador molecular intraespecífico para as f. spp. Os iniciadores ITS4/ITS5 mostraram alta especificidade para a espécie e geraram uma banda única de aproximadamente 550-570 pb. Bases de DNA foram determinadas em um seqüenciador MegaBace1000, alinhadas com o programa ClustalX (1.83) e geraram cladogramas a partir do programa Mega2 (2.1), utilizando os métodos NJ e UPGMA, que agrupou os isolados em vários grupos. Os resultados sugerem que a região, apesar de pouco variável, poderia ser utilizada como um marcador molecular para resolver relações entre f. spp. de F. oxysporum. Entretanto, ela foi altamente conservada para comparações dentro da população de Foc estudada. Em geral, a região ITS2 foi mais variável que a ITS1 e o gene 5,8S rRNA não foi parsimonicamente informativo. Seqüências de 18 isolados representando F.oxysporum, inclusive de um isolado patogênico a humanos e de outro associado a árvores, foram selecionadas do GenBank e combinadas com nossas seqüências. Reconstrução filogenética também não foi compatível com a separação de espécies em f. spp. e concorda com relatos anteriores de origens evolucionárias independentes dentro das f. spp. O diagnóstico eletrônico através da ferramenta de Bioinformática blastn identificou Fusarium em nível de gênero. Os resultados questionam o valor preditivo do sistema denominado forma specialis dentro do complexo F. oxysporum e sugere a investigação de sistemas mais confiáveis para identificação de populações do patógeno.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-25Bitstream added on 2014-06-13T19:05:01Z : No. of bitstreams: 1 russomanno_omr_dr_botfca.pdf: 951502 bytes, checksum: 65ab95dd8d5f795650c7b83e6aa5b10f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Secretaria Agricultura / O objetivo do presente trabalho visou avaliar a influência dos FMA Glomus etunicatum Becker & Gerd. e Glomus clarum Nicol. & Schenck, no desenvolvimento de plantas de alecrim e manjericão, bem como verificar a capacidade destas plantas micorrizadas em superar os danos causados pelo fungo Fusarium oxysporum Schecht. Plantas de alecrim (Rosmarinus officinalis L.) e de manjericão (Ocimum basilicum L.) foram inoculadas, separadamente, com G. etunicatum e G. clarum, em casa de vegetação, com temperatura de 26 l 20C e luminosidade de 3000 Lux. Utilizou-se substrato autoclavado composto por uma parte de areia e uma de terra; o inóculo constou de esporos [500 esporos de G.etunicatum (50 mL-1) de solo e 700 esporos de G.clarum (50 mL-1) de solo] e ainda fragmentos de raízes infectadas e micélio. Em cada tipo de planta inoculada foram avaliadas as seguintes variáveis: altura das plantas (AP), peso da matéria seca da parte aérea (MSPA), peso da matéria fresca das raízes (MFR), esporulação (E), colonização radicular (CR) e teor de macro e micronutrientes no substrato e nas plantas (TMm). Foi avaliada também a influência de G. etunicatum e G. clarum no controle de F. oxysporum em plantas de alecrim e manjericão. A inoculação do patógeno (concentração de 5 x 103 esporos mL-1) foi realizada, separadamente, em plantas de alecrim e de manjericão com 90 dias de micorrização (5 vasos com G. etunicatum e 5 vasos com G. clarum) e ainda plantas testemunhas, não micorrizadas (5 vasos). No alecrim, G. clarum mostrou-se significativamente mais eficiente do que G. etunicatum em AP, MSPA e E; por outro lado, G. clarum apresentou CR menor do que G. etunicatum. Em relação às plantas testemunha, G. clarum diferiu significativamente destas em 2 todos as variáveis analisadas, porém G. etunicatum não diferiu estatisticamente das plantas testemunha em AP e MSPA. No manjericão, em relação... . / The purpose of the present work had the objective of evaluating the influence of AMF Glomus etunicatum Becker & Gerd. and Glomus clarum Nicol. & Schenck on the rosemary and basil plants development and also concerning the capacity of the mycorrhizal plants in resisting the wilt caused by Fusarium oxysporum Schecht. For that, rosemary (Rosmarinus officinalis L.) and basil (Ocimum basilicum L.) plants were previously inoculated with G. etunicatum and G. clarum in greenhouse under the temperature of 26 l 20C and luminosity of 3000 Lux. The soil was sterilized and composed by one part of sand and one part of earth. The inoculum was composed by the fungi spores [500 spores of G. etunicatum in (50 mL-1) soil and 700 spores of G. clarum in (50 mL-1) soil] and micelium and roots fragments infected by the AMF. In each plant inoculated the following variables were evaluated: plant height (PH), plant dry weigt (PDW), roots fresh weight (RFW), sporulation rate (SR), root mycorrhizal percentage (RMP) and macro and micronutrients level (MmL) present in the plants and in the soil. The G. clarum and G. etunicatum influence in the control of F. oxysporum wilt in both plants was also evaluated. The inoculation of the pathogen (5x103 spores mL-1) was separatety realized in the rosemary and basil plants after 90 days of the mycorrhization (5 pots of G. clarum and 5 pots of G. etunicatum); the control was also composed by 5 pots without mycorrhization. In the rosemary, G. clarum was significantely more efficient than G. etunicatum in the variables PH, RFW and SR; although G. clarum 4 presented RMP smaller than G. etunicatum. In relation to the control, G. clarum was significably better to the plants in all the variables, although G. etunicatum do not differed statistically for the control plants in PH and PDW. For basil in all the analised variables G. clarum differed statistically from G. etunicatum and was similar to the control treatment in all the variables.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The erva-mate (Ilex paraguariensis) is a species broadly cultivated in southern Brazil and neighboring countries, which leaves and fine branches prepared according to the appropriate method, make the mate or chimarrão , the most popular tea consumed in Brazil and exported everywhere. With the increasing planted area, mainly in the last decade, fitossanitary problems caused by pest and diseases have increased in this crop and among them, the root-rot is becoming one of the main ones. The disease is caused by Fusarium spp., besides Pythium sp. and Rhizoctonia sp. and, it causes serious damages to the roots, causing, in most serious cases, death of the plant. With the suspicion that the incidence and disease severity are influenced by cultivation methods and management practices, such as mineral fertilizers application without technical criteria or no fertilizers, lime application and erva-mate cultivation at full sun, experiments were conducted in the Forest Nursery area belonging to Forest Sciences Department of the Federal University Santa Maria with the objective of confirming these assumptions. The first experiment was conducted in a factorial design (4 x 3 x 4) composed by Fusarium spp. inoculation, by lime application and by NPK fertilization. The second experiment was conducted in a factorial design (2 x 5), composed by Fusarium spp. inoculation and by shading levels. The use of commercial bioprotectors containing antagonistic organisms to Fusarium spp. has given satisfactory results in some patossystems. Therefore, in the conduction of a third experiment, in a factorial design (4 x 4), Fusarium spp. inoculation and the efficiency of commercial products for biological control was tested. It was verified that the lime application, combined with large fertilizer doses, compromised the development of the erva-mate plants, besides turning them more susceptible to Fusarium spp. The availability of nutrients also influenced the fungic population of the soil. In the same way, plants submitted to cower shading levels or full sun had its development compromised and were more susceptible to the disease. The use of commercial bioprotectors was not efficient in the conditions of this experiment. / A erva-mate (Ilex paraguariensis) é uma espécie amplamente cultivada no sul do Brasil e países vizinhos, cujas folhas e galhos finos preparados, segundo método apropriado, fornecem o mate ou chimarrão, o mais popular chá consumido no Brasil e exportado para todo o mundo. Com o aumento da área plantada, sobretudo na última década, os problemas fitossanitários causados por pragas e doenças aumentaram e, dentre estes, a podridão-de-raízes vem se tornando um dos principais. A doença é causada por Fusarium spp., além de Pythium sp. e Rhizoctonia sp. e provoca sérios danos decorrentes da destruição do sistema radicular, ocasionando, nos casos mais graves, morte da planta. Suspeita-se que a incidência e a severidade da doença são influenciadas pelos métodos de cultivo e por práticas de manejo do erval, como aplicação de adubos minerais sem critérios técnicos ou ausência de adubação, calagem do solo e cultivo de ervais a pleno sol. Assim, foram instalados experimentos na área do Viveiro Florestal pertencente ao Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Santa Maria com o objetivo de confirmar tais hipóteses. O primeiro experimento foi conduzido em um esquema fatorial (4 x 3 x 4) composto pela inoculação de Fusarium spp., pela calagem do solo e pela adubação NPK. O segundo experimento foi conduzido em um esquema fatorial (2 x 5), composto pela inoculação de Fusarium spp. e por níveis de sombreamento. Além disso, a utilização de bioprotetores comerciais contendo organismos antagônicos ao Fusarium spp. tem dado resultados satisfatórios em alguns patossistemas. Portanto, conduziu-se um terceiro experimento, em um esquema fatorial (4 x 4), testando-se a inoculação de Fusarium spp. e a eficiência de produtos comerciais para controle biológico. Verificou-se que a calagem do solo, combinada com maiores doses de adubação, comprometeu o desenvolvimento das plantas de erva-mate, além de torná-las mais suscetíveis ao ataque de Fusarium spp. A disponibilidade de nutrientes também influenciou a população fúngica do solo. Da mesma forma, plantas submetidas aos menores níveis de sombreamento ou a pleno sol tiveram seu desenvolvimento prejudicado e ficaram mais suscetíveis à doença. A utilização de bioprotetores comerciais não foi eficiente nas condições deste experimento.

Fusarium é um grande gênero de fungos filamentosos amplamente distribuídos que são importantes patógenos de plantas, animais e humanos. As doenças causadas por Fusarium spp. geram grandes perdas econômicas na produção de frutas, legumes, cereais e de celulose. Em humanos, o controle da fusariose com apenas um antifúngico é ineficaz, apresentando uma elevada taxa de mortalidade, especialmente em pacientes imunocomprometidos. A maior resistência aos fungicidas utilizados atualmente tem estimulado o desenvolvimento de novas tecnologias mais eficazes para o controle de fungos patogênicos. Assim, é necessária a busca de alternativas para o controle de microrganismos em ambas as áreas, clínica e agrícola. A inativação fotodinâmica antimicrobiano (IFA) é uma promissora plataforma antifúngica alternativa que pode ser utilizada para controlar o inóculo de fungos em mamíferos e no meio ambiente. A IFA baseia-se na utilização de um fotossensibilizador (FS) que se acumula na célula fúngica alvo. A exposição do FS à luz com um comprimento de onda apropriado, inicia um processo fotoquímico que produz espécies reativas de oxigênio (EROs), principalmente o oxigênio singleto, causando um dano oxidativo não especifico levando a morte da célula fúngica, sem dano significativo às células do hospedeiro. Em comparação com os fungicidas utilizados atualmente, a multiplicidade dos danos causados pelas EROs, reduzem a chance de selecionar microrganismos tolerantes. No presente trabalho, avaliamos o efeito da IFA com a combinação de luz vermelhas com fluências de 10 e 15 J cm-2 e cinco FS fenotiazínicos, azul de metileno (MB), azul de toluidina O (TBO), novo azul de metileno N fórmula sem zinco (NMBN), novo azul de metileno N formula com zinco (NMBN Zn) e um novo fenotiazínico pentacíclico S137, em microconídios não germinados e 4 h-germinados de Fusarium oxysporum, F. moniliforme e F. solani. A IFA com NMBN Zn resultou em uma redução de aproximadamente 5-logs na sobrevivência dos microconídios não germinados (quiescentes) e 4 h-germinados (metabolicamente ativos) das três espécies de Fusarium quando expostas a luz na fluência de 15 J cm-2. A lavagem dos microconídios não germinados e 4 h-germinados para retirar o excesso de FS antes da exposição à luz reduziu, porém não impediu a morte provocada pela IFA. A IFA com todos os FS e fluência aumentou a permeabilidade da membrana celular dos microconídios nas três espécies de Fusarium. O dano oxidativo causado pelas EROs produzidos durante o processo fotoquímico da IFA foi avaliado nos lipídios, proteínas e DNA dos microconídios das espécies de Fusarium. Foi observado um aumento da peroxidação lipídica em microconídios das três espécies de Fusarium após a IFA com NMBN Zn e S137. Observamos o aumento na carbonilação de proteínas em microconídios de F. oxysporum após IFA subletal com todos os FS. O aumento no dano do DNA em microconídios não germinados e 4 h-germinados foi observado apenas para o S137 na fluência de 0, 10 e 15 J cm-2. Nossos estudos expandem a compreensão da inativação fotodinâmica de fungos filamentosos / Fusarium is a large genus of filamentous fungi widely distributed wich are important pathogens of plants, animals and humans. Crop diseases caused by Fusarium generate great economic losses in the production of fruit, vegetables, cereals, and cellulose. In humans the control of progression of fusariosis by single-agent antifungal therapy is problematic, leading to a high mortality rate, especially with immunocompromised patients. The increased tolerance to currently used fungicides has stimulated the development of novel and effective technologies to control pathogenic fungi. Thus, the search for alternatives to control microorganisms is necessary in both, clinical and agricultural areas. Antimicrobial photodynamic treatment (APDT) is a promising alternative antifungal platform that can be used to control fungi both in mammalian hosts and in the environment. APDT is based on the use of a photosensitizer (PS) that accumulates in the target fungal cell. The exposure of the PS to light of an appropriate wavelength starts a photochemical process that produces reactive oxygen species (ROS), especially singlet oxygen, leading to non-specific oxidative damage causing the death of the fungal cell without significant harm to the host cells. In comparison with currently used fungicides, the multiple and variable targets of ROS reduce the chance of selecting tolerant microorganisms. In the present study, we evaluated the effect of APDT with the combination of red light with fluence of 10 and 15 J cm-2, and five phenotiazinium photosensitizer, methylene blue (MB), toluidine blue O (TBO), new methylene blue N zinc free form (NMBN), new methylene blue N zinc chloride double salt (NMBN Zn) and a novel pentacyclic phenothiazinium S137, on ungerminated and germinated microconidia of Fusarium oxysporum, F. moniliforme and F. solani. APDT with NMBN Zn resulted in a reduction of approximately 5 logs in the survival of the quiescent ungerminated microconidia and metabolically active germinated microconidia of the three Fusarium species when the light fluence of 15 J cm-2 was applied. Washing out the PS from both ungerminated and germinated microconidia before light exposure reduced but did not prevent the killing effect of APDT. APDT with all the PS and fluences increased cell membrane permeability for the three Fusarium species. The oxidative damage caused by ROS produced during the photochemical process of APDT, was evaluated in the lipids, proteins and DNA present in the microconidia. Increases in lipid peroxidation in microconidia of the three Fusarium species were observed only after APDT with NMBN Zn and S137. Proteins oxidative damage was observed by the increase in protein carbonylation in microconidia of the F. oxysporum after APDT with all PS. The increases in DNA damage from both ungerminated and germinated microconidia was observed only for S137 at fluence of 0, 10 and 15 J cm-2. Our study expands the understanding of photodynamic inactivation in filamentous fungi

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-17T12:44:24Z No. of bitstreams: 1 Andre Luiz Menezes Machado.pdf: 1193901 bytes, checksum: 3958c2853de30c17420bd30e2a594162 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T12:44:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Luiz Menezes Machado.pdf: 1193901 bytes, checksum: 3958c2853de30c17420bd30e2a594162 (MD5) Previous issue date: 2012-07-05 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Tomato (Lycopersicon esculentum) crop yield has been limited by Fusarium wilt occurrence in the State of Pernambuco, Brazil. This disease, caused by Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici, drastically reduces the harvest period due to the early fruit fall. This work aimed to analyze the intensity of Fusarium wilt in tomato planted in 47 soil samples from the Agreste region of Pernambuco and to determine factors which could be related to either soil suppressivenes or conduciveness to this disease/pathogen. Bioassays were carried out using tomato (Santa Clara cv.) planted in artificially infested and non-infested soils, aiming to verify the existence of suppressive and conducive soils to the disease. In order to characterize factors which could be related to these phenomena, the samples were submitted to analysis for determination of field capacity, permanent wilting point, clay, silt and sand percentages (physical characteristics), macronutrients, microbialcarbon, carbon from organic matter and total nitrogen levels (chemical characteristics) and population levels of Fusarium oxysporum, Trichoderma spp., Bacillus spp. and Pseudomonas spp. of fluorescent group in the soils (microbiological characteristics). Then the influence of these factors upon each other as well as on the incidence of the disease was verified. Fusarium wilt was positively correlated (r = 0,32) to soil C/N ratio in the first bioassay, however the disease was negatively correlated (r = -0,35) to Ca level in the soil, for the second one, both artificially infested with the pathogen. CAF-1 and CAF-16 samples were considered suppresive, while CAF-2 and SAI-2 were conducive. Infested and non-infested bioassays were related to each other pointing out the occurrence of suppressiveness in the soils No significant correlations (P=0,05) between disease levelsand physical, chemical or microbiological soil characteristics were observed. Furtherstudies must be carried out to characterize soils suppressiveness and conduciveness to Fusarium wilt of tomato in the Agreste region, in order to effectivelly contribute for the development of an integrated disease management / No Estado de Pernambuco, a produtividade da cultura do tomateiro (Lycopersicon esculentum) tem sido limitada devido à ocorrência da murcha-de-fusário, causada por Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici, que reduz drasticamente o período de colheita pela queda prematura dos frutos. O presente trabalho teve como objetivos analisar a intensidade da murcha-de-fusário em plantas de tomateiro cultivadas em 47 amostras de solos da região Agreste de Pernambuco e determinar os possíveis fatores associados à supressividade ou conducividade desses solos à doença. Foram realizados bioensaios com plantas de tomateiro (cv. Santa Clara) cultivadas nos solos com e sem infestação artificial com o patógeno, sendo constatada a existência de solos supressivos e conducivos à doença. Visando caracterizar os possíveis fatores envolvidos nesses fenômenos, os solos foram submetidos a análises para determinação das características físicas (capacidade de campo,ponto de murcha permanente e teores de areia, silte e argila), químicas (quantificação de macronutrientes, carbono microbiano, carbono orgânico total e nitrogêncio total) e microbiológicas (levantamento populacional de Fusarium oxysporum, Trichoderma spp., Bacillus spp. e Pseudomonas spp. do grupo fluorescentes). Foi analisada a interrelação entre os fatores e a influência sobre a supressividade e/ou conducividade desses solos à murcha-de-fusário. A incidência da doença se correlacionou positivamente (r = 0,32) com a relação C/N, no primeiro plantio, e negativamente (r = -0,35) com os teores de Ca no solo, no segundo plantio, ambos com infestção artificial. Os solos CAF-1 e CAF-16 foram considerados supressivos, enquano CAF-2 e SAI-2 foram conducivos. Os plantios com esem infestação correlacionaram-se, indicando a supressividade nos solos analisados. Não foram constatadas correlações significativas (P=0,05) dos níveis de doença com as demaiscaracterísticas químicas, físicas e microbiológicas dos solos. Novos estudos devem ser realizados para a caracterização dos mecanismos de supressividade ou conducividade dos solos da região Agreste à murcha-de-fusário do tomateiro, visando contribuir efetivamente para o manejo integrado da doença