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Efeito da aplicação de fitorreguladores em rizobactérias isoladas de diferentes variedades de cana-de-açúcar (Saccharum spp.), no município de Araras - SPMeneghin, Silvana Perissatto [UNESP] 29 April 2008 (has links) (PDF)
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meneghin_sp_dr_rcla.pdf: 500401 bytes, checksum: 1dbb48df89774c8c8a05446c822888e1 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Nas usinas, no início da safra, a obtenção de matéria-prima de boa qualidade é maximizada com a aplicação de fitorreguladores, os quais aumentam o teor de sacarose da cana-de-açúcar. Em áreas onde eles são aplicados, tem se observado melhor desenvolvimento e perfilhamento das plantas. Avaliou-se aqui o efeito da aplicação dos fitorreguladores Ethrel e Moddus sobre o crescimento da cana-de-açúcar, de forma direta e indiretamente, através da modificação da microbiota rizosférica. Além disso, objetivou-se também avaliar o uso de rizobactérias, isoladas dos experimentos com fitorreguladores, para o biocontrole de doenças e seus possíveis mecanismos de ação. Os efeitos dos fitorreguladores sobre os microrganismos do solo foram avaliados em meios de cultura acrescidos de Ethrel e Moddus em concentrações de 0 a 1000 ppm. Estes fitorreguladores foram aplicados via foliar e via solo para análise do desenvolvimento da cana-de-açúcar (variedades RB72454, RB835486 e RB855156) em casa-de-vegetação, utilizando-se solo sem tratamento e tratado com brometo de metila. Após dez meses, foram avaliadas a brotação, altura e matéria seca da parte aérea e das raízes das plantas cultivadas. Rizobactérias foram isoladas dos solos contidos nos vasos e avaliadas in vitro quanto à capacidade de controle de fungos fitopatogênicos (Thielaviopsis paradoxa, Fusarium spp. e Hendersonina sacchari), e in vivo, quanto à capacidade de promoção de crescimento de plântulas de cana-de-açúcar. Alguns mecanismos de ação das rizobactérias foram também estudados, como produção de ácido indol acético, ácido cianídrico, sideróforos e solubilização de fosfato inorgânico. Constatou-se que as populações de fungos foram mais sensíveis à adição dos fitorreguladores do que outros grupos de microrganismos, com redução... / For sugar and alcohol industries, at the start of harvesting, to obtain good quality raw material is potentially possible with the application of plant regulators, which have a role in natural sugar cane maturation, increasing sucrose content. In areas where they have been applied, better plant development and shooting have been observed. The aim here was to evaluate the application of plant regulators Ethrel and Moddus on sugar cane growth, not only in a direct way, but also indirectly, through the modification of rhizosphere microorganisms. Besides, this work also aimed the evaluation of rhizobacteria isolated from the experiments using plant regulators upon the disease biocontrol and their action mechanisms in this respect. The effects of plant regulators upon the soil microorganisms were verified in culture media where Ethrel and Moddus were added in concentrations ranging from 0 to 1000 ppm, while the effects of these substances (applied in leaves and in soil) upon the sugar cane development (varieties RB72454, RB835486 and RB855156) were surveyed in greenhouse, using soil without treatment and treated with methyl bromide. After a ten-month period, the experiments were finished, and sprouting, height and aerial part and root dry matter were analyzed. Soil samples were taken from the pots for rhizobacteria isolation, which were evaluated initially in vitro regarding their ability to control plant pathogenic fungi (Thielaviopsis paradoxa, Fusarium spp. and Hendersonina sacchari), and in vivo, regarding their ability to promote sugar cane growth. Some action mechanisms were also studied, as indol acetic acid, cyanide acid and siderophore production and inorganic phosphate solubilization. It was verified that the fungi populations were more sensitive to the addition of plant regulators than other microorganisms, reducing their colony-forming unit (CFU)...(Complete abstract, click electronic access below)
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Micobiota fitopatogênica associada à planta invasora Tibouchina herbacea / Mycobiota of the invasive weed Tibouchina herbaceaParreira, Douglas Ferreira 28 July 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Weed plant invasions, in natural as well as in anthropic modified environments, results in significant economical losses or ecosystem disequilibrium. Some ecosystems are more susceptible than others to biological invasions, once they have disharmonic fauna and flora (with empty ecological niches or niches occupied by low adapted species to the ecological functions required), due to its geographic isolation, as in oceanic islands (Hawaii, French Polynesia, Fernando de Noronha and other archipelagos), or due to its separation form the continental bulk during the process of continental derivation in a remote past, as in the case of Australian continent. In such places, the introduction of exotic vegetal or animal species may be a disaster for the ecosystem. A exemple is the introduction of Tibouchina herbacea in the Hawaiian archipelago resulted in environmental invasion. This plant belongs to the Melastomataceae family and it is native that South America. A biological program involving entomologists and plant pathologists on origin center of T. herbacea will be developing, searching natural enemies. With the purpose of future development of control programs using phytopathogenic fungi, the mycological diversity associated with this plant was assessed. A total of eighty one samples originated from Brazil, Dominican Republic and Costa Rica were analyzed in this study. This work was limited to the taxonomic treatment of the fungi obtained from samples and represents the first step for the development of a future biological control program using phytopatogenic fungi to control the weed plant Tibouchina herbacea. In present work 16 fungi species were found: 6 Hyphomycetes Cladosporium, Passalora, Cercospora and three Pseudocercosporas; 4 Coelomycetes Septoria, Hainesia, Chaetophiophoma, Pestalotiopsis; and 6 Ascomycetes Asteridiella, Mollisia, Asterina, Perisporiopsis, Gnomonia, Leptosphaeria. There are recognized as new to science and described here: Cladosporium tibouchinensis, Mollisia tibouchinae, Passalora tibouchinae, Pseudocercospora subsinematosa, Pseudocercospora tibouchinensis, Pseudocercospora tibouchinicola and Septoria tibouchinensis Among the species of fungi founded in this study, three have potential for use in biological control programs causing severe disease in T. herbacea: S. tibouchinensis, P. tibouchinae and M. tibouchinae. Although the specificity of these fungi has not yet been tested, the first two genres belong to fungi that include species considered quite specific restricted to a single botanical family. / As invasões causadas por plantas tanto em ambientes naturais como em ambientes modificados pela ação antrópica resultam em grandes perdas, de natureza econômica ou no desequilíbrio de ecossistemas. Alguns ecossistemas são mais suscetíveis a invasões biológicas, pois têm fauna e flora endêmicas desarmônicas (com nichos ecológicos vazios ou ocupados por espécies pouco adaptadas às funções ecológicas ali desempenhadas) devido ao seu surgimento em isolamento geográfico, como as ilhas oceânicas dos arquipélagos Havaiano, Polinésia Francesa, Fernando de Noronha e outros, ou à sua separação da massa continental no processo de deriva dos continentes em passado evolutivo remoto, como é o caso do Continente Australiano. Nesses locais a introdução de uma espécie exótica vegetal ou animal pode ser desastrosa para o ecossistema. Um exemplo é a introdução de Tibouchina herbacea no arquipélago Havaiano, que resultou em invasão de ecossistemas nativos. Esta planta pertencente à família Melastomataceae, e é nativa da América do Sul. Ela tem sido tratada como alvo de um programa de controle biológico utilizando-se insetos e fungos provenientes do seu centro de origem. Para este fim foi feito um levantamento da micodiversidade associada a T. herbacea. Deste levantamento resultaram 81 amostras, coletadas em três países: Brasil, República Dominicana e Costa Rica. No presente trabalho a ênfase foi dada ao esclarecimento da identidade dos fungos obtidos, como um primeiro passo para uma futura utilização de fungos fitopatogênicos no controle de T. herbacea. 16 espécies de fungos foram obtidas, sendo: seis hifomicetos Cladosporium, Passalora, Cercospora apii e três espécies do gênero Pseudocercospora; quatro coelomicetos Septoria, Hainesia, Chaetophiophoma e Pestalotiopsis; e seis ascomicetos Asteridiella, Mollisia, Asterina, Perisporiopsis, Gnomonia, Leptosphaeria. Foram reconhecidas como taxa novos para a ciência e são aqui descritos: Cladosporium tibouchinensis, Mollisia tibouchinae, Passalora tibouchinae, Pseudocercospora subsinematosa, Pseudocercospora tibouchinensis, Pseudocercospora tibouchinicola and Septoria tibouchinensis. Dentre as espécies de fungos encontradas no presente trabalho, três parecem ter potencial para uso em programas de controle biológico por causarem doenças severas em T. herbacea: S. tibouchinensis, P. tibouchinae e M. tibouchinae. Embora a especificidade destes fungos não tenha ainda sido testada, os dois primeiros fungos pertencem a gêneros que incluem espécies tidas como bastante específicas (pelo menos restritas a uma única família botânica).
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Resistência de cultivares de batata à requeima / Resistance of potato cultivars to late blightDuarte, Henrique da Silva Silveira 16 February 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-02-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Potato (Solanum tuberosum L.) is cultivated in more than 100 countries and it is the fourth most cultivated crop in the world. But some diseases can be limitaing to potato growth. The late blight of potato, caused by oomycete Phytophthora infestans (Mont.) de Bary is one of the most important diseases worldwide. Potato resistance to late blight is the most important control measure, although little emphasis has been done for disease resistance. Due to this reason, the objective of this work was to study the level of resistance of potato cultivars to late blight. Trials were conducted in Maria da Fé, in the southern area of the state of Minas Gerais, from march 22 to July 8 of 2008. The experiment design followed a complete block design with 34 treatments (represented by each cultivar) with three replications. The plants were inoculated naturally. Yield (PROD) was evaluated weigthing all the potato tubers of all the plants in each replication. Late blight severity was evaluated in every two days starting when the first symptoms were visible using a descriptive scale. The following epidemiological variables were obtained: late blight severity when the epidemics reached 50 % of the cycle of the cultivar (Y50 CULT); relative area under disease progress curves for each cultivar (RAUDPC CULT); time in days of the first symptoms of the disease in each cultivar, until the severity reaches 100% of disease severity (T100 CULT); time in days of the fist symptoms of the disease in each cultivar until 50% of disease severity (T50 CULT); late blight severity when it reaches half the epidemic for the experiment (Y50 EXP); relative area under disease progress curves for the experiment (RAUDPC EXP); time in days for the first symptoms in the experiment until 100% of disease severity (T100 EXP); time in days for the first symptoms in the experiment until 50% of disease severity (T50 EXP); time in days for the first symptoms in the experiment until 0.5 % of disease severity (T0.5 EXP); rate of disease progress (r) and maximum disease severity (Ymax). The cultivars were grouped in four pre- determined levels of disease resistance to late blight, defined by the Euclidian distance as a measure of dissimilarity and complete linkage as hierarchical clustering. The clone IAC 6090 (Ibituaçu) was classified as Resistant (R). The cultivars Aracy, Aracy Ruiva, Colorado and IAPAR Cristina were classified as Moderately Resistant (MR); Baraka, Baronesa, BRS Ana, BRS Elisa, Caesar, Catucha, Emeraude, Florice, Itararé, Markies, Melody, Naturella, Soléia and Voyager were classified as Moderatly Susceptible (MS); Ágata, Almera, Asterix, Atlantic, Canelle, Chipie, Cupido, Éden, Elodie, Eole, Fontane, Gourmandine, Gredine, Monalisa and Opaline were classified as Susceptible (S) to late blight. The cultivars classified as resistant and moderately resistant are of long cycles whereas those classified as moderated susceptible and susceptible are in the majority of short cycle. In the great majority of the cases the more resistant cultivars to late blight have rough skin whereas those more susceptible have smooth skin. The level of late blight resistance and the duration of the cycle of the cultivar influenced the potato yield. The average yield of the R, MR, MS and S cultivars were 37.8, 17.6, 15.3 and 7.2 t/ha, respectively. The Y50 CULT average of the R, MR, MS and S cultivars were 11.0, 7.3, 9.8 and 16.3%, respectively. The RAUDPC CULT average of the cultivars R, MR, MS and S cultivars were 25.0, 27.9, 29.4 and 33.3, respectively. The T100 CULT average of the cultivars R, MR, MS and S cultivars were 72.3, 44.8, 34.0 and 29.3 days, respectively. The T50 CULT average of the cultivars R, MR, MS and S cultivars were 57.6, 33.2, 24.5 and 19.9 days, respectively. The Y50 EXP average of the cultivars R, MR, MS and S cultivars were 8.3, 42.1, 96.5 and 99.8%, respectively. The AACPDR EXP average of the cultivars R, MR, MS and S were 24.3, 47.1, 59.9 and 69.0, respectively. The T100 EXP average of the cultivars R, MR, MS and S cultivars were 76.3, 53.1, 40.9 and 33.6 days, respectively. The T50 EXP average of the cultivars R, MR, MS and S cultivars were 61.6, 41.5, 31.3 and 24.1 days respectively. The T0,5 EXP average of the cultivars R, MR, MS and S cultivars were 22.3, 25.2, 17.8 and 14.2 days, respectively. The average r for the cultivars R, MR, MS and S cultivars were 0.12, 0.26, 0.37 and 0.46, respectively. The average Ymax of the cultivars R, MR, MS and S were 100; 100; 100 e 100%, respectively. / A batateira (Solanum tuberosum L.) é cultivada em centenas de países e a batata é o quarto alimento mais consumido no mundo. A produção de batata é limitada por vários fatores, dentre estes, as doenças têm ocupado lugar de destaque. Dentre as doenças que infectam a batata, não só no Brasil, mas em todo o mundo, a requeima causada pelo oomiceto Phytophthora infestans (Mont.) de Bary é considerada uma das mais destrutivas e de maior importância. O uso de cultivares de batata resistentes à requeima é o modo mais econômico de controle da doença. Entretanto, o nível de resistência à requeima das principais cultivares plantadas no Brasil ainda não é conhecido. Este trabalho teve como objetivo determinar o nível de resistência destas cultivares. Foi conduzido um experimento no município de Maria da Fé - MG, localizado no Sul de Minas Gerais, no período de 22 de março a 8 de julho de 2008. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados com 34 tratamentos (cada tratamento foi representado por uma cultivar) com três repetições. A inoculação das plantas do experimento foi feita naturalmente. A produtividade (PROD) foi avaliada pesando-se os tubérculos de todas as plantas de cada parcela. Foi quantificada a severidade da requeima a cada dois dias a partir do surgimento dos primeiros sintomas da doença, utilizando uma escala descritiva. A partir dos dados de severidade foram obtidas as seguintes variáveis epidemiológicas: severidade na metade da epidemia para a cultivar (Y50 CULT); área abaixo da curva de progresso da doença relativa para a cultivar (AACPDR CULT); tempo em dias do primeiro sintoma na cultivar até 100% de severidade (T100 CULT); tempo em dias do primeiro sintoma na cultivar até 50% de severidade (T50 CULT); severidade na metade da epidemia para o experimento (Y50 EXP); área abaixo da curva de progresso da doença relativa para o experimento (AACPDR EXP); tempo em dias do primeiro sintoma no experimento até 100% de severidade (T100 EXP); tempo em dias do primeiro sintoma no experimento até 50% de severidade (T50 EXP), tempo em dias do primeiro sintoma no experimento até 0,5% de severidade (T0,5 EXP); taxa de progresso da doença (r) e severidade máxima (Ymax). Para o agrupamento das cultivares em quatro níveis de resistência à requeima pré- definidos, foi utilizada a distância Euclidiana padronizada como medida de dissimilaridade e a ligação completa como técnica hierárquica aglomerativa. O clone IAC 6090 (Ibituaçu) foi classificado como Resistente (R). As cultivares Aracy, Aracy Ruiva, Colorado e IAPAR Cristina foram classificadas como Moderadamente Resistentes (MR). As cultivares Baraka, Baronesa, BRS Ana, BRS Elisa, Caesar, Catucha, Emeraude, Florice, Itararé, Markies, Melody, Naturella, Soléia e Voyager foram classificadas como Moderadamente Suscetíveis (MS). As cultivares Ágata, Almera, Asterix, Atlantic, Canelle, Chipie, Cupido, Éden, Elodie, Eole, Fontane, Gourmandine, Gredine, Monalisa e Opaline foram classificadas como Suscetíveis (S) à requeima. As cultivares classificadas como resistente e moderadamente resistentes são de ciclo mais tardio, enquanto que a maioria das cultivares classificadas como moderadamente suscetíveis e suscetíveis são mais precoces. Na maioria dos casos, as cultivares mais resistentes à requeima possuem pele mais áspera, enquanto que as mais suscetíveis possuem pele lisa. O nível de resistência à requeima e a duração do ciclo da batata influenciaram a produtividade. A PROD média das cultivares R, MR, MS e S foi de 37,8; 17,6; 15,3 e 7,2 t.ha-1, respectivamente. A Y50 CULT média das cultivares R, MR, MS e S foi de 11,0; 7,3; 9,8 e 16,3%, respectivamente. A AACPDR CULT média das cultivares R, MR, MS e S foi de 25,0; 27,9; 29,4 e 33,3, respectivamente. O T100 CULT médio das cultivares R, MR, MS e S foi de 72,3; 44,8; 34,0 e 29,3 dias, respectivamente. O T50 CULT médio das cultivares R, MR, MS e S foi de 57,6; 33,2; 24,5 e 19,9 dias, respectivamente. A Y50 EXP média das cultivares R, MR, MS e S foi de 8,3; 42,1; 96,5 e 99,8%, respectivamente. A AACPDR EXP média das cultivares R, MR, MS e S foi de 24,3; 47,1; 59,9 e 69,0, respectivamente. O T100 EXP médio das cultivares R, MR, MS e S foi de 76,3; 53,1; 40,9 e 33,6 dias, respectivamente. O T50 EXP médio das cultivares R, MR, MS e S foi de 61,6; 41,5; 31,3 e 24,1 dias, respectivamente. O T0,5 EXP médio das cultivares R, MR, MS e S foi de 22,3; 25,2; 17,8 e 14,2 dias, respectivamente. A r média das cultivares R, MR, MS e S foi de 0,12; 0,26; 0,37 e 0,46, respectivamente. A Ymax média das cultivares R, MR, MS e S foi de 100; 100; 100 e 100%, respectivamente.
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Efeito da aplicação de fitorreguladores em rizobactérias isoladas de diferentes variedades de cana-de-açúcar (Saccharum spp.), no município de Araras - SP /Meneghin, Silvana Perissatto. January 2008 (has links)
Orientador: Samia Maria Tauk-Tornisielo / Banca: Sandra Regina Ceccato Antonini / Banca: Regina Teresa Rosim Monteiro / Banca: Antonio Ismael Bassinelo / Banca: Carlos Renato Corso / Resumo: Nas usinas, no início da safra, a obtenção de matéria-prima de boa qualidade é maximizada com a aplicação de fitorreguladores, os quais aumentam o teor de sacarose da cana-de-açúcar. Em áreas onde eles são aplicados, tem se observado melhor desenvolvimento e perfilhamento das plantas. Avaliou-se aqui o efeito da aplicação dos fitorreguladores Ethrel e Moddus sobre o crescimento da cana-de-açúcar, de forma direta e indiretamente, através da modificação da microbiota rizosférica. Além disso, objetivou-se também avaliar o uso de rizobactérias, isoladas dos experimentos com fitorreguladores, para o biocontrole de doenças e seus possíveis mecanismos de ação. Os efeitos dos fitorreguladores sobre os microrganismos do solo foram avaliados em meios de cultura acrescidos de Ethrel e Moddus em concentrações de 0 a 1000 ppm. Estes fitorreguladores foram aplicados via foliar e via solo para análise do desenvolvimento da cana-de-açúcar (variedades RB72454, RB835486 e RB855156) em casa-de-vegetação, utilizando-se solo sem tratamento e tratado com brometo de metila. Após dez meses, foram avaliadas a brotação, altura e matéria seca da parte aérea e das raízes das plantas cultivadas. Rizobactérias foram isoladas dos solos contidos nos vasos e avaliadas in vitro quanto à capacidade de controle de fungos fitopatogênicos (Thielaviopsis paradoxa, Fusarium spp. e Hendersonina sacchari), e in vivo, quanto à capacidade de promoção de crescimento de plântulas de cana-de-açúcar. Alguns mecanismos de ação das rizobactérias foram também estudados, como produção de ácido indol acético, ácido cianídrico, sideróforos e solubilização de fosfato inorgânico. Constatou-se que as populações de fungos foram mais sensíveis à adição dos fitorreguladores do que outros grupos de microrganismos, com redução...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: For sugar and alcohol industries, at the start of harvesting, to obtain good quality raw material is potentially possible with the application of plant regulators, which have a role in natural sugar cane maturation, increasing sucrose content. In areas where they have been applied, better plant development and shooting have been observed. The aim here was to evaluate the application of plant regulators Ethrel and Moddus on sugar cane growth, not only in a direct way, but also indirectly, through the modification of rhizosphere microorganisms. Besides, this work also aimed the evaluation of rhizobacteria isolated from the experiments using plant regulators upon the disease biocontrol and their action mechanisms in this respect. The effects of plant regulators upon the soil microorganisms were verified in culture media where Ethrel and Moddus were added in concentrations ranging from 0 to 1000 ppm, while the effects of these substances (applied in leaves and in soil) upon the sugar cane development (varieties RB72454, RB835486 and RB855156) were surveyed in greenhouse, using soil without treatment and treated with methyl bromide. After a ten-month period, the experiments were finished, and sprouting, height and aerial part and root dry matter were analyzed. Soil samples were taken from the pots for rhizobacteria isolation, which were evaluated initially in vitro regarding their ability to control plant pathogenic fungi (Thielaviopsis paradoxa, Fusarium spp. and Hendersonina sacchari), and in vivo, regarding their ability to promote sugar cane growth. Some action mechanisms were also studied, as indol acetic acid, cyanide acid and siderophore production and inorganic phosphate solubilization. It was verified that the fungi populations were more sensitive to the addition of plant regulators than other microorganisms, reducing their colony-forming unit (CFU)...(Complete abstract, click electronic access below) / Doutor
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Histologia e bioquímica da interação entre porta-enxertos de citros resistente e suscetíveis a Phytophthora nicotianae / Histology and biochemistry of the interaction between resistant and susceptible citrus rootstocks to Phytophthora nicotianaeMaria Eugenia Escanferla 14 December 2011 (has links)
No Brasil Phytophthora nicotianae é um dos principais agentes causadores da podridão do pé e de raízes e radicelas em citros. As doenças provocadas pelo gênero ocasionam danos elevados à produção agrícola e o uso de porta-enxertos resistentes é medida importante para controle. Nesse trabalho objetivou-se estudar aspectos relacionados à histologia e bioquímica da interação entre P. nicotianae e porta-enxerto de tangerineira Sunki (suscetível) e citrumeleiro Swingle (resistente). Para tal, raízes de plântulas desses genótipos com dois, três ou seis meses foram inoculadas com suspensão de 105 zoósporos/mL de P. nicotianae e mantidas a 25°C. As análises foram realizadas em microscópio de luz (ML) e confocal (MC), em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), em cromatógrafo a gás (CG) e em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Em ML, as secções de raízes coradas com azul de toluidina um, dois, quatro e seis dias após a inoculação (dai) indicaram diferenças entre os porta-enxertos no modo e na velocidade de colonização do patógeno. O hospedeiro resistente apresentou menor número de hifas nos tecidos e essas se localizaram principalmente nos espaços intercelulares. Em MC, analisou-se a distribuição da elicitina do patógeno em secções de raízes um, dois e quatro dai. A elicitina foi detectada em menor quantidade e mostrou concentração constante em raízes de citrumeleiro Swingle e em quantidade maior e em gradual aumento em raízes tangerineira Sunki. Análises da superfície das raízes em MEV, 1, 2 e 4 horas após a inoculação, revelaram menor número de cistos do patógeno sobre o hospedeiro resistente no tempo de 2 horas. Testes histoquímicos com cloreto de zinco iodado e cloreto férrico para a detecção, respectivamente, de lignina e compostos fenólicos, em secções a fresco de raízes dos porta-enxertos um, três e seis dai foram visualizadas em ML e evidenciaram ausência de alteração nos níveis desses compostos entre raízes inoculadas e não inoculadas. A análise em CLAE, três dai, demonstrou que ambos os porta-enxertos, possuem compostos fenólicos em suas raízes. Entretanto, não houve diferença qualitativa e quantitativa destes compostos em plantas de um mesmo genótipo não inoculado e inoculado com P. nicotianae. Porém, diferenças quantitativas foram observadas entre ambos os genótipos. Em citrumeleiro Swingle encontrou-se menor quantidade de equivalentes em ácido clorogênico e apigenina e maior quantidade de equivalentes em rutina, quando comparado à tangerineira Sunki. A produção de etileno dos genótipos, analisada em CG, foi avaliada durante dez dai. O hospedeiro suscetível inoculado apresentou maior produção do gás comparado ao controle, do primeiro ao sexto dia. O hospedeiro resistente inoculado e não inoculado não apresentaram diferenças na produção do gás durante o ensaio. Esses resultados indicam diferenças na interação entre P. nicotianae e plântulas de citrumeleiro Swingle e tangerineira Sunki. Todavia, não esclarecem os mecanismos pelos quais essas diferenças ocorrem. Tais resultados fornecem subsídios para estudos sobre os mecanismos envolvidos na resistência de genótipos de citros à P. nicotianae. / In Brazil Phytophthora nicotianae is one of the main causal agents of foot and root rot in citrus. Diseases caused by this genus are responsible for significant losses in agricultural production and the use of resistant rootstocks is an important control procedure. This work aimed to study aspects related to histology and biochemistry of the interaction between P. nicotianae and Swingle citrumelo (resistant) and Sunki tangerine (susceptible) rootstocks. For this purpose, roots of two, three or six months old seedlings of both genotypes were inoculated with a suspension of 105 zoospores/mL of P. nicotianae and kept at 25°C. Analyses were performed with light (LM) and confocal (CM) microscope, with high performance liquid chromatograph (HPLC), with gas chromatograph (GC) and, with scanning electron microscope (SEM). In LM, root sections stained with toluidine blue one, two, four and six days after inoculation (dai) indicated differences in the mode and speed of colonization of the pathogen between the rootstocks. The resistant host showed a lower number of hyphae inside its tissue, mainly in the intercellular spaces. In CM, the pathogen elicitin distribution was analyzed in root sections one, two and four dai. The elicitin amount was lower and apparently stable in Swingle citrumelo root and it was higher and increasing gradually in Sunki tangerine roots. Roots surface analysis by SEM, 1, 2 and 4 hours after inoculation, indicated fewer pathogen cysts on resistant host at 2 hours. Histochemical tests in fresh root sections with iodized zinc chloride and ferric chloride for detection, respectively, of lignin and phenolic compounds were seen one, three and six dai in LM. The results showed no change in levels of these compounds in roots of inoculated and uninoculated rootstocks. HPLC root analysis, three dai, revealed that both rootstocks, inoculated and uninoculated, had phenolic compounds. However, there was no qualitative and quantitative difference in phenolic compounds between inoculated and uninoculated plants of the same genotype. Quantitative differences were observed between both hosts. There was lower concentration of apigenin and chlorogenic acid equivalents and higher concentration of rutin equivalents in Swingle citrumelo as compared to Sunki tangerine. Production of ethylene by the genotypes was analyzed in GC during 10 dai. The susceptible host, when inoculated, showed higher ethylene production compared to control from the first to the sixth day. The resistant host, inoculated or not, showed no difference in ethylene production during the test. These results indicate differences in the interaction between P. nicotianae and seedlings of Swingle citrumelo and Sunki tangerine. Nevertheless, they do not clarify the mechanisms through which these differences occur. These results indicate some points where further studies should concentrate on the resistance mechanisms of citrus genotypes against P. nicotianae.
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Antracnose do abacateiro: danos pós-colheita, caracterização do agente causal, quantificação de parâmetros da pré-penetração e monocíclicos e controle químico / Avocado anthracnose: post-harvest damages, characterization of the causal agent, quantification of prepenetration and monocyclic parameters and chemical control.Hugo José Tozze Junior 16 December 2011 (has links)
O Brasil é um dos principais países produtores de abacate. A competitividade do país no comércio internacional desta fruta demanda a minimização de danos pós-colheita, especialmente os causados pela antracnose. Este trabalho objetivou: (i) identificar e quantificar os danos pós-colheita em abacates Fuerte e Hass; (ii) identificar e caracterizar isolados de Colletotrichum do abacateiro, comparando-os com isolados de outras frutíferas; (iii) avaliar o efeito de temperatura e período de molhamento sobre a germinação de conídios e formação de apressórios, bem como, sobre a infecção e colonização de Colletotrichum gloeosporioides em abacates; (iv) avaliar o efeito de fungicidas e sanitizantes no controle da antracnose do abacateiro em pós-colheita. As incidências da antracnose e de outros danos póscolheita foram avaliadas periodicamente em abacates amostrados em três etapas do beneficiamento em packinghouse e revelaram que a antracnose foi a principal doença póscolheita, com incidências média de 45,7% para o abacate Fuerte e 68,7% para Hass. Identificação, caracterização e análise comparativa foram realizadas para 93 isolados obtidos de abacate, manga, maracujá e pêssego, por meio do aspecto da colônia e taxa de crescimento em diferentes temperaturas, formato e dimensões dos conídios, análise molecular (PCR com oligonucleotídeos espécie-específicos e análise de sequências de nucleotídeos das regiões ITS e -tubulina), patogenicidade e atividade enzimática (amilase, catalase, celulase, lacase, lípase, pectinase e proteinase). Todos os isolados de abacate e manga, e alguns isolados de pêssego e maracujá foram identificados como C. gloeosporioides. As espécies C. acutatum e C. boninense foram detectadas em pêssego e maracujá, respectivamente. A análise filogenética associada a algumas características morfo-culturais permitiu a separação das espécies e revelou diferenças intra-específicas entre os isolados de C. gloeosporioides, de acordo com o hospedeiro de origem. Os isolados de manga compuseram um grupo distinto dentro da espécie. Entretanto, independente do hospedeiro de origem, as três espécies de Colletotrichum promoveram infecções cruzadas nos quatro hospedeiros avaliados, indicando a ausência de especificidade patogênica. Para todas as características avaliadas houve alta variabilidade entre os isolados. Germinação de esporos e formação de apressórios de C. gloeosporioides sobre abacates Fuerte incubados a 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 e 40ºC com período de molhamento de 3, 6, 12, 24h revelou que o fungo pode explorar ampla faixa de temperatura, germinando e formando apressórios entre 10 e 35ºC, com temperatura ótima de 23,4ºC e 24,0ºC, respectivamente. Aumento no período de molhamento promoveu maiores percentagens de esporos germinados e formação de apressórios. Os efeitos da temperatura (10, 15, 20, 25, 30ºC) e períodos de molhamento (6, 12, 24h) na infecção e colonização por esta espécie foram avaliados em frutos de Hass e Fuerte, inoculados com ferimento. Exceto a 10ºC, houve manifestação de sintomas em todas as temperaturas, com maiores lesões e taxas de progresso da doença a 30ºC. Para controle das doenças testou-se tratamento dos frutos por imersão em calda contendo azoxistrobina, cloreto de benzalcônio, dióxido de cloro, Ecolife®, hipoclorito de sódio, imazalil, procloraz e tiabendazol. Dentre esses, procloraz e imazalil foram os mais eficientes. / Brazil is one of the most important avocado producers in the world. However, to compete in the international avocado business it is necessary reduction of post-harvest damages, especially those caused by anthracnose. This work had the following objectives: (i) to identify and to quantify post-harvest damages in Fuerte and Hass avocados; (ii) to identify and to characterize the avocado isolates of Colletotrichum, comparing them with other fruit isolates; (iii) to evaluate the effect of temperature and wetness period in the conidia germination and appressoria formation, as well as in the infection and colonization of Colletotrichum gloeosporioides in avocado; (iv) to evaluate the post-harvest control of anthracnose in avocado using fungicides and sanitizers. Both the anthracnose incidence and other post-harvest damages were evaluated periodically using avocado samples collected at three steps in the packinghouse. It was revealed that anthracnose was the major factor of post-harvest damages, with average incidence of 45.7% in Fuerte and 68.7% in Hass. Identification, characterization and comparative analyses were performed with 93 isolates from avocado, mango, passion fruit and peach according to the colony aspect and growth rate in different temperatures, conidia shape and size, molecular analyses (species-specific PCR and sequencing of ITS and -tubulin genes), pathogenicity and enzymatic activity (amylase, catalase, cellulase, laccase, lipase, pectinase and proteinase). All of the avocado and mango isolates and some isolates from peach and passion fruit were identified as C. gloeosporioides. The species C. acutatum and C. boninense also were indentified in peach and passion fruit, respectively. Phylogenetic analyses performed with some morphological data allowed species differentiation and revealed intra-specific differences between C. gloeosporioies according to the original host. Mango isolates were grouped together into the C. gloesporioides clade. However, independently of the original host, these three Colletotrichum species showed to cross-infect the four evaluated hosts, suggesting lack of pathogenical specificity. There was high variability for all evaluated characteristic. For C. gloeosporioides, spores germination and appressoria formation on the surface of Fuerte avocado incubated under 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40 ºC and wetness periods of 3, 6, 12 and 24 hours showed that this fungus could explore a wide range of temperature. Germination and appressoria formation were observed between 10 and 35 ºC, with optimal temperatures of 23.4 and 24.0 ºC, respectively. Both the germination and appressoria formation were higher with the increase in the wetness period. The effect of temperature (10, 15, 20, 25, 30 ºC) and the wetness period (6, 12, 24h) were evaluated on the infection and colonization of C. gloeosporioides in Fuerte and Hass avocado, which were wound-inoculated. Except at 10 ºC, all tested temperatures led to symptoms expression. The highest disease progress rate and lesion diameter were verified at 30 ºC. Fruit immersion on fungicides solution was tested to control post-harvest diseases using azoxystrobin, benzalkonium chloride, chlorine dioxide, Ecolife, sodium hypochloride, imazalil, procloraz and thiabendazol. Among these fungicides, prochloraz and imazalil were the most efficient in controlling post-harvest diseases in avocado.
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Quantificação de parâmetros monocíclicos da ferrugem alaranjada (Puccinia kuehnii) em cana-de-açúcar / Quantification of monocyclic parameters of orange rust (Puccinia kuehnii) in sugarcaneSergio Gregorio Perez Gomez 01 March 2013 (has links)
Entre as principais culturas do Brasil, a cana-de-açúcar é afetada por doenças responsáveis por reduções na produção. Entre elas, a ferrugem alaranjada, causada por Puccinia kuehnii relatada recentemente no país, tem merecido atenção dos Programas de Melhoramento Genético da cultura. Neste trabalho avaliaram-se parâmetros epidemiológicos monocíclicos da ferrugem alaranjada em duas variedades de cana, sob duas condições de temperatura. Plantas com 40 dias de idade das variedades SP891115 e RB855156, que se comportam como suscetível e medianamente resistente respectivamente, foram inoculadas com urediniósporos coletados de plantas com sintomas típicos da doença e colocadas em condições de alta umidade e 22 °C por 24 horas. Em seguida, as plantas foram transferidas para câmaras de crescimento com temperaturas de 18 oC e 25°C. Dois experimentos idênticos foram conduzidos, sendo que no primeiro o inóculo foi proveniente de plantas do campo, no segundo foi obtido em condições controladas. Avaliaram-se período de incubação, período de latência, germinação de esporos e formação de apressórios, freqüência de infecção, tamanho de pústula, severidade, esporulação e viabilidade dos esporos produzidos. O uso de inóculo produzido em condições controladas mostrou-se mais adequado para estudos dos parâmetros monocíclicos. A temperatura de 25 oC foi mais adequada para a manifestação da doença, em todas as variáveis avaliadas. A variedade RB 855156 mostrou maior nível de resistência poligênica que a variedade SP 891115, revelada por períodos de incubação e latência mais longos, menor frequência de infecção e menor área das pústulas. No caso das variáveis frequência de infecção e área das pústulas, a variedade RB 855156 mostrou menores valores somente a 18 oC, revelando que a resistência é influenciada pela temperatura. Não houve efeito da variedade de cana na esporulação ou na viabilidade dos esporos produzidos. / Among the main crops in Brazil, sugar cane is affected by several diseases responsible for reductions in yield. Among them, orange rust caused by Puccinia kuehnii, which was recently reported in the country, has deserved special attention by the breeding programs. In this work it were evaluated the monocyclic parameters of orange rust on two different varieties, under two conditions of temperature. Fortydays plants of SP891115 and RB855156 varieties, which are considered respectively susceptible and moderately resistant were inoculated with urediniospores collected from infected plants and kept in wet chamber at 22 °C for 24 hours. Then the plants were transferred to growth chambers with temperatures of 18 °C and 25 °C. Two identical experiments were conducted. Inoculum used in the first experiment was collected on naturally infected plants in the field while for the second experiment it was obtained through artificial inoculations. It were evaluated incubation and latency periods, spores germination and appressoria formation, frequency of infection, pustules size, severity, sporulation and viability of spores produced on each condition. The use of artificially obtained inoculums proved to be more suitable for monocyclic parameters study. Temperature of 25 °C was more suitable for disease development in all variables evaluated. Variety RB 855156 showed higher level of polygenic resistance than variety SP 891115 as revealed by longer incubation and latency periods, as well as by higher infection frequency and pustules area. Variety RB 855156 showed lower levels of infection frequency and pustules area only at 18 °C, revealing that its resistance is influenced by temperature. No effects of sugarcane variety on sporulation or spores viability were observed.
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Escala diagramática para avaliação da mancha preta em folhas de citros e efeito da temperatura e da duração do molhamento na pré-penetração de conídios de Guignardia citricarpa Kiely [Phyllosticta citricarpa (McAlp.) Van der Aa]. / Diagrammatic scale for assessment of citrus black spot in leaves and effect of temperature and wetness duration in the pre-penetration conidia of Guignardia citricarpa Kiely [Phyllosticta citricarpa (McAlp.) Van der Aa].Noronha, Marissônia de Araujo 21 January 2003 (has links)
A mancha preta dos citros causada pelo fungo Guignardia citricarpa Kiely [Phyllosticta citricarpa (McAlp.) Van der Aa], possui duas formas de infecção, conídios e ascósporos. Informações a respeito da importância dos conídios na epidemiologia da doença são escassas ou controversas. Visando uma maior compreensão sobre o patossistema citros-G. citricarpa (P. citricarpa), os objetivos desta dissertação foram: elaborar e validar uma escala diagramática para avaliação da severidade da mancha preta em folhas de citros; verificar o efeito da temperatura e da duração do período de molhamento na formação de apressórios formados a partir de conídios; observar por meio de microscopia eletrônica de varredura a germinação de conídios e a formação de apressórios sobre folhas destacadas de limão 'Siciliano' submetidas a diferentes temperaturas e períodos de molhamento. A escala diagramática com níveis de severidade de 1; 3; 6; 12; e 24% de área foliar lesionada foi validada por dois grupos de avaliadores, com e sem experiência na quantificação de doenças. Comparada com a avaliação sem escala, o uso da escala proporcionou melhor precisão e acurácia tanto para avaliadores experientes como inexperientes, quando considerada a estimativa média dos mesmos. Na maioria dos casos, os desvios entre estimativas e severidade atual da doença foram mais evidentes para os níveis de severidade entre 5 e 15%. A reprodutibilidade das avaliações resultou em valores de R 2 mais uniformes para a maioria dos avaliadores experientes. Diferenças consideráveis de precisão foram observadas entre avaliadores inexperientes. O efeito da temperatura (10 o C - 40 o C) e da duração do molhamento (4 - 48 h) na formação de apressórios formados a partir de conídios de G. citricarpa (P. citricarpa) foi avaliado sob condições "in vitro" e sobre a superfície de folhas de limão 'Siciliano'. A formação de apressórios ocorreu em todas as temperaturas a partir de 12 horas de molhamento, sendo os extremos de temperatura (10 o C e 40 o C) menos favoráveis à formação de apressórios. A temperatura mínima para formação de apressórios, estimada pela função beta generalizada foi de 3 o C e a máxima de 48,4 o C, ambas para 48 horas de molhamento. A formação de apressórios foi consideravelmente favorecida pela duração do período de molhamento, com o máximo de apressórios formados a 24 horas de molhamento, para a maioria das temperaturas. O período de molhamento constituído de 48 horas foi essencial para que os esporos submetidos a temperaturas de 10 o C e 40 o C, formassem apressórios. A superfície de resposta obtida pela multiplicação das funções beta generalizada e monomolecular apresentou um ajuste satisfatório para os dados observados na estimativa da porcentagem relativa de apressórios formados (R 2 =0,75). As amostras observadas em microscopia eletrônica de varredura possibilitaram a aquisição de imagens de conídios e apressórios sobre a superfície de folhas de limão 'Siciliano' em todas as combinações de temperatura e molhamento avaliadas. / Citrus black spot caused by Guignardia citricarpa Kiely [Phyllosticta citricarpa (McAlp.) van der Aa] presents two infection forms, conidia and ascospores. Information regarding the importance of the conidia in the epidemiology of the disease is scarce and controversial. Seeking a better understanding on the pathosystem citrus-G. citricarpa (P. citricarpa), the objectives of this dissertation were: elaborate and validate a diagrammatic scale for assessments of the citrus black spot; verify the effect of the temperature and of the wetness duration in the appressorium formation; observe through scanning electron microscopy the germination and formation of appressorium on outstanding lemon 'Siciliano' leaves submitted to different temperatures and wetness duration. The diagrammatic scale with severity levels of 1; 3; 6; 12; and 24% of diseased leaf area was validated by two groups of raters, with experience and without experience in the quantification of diseases. The scale provided better precision and accuracy for both experienced and inexperienced raters, considering the estimates average of them. In the majority of cases, the bias between estimated and actual disease severity were more evident for disease severity levels between 5 and 15%. The reproducibility of assessments resulted in R 2 with more uniforms values for the majority of the experienced raters, considerable differences of precision were observed among inexperienced raters. The effect of the temperature (10 o C - 40 o C) and of the wetness duration (4 - 48 h) in the germination of conidia and appressoria formation of G. citricarpa (P. citricarpa), was assessed "in vitro" and on the surface of lemon 'Siciliano' leaves. The appressoria formation occurred in all the temperatures starting from 12 hours of wetness. The extreme temperatures (10 o C and 40 o C) were less favorable to the apressorium formation. The minimum temperature for appressorium formation, estimated by generalized beta function was of 3 o C and the maximum of 48,4 o C, both for 48 hours of wetness. The appressorium formation was favored considerably by the wetness duration period, with the maximum of apressoria formed at 24 hours of wetness, for majority of the temperatures. The wetness duration period constituted of 48 hours was essential so that the spores submitted to temperatures of 10 o C and 40 o C, formed appressorium. The response surface obtained by the multiplication of the generalized beta and monomolecular functions provided a close fit to observed data in the estimate of the relative percentage of formed appressorium (R 2 =0,75). The samples observed in scanning electron microscopy made possible the acquisition of images of conidia and appressoria on the surface of lemon 'Siciliano' leaves in all the temperature combinations and wetness evaluated.
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Escala diagramática para avaliação da mancha preta em folhas de citros e efeito da temperatura e da duração do molhamento na pré-penetração de conídios de Guignardia citricarpa Kiely [Phyllosticta citricarpa (McAlp.) Van der Aa]. / Diagrammatic scale for assessment of citrus black spot in leaves and effect of temperature and wetness duration in the pre-penetration conidia of Guignardia citricarpa Kiely [Phyllosticta citricarpa (McAlp.) Van der Aa].Marissônia de Araujo Noronha 21 January 2003 (has links)
A mancha preta dos citros causada pelo fungo Guignardia citricarpa Kiely [Phyllosticta citricarpa (McAlp.) Van der Aa], possui duas formas de infecção, conídios e ascósporos. Informações a respeito da importância dos conídios na epidemiologia da doença são escassas ou controversas. Visando uma maior compreensão sobre o patossistema citros-G. citricarpa (P. citricarpa), os objetivos desta dissertação foram: elaborar e validar uma escala diagramática para avaliação da severidade da mancha preta em folhas de citros; verificar o efeito da temperatura e da duração do período de molhamento na formação de apressórios formados a partir de conídios; observar por meio de microscopia eletrônica de varredura a germinação de conídios e a formação de apressórios sobre folhas destacadas de limão 'Siciliano' submetidas a diferentes temperaturas e períodos de molhamento. A escala diagramática com níveis de severidade de 1; 3; 6; 12; e 24% de área foliar lesionada foi validada por dois grupos de avaliadores, com e sem experiência na quantificação de doenças. Comparada com a avaliação sem escala, o uso da escala proporcionou melhor precisão e acurácia tanto para avaliadores experientes como inexperientes, quando considerada a estimativa média dos mesmos. Na maioria dos casos, os desvios entre estimativas e severidade atual da doença foram mais evidentes para os níveis de severidade entre 5 e 15%. A reprodutibilidade das avaliações resultou em valores de R 2 mais uniformes para a maioria dos avaliadores experientes. Diferenças consideráveis de precisão foram observadas entre avaliadores inexperientes. O efeito da temperatura (10 o C 40 o C) e da duração do molhamento (4 48 h) na formação de apressórios formados a partir de conídios de G. citricarpa (P. citricarpa) foi avaliado sob condições "in vitro" e sobre a superfície de folhas de limão 'Siciliano'. A formação de apressórios ocorreu em todas as temperaturas a partir de 12 horas de molhamento, sendo os extremos de temperatura (10 o C e 40 o C) menos favoráveis à formação de apressórios. A temperatura mínima para formação de apressórios, estimada pela função beta generalizada foi de 3 o C e a máxima de 48,4 o C, ambas para 48 horas de molhamento. A formação de apressórios foi consideravelmente favorecida pela duração do período de molhamento, com o máximo de apressórios formados a 24 horas de molhamento, para a maioria das temperaturas. O período de molhamento constituído de 48 horas foi essencial para que os esporos submetidos a temperaturas de 10 o C e 40 o C, formassem apressórios. A superfície de resposta obtida pela multiplicação das funções beta generalizada e monomolecular apresentou um ajuste satisfatório para os dados observados na estimativa da porcentagem relativa de apressórios formados (R 2 =0,75). As amostras observadas em microscopia eletrônica de varredura possibilitaram a aquisição de imagens de conídios e apressórios sobre a superfície de folhas de limão 'Siciliano' em todas as combinações de temperatura e molhamento avaliadas. / Citrus black spot caused by Guignardia citricarpa Kiely [Phyllosticta citricarpa (McAlp.) van der Aa] presents two infection forms, conidia and ascospores. Information regarding the importance of the conidia in the epidemiology of the disease is scarce and controversial. Seeking a better understanding on the pathosystem citrus-G. citricarpa (P. citricarpa), the objectives of this dissertation were: elaborate and validate a diagrammatic scale for assessments of the citrus black spot; verify the effect of the temperature and of the wetness duration in the appressorium formation; observe through scanning electron microscopy the germination and formation of appressorium on outstanding lemon 'Siciliano' leaves submitted to different temperatures and wetness duration. The diagrammatic scale with severity levels of 1; 3; 6; 12; and 24% of diseased leaf area was validated by two groups of raters, with experience and without experience in the quantification of diseases. The scale provided better precision and accuracy for both experienced and inexperienced raters, considering the estimates average of them. In the majority of cases, the bias between estimated and actual disease severity were more evident for disease severity levels between 5 and 15%. The reproducibility of assessments resulted in R 2 with more uniforms values for the majority of the experienced raters, considerable differences of precision were observed among inexperienced raters. The effect of the temperature (10 o C - 40 o C) and of the wetness duration (4 48 h) in the germination of conidia and appressoria formation of G. citricarpa (P. citricarpa), was assessed "in vitro" and on the surface of lemon 'Siciliano' leaves. The appressoria formation occurred in all the temperatures starting from 12 hours of wetness. The extreme temperatures (10 o C and 40 o C) were less favorable to the apressorium formation. The minimum temperature for appressorium formation, estimated by generalized beta function was of 3 o C and the maximum of 48,4 o C, both for 48 hours of wetness. The appressorium formation was favored considerably by the wetness duration period, with the maximum of apressoria formed at 24 hours of wetness, for majority of the temperatures. The wetness duration period constituted of 48 hours was essential so that the spores submitted to temperatures of 10 o C and 40 o C, formed appressorium. The response surface obtained by the multiplication of the generalized beta and monomolecular functions provided a close fit to observed data in the estimate of the relative percentage of formed appressorium (R 2 =0,75). The samples observed in scanning electron microscopy made possible the acquisition of images of conidia and appressoria on the surface of lemon 'Siciliano' leaves in all the temperature combinations and wetness evaluated.
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Epidemiology and evolution of fungal foliar pathogens in the face of changes in crop fertilization : application of evolutionary-ecological theory to crop epidemiology / Epidémiologie et évolution des pathogènes fongiques foliaires face à des changements de fertilisation des cultures : application de la théorie de l’écologie évolutive à l’épidémiologie des culturesPrécigout, Pierre-Antoine 18 January 2018 (has links)
La recherche d’une agriculture durable et respectueuse de l’environnement passe par une réduction de l’usage d’intrants de synthèse. L’agroécologie cherche à utiliser les interactions entre les organismes de l’agroécosystème pour optimiser son fonctionnement, comme la régulation naturelle des bioagresseurs. C’est dans cette optique que s’inscrit ce travail de thèse qui étudie l’effet de la fertilisation des cultures sur les épidémies de pathogènes foliaires fongiques des cultures. De plus, nous étudions l’évolution des pathogènes face à des scénarios de fertilisation. Cela questionne la durabilité des pratiques culturales qui participent à la régulation les épidémies. Pour répondre à ces questions, nous avons adopté une démarche de modélisation qui permet de simuler l’effet de différents scénarios de fertilisation. Le point de départ et l’originalité de notre démarche a été de considérer le système hôte-pathogène comme un système ressource-consommateur et d’y appliquer des concepts de l'écologie évolutive pour répondre à ces questions agronomiques. Dans les deux modèles construits durant cette thèse, la fertilisation influence directement la quantité de ressources disponible pour le pathogène. Nous nous y concentrons sur un trait d'histoire de vie du pathogène, la période de latence (durée séparant l'infection du début de la sporulation), qui correspond à la durée minimale d'un cycle infectieux et qui, conditionne la stratégie d'allocation des ressources du pathogène. La latence détermine en effet la quantité de ressource qui sera allouée à la croissance du mycélium (donc sa taille à maturité) et celle qui sera ensuite allouée à la sporulation (en relation avec sa taille). Les modèles développés permettent d'étudier les réponses épidémiologique et évolutive des pathogènes foliaires fongiques à la fertilisation des cultures, avec comme référence le système Blé d'hiver/Rouille brune. Nous avons considéré différentes échelles dans ce travail : depuis la lésion où le pathogène se nourrit directement sur son hôte, jusqu’à la parcelle où se développent les épidémies et au paysage où les flux de spores entre les parcelles sont source d’extension des épidémies dans l’agroécosystème. Un premier modèle, à l'intersection des modèles épidémiologiques "SEIR" et des modèles de populations structurées, couvre les échelles de la lésion à celles de l’épidémie et de la parcelle. Le second modèle, à l'intersection des modèles SEIR et des modèles spatiaux d'épidémiologie du paysage, couvre les échelles de la parcelle au paysage agricole. Nous étudions les dynamiques épidémiologiques et évolutives, en comparant des concepts de fitness empiriques et d’invasion. Nous montrons que la fertilisation des cultures, en déterminant la dynamique des ressources disponibles pour les pathogènes, impacte fortement les épidémies. Nos modèles prédisent que la latence des pathogènes évolue en réponse à des compromis écologiques variés, d’une part pour optimiser l’allocation des ressources au niveau des feuilles, mais également pour gagner la course face à la croissance du couvert. La fertilisation, en changeant les concentrations de métabolites foliaires et les dynamiques de croissance du couvert, impacte donc épidémies et réponses évolutives de la latence des pathogènes. A l’échelle du paysage, l’introduction de pratiques variées de fertilisation dans un paysage préalablement homogène pourrait permettre de réduire les épidémies. Cependant, notre modèle prédit une durée limitée de cet effet du fait de l’évolution et de la diversification des pathogènes dans un paysage hétérogène. Ce travail ouvre la voie à des travaux sur l’effet et la durabilité des pratiques pour réguler les épidémies dans l’agroécosystème. Enfin, nous montrons par un travail de méta-analyse qu’il existe une relation forte entre type trophique et latence du pathogène, suggérant que les différents types de pathogènes répondront différemment à des scénarios de réduction de fertilisation / The quest for a sustainable agriculture requires a reduction in the use of synthetic inputs. In this perspective, agroecology seeks to use interactions between organisms in the agroecosystem to replace inputs by ecosystem services, such as the natural regulation of pests and diseases. In this context, this thesis studies the effect of crop fertilization on epidemics of crop fungal foliar pathogens. We also take into account the evolution of these pathogens in response to fertilization scenarios. This allows us to study the sustainability of agricultural practices that contribute to the regulation of epidemics. To answer these questions, we adopted a modelling approach that simulates the effect of different fertilization scenarios. The starting point and originality of our approach was to consider the pathosystem as a consumer-resource system and to use concepts of evolutionary ecology to answer the abovementioned agronomic questions. In the two models developed in this thesis, fertilization directly determines the quantity of resources available for the pathogen. We focus on one of the pathogen's life history traits, the latent period (time period between infection and the onset of sporulating lesions), which corresponds to the minimum duration of an infectious cycle and constrains the pathogen's resource allocation strategy. The latent period determines the amount of resource that will be allocated to either growth of mycelium (and therefore to pathogen size at maturity) or to sporulation (proportional to the pathogen’s size). The models we developed make it possible to study the epidemiological and evolutionary responses of fungal foliar pathogens to crop fertilization. We parameterized our models according to our biological knowledge of the wheat-rust pathosystem. Our modelling work encompasses different spatial and temporal scales: from the lesion where the pathogen feeds directly on its host, to the field and the landscape where the spores that flow between fields are the source of epidemics in the agroecosystem. The first model, at the intersection of the "SEIR" epidemiological models and structured population models, covers the scales of a lesion, the crop canopy and the field. The second model, at the intersection of SEIR and spatial landscape epidemiology models, covers the scales of the field and the agricultural landscape. We study epidemiological and evolutionary dynamics of pathogen populations by comparing empirical and invasion fitness concepts. We show that crop fertilization, by determining the dynamics of available resources for pathogens, has a strong impact on foliar fungal epidemics. Our models predict that pathogen latent period evolves in response to various ecological trade-offs; on the one hand to optimize resources allocation at the leaf scale, on the other hand to win the race against canopy growth. By changing the leaf metabolite content and the rate of canopy growth, fertilization therefore impacts both epidemics and evolutionary responses of pathogen latent period. At the landscape scale, the introduction of various fertilization practices in a previously homogeneous landscape could help to partially regulate epidemics. However, our model predicts that the beneficial effects of heterogeneity will vanish due to the evolution and diversification of pathogens in heterogeneous landscapes. This work sets the stage for further work on the effect and sustainability of agricultural practices on the regulation of crop epidemics in agroecosystems. Finally, by performing a meta-analysis, we bring out a strong relation between pathogen trophic type and latent period, suggesting that different trophic types of pathogens will respond differently to decreasing fertilization scenarios
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