ABSTRACT. Sheath blight, caused by the fungal pathogen Rhizoctonia solani AG-1 IA is one of the most important rice diseases worldwide. The objetives of this study was to determine the predominant reproductive system and the genetic structure of 18 rice-infecting populations of R. solani sampled from China, Japan and the Philippines, the most important rice production countries in Asia. Knowledge about the population genetic structure of the pathogen in Asia is useful in identifying sources of infection and formulating sustainable management strategies for rice sheath blight. From a total of 717 isolates, 423 unique multilocus genotypes were detected based on nine microsatellite loci. The three country populations of R. solani AG-1 IA exhibited a mixed reproductive system, which included both sexual and asexual components. A moderate degree of clonality indicated that the asexual sclerotia represent important source of inoculum. Population subdivision varied within and among countries, fitting the isolation by distance model. While no subdivision was found among populations within Japan or within the Philippines, subdivision was detected among populations within China. Historic migration indicated high influx of immigrants from Japan into Northern, Central and Eastern China populations. Southern China contributed a high number of immigrants to the populations from the Philippines.

RESUMO Esta pesquisa propõe a utilização de um método baseado em leitor automatizado de microplacas para detectar resistência a fungicidas triazóis (IDM) e estrobirulinas (IQe) em populações do fungo hemibiotrófico fitopatogênico Pyricularia graminis-tritici (Pygt) do trigo. A disponibilidade de método acurado, mais rápido e eficiente para a detecção da redução da sensibilidade a fungicidas contribuiria para facilitar a tomada de decisão sobre o manejo químico da brusone do trigo no país. Há informação sobre redução da sensibilidade de triazóis no controle da brusone do trigo e evidências da ocorrência generalizada de redução da sensibilidade à estrobilurinas em populações do patógeno no Brasil. O método de microplaca foi acurado em discriminar a variação fenotípica na sensibilidade entre isolados do patógeno aos fungicidas IDM tebuconazol e epoxiconazol e ao fungicida IQe azoxistrobina. Economicamente, ambos os métodos representam alto custo, portanto, é necessário comparar a eficiência desses métodos. O método de microplacas foi mais eficiente no uso de recursos, com custo operacional total 33% inferior ao do método de placas de Petri. Em conjunto, os fatores acurácia, rapidez e eficiência no uso de recursos indicaram que o método de microplaca pode ser utilizado no monitoramento da resistência a fungicidas em populações do fungo da brusone do trigo no agroecossistema brasileiro.

ABSTRACT This study proposes the application of a method based on an automated microplate reader to detect resistance to triazole (DMI) and strobilurin (QoI) fungicides in populations of the plant pathogenic hemibiotrophic fungus Pyricularia graminis-tritici (Pygt) from wheat. Availability of an accurate, more rapid and efficient method to detect eventual reduction in sensitivity to fungicides could contribute to facilitate the decision making on chemical management of wheat blast in the country. There are reports of reduction in the sensitivity of triazoles to control wheat blast and evidence of widespread reduction in the sensitivity to strobilurins in populations of the pathogen in Brazil. The microplate method was accurate in discriminating the phenotypic variation in sensitivity among isolates of the pathogen to the DMI fungicides tebuconazole and epoxiconazole and to the QoI fungicide azoxystrobin. Economically, both methods represent high cost, therefore, the efficiency of these methods should be compared. The microplate method was more efficient in the use of resources, with a total operating cost 33% inferior to that of the Petri dish method. Together, the factors accuracy, celerity and efficiency in the use of resources indicated that the microplate method can be used to monitor resistance to fungicides among populations of the wheat blast fungus in the Brazilian agroecosystem.

RESUMO Espécies do gênero Rhizoctonia estão associadas ao complexo de manchas da bainha do arroz, sendo que R. oryzae-sativae, em particular, causa a mancha agregada da bainha. Neste estudo objetivou-se determinar o potencial adaptativo de duas populações de Rhizoctonia oryzae-sativae à cultura do milho, uma das culturas comerciais amplamente cultivadas no estado de São Paulo e que pode ser utilizada em rotação com o arroz irrigado. Não há relatos da doença em milho no Brasil. Foram inoculados, em plantas de milho, isolados de duas populações de R. oryzae-sativae e determinou-se componentes de evolucionabilidade ou do potencial adaptativo de uma população (i.e., medidas de resposta à seleção) como os coeficientes de variância genotípica (IG), variância ambiental (IE) e a herdabilidade (h2) para os níveis de agressividade da doença. Comparou-se também a diferenciação fenotípica por caracteres quantitativos (QST) e a diferenciação genética neutra (baseada em dados de microssatélites) nas duas populações (FST). Experimentos similares usando plantas de arroz inoculadas com as duas populações do patógeno foram conduzidos como controle. Os isolados das populações de R. oryzae-sativae foram patogênicos e apresentaram variação na agressividade ao milho, com predominância de baixa herdabilidade para este atributo. Os valores estimados de QST não diferiram significativamente de FST indicando que a neutralidade teve importante papel na adaptação regional de populações do patógeno.

ABSTRACT Rhizoctonia species are associated with rice sheath-blight complex, and R. oryzae-sativae, in particular, causes aggregate sheath spot. This study aimed to determine the adaptive potential of two populations of R. oryzae-sativae to maize, one of the cash crops widely grown in São Paulo State and that could be used in rotation with irrigated rice. There is no report of the disease on maize in Brazil. Isolates of two populations of R. oryzae-sativae were inoculated in maize plants and components of evolvability or adaptive potential of a population (i.e., estimates of response to selection) were determined, such as genotypic variance coefficients (IG), environmental variance (IE) and heritability (h2) for the disease aggressiveness levels. Phenotypic differentiation based on quantitative traits (QST) was also compared with neutral genetic differentiation (based on microsatellite data) in the two populations (FST). Similar experiments using rice plants inoculated with the two populations of the pathogen were used as controls. Isolates from R. oryzae-sativae populations were pathogenic and had varied aggressiveness in maize, and low heritalibity predominated for this trait. The estimated values of QST did not differ significantly from those of FST, indicating that neutrality played an important role in the regional adaptation of the pathogen populations.

RESUMO: Em um experimento sobre a produção orgânica do quiabeiro (Abelmoschus esculentus (L.) Moench), que foi instalado em Manaus, Amazonas, Brasil, no período de setembro de 2013 a janeiro de 2014, observou-se, na face adaxial do limbo foliar das folhas medianas e baixeiras, a ocorrência de lesões cloróticas e necróticas grandes, helicoidais, de coloração marrom escuro ou marrom claro e descontínuas, com desprendimento parcial da área lesionada. Na face abaxial, sobre as manchas, em condições de alta umidade, constatou-se a presença de um manto micelial esbranquiçado do patógeno, facilmente visível, recobrindo a área colonizada. Por meio da análise de características morfológicas, postulados de Koch e análise filogenética da região ITS-5.8S do rDNA do fungo isolado, identificou-se Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk (fase assexuada Rhizoctonia solani Kuhn grupo de anastomose AG-1 ID) como o agente causal da doença. Este é o primeiro relato de T. cucumeris causando mancha foliar em quiabeiro no Brasil e, provavelmente, no mundo. Até então, sua ocorrência em quiabeiro estava restrita à podridão pós-colheita em frutos e tombamento de mudas.

ABSTRACT: In an experiment on organic production of okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) that was carried out from September 2013 to January 2014, in Manaus, Amazonas state, Brazil, we observed large chlorotic, necrotic, helical, discontinuous, dark or light-brown lesions with partial detachment of the injured area on the adaxial surface of leaves located in the median and basal portions of the plants. A whitish mycelium mantle covers the lesions on the leaves at the abaxial surface at high moisture conditions. Using morphological characteristics, Koch’s postulates, and phylogenetic analyses of the ITS-5.8S rDNA region, we identified that the fungus causing the lesions on the okra leaves was Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk (asexual stage of Rhizoctonia solani Kuhn of the anastomosis group AG-1 ID). This is the first report of T. cucumeris causing web blight on okra in Brazil, and probably in the world. So far, T. cucumeris was described on okra only on post-harvest pods rotting and seedlings’ damping off.

RESUMO Espécies de fungos do gênero Pyricularia estão associadas com a doença brusone, em plantas da família Poaceae, causando perdas em culturas de importância econômica como arroz, aveia, centeio, cevada, trigo e triticale. Objetivou-se caracterizar o espectro de patogenicidade de P. pennisetigena e P. zingibericola em braquiária, cevada e trigo, bem como compará-los com os das espécies P. grisea e P. oryzae patótipo Triticum, de ocorrência generalizada no agroecossistema brasileiro. Foram testados 20 isolados de Pyricularia spp. obtidos de amostras de folhas infectadas de plantas invasoras de campos de trigo. A classificação dos isolados em espécies distintas de Pyricularia foi efetuada utilizando-se filogenia molecular baseada nos genes actina e calmodulina. Pyricularia pennisetigena e P. zingibericola inoculados em folhas, à concentração ajustada para 105 conídios mL-1, foram patogênicos a braquiária, cevada e trigo, com índices variáveis de agressividade.

ABSTRACT Fungal species from the Pyricularia genus are associated with blast disease in plants from the Poaceae family, causing losses in economically important crops such as rice, oat, rye, barley, wheat and triticale. This study aimed at characterizing the pathogenicity spectrum of P. pennisetigena and P. zingibericola to signal grass, barley and wheat, as well as comparing them with those from the species P. grisea and P. oryzae pathotype Triticum, which occur widely in the Brazilian agroecosystem. Twenty isolates of Pyricularia spp. were obtained from infected leaf samples of invasive plant species from wheat fields. The isolates classification into distinct Pyricularia species was done using molecular phylogeny based on actin and calmodulin genes. Pyricularia pennisetigena and P. zingibericola inoculated on plant leaves, at a concentration adjusted to 105 conidia mL-1, were pathogenic to signal grass, barley and wheat, with varying levels of aggressiveness.

ResumoAs estrobilurinas estão entre os fungicidas mais comumente utilizados no controle das doenças do trigo, isoladamente ou em misturas com fungicidas inibidores da enzima succinato desidrogenase (IDHS). As estrobilurinas são conhecidas como fungicidas inibidores da quinona oxidase ou fungicidas IQo. Por ter como alvo um único sítio de ação nas células fúngicas, o gene mitocondrial cyt b, o emprego contínuo das estrobilurinas pode representar alto risco de emergência de resistência a estes fungicidas em populações de fitopatógenos. O presente trabalho teve como objetivo testar a hipótese de que a resistência a azoxistrobina no fungo Pyricularia oryzae dotrigo resultou em resistência cruzada a piraclostrobina, outro fungicida IQo. Para testar esta hipótese, foi comparado o nível de resistência à piraclostrobina apresentado por dois grupos de isolados do fungo P. oryzae do trigo: a) sensíveis à azoxistrobina e portadores do gene cyt b não mutante (haplotipo H9) e b) resistentes à azoxistrobina e portadores da mutação G143A no gene cyt b(haplotipo H1). Fungicidas pertencentes a um mesmo grupo químico apresentam resistência cruzada. Todos os isolados de P. oryzaedo trigo sensíveis à azoxistrobina foram também sensíveis à piraclostrobina. Os isolados resistentes a azoxistrobina foram, também, resistentes à piraclostrobina, indicando que há resistência cruzada para os dois fungicidas. Entre os isolados resistentes, distinguiram-se dois grupos fenotípicos: (A) altamente resistentes e (B) resistentes. Isolados de P. oryzaecom a presença da mutação G143A no gene cyt b foram 42 vezes mais resistentes à piraclostrobina. Esses altos níveis de resistência à fungicidas IQo podem ser o resultado de elevada pressão de seleção exercida pelos anos consecutivos de aplicações de estrobilurinas para o manejo de doenças do trigo no Brasil.

ABSTRACTStrobilurins are among the fungicides that are most commonly used in the control of wheat diseases, separately or in mixtures with fungicides that inhibit the enzyme succinate dehydrogenase (SDH). Strobilurins are known as quinone oxidoreductase inhibitors or QoI fungicides. As in fungal cells they have one single site of action as target, the mitochondrial cyt b gene, the continued use of strobilurins may represent a high risk of emergence of resistance to these fungicides for plant pathogens populations. This study aimed to test the hypothesis that resistance to azoxystrobin in the wheat blast fungus Pyricularia oryzae resulted in cross-resistance to pyraclostrobin, another QoI fungicide. To test this hypothesis, we compared the level of pyraclostrobin resistance presented by two groups of P. oryzae isolates from wheat: a) sensitive to azoxystrobin and carrier of the non-mutant cyt b gene (haplotype H9), and b) resistant to azoxystrobin and carrier of the G143A mutation in the cyt b gene (H1 haplotype). Fungicides belonging to the same chemical group show cross-resistance. All P.oryzae isolates sensitive to azoxystrobin were also sensitive to pyraclostrobin. Isolates that were resistant to azoxystrobin were also resistant to pyraclostrobin, indicating cross-resistance to both fungicides. Two phenotypic groups were distinguished among the resistant isolates: (A) highly resistant and (B) resistant. P. oryzae isolates with the presence of G143A mutation in the cyt b gene were 42 times more resistant to pyraclostrobin. These high levels of resistance to QoI fungicides may be the result of high selection pressure exerted by consecutive years of strobilurin application for the management of wheat diseases in Brazil.