Genistein and Daidzein effects on the physiological indices of Soybean Cyst Nematodes

ABSTRACT: Soybean cyst nematode (SCN, Heterodera glycines) is a chief plantparasitic nematode of soybean. Application of synthetic chemical nematicides poses negative side effects to human health and the environment. Therefore, the search for a safe and effective approach is more relevant. This study evaluated the effects of Genistein and Daidzein on the physiological index of soybean cyst nematodes, individual morphology, reversal frequency, respiration, and body fluid leaking of secondstage juveniles (J2s) of soybean cyst nematode. The results showed that body length of J2s decreased, while stylet and tail transparent area elongated. Additionally, after the treatment, the body became hollow and shrunken, the J2s stiffened, whereas the reversal frequency decreased dramatically after 24 h of treatment. Moreover, the body fluid leakage was intensified and respiration was inhibited. Oxygen consumption decreased by 86.7 % and 70.1 %, while, in contrast, electrical conductivity increased by 40.1 % and 36 % at 100 g mL1 of Genistein and Daidzein, respectively, after 48 h of exposure. The smaller number of J2s in soybean roots, the slower development rate, and the abnormal sexual differentiation were found in greenhouse assay. Thus, Genistein and Daidzein, especially Genistein, have strong effects on the physiological index of soybean cyst nematodes. Moreover, the effects were time and dosagedependent.

Genistein and Daidzein effects on the physiological indices of Soybean Cyst Nematodes

Soybean cyst nematode (SCN, Heterodera glycines) is a chief plant-parasitic nematode of soybean. Application of synthetic chemical nematicides poses negative side effects to human health and the environment. Therefore, the search for a safe and effective approach is more relevant. This study evaluated the effects of Genistein and Daidzein on the physiological index of soybean cyst nematodes, individual morphology, reversal frequency, respiration, and body fluid leaking of second-stage juveniles (J2s) of soybean cyst nematode. The results showed that body length of J2s decreased, while stylet and tail transparent area elongated. Additionally, after the treatment, the body became hollow and shrunken, the J2s stiffened, whereas the reversal frequency decreased dramatically after 24 h of treatment. Moreover, the body fluid leakage was intensified and respiration was inhibited. Oxygen consumption decreased by 86.7 % and 70.1 %, while, in contrast, electrical conductivity increased by 40.1 % and 36 % at 100 μg mL−1 of Genistein and Daidzein, respectively, after 48 h of exposure. The smaller number of J2s in soybean roots, the slower development rate, and the abnormal sexual differentiation were found in greenhouse assay. Thus, Genistein and Daidzein, especially Genistein, have strong effects on the physiological index of soybean cyst nematodes. Moreover, the effects were time and dosage-dependent.

Genistein and Daidzein effects on the physiological indices of Soybean Cyst Nematodes

Soybean cyst nematode (SCN, Heterodera glycines) is a chief plant–parasitic nematode of soybean. Application of synthetic chemical nematicides poses negative side effects to human health and the environment. Therefore, the search for a safe and effective approach is more relevant. This study evaluated the effects of Genistein and Daidzein on the physiological index of soybean cyst nematodes, individual morphology, reversal frequency, respiration, and body fluid leaking of second–stage juveniles (J2s) of soybean cyst nematode. The results showed that body length of J2s decreased, while stylet and tail transparent area elongated. Additionally, after the treatment, the body became hollow and shrunken, the J2s stiffened, whereas the reversal frequency decreased dramatically after 24 h of treatment. Moreover, the body fluid leakage was intensified and respiration was inhibited. Oxygen consumption decreased by 86.7 % and 70.1 %, while, in contrast, electrical conductivity increased by 40.1 % and 36 % at 100 μg mL–¹ of Genistein and Daidzein, respectively, after 48 h of exposure. The smaller number of J2s in soybean roots, the slower development rate, and the abnormal sexual differentiation were found in greenhouse assay. Thus, Genistein and Daidzein, especially Genistein, have strong effects on the physiological index of soybean cyst nematodes. Moreover, the effects were time and dosage–dependent.

Spectral detection of nematodes in soybean at flowering growth stage using unmanned aerial vehicles / Detecção espectral de nematóides na soja em estádio de florescimento por meio de veículos aéreos não-tripulados

Soybean is one of the main crop species grown in the world. However, there is a decline in productivity due to the various types of stress, including the nematodes Heterodera glycines and Pratylenchus brachyurus. The objectives were to determine the best spectral band for detecting H. glycines and P. brachyurus at the beginning of flowering (R1). Soil and root sampling was conducted at nine sampling sites in each of the five nematode-infested regions, totaling 45 sampling points. Flights were made at all regions using Phantom 4 Advanced, Sequoia and 14-band customized Sentera. For H. glycines, the red spectral band best explained the variability on soil and root nematode counts as well as the second stage of juveniles in soil. For P. brachyurus, Sentera RedEdge best explained the variability in root nematode counts and Sequoia NIR best explained soil juveniles. A multiple linear regression model using spectral data for detecting P. brachyurus and H. glycines improved R² compared to simple linear regressions. At flowering growth stage (R1), soybean spectral reflectance was associated with the number of H. glycines and P. brachyurus on soil and roots using low-cost and multispectral sensors.(AU)

A soja é uma das principais espécies de planta cultivadas no mundo. Todavia, perdas de produtividade são ocasionadas por vários tipos de estresses, incluindo os nematoides H. glycines e P. brachyurus. Como objetivo, buscou-se determinar a melhor banda espectral para a detecção do H. glycines e P. brachyurus com o uso de modelos de regressões lineares simples e definir um modelo matemático de regressão linear múltiplo para sua detecção, no início do florescimento (R1). Para isto, foram definidos nove pontos de coleta em cinco reboleiras, totalizando 45 pontos. As coletas foram feitas em um padrão específico de distâncias, de forma a ter amostras com tipos variados de populações de nematoides. Foram realizados voos com o Phantom 4 Advanced, Sequoia e Sentera sobre cada uma das reboleiras. O comprimento de onda do vermelho melhor explicou a variabilidade dos dados para H. glycines no solo e na raiz, bem como dos juvenis de segundo estádio no solo. Para P. brachyurus, a RedEdge da Sentera foi a que explicou melhor a variabilidade dos dados para nematoide na raiz e a NIR da Sequoia a que melhor explicou para juvenis no solo. Quando se utilizou um modelo matemático para a detecção do P. brachyurus e H. glycines, percebe-se uma grande melhora no R² e p-valor com relação às regressões lineares simples. No início da floração (R1), a refletância espectral da soja foi associada ao número de H. glycines e P. brachyurus no solo e nas raízes, usando sensores de baixo custo e multiespectrais.(AU)

Characterization of type and genetic diversity among soybean cyst nematode differentiators

The development of soybean cyst nematode, Heterodera glycines Ichinohe, resistant genotypes with high yields has been one of the objectives of soybean (Glycine max (L.) Merrill) breeding programs. The objective of this study was to characterize the pathotype of soybean cyst nematodes and analyze the genetic diversity of ten differentiator lines ('Lee 74', Peking, Pickett, PI 88788, PI 90763, PI 437654, PI 209332, PI 89772, PI 548316 and 'Hartwig'). Inoculum was obtained from plants cultivated in field soil in Viçosa, state of Minas Gerais, Brazil. Thirty-four days after inoculating each plant with 4,000 eggs, the number of females, female index, total number of eggs, number of eggs per female, reproduction factor, plant height, number of nodes, fresh and dry matter weights were assessed. The differential lines were first grouped with Scott-Knott test. Subsequently, the genetic diversity was evaluated using dendrograms, graphic analysis and the Tocher grouping method. The inoculum of H. glycines obtained from NBSGBP-UFV was characterized as HG Type 0. The differentiating lines were divergent, and PI 89772, PI 437654, 'Hartwig' and 'Peking' had the greatest potential for use in breeding programs.

Characterization of type and genetic diversity among soybean cyst nematode differentiators

The development of soybean cyst nematode, Heterodera glycines Ichinohe, resistant genotypes with high yields has been one of the objectives of soybean (Glycine max (L.) Merrill) breeding programs. The objective of this study was to characterize the pathotype of soybean cyst nematodes and analyze the genetic diversity of ten differentiator lines ('Lee 74', Peking, Pickett, PI 88788, PI 90763, PI 437654, PI 209332, PI 89772, PI 548316 and 'Hartwig'). Inoculum was obtained from plants cultivated in field soil in Viçosa, state of Minas Gerais, Brazil. Thirty-four days after inoculating each plant with 4,000 eggs, the number of females, female index, total number of eggs, number of eggs per female, reproduction factor, plant height, number of nodes, fresh and dry matter weights were assessed. The differential lines were first grouped with Scott-Knott test. Subsequently, the genetic diversity was evaluated using dendrograms, graphic analysis and the Tocher grouping method. The inoculum of H. glycines obtained from NBSGBP-UFV was characterized as HG Type 0. The differentiating lines were divergent, and PI 89772, PI 437654, 'Hartwig' and 'Peking' had the greatest potential for use in breeding programs.

Atração e penetração de Meloidogyne javanica e Heterodera glycines em raízes excisadas de soja

To study the attraction and penetration of Meloidogyne javanica (Treub) Chitwood and Heterodera glycines (Ichinoe) in soybean (Glycine max L.), a technique using 2-cm long root segments was developed. In infected soybean root segments penetration of second stage juveniles (J2) of M. javanica occured through the root cap following migration between the vascular bundles of the central cylinder. Juveniles of H. glycines penetrated about 15mm from the root cap. The cut region of the soybean root attracted three times more J2 of M. javanica when compared to the root cap, but was not as attractive to H. glycines J2. Sealing both root cap and cut region reduced (83%) the J2 penetration of M. javanica and H. glycines. When only one of these penetration sites was sealed the open site compensated attractiveness. These results show that the attractive substances are released by these two penetration sites. The M. javanica J2 penetration was higher in root segments when compared to whole soybean plants. However, H. glycines J2 penetrated less in root segments and in roots of seedlings without leaves when compared to roots of whole soybean plants and roots of plants without the aerial part. In short, attraction and infection sites of H. glycines and M. javanica J2s in soybean cultivar "Embrapa 20" are different and this technique may be useful in studies of attraction and penetration of other endoparasitic nematodes.

Com vista ao estudo de atração e penetração de Meloidogyne javanica (Treub) Chitwood e Heterodera glycines (Ichinoe) em soja (Glycine max L.), desenvolveu-se uma técnica empregando-se segmento de raiz com 2cm de comprimento. Nos segmentos de raiz de soja infectados, observou-se que a penetração de juvenis de segundo estádio (J2) de M. javanica ocorre pela coifa seguida de migração entre os feixes vasculares do cilindro central. Juvenis de H. glycines penetraram, aproximadamente, 15mm da coifa. A região seccionada da raiz de soja atraiu três vezes mais J2 de M. javanica do que a região da coifa, mas esta não foi tão atrativa para J2 de H. glycines. A obstrução conjunta da coifa e do local seccionado reduziu (83%) a penetração de J2, tanto de M. javanica quanto de H. glycines. Quando apenas um desses locais foi obstruído, a outra extremidade livre compensou o processo atrativo. Portanto, as substâncias atrativas são liberadas por essas extremidades. A penetração de J2 de M. javanica foi maior no segmento de raiz quando comparada com a plântula intacta de soja. Entretanto, os J2 de H. glycines penetraram menos em segmentos de raiz e em plântulas sem folhas, quando comparados com plântulas intactas e com as seccionadas no colo. Portanto, na cultivar de soja "Embrapa 20", a atração e os locais de penetração de J2 de H. glycines e M. javanica são diferenciados. Esta técnica poderá ser útil nos estudos de atração e penetração de outros nematoides endoparasitas.

Atração e penetração de Meloidogyne javanica e Heterodera glycines em raízes excisadas de soja

To study the attraction and penetration of Meloidogyne javanica (Treub) Chitwood and Heterodera glycines (Ichinoe) in soybean (Glycine max L.), a technique using 2-cm long root segments was developed. In infected soybean root segments penetration of second stage juveniles (J2) of M. javanica occured through the root cap following migration between the vascular bundles of the central cylinder. Juveniles of H. glycines penetrated about 15mm from the root cap. The cut region of the soybean root attracted three times more J2 of M. javanica when compared to the root cap, but was not as attractive to H. glycines J2. Sealing both root cap and cut region reduced (83%) the J2 penetration of M. javanica and H. glycines. When only one of these penetration sites was sealed the open site compensated attractiveness. These results show that the attractive substances are released by these two penetration sites. The M. javanica J2 penetration was higher in root segments when compared to whole soybean plants. However, H. glycines J2 penetrated less in root segments and in roots of seedlings without leaves when compared to roots of whole soybean plants and roots of plants without the aerial part. In short, attraction and infection sites of H. glycines and M. javanica J2s in soybean cultivar "Embrapa 20" are different and this technique may be useful in studies of attraction and penetration of other endoparasitic nematodes.

Com vista ao estudo de atração e penetração de Meloidogyne javanica (Treub) Chitwood e Heterodera glycines (Ichinoe) em soja (Glycine max L.), desenvolveu-se uma técnica empregando-se segmento de raiz com 2cm de comprimento. Nos segmentos de raiz de soja infectados, observou-se que a penetração de juvenis de segundo estádio (J2) de M. javanica ocorre pela coifa seguida de migração entre os feixes vasculares do cilindro central. Juvenis de H. glycines penetraram, aproximadamente, 15mm da coifa. A região seccionada da raiz de soja atraiu três vezes mais J2 de M. javanica do que a região da coifa, mas esta não foi tão atrativa para J2 de H. glycines. A obstrução conjunta da coifa e do local seccionado reduziu (83%) a penetração de J2, tanto de M. javanica quanto de H. glycines. Quando apenas um desses locais foi obstruído, a outra extremidade livre compensou o processo atrativo. Portanto, as substâncias atrativas são liberadas por essas extremidades. A penetração de J2 de M. javanica foi maior no segmento de raiz quando comparada com a plântula intacta de soja. Entretanto, os J2 de H. glycines penetraram menos em segmentos de raiz e em plântulas sem folhas, quando comparados com plântulas intactas e com as seccionadas no colo. Portanto, na cultivar de soja "Embrapa 20", a atração e os locais de penetração de J2 de H. glycines e M. javanica são diferenciados. Esta técnica poderá ser útil nos estudos de atração e penetração de outros nematoides endoparasitas.

Supressividade dos nematóides Meloydogine javanica e Heterodera glycines em soja por adição de lodo de esgoto ao solo

Sewage sludge has shown great potential for use in agriculture, where it has been widely used. There are some modifications on chemical, physical and biological properties of the soil due to its composition of macro and micronutrients and organic substances. These alterations can provide benefits as an increase to the availability of nutrients to the plants, suppressiveness induction of soilborne plant pathogens and resistance to foliar diseases. However, it may influence negatively the biological and chemical balance in the soil, due to the presence of considerable amounts of available N, soluble salts and heavy metals. The aim of this work was to evaluate the effect of sewage sludge incorporation to the soil and the suppressiveness induction of nematodes (Meloydogine javanica (Treub) Chitwood and Heterodera glycines Ichinoe) in soybean (Glycine max L.). Experiments were performed in laboratory and in a greenhouse using collected soil in an experimental area of the Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP. This area received successive applications of sewage sludge, originary from the sewage treatment of Barueri and Franca, in São Paulo State, Brazil, during five years (1998-2002). In relation to the suppressiveness induction of nematodes, the sludge did not affect significantly the development of H. glycines in the soil, but reduced the M. javanica reproduction, in the soybean root.

O lodo de esgoto, atendendo às exigências ambientais, apresenta grande potencial para utilização em solos agrícolas, onde vem sendo amplamente disposto. Sua utilização altera propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, devido a sua composição em macro e micronutrientes e matéria orgânica. Estas alterações podem proporcionar benefícios como aumento da disponibilidade nutricional às culturas, indução de supressividade aos fitopatógenos presentes no solo e resistência às doenças da parte aérea. Por outro lado, pode influenciar negativamente o equilíbrio biológico e químico no solo, devido à presença de concentrações consideráveis de N disponível, sais solúveis e metais pesados. Com o objetivo de avaliar os efeitos da incorporação de lodo de esgoto ao solo sobre supressividade de nematoides de galha (Meloydogine javanica (Treub) Chitwood) e do cisto (Hetodera glycines Ichinoe), parasitas da soja (Glycine max L.), foram realizados experimentos em laboratório e casa de vegetação utilizando-se solo coletado de área experimental da Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP. Esta área recebeu aplicações sucessivas de lodos de esgotos, originários das Estações de Tratamento de Esgoto de Barueri e de Franca, no Estado de S. Paulo, durante cinco anos (1998-2002). Com relação à indução de supressividade a nematóides, observou-se que o lodo de esgoto não afetou o desenvolvimento de fêmeas de H. glycines no solo (apenas reduziu o número de ovos por cisto) contudo reduziu a reprodução de M. javanica, nas raízes de soja.

Supressividade dos nematóides Meloydogine javanica e Heterodera glycines em soja por adição de lodo de esgoto ao solo

Sewage sludge has shown great potential for use in agriculture, where it has been widely used. There are some modifications on chemical, physical and biological properties of the soil due to its composition of macro and micronutrients and organic substances. These alterations can provide benefits as an increase to the availability of nutrients to the plants, suppressiveness induction of soilborne plant pathogens and resistance to foliar diseases. However, it may influence negatively the biological and chemical balance in the soil, due to the presence of considerable amounts of available N, soluble salts and heavy metals. The aim of this work was to evaluate the effect of sewage sludge incorporation to the soil and the suppressiveness induction of nematodes (Meloydogine javanica (Treub) Chitwood and Heterodera glycines Ichinoe) in soybean (Glycine max L.). Experiments were performed in laboratory and in a greenhouse using collected soil in an experimental area of the Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP. This area received successive applications of sewage sludge, originary from the sewage treatment of Barueri and Franca, in São Paulo State, Brazil, during five years (1998-2002). In relation to the suppressiveness induction of nematodes, the sludge did not affect significantly the development of H. glycines in the soil, but reduced the M. javanica reproduction, in the soybean root.

O lodo de esgoto, atendendo às exigências ambientais, apresenta grande potencial para utilização em solos agrícolas, onde vem sendo amplamente disposto. Sua utilização altera propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, devido a sua composição em macro e micronutrientes e matéria orgânica. Estas alterações podem proporcionar benefícios como aumento da disponibilidade nutricional às culturas, indução de supressividade aos fitopatógenos presentes no solo e resistência às doenças da parte aérea. Por outro lado, pode influenciar negativamente o equilíbrio biológico e químico no solo, devido à presença de concentrações consideráveis de N disponível, sais solúveis e metais pesados. Com o objetivo de avaliar os efeitos da incorporação de lodo de esgoto ao solo sobre supressividade de nematoides de galha (Meloydogine javanica (Treub) Chitwood) e do cisto (Hetodera glycines Ichinoe), parasitas da soja (Glycine max L.), foram realizados experimentos em laboratório e casa de vegetação utilizando-se solo coletado de área experimental da Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP. Esta área recebeu aplicações sucessivas de lodos de esgotos, originários das Estações de Tratamento de Esgoto de Barueri e de Franca, no Estado de S. Paulo, durante cinco anos (1998-2002). Com relação à indução de supressividade a nematóides, observou-se que o lodo de esgoto não afetou o desenvolvimento de fêmeas de H. glycines no solo (apenas reduziu o número de ovos por cisto) contudo reduziu a reprodução de M. javanica, nas raízes de soja.

Chemical control of the soybean cyst nematode Heterodera glycines in greenhouse conditions / Controle químico do nematoide de cisto da soja Heterodera Glycines em casa-de-vegetação

The soybean cyst nematode (SCN) Heterodera glycines Ichinohe, is the most important pest of soybean in the United States, eastern Asia and Brazil. The effects of abamectin (Vertimec 18 CE) on the NCS was evaluated under a greenhouse conditions. Three abamectin rates (lOO, 200 and 300 ml p.c/ha) were sprayed above ground of soybeans plants at 15, 21, 28 and 35 days after the transplant (d.a.t.). Aldicarb (Temik 10 G). 0,07g/ pot was incorporated to the soil short after the transplantation. Abamectin increased significantly plant height and the weight of fresh and dry root system and above ground part of soybean plants, and reduced significantly the number of females/g of roots when compared to the check and the aldicarb,

O nematóide de cisto da soja (NCS), Heterodera glycines Ichinohe, é uma das mais importantes pragas dessa cultura no Brasil, Estados Unidos e Ásia Oriental. O efeito do abamectin (Vertimec 18 CE) e do aldicarb (Temik 10 G) sobre o NCS foi avaliado em condições de casa-de-vegetação. Em plântulas de soja cv. "Cristalina" transplantadas em vasos de argila contendo solo naturalmente infestado, o abamectin foi aplicado via foliar nas doses 100, 200 e 300 ml p.c./ha, aos 15,21, 28 c 35 dias após o transplante (d.a.t.). O aldicarb {Temik 10 G) na dose de 0.07g/ vaso, foi incorporado ao solo, em três orifícios ao redor de cada plântufa. O abamectin aumentou significativamente a altura de plantas e pesos da maioria, fresca e seca de raízes e da parte aérea e reduziu significativamente o número de fêmeas/ g de raiz, quando comparado ao aldicarb e à testemunha.

Chemical control of the soybean cyst nematode Heterodera glycines in greenhouse conditions. / Controle químico do nematoide de cisto da soja Heterodera Glycines em casa-de-vegetação

The soybean cyst nematode (SCN) Heterodera glycines Ichinohe, is the most important pest of soybean in the United States, eastern Asia and Brazil. The effects of abamectin (Vertimec 18 CE) on the NCS was evaluated under a greenhouse conditions. Three abamectin rates (lOO, 200 and 300 ml p.c/ha) were sprayed above ground of soybeans plants at 15, 21, 28 and 35 days after the transplant (d.a.t.). Aldicarb (Temik 10 G). 0,07g/ pot was incorporated to the soil short after the transplantation. Abamectin increased significantly plant height and the weight of fresh and dry root system and above ground part of soybean plants, and reduced significantly the number of females/g of roots when compared to the check and the aldicarb,  

O nematóide de cisto da soja (NCS), Heterodera glycines Ichinohe, é uma das mais importantes pragas dessa cultura no Brasil, Estados Unidos e Ásia Oriental. O efeito do abamectin (Vertimec 18 CE) e do aldicarb (Temik 10 G) sobre o NCS foi avaliado em condições de casa-de-vegetação. Em plântulas de soja cv. "Cristalina" transplantadas em vasos de argila contendo solo naturalmente infestado, o abamectin foi aplicado via foliar nas doses 100, 200 e 300 ml p.c./ha, aos 15,21, 28 c 35 dias após o transplante (d.a.t.). O aldicarb {Temik 10 G) na dose de 0.07g/ vaso, foi incorporado ao solo, em três orifícios ao redor de cada plântufa. O abamectin aumentou significativamente a altura de plantas e pesos da maioria, fresca e seca de raízes e da parte aérea e reduziu significativamente o número de fêmeas/ g de raiz, quando comparado ao aldicarb e à testemunha.    

INFLUÊNCIA DE BACILLUS SUBTILIS NA ECLOSÃO, ORIENTAÇÃO E INFECÇÃO DE HETERODERA GLYCINES EM SOJA

The utilization of microorganisms for biological control of plant diseases has been studied in the world. In soybean cyst nematode (Heterodera glycines), an important diseases in soybeans, biological control strategies are important tools mostly because the lack of an efficient chemical control. The effect of Bacillus subtilis on H. glycines was studied on greenhouse and laboratory experiments. The presence of B. subtilis reduced the number of appeared H. glycines eggs when under stimulus of soybean exudes. Also, treatment of soybean roots with B. subtilis inhibited the juvenile larvae of H. glycines migration towards the soybean roots. In greenhouse experiments using soil infested with eggs of H. glycines, a reduction in the number of females was observed in the soybean root when both soil and seeds were previously treated with either wettable powder or solution containing B. subtilis. Considering the results of this research, and that H. glycines depends on plant exude for show up and orientation of larvae, it can be assumed that B. subtilis might interfere in the nematode life cicle.

A utilização de microrganismos para fins de controle biológico de doenças em plantas tem sido muito estudada no mundo. No caso do nematóide de cisto da soja (Heterodera glycines), uma das principais doenças da soja, o controle biológico é de grande importância devido à ausência de controle químico eficiente. Para se estudar o efeito de Bacilllus subtilis sobre H. glycines, foram conduzidos alguns experimentos de casa de vegetação e laboratório. Nos trabalhos de laboratório, verificou-se, em câmara de eclosão, que a presença de B. subtilis reduz a eclosão de ovos de H. glycines estimulados com exsudatos de sementes de soja. Foi observado também que o tratamento de raiz de soja com a bactéria inibiu a migração de larvas juvenis de H. glycines para a planta em comparação à raiz não tratada com a bactéria. Nos ensaios de casa de vegetação, utilizando-se vasos com solo infestados com ovos de H. glycines, observou-se uma redução de fêmeas na raiz de soja quando o solo ou sementes foram tratadas previamente com formulação pó-molhável ou calda contendo B. subtilis, respectivamente. Com base nesses resultados e sabendo-se que H. glycines apresenta dependência de estímulo de exsudatos vegetais para eclosão e orientação das larvas, pode-se afirmar que B. subtilis interfere nesse estímulo prejudicando o desenvolvimento do ciclo do nematóide.

Influência de bacillus subtilis na eclosão, orientação e infecção de heterodera glycines em soja

The utilization of microorganisms for biological control of plant diseases has been studied in the world. In soybean cyst nematode (Heterodera glycines), an important diseases in soybeans, biological control strategies are important tools mostly because the lack of an efficient chemical control. The effect of Bacillus subtilis on H. glycines was studied on greenhouse and laboratory experiments. The presence of B. subtilis reduced the number of appeared H. glycines eggs when under stimulus of soybean exudes. Also, treatment of soybean roots with B. subtilis inhibited the juvenile larvae of H. glycines migration towards the soybean roots. In greenhouse experiments using soil infested with eggs of H. glycines, a reduction in the number of females was observed in the soybean root when both soil and seeds were previously treated with either wettable powder or solution containing B. subtilis. Considering the results of this research, and that H. glycines depends on plant exude for show up and orientation of larvae, it can be assumed that B. subtilis might interfere in the nematode life cicle.

A utilização de microrganismos para fins de controle biológico de doenças em plantas tem sido muito estudada no mundo. No caso do nematóide de cisto da soja (Heterodera glycines), uma das principais doenças da soja, o controle biológico é de grande importância devido à ausência de controle químico eficiente. Para se estudar o efeito de Bacilllus subtilis sobre H. glycines, foram conduzidos alguns experimentos de casa de vegetação e laboratório. Nos trabalhos de laboratório, verificou-se, em câmara de eclosão, que a presença de B. subtilis reduz a eclosão de ovos de H. glycines estimulados com exsudatos de sementes de soja. Foi observado também que o tratamento de raiz de soja com a bactéria inibiu a migração de larvas juvenis de H. glycines para a planta em comparação à raiz não tratada com a bactéria. Nos ensaios de casa de vegetação, utilizando-se vasos com solo infestados com ovos de H. glycines, observou-se uma redução de fêmeas na raiz de soja quando o solo ou sementes foram tratadas previamente com formulação pó-molhável ou calda contendo B. subtilis, respectivamente. Com base nesses resultados e sabendo-se que H. glycines apresenta dependência de estímulo de exsudatos vegetais para eclosão e orientação das larvas, pode-se afirmar que B. subtilis interfere nesse estímulo prejudicando o desenvolvimento do ciclo do nematóide.

Development of Heterodera glycines in resistant and susceptible soybean cultivars / Desenvolvimento de Heterodera glycines em cultivares resistentes e suscetível de soja

The objective of this study was to evaluate the development of race 3 of H. glycines in susceptible and resistant soybean cultivars. A completely randomized block design with four replications was used for the assessments, which involved Liderança, Centennial and Doko cultivars. Soybean plants with the first pair of leaves developed were inoculated with 4,000 eggs and evaluated 3, 6 and 10 days after the inoculation (DAI). The multiplication of the nematode was assessed by counting the numbers of nematodes per root system using a stereoscopic magnifying glass. The nematode was detected in all treatments but only second phase juveniles (J2) were found in the resistant cultivars Liderança and Centennial, in all evaluation phases. In the susceptible cultivar Doko, however, J2 juveniles in all evaluations and J3 and J4 10 DAI were observed. The results indicate that the nematode does not complete its cycle, which was interrupted around the 10th day after inoculation, in the resistant Liderança and Centennial cultivars.

O objetivo deste estudo foi avaliar o desenvolvimento da raça 3 de Heterodera glycines nas cultivares de soja Doko, Liderança e Centennial. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. Plantas de soja com o primeiro par de folhas desenvolvidas foram inoculadas com 4000 ovos e as avaliações foram realizadas 3, 6 e 10 dias após a inoculação (DAI). Avaliou-se o desenvolvimento do nematóide contando, sob lupa esteroscópica, o número de juvenis por sistema radicular. Nas cultivares resistentes Liderança e Centennial foram encontrados, em todas as épocas, somente juvenis de segundo estádio (J2). Já na cultivar suscetível Doko foi observada, além de J2 em todas as épocas, a presença de juvenis de terceiro (J3) e quarto (J4) estádios na avaliação 10 DAI. Assim, nas cultivares resistentes Liderança e Centennial o nematóide não completou seu ciclo que foi interrompido por volta do décimo DAI.

Development of Heterodera glycines in resistant and susceptible soybean cultivars / Desenvolvimento de Heterodera glycines em cultivares resistentes e suscetível de soja

The objective of this study was to evaluate the development of race 3 of H. glycines in susceptible and resistant soybean cultivars. A completely randomized block design with four replications was used for the assessments, which involved Liderança, Centennial and Doko cultivars. Soybean plants with the first pair of leaves developed were inoculated with 4,000 eggs and evaluated 3, 6 and 10 days after the inoculation (DAI). The multiplication of the nematode was assessed by counting the numbers of nematodes per root system using a stereoscopic magnifying glass. The nematode was detected in all treatments but only second phase juveniles (J2) were found in the resistant cultivars Liderança and Centennial, in all evaluation phases. In the susceptible cultivar Doko, however, J2 juveniles in all evaluations and J3 and J4 10 DAI were observed. The results indicate that the nematode does not complete its cycle, which was interrupted around the 10th day after inoculation, in the resistant Liderança and Centennial cultivars.

O objetivo deste estudo foi avaliar o desenvolvimento da raça 3 de Heterodera glycines nas cultivares de soja Doko, Liderança e Centennial. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. Plantas de soja com o primeiro par de folhas desenvolvidas foram inoculadas com 4000 ovos e as avaliações foram realizadas 3, 6 e 10 dias após a inoculação (DAI). Avaliou-se o desenvolvimento do nematóide contando, sob lupa esteroscópica, o número de juvenis por sistema radicular. Nas cultivares resistentes Liderança e Centennial foram encontrados, em todas as épocas, somente juvenis de segundo estádio (J2). Já na cultivar suscetível Doko foi observada, além de J2 em todas as épocas, a presença de juvenis de terceiro (J3) e quarto (J4) estádios na avaliação 10 DAI. Assim, nas cultivares resistentes Liderança e Centennial o nematóide não completou seu ciclo que foi interrompido por volta do décimo DAI.

Agentes microbianos no controle de nematóides e fungos fitopatogênicos de soja e sua compatibilidade com agroquímicos

Nematóides de galhas e cisto, além de fungos de solo causadores de doenças constituem importante grupo de patógenos da cultura da soja, sendo o manejo integrado uma das principais medidas de controle visando a redução de perdas econômicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia dos fungos Paecilomyces lilacinus e Pochonia chlamydosporia e de um produto comercial à base de Bacillus sp. e do nematicida químico Aldicarb no controle de Meloidogyne incognita, Heterodera glycines, Fusarium solani e Rhizoctonia solani em soja, variedade M-SOY 6101, para o que foram feitos ensaios in vitro, em casa de vegetação e em campo. Foi também avaliada a produção dos fungos em dois substratos, sua compatibilidade com agroquímicos utilizados em soja e capacidade de colonização de raízes. Os fungos colonizaram satisfatoriamente grãos de arroz e milheto. Também foram compatíveis a inseticidas baseados em Fipronil. P. chlamydosporia colonizou endofiticamente raízes de soja. Nenhum dos fungos, utilizados em tratamento de sementes inibiu a germinação ou causou tombamento em plântulas de soja, porém não foram eficientes em prevenir esta doença quando o substrato estava inoculado com F. solani e R. solani. Nos ensaios em casa de vegetação com infestação de plantas com M. incognita apenas aldicarb reduziu o número de juvenis no solo e ovos nas raízes, porém os tratamentos biológicos reduziram o número de ovos nas raízes, tendo P. lilacinus favorecido a manutenção do peso seco das raízes. Nos ensaios em campo, em 2 áreas naturalmente infestadas com M. incognita e H. glycines, somente Aldicarb se mostrou eficiente na redução do número de juvenis no solo e de juvenis e ovos de M. incognita e H. glycines nas raízes de plantas de soja. P. chlamydosporia foi o agente mais efetivo na redução...

Root-knot, cyst nematodes, and soilborne fungi are considered important pathogens for soybean crop. The objective of this work was to evaluate the efficacy of the fungi Paecilomyces lilacinus and Pochonia chlamydosporia, a commercial product based on Bacillus sp. and aldicarb on the control of Meloidogyne incognita, Heterodera glycines Ichinohe, Fusarium solani and Rhizoctonia solani on soybean, cultivar M-SOY 6101. The experiments were conducted in vitro, in greenhouse and in the field. Mass production of the fungi on rice and millet was tested, as well as the compatibility of them with some chemical pesticides. The colonization of the soybean roots by the fungi tested was also evaluated. The fungi were able to colonize and sporulate on the grains tested. All of the biocontrol agents were compatible with the insecticide Fipronil. P. clamydosporia was able to colonize endophyticaly soybean roots. There were no germination inhibition or dumping off caused by the fungi applied to the seeds, however they were not able to control the dumping off caused by F. solani and R. solani when the substrate was treated with theese pathogens. In the green house trials when the substrate was treated with M. incognita only aldicarb reduced the number of juveniles in the soil and eggs in the roots, however the number of eggs in the roots was reduced by the biocontrol fungi. P. lilacinus was able to increase the root dry weight. In the field it was observed that at the 2 areas naturally infested with M. incognita and H. glycines, only Aldicarb was efficient to reduce the number of juveniles from the soil and juveniles and eggs of M. incognita e H. glycines in the soybean roots. P. chlamydosporia was the most effective fungus to reduce the number of H. glycines cists in the soil. P. lilacinus and aldicarb were also able to significantly reduce these propagules

Seleção de progênies de soja com resistência ao nematóide de cisto, Heterodera glycines

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Resposta especial de plantas de soja cv. BRS 133 infectadas por Heterodera glycines ou Meloidogyne javanica

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Análises genéticas e identificação de marcadores à resistência da soja ao Heterodera glycines, Raça 3

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