The aims of the present study were to assess the efficiency of hybrid sorghum mixtures for the management of anthracnose and analyze the virulence diversity and structure in the pathogen populations developed in response to these mixtures. Proportions of 25%, 50% and 75% of the susceptible BRS304 hybrid in relation to the resistant IG150 hybrid were evaluated. Six weekly evaluations of severity were performed. The data were transformed into area under disease progress curve (AUDPC). The isolates of Colletotrichum sublineolum were sampled from hybrid mixtures cultivated in Sete Lagoas and Indianópolis (Brazil) as well as sorghum fields in Rio Verde and Paraúna (Brazil). The increase in the proportion of the resistant hybrid in the mixtures led to a reduction in anthracnose severity. The most effective proportions were those with 25% and 50% of the susceptible variety blended with the resistant variety. Complex breeds of C. sublineolum predominated in the populations and a reduction in phenotype diversity was observed. This reduction in diversity was attributed to deviations in the degree of polymorphism in relation to virulence. However, the increase in complex breeds did not imply lesser efficiency on the part of the resistant hybrid in conferring protection to the susceptible hybrid.

O agente etiológico da mancha branca do milho (MBM) tem sido alvo de discussão e controvérsia. Inicialmente a doença foi descrita como sendo a mancha foliar de Phaeosphaeria causada por Phaeosphaeria maydis. Outros autores sugeriram a existência de diferentes espécies fúngicas provocando sintomas semelhantes. Recentemente a bactéria Pantoea ananatis foi descrita como sendo o agente causal desta doença. O objetivo deste estudo foi oferecer informações adicionais sobre a correta etiologia da doença proporcionando evidências visuais da presença da bactéria no interior de lesões da MBM por meio de microscopia eletrônica de transmissão (MET) e técnicas moleculares. A MET permitiu visualizar um grande número de células bacterianas nos espaços intercelulares em lesões oriundas de plantas naturalmente e artificialmente infectadas. Estruturas fúngicas não foram visualizadas em lesões jovens. Primers bacterianos para os genes 16S rRNA e rpoB foram usados em reações de PCR para amplificar DNA extraído diretamente de lesões jovens e de lesões necróticas. O oligonucleotídeo universal para fungo, ITS4, foi incluído para identificar a possível presença de estruturas fúngicas nas lesões. Amplificação positiva foi obtida com primers bacterianos, a partir de lesões jovens, natural e artificialmente inoculadas, enquanto que nenhuma amplificação foi observada quando o oligonucleotídeo ITS4 foi usado. Amplificação do DNA com o primer ITS4 foi observada quando o DNA foi extraído de lesões em estádio avançado de necrose. Estes resultados reforçam relatos anteriores que descrevem P. ananatis como patógeno primário da doença e a hipótese de que espécies fúngicas podem colonizar lesões pré-estabelecidas pela P. ananatis.

The etiological agent of maize white spot (MWS) disease has been a subject of controversy and discussion. Initially the disease was described as Phaeosphaeria leaf spot caused by Phaeosphaeria maydis. Other authors have suggested the existence of different fungal species causing similar symptoms. Recently, a bacterium, Pantoea ananatis, was described as the causal agent of this disease. The purpose of this study was to offer additional information on the correct etiology of this disease by providing visual evidence of the presence of the bacterium in the interior of the MWS lesions by using transmission electron microscopy (TEM) and molecular techniques. The TEM allowed visualization of a large amount of bacteria in the intercellular spaces of lesions collected from both artificially and naturally infected plants. Fungal structures were not visualized in young lesions. Bacterial primers for the 16S rRNA and rpoB genes were used in PCR reactions to amplify DNA extracted from water-soaked (young) and necrotic lesions. The universal fungal oligonucleotide ITS4 was also included to identify the possible presence of fungal structures inside lesions. Positive PCR products from water-soaked lesions, both from naturally and artificially inoculated plants, were produced with bacterial primers, whereas no amplification was observed when ITS4 oligonucleotide was used. On the other hand, DNA amplification with ITS4 primer was observed when DNA was isolated from necrotic (old) lesions. These results reinforced previous report of P. ananatis as the primary pathogen and the hypothesis that fungal species may colonize lesions pre-established by P. ananatis.

O agente etiológico do míldio do sorgo, Peronosclerospora sorghi, infecta as culturas do sorgo (Sorghum spp.) e do milho (Zea mays). Esse patógeno encontra-se disseminado em muitas regiões tropicais e subtropicais do mundo e pode ocasionar danos significativos na produção de sorgo quando as condições climáticas são favoráveis à sua ocorrência e em cultivares de alta susceptibilidade. No Brasil, antes restrito aos estados da região Sul, o míldio foi registrado também nos estados da região Sudeste e Centro-Oeste, causando prejuízos principalmente em áreas de produção de sementes. O cultivo de genótipos resistentes é o método mais eficiente para o controle da doença. Entretanto, essa estratégia é dificultada pela alta variabilidade genética apresentada pelo patógeno. Essa revisão aborda aspectos da taxonomia, biologia e distribuição geográfica do míldio do sorgo e discute questões relacionadas com a sua epidemiologia e controle, enfatizando estratégias que utilizam resistência genética.

The causal agent of sorghum downy mildew, Peronosclerospora sorghi, is a pathogen of sorghum species (Sorghum spp.) and corn (Zea mays). The pathogen is disseminated in many tropical and subtropical regions all around the world, causing considerable losses when conditions are favorable for its development or susceptible cultivars are used. Within Brazil it was initially restricted to the Southern region but has now also spread to the Southeast and Middle-West, causing significant losses specifically in areas of seed production. The use of resistant genotypes is the most efficient method to control the disease. Nevertheless, a high genetic variability of the pathogen makes it difficult to use resistant cultivars. This revision considers aspects of taxonomy and biology of sorghum downy mildew and discusses questions related to geographic distribution, epidemiology and control, focusing on strategies that use genetic resistance.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de se identificar fontes de resistência ao míldio do sorgo (Sorghum bicolor), causado pelo patógeno Peronosclerospora sorghi, pela avaliação de 42 genótipos de sorgo sob condições de infecção natural. Os genótipos foram semeados em parcelas de uma fileira, entre duas fileiras da cultivar suscetível SC283, semeada com 30 dias de antecedência para atuar como fonte de inóculo. Foram conduzidos dois ensaios no delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições. Os genótipos CMSXS156, CMSXS157, CMSXS243, TxARG-1, 8902, 9902054, 9910032, 9910296, Tx430, QL-3, SC170-6-17, CMSXS762 e BR304 foram classificados como altamente resistente nos dois ensaios. Entre estes as linhagens SC170-6-17 e 9910296 apresentarm-se 0% de infecção sistêmica. Os resultados indicaram a provável ocorrência de diferentes patótipos de P. sorghi nos dois ensaios.

The main objective of this work was to identify sources of resistance in sorghum (Sorghum bicolor) to Peronosclerospora sorghi, the causal agent of downy mildew, through the evaluation of 42 sorghum genotypes under natural infection in the field. Genotypes were planted in single row plots between two rows of the susceptible line SC283, planted 30 days before, to act as spreader rows, in two separate nurseries. The experimental design was a completely randomized block design with three replications. Sorghum genotypes CMSXS156, CMSXS157, CMSXS243, TxARG-1, 8902, 9902054, 9910032, 9910296, Tx430, QL-3, SC170-6-17, CMSXS762 and BR304 were classified as highly resistant in both nurseries. Among these, SC170-6-17 and 9910296 showed 0% systemic infection. Results indicated the possible occurrence of different pathotypes of P. sorghi in the two nurseries.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a possibilidade de se utilizar a diversificação de populações hospedeiras de sorgo (Sorghum bicolor) como uma estratégia alternativa para o manejo da resistência ao agente causal da antracnose Colletotrichum graminicola. Foram avaliados 18 híbridos triplos obtidos a partir do cruzamentto entre seis híbridos F1, resultantes do cruzamento entre linhagens A (com citoplasma macho-estéril) e linhagens B (com citoplasma fértil não restaurador de fertilidade) e três linhagens R (restauradoras), selecionadas com base na sua reação diferencial ao patógeno. Observou-se uma variação no nível de resistência dos híbridos avaliados. As linhagens contribuíram diferentemente em nível de resistência de cada híbrido triplo e todos aqueles em que a linhagem CMSXS169R foi utilizada como o progenitor masculino foram classificados como altamente resistentes a C. graminicola. Alguns cruzamentos apresentaram um nível final de resistência superior ao das três linhagens componentes do híbrido avaliadas individualmente.

The main objective of this work was to evaluate the diversification of sorghum (Sorghum bicolor) populations as a way to manage resistance to the sorghum anthracnose fungus Colletotrichum graminicola. A total of 18 three-way hybrids were obtained by crossing six single cross male-sterile F1 hybrids, derived by crossing A (non restorer sterile cytoplasm) and B (non restorer normal cytoplasm) lines, with three fertile R (restorer) lines, previously evaluated for their differential reaction to the pathogen. Variation in the level of resistance was observed, as indicated by the values of the area under the disease progress curve (AUDPC) obtained for each hybrid. Lines contributed differently to the level of resistance of each hybrid. All hybrids in which CMSXS169R was the male progenitor were classified as highly resistant. Some hybrids had a level of resistance superior to the maximum levels of each line component individually.

O presente trabalho relata resultados parciais sobre a variabilidade de Colletotrichum graminicola, agente causal da antracnose do sorgo (Sorghum bicolor), desenvolvida em resposta à diversidade gerada na população hospedeira através de misturas formadas pela combinação, três a três, de diferentes linhagens de sorgo. Nove linhagens foram utilizadas neste estudo: CMSXS210B, CMSXS112B, CMSXS215B, CMSXS221B, CMSXS169R, CMSXS180R, CMSXS182R, CMSXS227R, and CMSXS116R. Misturas e estandes puros de cada linhagem componente, em um total de 39 tratamentos, foram avaliados no campo, para o desenvolvimento da antracnose em condições de infecção natural. Amostras de isolados monospóricos do patógeno obtidas de cada tratamento indicaram uma redução na diversidade fenotípica do patógeno e um aumento na freqüência de raças de maior complexidade em todas as misturas em relação aos estandes puros de cada genótipo.

This paper reports partial results obtained on the variability of Colletotrichum graminicola developed in response to the host diversity generated by three-line combination of sorghum (Sorghum bicolor) genotypes. Nine sorghum lines were used in this study: CMSXS210B, CMSXS112B, CMSXS215B, CMSXS221B, CMSXS169R, CMSXS180R, CMSXS182R, CMSXS227R, and CMSXS116R. A total of 39 treatments on mixtures and pure stands of the component lines were evaluated in the field for the development of anthracnose, as a natural epidemic. Samples of the single spore isolates of the pathogen of each treatment indicated a reduction in the phenotypic diversity and an increase in the frequency of more complex races in genotype mixtures in relation to the pure stands of each genotype.

A antracnose, causada pelo fungo Colletotrichum graminicola, é a mais importante doença da cultura do sorgo (Sorghum bicolor) no Brasil. São reconhecidas três fases da doença: a antracnose foliar, a fase de podridão do colmo e a antracnose da panícula e dos grãos, sendo a fase foliar, a mais destrutiva, normalmente observada a partir de 30 a 40 dias após a emergência no estádio de desenvolvimento 4,0. O fungo Colletotrichum graminicola pode sobreviver por até 18 meses na ausência do hospedeiro, como micélio e conídios em restos culturais na superfície do solo, em hospedeiros alternativos e ainda como micélio, conídios e microesclerócios em sementes infetadas. Microesclerócios são produzidos em colmos secos de cultivares suscetíveis, sendo a sua sobrevivência maior em restos culturais mantidos na superfície do solo. O patógeno é altamente variável, conforme demonstrado através da virulência em plantas diferenciadoras e de marcadores moleculares. As implicações desta variabilidade no desenvolvimento de estratégias de manejo desta doença, através da resistência genética são aspectos discutidos neste trabalho.

Anthracnose, caused by Colletotrichum graminicola, has been the most destructive disease affecting sorghum (Sorghum bicolor) crops in Brazil. Three phases of the disease are recognized: foliar anthracnose, anthracnose stalk rot, and panicle and grain anthracnose. Foliar anthracnose, the most destructive phase of the disease, usually appears 30-40 days after emergence, during growth stage 4.0 or later. Colletotrichum graminicola may survive as mycelium, conidia and microsclerotia, up to 18 months in crop debris, on or above the soil surface, in alternate hosts, and as mycelium in infected seeds. Microsclerotia are produced in sorghum stalks of susceptible cultivars and survive better in crop debris on the soil surface. This pathogen is a highly variable organism, as demonstrated through virulence on differential host genotypes and molecular markers. Implications of this variability on the development of management strategies through genetic resistance are discussed in this paper.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a variabilidade de Puccinia polysora, agente causal da ferrugem polissora, com base na sua virulência em cultivares de milho (Zea mays). Foram avaliados 60 isolados monopustulares, coletados em diferentes áreas de ocorrência da doença, os quais foram inoculados em 50 híbridos experimentais de milho. Seis cultivares permitiram uma clara distinção entre a reação de resistência e a de suscetibilidade e foram utilizados para a caracterização dos isolados. Dezessete padrões de virulência foram observados com base nas reações diferenciais e os padrões de virulência mais frequentes foram observados em todos os locais amostrados, indicando uma possível ausência de diferenciação geográfica entre as populações de P. polysora prevalescentes no Brasil.

The main objective of this work was to evaluate the variability of the southern rust pathogen Puccinia polysora in Brazil, based on its virulence on a set of maize (Zea mays) cultivars. Sixty single pustule isolates, from different areas of occurrence of southern rust, were evaluated for their virulence to 50 maize experimental hybrids. Six cultivars showed a clear distinction between susceptible and resistant reaction, and were used to characterize the variability of the pathogen. Seventeen virulence patterns were identified among the 60 isolates tested. The most frequent virulence patterns identified, were observed in all locations of sampling, which suggests the absence of geographical differentiation among prevalent populations of P. polysora in Brazil.

Foi avaliada a reação de 22 genótipos de sorgo (Sorghum bicolor) ao patógeno Colletotrichum graminicola, agente causal da antracnose. Em casa de vegetação, os genótipos foram inoculados separadamente com seis raças, previamente identificadas do patógeno. No campo, foi realizada uma inoculação com uma mistura das seis raças em uma linha suscetível utilizada como fonte de inóculo. Nove genótipos foram totalmente resistentes às seis raças inoculadas em casa de vegetação. Alta resistência dilatória foi identificada nos genótipos CMSXS169 e CMSXS373.

The reactions of 22 sorghum (Sorghum bicolor) genotypes to six previously identified races of the sorghum anthracnose fungus Colletotrichum graminicola, were evaluated under greenhouse and field conditions. Races were inoculated in separate tests in the greenhouse. In the field, spreader rows of a susceptible genotype were artificially inoculated with a mixture of the six races of the pathogen. In the greenhouse tests, nine genotypes showed resistance to all six races. In the field high levels of dilatory resistance was observed in the sorghum genotypes CMSXS169 and CMSXS373.

Misturas de raças de Colletotrichum graminicola, o agente causal da antracnose do sorgo (Sorghum bicolor), com diferentes graus de complexidade quanto à virulência, foram inoculadas por cinco e seis gerações, na cultivar suscetível BR009 (Tx623) em dois experimentos conduzidos em casa de vegetação. Em cada geração, foi obtida uma amostra de 50 isolados monospóricos que foi inoculada em uma série diferencial padrão, para se verificar a proporção de cada raça na mistura. Predominaram os isolados da raça 30A, com menor grau de complexidade, em relação aos isolados das raças mais complexas 31B, 31C e 31E, indicando a existência de diferenças entre raças deste patógeno quanto à sua capacidade competitiva.

Mixtures of races of Colletotrichum graminicola, causing sorghum (Sorghum bicolor) anthracnose and differing in their virulence range, were inoculated for five and six generations on the susceptible sorghum cultivar BR009 (Tx623), in two experiments in a greenhouse. In each generation a sample of 50 single spore isolates was obtained and inoculated on a standard differential set to determine the proportion of each race in the mixture. Isolates of the race 30A, with the narrowest virulence range, predominated over isolates of the more complex races 31B, 31C and 31E indicating the existence of differences in the survival ability among races of this pathogen.