There is a lack of information about the level of resistance of cotton genotypes to a wider range of Ramularia areola isolates occurring across the cotton growing areas of Brazil. For this purpose, firstly it is necessary to know the existence or not of genotypic and phenotypic variability among the R. areola isolates from different geographical origins. The objective of the present investigation was to verify the existence of phenotypic variability among 23 R. areola isolates collected from six cotton growing states of Brazil. Two resistant genotypes, FMT 02102996 and CNPA BA 2003-2059, and the susceptible genotype FMT 701 were individually inoculated with 23 R. areola isolates under glasshouse conditions and the severity of infection was evaluated 30 days after inoculation. Genotypes CNPA BA 2003-2059 and FMT 02102996 were susceptible to three isolates and resistant to the rest of the isolates. Genotype FMT 701 was susceptible to all the isolates except the isolates 22.3 and 42.7. Results indicate the existence of variability among R. areola isolates and that the three genotypes are useful in distinguishing phenotypic variability within isolates of this pathogen.

A newly emerged disease, the Pyricularia blast caused by Pyricularia grisea, is commonly observed on wheat and black oats, since its discovery in 1985. Within a few years the disease spread to other species of Gramineae, but white oat cultivars remained resistant and were the only ones among cultivated cereals resistant to this disease. In 2012, one commercial field of white oat cultivar IAC 7 was found severely attacked by Pyricularia blast in Assis, in the state of São Paulo. The objective of the present investigation was to find out whether other white oat cultivars are also susceptible to the new P. grisea isolate from cv. IAC 7 and to determine the pathogenic variability, if any, among P. grisea isolates from black oats. Thirty-three white oat cultivars, along with some cultivars of black oat, barley, wheat, triticale, and rye were evaluated against the IAC 7 isolate. Results of disease severity analysis indicated that four white oat cultivars were resistant, seven were moderately resistant and the remaining were susceptible or highly susceptible. Five wheat cultivars were also resistant. Pathogenic variation among P. grisea isolates from black oats was observed.

A mancha-de-ramulária, causada por Ramularia areola, é uma das doenças de importância econômica para o Brasil. Estudos anteriores demonstraram que a herança da resistência do genótipo FMT 02102996 a R. areola é governada por um gene dominante. Recentemente, a resistência do genótipo CNPA BA 2003-2059 a este patógeno foi verificada em casa de vegetação e no campo. O presente estudo foi realizado para verificar o mecanismo de resistência deste genótipo e verificar se os genes de resistência dos dois genótipos resistentes são os mesmos. Foram avaliadas populações segregantes derivadas do cruzamento entre o genótipo resistente CNPA BA 2003-2059 e o genótipo suscetível FMT 701, dos retrocruzamentos, e também do cruzamento entre os dois genótipos resistentes. As plantas foram classificadas como resistentes ou suscetíveis por meio de inoculação artificial. Com base nos resultados, constatou-se que a resistência do genótipo CNPA BA 2003-2059 é condicionada por um gene dominante e que os dois genótipos possuem um gene diferente de resistência. Estes resultados podem auxiliar o planejamento dos programas de melhoramento do algodoeiro visando piramidar genes de resistência a R. areola em novas cultivares, ao mesmo tempo constituindo informação básica para o início de trabalhos de mapeamento genético deste gene de resistência.

Earlier studies showed that the resistance of cotton genotype FMT 02102996 to Ramularia areola is governed by one dominant gene. More recently, the resistance of another genotype CNPA BA 2003-2059 to R. areola was detected under field and glasshouse conditions. Present investigation was conducted to verify the mechanism of resistance of the genotype CNPA BA 2003-2059 and to find out if the resistance of these two genotypes is governed by the same or by different genes. Segregating plant populations derived from the cross between the resistant genotype CNPA BA 2003-2059 and the susceptible genotype FMT 701, the back cross populations, as well as those derived from the cross between the two resistant genotypes were evaluated for disease severity by artificial inoculations under glasshouse conditions. The ratio of plants segregating for resistance and susceptibility was studied by χ2 test. The results indicated that the resistance to R. areola in genotype CNPA BA 2003-2059 is governed by one dominant gene and that the resistance in each one of the resistant genotypes is governed by a different dominant gene. These results may assist the local breeding programs aimed at pyramiding resistance genes to this pathogen and may form the basis for genetic mapping of resistance genes.

A murcha de Fusarium causada por Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum (FOV) provoca perdas no rendimento de algodão principalmente nos estados do Paraná e São Paulo. O controle dessa doença pode ser obtido por meio de resistência varietal, e para este fim, o conhecimento da diversidade genética dentro da população do patógeno é um pré-requisito. Estudou-se a diversidade de 15 isolados de FOV coletados de diversos estados brasileiros, juntamente com um isolado de F. solani da soja para fins de comparação, com técnicas moleculares. Os resultados de ERIC e REP-PCR, RAPD e PCR-RFLP de rDNA foram comparáveis e demonstraram existência de variabilidade genética entre isolados de FOV inclusive aqueles provenientes de regiões geograficamente diferentes. Os resultados indicam a necessidade de utilização de isolados que representem a diversidade genética da população nos trabalhos de melhoramento genético visando desenvolver cultivares resistentes a fusariose.

Fusarium wilt of cotton caused by Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum (FOV) causes yield losses, especially in the States of São Paulo and Paraná. The disease can mainly be controlled by the use of resistant cultivars, and knowledge regarding the genetic diversity among isolates of the pathogen has become essential. Diversity among 15 isolates collected from different Brazilian cotton-producing States was studied along with one isolate of F. solani, using molecular techniques. The results of RAPD, PCR-RFLP of rDNA, ERIC and REP-PCR were comparable with each other and indicated the existence of genetic variability among some of the FOV isolates of different geographic origins. This indicates the necessity of using different FOV isolates that represent the genetic diversity of the population, while screening cultivars for genetic resistance against this disease, so that only cultivars that are resistant to isolates from different geographic origins may be used in breeding programs.

O algodoeiro é atacado por Colletotrichum gossypii (CG) e C. gossypii var. cephalosporioides (CGC). Ambos os patógenos são transmitidos pela semente e sua distinção morfológica é extremamente difícil e inconsistente. Tentativas foram feitas no presente trabalho para verificar a variabilidade genética entre CG e CGC através de RAPD-PCR, ERIC- e REP-PCR e PCR-RFLP da região ITS rDNA. Foram utilizados 53 isolados coletados de sementes e folhas de plantas de diferentes cultivares nos estados do Paraná, São Paulo, Mato Grosso, Minas Gerais, e Paraiba, entre 1999 e 2003. Baseado em testes de patogenicidade, vinte e um isolados foram classificados como CG e 32 como CGC. Os resultados obtidos por RAPD-PCR, utilizando-se oito primers, revelaram dois grupos distintos sendo que o primeiro foi formado por 94% dos isolados de sementes e o segundo por 95% dos isolados de folhas. Na análise de ERIC- e REP-PCR, resultados semelhantes a RAPD foram obtidos, sendo que o primeiro grupo foi formado por 93% dos isolados provenientes das sementes e o segundo por 78% dos isolados provenientes das folhas. Quando o produto de amplificação da região ITS rDNA foi digerido com oito enzimas de restrição, um perfil de bandas semelhante para todos os isolados foi obtido. Resultados de RAPD, ERIC- e REP-PCR demonstraram que existem diferenças genéticas entre os isolados provenientes das sementes e aqueles provenientes de parte aérea, e esses dois grupos foram claramente distintos. Estudos futuros devem ser realizados utilizando outras técnicas moleculares para a obtenção de marcadores capazes de distinguir entre isolados de CG e CGC.

Cotton is attacked by Colletotrichum gossypii (CG) and C. gossypii var. cephalosporioides (CGC). Both the pathogens are transmitted by seed and their morphological distinction is extremely difficult and inconsistent. In the present study, attempts were made to verify the genetic variability among 53 isolates of CG and CGC using RAPD-PCR, ERIC- and REP-PCR, as well as PCR-RFLP of the ITS rDNA region. Based on pathogenicity tests, 21 isolates were classified as CG and 32 as CGC. RAPD analysis was performed using eight primers and the results revealed two major groups. The first group contained 94% of the isolates originated from seeds and the second contained 95% of the isolates originated from leaves. Similar results were obtained by ERIC- and REP-PCR, where the first group contained 93% of the isolates originated from seeds and the second contained 78% of the isolates originated from leaves. When the amplified product of the ITS rDNA region was digested with eight restriction enzymes, similar banding patterns were observed for all isolates. Results of RAPD, ERIC- and REP-PCR demonstrated the existence of genetic variability among the seed and leaf isolates and these two groups could be clearly distinguished. Further studies need to be performed using other molecular techniques in order to obtain markers that can distinguish CG and CGC isolates in infected seeds.

A ramulose do algodoeiro (Gossypium hirsutum) causada por Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides é responsável por danos apreciáveis no rendimento de algodão. O patógeno ataca toda a parte aérea das plantas provocando manchas nas folhas e no colmo, e superbrotamento da planta. Plantas severamente infetadas normalmente mostram nanismo. Devido a carência de informação sobre o mecanismo de resistência, o processo de produção de novas cultivares com resistência a ramulose é algo prejudicado. O objetivo do presente trabalho foi compreender o mecanismo de herança a ramulose em duas cultivares resistentes (BRS ANTARES e IAC 23) quando cruzadas com uma cultivar suscetível (STO 474). As avaliações das populações F2 e das populações de retrocruzamento demonstraram em BRS ANTARES que a resistência a ramulose é condicionada por um gene dominante, enquanto que em IAC 23 a resistência é governada por dois genes dominantes independentes, e de efeito duplicado.

Ramulosis of cotton (Gossypium hirsutum) caused by Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides is responsible for appreciable yield losses of cotton. The pathogen attacks all above ground plant parts basically provokes two kinds of symptoms: leaf and stem spots, and excessive sprouting. Severely infected plants are normally stunted. The process of breeding for resistance against this disease is hampered due to a lack of information about the mechanism of resistance. The objective of the present investigation was to understand the inheritance of resistance in two resistant cotton cultivars (BRS ANTARES and IAC 23) when crossed with one susceptible cultivar (STO 478). Evaluation of the segregating F2 and the backcross populations in cv. BRS ANTARES demonstrated that resistance to ramulosis is governed by one dominant gene, whereas in cv. IAC 23 the resistance is governed by two dominant independent genes with duplicated effect.

A mancha angular do algodoeiro (Gossypium hirsutum) causada por Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam) é uma doença de importância econômica para o Brasil, e sua severidade depende de fatores climáticos e da cultivar. A doença não é controlada por produtos químicos sendo que seu controle depende da utilização de sementes sadias, e resistência varietal. DeltaOPAL, EPAMIG Liça, e Fibermax 986 são importantes fontes de resistência a Xam, pois além de resistência, apresentam boas características agronômicas. O objetivo do presente trabalho foi estudar o mecanismo de resistência à mancha angular envolvendo cruzamentos entre as três cultivares resistentes e a suscetível BRS Ita 90, em casa de vegetação. Populações parentais, F1 e F2 foram avaliadas após inoculação com um isolado agressivo de Xam. As três cultivares apresentaram mecanismos diferentes de resistência. Nas cultivares DeltaOPAL e EPAMIG Liça a resistência é conferida por um gene dominante, enquanto que em Fibermax 986, a resistência é dada por dois genes dominantes, independentes e complementares.

Angular leaf spot of cotton (Gossypium hirsutum) caused by Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam) is an economically important disease in Brazil. The severity of the disease depends on climatic conditions and the type of cultivar. The disease is not satisfactorily controlled by the use of chemicals, but with control depending basically on the use of healthy seed and resistant varieties. Cultivars DeltaOPAL, EPAMIG Liça and Fibermax 986 are the best sources of resistance to Xam, since besides resistance, these cultivars possess desirable agronomic characteristics. The objective of the present investigation was to verify the mechanism of resistance to angular leaf spot in these three resistant cotton cultivars by crossing them with the susceptible cultivar BRS Ita 90, under glasshouse conditions. Parental populations F1 and F2 were evaluated in the glasshouse after inoculation with an aggressive isolate of Xam. All the three of the cultivars revealed different mechanisms of resistance. In cvs. DeltaOPAL and EPAMIG Liça, resistance is governed by one dominant gene, whereas in cv. Fibermax 986, the resistance is governed by two dominant, independent and complementary genes.

Um meio de cultura semi-seletivo foi desenvolvido para detectar Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam) em sementes do algodoeiro (Gossypium hirsutum). O meio básico foi peptona-sacarose-ágar (PSA). Os critérios para o meio semi-seletivo foram; as características típicas das colônias de Xam e sua patogenicidade em algodoeiro. Vários fungicidas sistêmicos e antibióticos foram testados sozinhos ou em combinação com outros em diferentes concentrações. A composição final do meio semi-seletivo foi estabelecida após várias tentativas no sentido de inibir a maioria dos fungos e bactérias saprofíticas e favorecer o desenvolvimento de Xam. O meio contém: PSA + ciclohexamida, cefalexina, pencycuron, triadimenol e tolylfluanid. A bactéria foi recuperada de sementes naturalmente infetadas através do plaqueamento direto de 2.000 sementes externamente desinfestadas em meio semi-seletivo. A recuperação do patógeno de tecidos homogenizados da folha infetada e a recuperação em plaqueamento por diluição, em meio semi-seletivo e em agar nutriente, foram comparáveis. Entre os três métodos de detecção, o meio semi-seletivo foi o mais preciso e confiável. O nível da severidade de infecção em campo não era sempre correlacionado com o nível de infecção nas sementes. Este é o primeiro relato de meio semi-seletivo para detectar a presença de Xam em sementes do algodoeiro.

A semi-selective agar medium was developed for detection of Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam) in cotton (Gossypium hirsutum) seed. The basic medium was peptone-sucrose-agar (PSA). Criteria for the semi-selective medium were the typical colony characters of Xam and its pathogenicity on cotton. Several systemic fungicides and antibiotics in different concentrations were tested alone or in combination with others. The final composition of the semi-selective agar medium was established after several attempts in order to inhibit most of the fungal and bacterial saprophytes and favour the development of Xam. It contained PSA + cyclohexamide, cephalexin, pencycuron, triadimenol and tolylfluanid. The bacteria were recovered from naturally infected seeds by the direct plating of 2,000 surface disinfected seeds on the semi-selective medium. The recovery of the pathogen from naturally infected leaf tissues and in dilution plating, on semi-selective medium and on nutrient agar, were comparable. Among the three detection methods tested, the semi-selective medium was found to be the most reliable and quantifiable. Degree of severity of angular leaf spot in the field was not always correlated with the level of infection in the seed. This is the first report of a semi-selective agar medium to detect the presence of Xam in naturally infected cotton seed.

Setenta e dois isolados monospóricos de Magnaporthe grisea foram obtidos dos estados de Mato Grosso do Sul e Paraná. Os isolados foram inoculados em plântulas de 20 cultivares de trigo (Triticum aestivum) sob condições da casa de vegetação. A diversidade da virulência de M. grisea foi analisada com base nas reações de compatibilidade e incompatibilidade das folhas à brusone nessas cultivares de trigo. Entre os isolados coletados nos dois estados produtores de trigo, 54 distintos padrões de virulência foram identificados nessas variedades testadas. Dezesseis desses isolados, correspondendo a 22%, apresentaram padrão de virulência similar. Nenhuma das cultivares de trigo foi resistente a todos os isolados de M. grisea, mas as cultivares diferiram no grau de resistência medido pelo espectro de resistência relativa (RSR) e índice de doença (DI). Entre os cultuvares RSR variou de 0 a 53,3% e DI de 0,4662 a 0,9662 (escala de 0 a 1). A cultivar de trigo BR18 mostrou um amplo espectro de resistência em relação ao restante das cultivares, aos isolados de M. grisea, e pode ser útil em programas de melhoramento.

Seventy-two monoconidial isolates of Magnaporthe grisea were obtained from the States of Mato Grosso do Sul and Paraná. The isolates were inoculated on seedlings of 20 wheat (Triticum aestivum) cultivars under greenhouse conditions. The virulence diversity of M. grisea was assessed based on compatible and incompatible reactions of leaf blast on wheat cultivars. Fifty-four distinct virulence patterns were identified on test cultivars among the isolates collected from the two wheat growing States. Sixteen of these isolates corresponding to 22.2% showed similar virulence pattern. None of the wheat cultivars was resistant to all isolates of M. grisea, but the cultivars differed in degree of resistance as measured by the relative spectrum of resistance (RSR) and disease index (DI). Among the cultivars the RSR ranged from 0 to 53.3% and DI from 0.4662 to 0.9662 (0 to 1 scale). The wheat cultivar BR18 exhibited a broad resistance spectrum in relation to the rest of the tested cultivars to the isolates of M. grisea, and can be used in wheat resistance breeding.

A mancha preta do algodoeiro (Gossypium hirsutum) causada por Stemphylium solani ocorre em várias regiões produtoras de algodão do Brasil, causando severos prejuízos em rendimento especialmente no Estado do Paraná. Estudou-se a herança da resistência a S. solani e sua fitotoxina, em três cultivares de algodoeiro. As cultivares de algodoeiro PR 94-82, PR 94-215 e CNPA Precoce 2 identificadas como resistentes foram cruzadas com a cultivar suscetível IAPAR 71, inclusive cruzamentos recíprocos. Aos 30 dias de idade, duas folhas de cada planta foram inoculadas com um isolado agressivo de S. solani, e outras duas da mesma planta foram infiltradas com seu filtrado contendo fitotoxina(s) na diluição de 1:1. A severidade da área foliar infetada (AFI) pelo patógeno e a área foliar necrosada pelo filtrado (AFN) foram avaliadas sete dias após a inoculação/infiltração. Considerando as reações de 740 plantas segregantes, o coeficiente de correlação entre AFI e AFN foi alto (r = 0,70). Os modelos de média e de variância confirmaram a predominância de efeitos genéticos aditivos para AFI e AFN. O modelo de segregação simples incluindo um único gene na determinação do caráter produzindo uma proporção de 1:2:1 foi aceito pelo teste de qui-quadrado para os cruzamentos IAPAR 71 x PR94-82 e IAPAR 71 x CNPA-PRECOCE 2. Para o cruzamento IAPAR 71 x PR94-215, o padrão de segregação incluindo dois genes e epistasia (9:6:1) foi aceito pelo teste de qui-quadrado.

Leaf blight of cotton (Gossypium hirsutum) caused by Stemphylium solani occurs in several cotton growing areas of Brazil, and causes severe yield losses especially in the State of Paraná. The inheritance of resistance to S. solani and to its phytotoxin was investigated in three cotton cultivars. Crosses including reciprocals were made between the cotton cultivars PR 94-82, PR 94-215 and CNPA Precoce 2, identified as resistant, and cv. IAPAR 71 as susceptible. Thirty days after sowing, two leaves of each plant were inoculated with S. solani, and the other two leaves of the same plant were infiltrated with the toxin containing culture filtrate of the same isolate at a dilution of 1:1. The percent of leaf area infected by the pathogen (LAI) and the percent of necrotic leaf area caused by the culture filtrate (LAN) were evaluated seven days after inoculation. Considering the reactions of 740 segreganting plants, the coefficient of correlation between the LAI and LAN was high (r=0.70). The segregating populations of the three crosses showed significant additive genetic variation for LAI and LAN. A F3 based chi-square (c2) testing for the 1:2:1 ratio for a single non-dominant gene segregation was not rejected (P=0.001) for the crosses IAPAR 71 x PR94-82 and IAPAR 71 x CNPA-PRECOCE 2. For the cross IAPAR 71 x PR94-215, the pattern of segregation including two genes and epistasis (9:6:1) was accepted by the chi2 test.

Sete cultivares de trigo possuindo certo nível de resistência a Bipolaris sorokiniana, Magnaporthe grisea, Xanthomonas campestris pv. undulosa (Xcu), foram usadas para variação somaclonal, a fim de induzir um nível maior de resistência. A freqüência de indução de calos variou entre 69,4 e 100 entre as cultivares, enquanto que, a freqüência de regeneração de plantas R1 variou entre 2,7 e 23,1, dependendo da cultivar. A variação para resistência entre as plantas de R2 foi observada para B. sorokiniana e M. grisea, mas não para Xcu. Procurou-se fixar as características de resistência dos somaclones (R3) através de hibridação com milho. A hibridação entre trigo e milho produziu 81 embriões zigotos. Um total de 11.624 flores de somaclones foram polinizadas, das quais 8,4% produziram embriões haplóides nos sete genótipos de trigo. A freqüência de produção de embriões haplóides variou entre 0 e 25. A freqüência de plantas haplóides totipotentes variou entre 0 e 66,6. A análise citológica de somaclones demonstrou um número cromossômico constante, conforme observado nos seus genótipos originais de trigos hexaplóides (2n = 6x = 42), enquanto que, as plantas haplóides demonstraram apenas metade dos cromossomos (n = 21). A produção de embriões híbridos e plantas haplóides e duplohaplóides foram afetadas pela concentração de 2,4-D, mas não pelo genótipo de trigo.

Seven wheat cultivars having some degree of resistance to Bipolaris sorokiniana, Magnaporthe grisea or Xanthomonas campestris pv. undulosa (Xcu) provided somaclonal variation for disease resistance. Callus induction varied from 69.4 to 100% across the cultivars, whereas regeneration frequency of R1 plants (regenerated plants of first generation) varied between 2.7 and 23.1%. Resistance variation in the R2-regenerated second generation plants was observed for B. sorokiniana and M. grisea but not for Xcu. Attempts were made to fix the resistance characteristics of R3-regenerated third generation somaclones through wheat x maize hybrids. Wheat and maize hybridization of seven wheat somaclones yielded 81 embryos. A total of 11,624 somaclone florets were pollinated, of which 8.4% produced haploid embryos across the seven wheat genotypes. Hybrid embryo production varied between 0 and 25%. The somaclones had a constant chromosome number as observed in their original hexaploid wheat genotypes (2n = 6x = 42) whereas the haploid plants had n = 21. Hybrid embryo production and haploid and dihaploid plant production were affected by 2,4-D concentration, but not by the wheat genotype.