Resumo A produtividade do milho, o estado nutricional e a concentração de fumonisinas no grão foram avaliadas em diferentes genótipos, doses e fontes de nitrogênio (N) em dois anos e três localidades. Foram conduzidos dois experimentos em cada localidade e ano, em delineamento experimental de parcela subdividida com quatro repetições. Um experimento envolveu um tratamento fatorial 4x2: quatro doses de nitrogênio (N) (0, 80, 160 e 240 kg ha-1) em cobertura, tendo uréia como fonte de N e dois genótipos de milho. Outro experimento envolveu um tratamento fatorial 4x2, sendo quatro fontes de N: uréia, uréia recoberta com polímero, nitrato de amônio e nitrato de amônio + urea (URAN), na dose de 160 kg ha-1, em dois genótipos. O genótipo do milho influenciou o rendimento, mais do que as doses e fontes de N, principalmente devido à tolerância ao enfezamento do milho AG7098 PRO2 e AG8677 PRO2. As doses de N aumentaram linearmente o teor foliar de N. No entanto, as fontes de N não afetaram o teor de N foliar. As doses e fontes de N não tiveram efeito significativo sobre o teor de fumonisinas, que foi afetado apenas pelos genótipos em Sete Lagoas em 2016 (experimento de doses N) e 2017 (experimento de fontes N). Os híbridos, P3630H e AG8677PRO2 (Sete Lagoas, 2016, experimento de doses de N e 2017, experimento de fontes de N, respectivamente) ultrapassaram o Limite Máximo de Tolerância permitida pela legislação brasileira para fumonisinas em grãos de milho, que é de 5.000 µg kg-1. O melhor resultado foi obtido com AG7098 PRO2, com produtividade (acima de 10.000 kg ha-1) e fumonisinas consistentemente abaixo de 5.000 µg kg-1. Portanto, a seleção de híbridos de milho é uma estratégia para reduzir a ocorrência de fumonisinas nos grãos. (N localidades ano repetições 4x2 x 0, 0 (0 80 16 24 ha1 ha 1 ha-1 cobertura polímero URAN, URAN , (URAN) ha1, 1, rendimento AG AG709 PRO AG867 entanto 201 . PH P H AGPRO AG8677PRO respectivamente 5000 5 000 5.00 kg1. kg1 1. kg-1 acima 10000 10 10.00 Portanto 4x ( 8 2 ha- (URAN AG70 AG86 20 500 00 5.0 kg- 1000 10.0 AG7 AG8 50 5. 100 10.

Abstract The maize yield, nutritional status, and grain fumonisins concentration were evaluated in different genotypes, doses, and nitrogen sources (N) in two years and three locations. Two experiments were carried out in each area and year in an experimental design of a subdivided plot with four replications. One experiment involved a 4x2 factorial treatment: four nitrogen (N) doses (0, 80, 160, and 240 kg ha-1) in coverage and having urea as a source of N and two genotypes. Another experiment involved a 4x2 factorial treatment: four N sources: urea, urea covered with polymer, ammonium nitrate, and ammonium nitrate + urea (UAN), at a dose of 160 kg ha-1, in two genotypes. The genotype generally influenced maize yield more than N doses and sources, mainly due to the bushy stunt/corn stunt tolerance of AG7098 PRO2 and AG8677 PRO2. The N doses linearly increased the N leaf content. However, the N sources did not affect the N leaf content. The N doses and sources had no significant effect on the content of fumonisins, which was affected only by the genotypes in Sete Lagoas in 2016 (N doses experiment) and 2017 (N sources experiment). The hybrids, P3630H and AG8677PRO2 (Sete Lagoas, 2016, N doses experiment and 2017, N sources experiment, respectively) exceeded the Brazilian legislation for Maximum Tolerance Limit for fumonisins in corn grains, which is 5,000 µg kg-1. The best result was obtained with AG7098 PRO2, with yields (above 10,000 kg ha-1) and fumonisins consistently below 5,000 µg kg-1. Therefore, the selection of corn hybrids is a strategy to reduce the occurrence of fumonisins in the grains. status locations replications x 4x treatment 0, 0 (0 80 24 ha1 ha 1 ha-1 polymer UAN, UAN , (UAN) 16 ha1, 1, stuntcorn AG AG709 PRO AG867 However 201 experiment. . PH P H AGPRO AG8677PRO respectively grains 5000 5 000 5,00 kg1. kg1 1. kg-1 above 10000 10 10,00 Therefore ( 8 2 ha- (UAN AG70 AG86 20 500 00 5,0 kg- 1000 10,0 AG7 AG8 50 5, 100 10,

Resumo Doru luteipes (Scudder, 1876) é um predador onívoro, que encontra na planta do milho diferentes recursos alimentares: ovos de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredósporos de Puccinia polysora (Underw, 1897) e pólen. Para definição da relevância desse predador como agente de controle biológico, conhecer a sobrevivência e preferência alimentar é essencial. Nós hipotetizamos que o comportamento de forrageamento e a capacidade de predação de D. luteipes podem ser afetados quando uma mesma planta oferece ovos, uredósporos e pólen, concomitantemente. A sobrevivência de D. luteipes na fase de ninfa e sua preferência entre os recursos alimentares, frequentemente disponíveis nas plantas de milho, foram determinados. Para verificar a sobrevivência de D. luteipes, ninfas recém eclodidas foram alimentadas exclusivamente com 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- combinação de uredósporos + ovos e 5- dieta artificial (controle). Em outro experimento, ninfas e adultos de D. luteipes com 24 e 48 horas de jejum foram liberadas individualmente, em recipientes contendo quatro dietas: 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- dieta artificial e mantidas durante 10 min, sendo avaliados a escolha pelo alimento e o tempo de alimentação. A alimentação exclusiva com ovos de S. frugiperda ocasionou baixa sobrevivência das ninfas (8%), porém a combinação de uredósporos de P. polysora + ovos de S. frugiperda possibilitou sobrevivência de 58,3%. D. luteipes preferiu se alimentar durante o período noturno e as maiores proporções de escolhas das ninfas e dos adultos ocorreram no pólen e na dieta, sendo que os adultos gastaram mais tempo se alimentando de pólen. Estas descobertas indicam que as escolhas tróficas de D. luteipes são relevantes para compreender sua contribuição como agente de controle de insetos-praga e doença fúngicas em milho.

Abstract Doru luteipes (Scudder, 1876) is an omnivorous predator that finds different food resources in the corn plant: eggs of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredospores of Puccinia polysora (Underw, 1897), and pollen. Knowing the survival and food preferences of this predator is essential to define its relevance as a biological control agent. We hypothesize that the foraging behavior and predatory capacity of D. luteipes may be affected when several food resources, especially eggs of S. frugiperda, uredospores of P. polysora, and pollen are concurrently in the same plant. The survival of D. luteipes in the nymph stage and their preference among food resources, often available in corn plants, were determined. To verify the survival of D. luteipes, newly hatched nymphs were fed exclusively with 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- a combination of uredospores + eggs, and 5- artificial diet (control). In another experiment, nymphs and adults of D. luteipes with 24 and 48 hours of fasting were individually released in the center of a container with four diets: 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- artificial diet, and maintained for 10 minutes, to evaluate the food choice and feeding time. The exclusive feeding with S. frugiperda eggs caused low nymph survival (8%), but the combination of P. polysora uredospores + S. frugiperda eggs allowed 58.3% survival. D. luteipes preferred feeding during the nighttime and the most significant proportions of choices by nymphs and adults were for pollen and diet, with adults spending more time eating pollen. These findings indicate that the trophic choices of D. luteipes are relevant to understand its contribution as an agent to control pest insects and fungal diseases in corn.

Resumo O fósforo é um nutriente essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas. A capacidade de adquirir fosfato (Pi) é crítica para as plantas crescidas nos solos ácidos do Cerrado brasileiro. A indução de transportadores de Pi é uma das primeiras respostas moleculares à deficiência de fosfato em plantas. Neste estudo, caracterizamos a regulação transcricional de seis (ZmPT1 a ZmPT6) genes transportadores de Pi em quatro genótipos de milho (Zea mays) Pi-eficiente e quatro Pi-ineficientes. A análise de expressão indicou que a privação de Pi induziu a transcrição de todos os genes ZmPT. A abundância de transcritos foi inversamente relacionada à concentração de Pi na solução nutritiva e foi observada cinco dias após a privação de Pi. Em plantas Pi-deprivadas ocorreu supressão gênica após terem sido reabastecidas com 250 µM de Pi por quatro a cinco dias, indicando o papel do Pi na regulação da expressão gênica. A análise de expressão tecido-específico revelou a abundância de transcritos ZmPT em raízes e brotos. Os seis genes transportadores de Pi testados foram detectados principalmente nas porções superior e média das raízes e fracamente nas pontas das raízes. Os perfis de expressão dos seis genes ZmPT transportadores de fosfato nos genótipos Pi-eficientes e Pi-ineficientes mostraram uma ausência de diferenças significativas no padrão de expressão entre os genótipos Pi-eficientes e Pi-ineficientes. Os resultados indicaram que a eficiência na aquisição de Pi é uma característica complexa que envolve a participação de outros genes no milho.

Abstract Phosphorus is an essential nutrient for plant growth and development. The ability of plants to acquire phosphate (Pi) from the rhizosphere soil is critical in the Brazilian Cerrado characterized by acidic soil. The induction of Pi transporters is one of the earliest molecular responses to Pi deficiency in plants. In this study, we characterize the transcriptional regulation of six (ZmPT1 to ZmPT6) high-affinity Pi transporters genes in four Pi-efficient and four Pi-inefficient maize (Zea mays) genotypes. The expression analysis indicated that Pi-starvation induced the transcription of all ZmPT genes tested. The abundance of transcripts was inversely related to Pi concentration in nutrient solution and was observed as early as five days following the Pi deprivation. The Pi-starved plants replenished with 250 µM Pi for four to five days resulted in ZmPT suppression, indicating the Pi role in gene expression. The tissue-specific expression analysis revealed the abundance of ZmPT transcripts in roots and shoots. The six maize Pi transporters were primarily detected in the upper and middle root portions and barely expressed in root tips. The expression profiles of the six ZmPTs phosphate transporters between and among Pi-efficient and Pi-inefficient genotypes showed an absence of significant differences in the expression pattern of the ZmPTs among Pi-efficient and Pi-inefficient genotypes. The results suggested that Pi acquisition efficiency is a complex trait determined by quantitative loci in maize.

Resumo O fungo micotoxigênico Fusarium verticillioides é o principal patógeno do milho e causa doenças do colmo e da podridão da espiga com perdas econômicas significativas. Além disso, o uso excessivo de fungicidas no controle de F. verticillioides constitui uma ameaça ao meio ambiente e à saúde humana. Assim, alternativas sustentáveis, como o controle biológico, são necessárias para minimizar os riscos associados ao método atual. Este estudo isolou e caracterizou bactérias e fungos que colonizam o estigma do milho para avaliar novos agentes de biocontrole em potencial. As amostras foram coletadas em campos de milho nas localidades brasileiras de Sete Lagoas-MG, Sidrolândia-MS, Sertaneja-PR e Goiânia-GO. Cento e sessenta e sete microrganismos foram isolados, 46% endofíticos e 54% epifíticos. O teste de antagonismo empregando a técnica de disco de difusão em meio sólido, mostrou que 83% dos isolados apresentaram atividade antagonista contra F. verticillioides. Em seguida, 42 isolados mais eficientes foram identificados a partir do sequenciamento parcial do gene 16S rRNA bacteriano e da região ITS de fungos. Os isolados bacterianos pertencem ao gênero Bacillus (57,1%), Burkholderia (23,8%), Achromobacter (7,1%), Pseudomonas (2,4%) e Serratia (2,4%), enquanto os fungos são Penicillium (2,4%), Candida (2.4), e Aspergillus (2,4%). Os resultados mostraram que microrganismos do estigma do milho podem representar novos agentes promissores para o controle de F. verticillioides.

Abstract The mycotoxigenic fungus Fusarium verticillioides is the primary maize pathogen and causes the maize stalk and ear rot diseases with significant economic losses. Furthermore, the excessive use of fungicides to control F. verticillioides constitutes threats to the environment and human health. Thus, sustainable alternatives such as biological control are needed to minimize the hazards associated with the current method. Although much is known about the vulnerability of the maize silks as a gateway for several fungal pathogens invading the developing grains, studies on the chemical properties of silk extracts and their resident microbiota are scarce. This study isolated and characterized bacteria and fungi that colonize the maize stigma to assess new potential biocontrol agents. The samples were collected from maize fields in the Brazilian localities of Sete Lagoas-MG, Sidrolândia-MS, Sertaneja-PR, and Goiânia-GO. One hundred sixty-seven microorganisms were isolated, 46% endophytic and 54% epiphytic. First, the antagonist activity was evaluated by the agar disc diffusion method performed in triplicate, and 83% of the isolates showed antagonist activity against F. verticillioides. Then, the 42 most efficient isolates were identified based on the partial sequencing of the bacterial 16S rRNA gene and fungi ITS region. The bacteria belong to the genera Bacillus (57.1%), Burkholderia (23.8%), Achromobacter (7.1%), Pseudomonas (2.4%), and Serratia (2.4%), while the fungi are Penicillium (2.4%), Candida (2.4), and Aspergillus (2.4%). The results showed that microorganisms from maize stigma might represent new promising agents for F. verticillioides control.

Resumo Relatamos a descoberta de que o predador Doru luteipes (Scudder, 1876) (Dermaptera: Forficulidae) se alimenta de uredosporos de Puccinia polysora Underw, o agente causal da ferrugem polisora que é uma doença primária que afeta a cultura do milho no Brasil. Realizamos experimentos em laboratório e em casa de vegetação para testar o efeito da fungivoria de D. luteipes (1º/2º e 3º/4º iìstares e adultos) sobre a concentração de uredosporos de P. polysora. Todos os ensaios mostraram uma redução significativa da concentração inicial de uredosporos. Houve uma redução na concentração de uredosporos com o aumento do número de D. luteipes alimentando-se deles. Também testamos o consumo de uredosporos quantificando sua porcentagem nas fezes de D. luteipes. Ninfas do 2º e 4º ínstar, assim como adultos, alimentaram-se de 88%, 85% e 83,8% dos uredosporos, respectivamente. Para ninfas do 3º ínstar, a porcentagem de consumo de uredosporos (75,6%) foi estatisticamente significativo em comparação com os outros grupos. No experimento em casa de vegetação, aos 28 dias após a inoculação das plantas com 9,9 x 104 uredosporos, a porcentagem de consumo de uredosporos foi de 81,7%. Nossos resultados confirmaram a fungivoria de D. luteipes em uredosporos de P. polysora. Este é o primeiro relato de fungivoria de D. luteipes, que pode ter papel importante no controle biológico de P. polysora em milho.

Abstract We report the discovery that the earwig predator Doru luteipes (Scudder, 1876) (Dermaptera: Forficulidae) feed on Puccinia polysora Underw uredospore, the causal agent of Southern Rust of Corn (SRC), which is a primary disease affecting the maize crop in Brazil. We performed experiments in laboratory and greenhouse to test the effect of D. luteipes (1st/2nd and 3rd/4th instars, and adults) fungivory on the P. polysora uredospore concentration. All trials showed a significant reduction of the initial concentration of uredospore. There was a reduction in uredospore concentration with increase in number of D. luteipes feeding on them. We also tested the uredospore consumption by quantifying its percentage in the feces of D. luteipes. Nymphs of the 2nd, 4th instar and adults fed 88%, 85%, and 83.8% of the uredospore, respectively. For nymphs of the 3rd instar, the percentage of uredospore consumption (75.6%) was statistically significant compared with the other groups. In greenhouse experiment, at twenty-eight days after plant inoculation with 9.9 x 104 uredospores, the percentage of uredospore consumption was 81.7%. Our results confirmed the fungivory of D. luteipes on P. polysora uredospore. This is the first report of D. luteipes fungivory, which may play an important role in the biological control of P. polysora in corn.

Insect-pests are global problems that cause severe damage to crop plants, and their control is commonly based on chemical insecticides. However, negative effects of pesticides on the environment and human health emphasize the necessity to develop alternative methods for insect-pest control. In the present study, a gene coding for the insecticidal peptide TX4(6-1) of the Brazilian armed spider (Phoneutria nigriventer) was cloned in fusion with maltose binding protein (MBP) and expressed in Escherichia coli. The affinity purified protein MBP-GlyTX4 was cleaved with the Xa factor and used for a bioassay against Spodoptera frugiperda and rabbit immunization. Five micrograms GlyTX4 protein injected into the hemocoel of larvae and abdominal cavity of adults produced trembling and uncoordinated movements immediately after injection and all adult insects died after 12h. After two days, larvae became paralyzed and the epidermal color changed to dark brown. Furthermore, the development stage was prolonged for two weeks. Alternatively, slices of maize leaves were imbibed with 15 micrograms of the recombinant protein cleaved with the Xa factor and used as diet for larvae. In this experiment, all larvae died in about 30 minutes. Polyclonal antibodies anti-MBP-GlyTX4 were effective for recognizing MBP and GlyTX4 in whole cell extract from E. coli expressing the recombinant protein.