Endophytic Bacillus subtilis P10 from Prunus cerasifera as a biocontrol agent against tomato Verticillium wilt

Abstract Endophytic bacteria serve key roles in the maintenance of plant health and growth. Few studies to date, however, have explored the antagonistic and plant growth-promoting (PGP) properties of Prunus cerasifera endophytes. To that end, we isolated endophytic bacteria from P. cerasifera tissue samples and used a dual culture plate assay to screen these microbes for antagonistic activity against Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum, and F. moniliforme. Of the 36 strains of isolated bacteria, four (strains P1, P10, P16, and P20) exhibited antagonistic effects against all five model pathogens, and the P10 strain exhibited the strongest antagonistic to five pathogens. This P10 strain was then characterized in-depth via phenotypic assessments, physiological analyses, and 16s rDNA sequencing, revealing it to be a strain of Bacillus subtilis. Application of a P10 cell suspension (1×108 CFU/mL) significantly enhanced the seed germination and seedling growth of tomato in a greenhouse setting. This P10 strain further significantly suppressed tomato Verticillium wilt with much lower disease incidence and disease index scores being observed following P10 treatment relative to untreated plants in pot-based experiments. Tomato plants that had been treated with strain P10 also enhanced defense-related enzymes, peroxidase, superoxide dismutase, and catalase activity upon V. dahliae challenge relative to plants that had not been treated with this endophytic bacterium. The results revealed that the P10 bacterial strain has potential value as a biocontrol agent for use in the prevention of tomato Verticillium wilt.

Resumo As bactérias endofíticas desempenham papel fundamental na manutenção da saúde e do crescimento das plantas. Poucos estudos até o momento, no entanto, exploraram as propriedades antagônicas e promotoras de crescimento de plantas (PGP) de endófitos de Prunus cerasifera. Para esse fim, isolamos bactérias endofíticas de amostras de tecido de P. cerasifera e usamos um ensaio de placa de cultura dupla para rastrear esses micróbios quanto à atividade antagonista contra Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum e F. moniliforme. Das 36 cepas de bactérias isoladas, quatro (cepas P1, P10, P16 e P20) exibiram efeitos antagônicos contra todos os cinco patógenos modelo, e a cepa P10 exibiu o antagonista mais forte para cinco patógenos. Essa cepa P10 foi então caracterizada em profundidade por meio de avaliações fenotípicas, análises fisiológicas e sequenciamento de rDNA 16s, revelando ser uma cepa de Bacillus subtilis. A aplicação de uma suspensão de células P10 (1 × 108 UFC / mL) aumentou significativamente a germinação das sementes e o crescimento das mudas de tomate em casa de vegetação. Essa cepa P10 suprimiu ainda mais a murcha de Verticillium do tomate com incidência de doença muito menor e pontuações de índice de doença sendo observadas após o tratamento com P10 em relação a plantas não tratadas em experimentos baseados em vasos. As plantas de tomate que foram tratadas com a cepa P10 também aumentaram as enzimas relacionadas à defesa, peroxidase, superóxido dismutase e atividade da catalase após o desafio de V. dahliae em relação às plantas que não foram tratadas com essa bactéria endofítica. Os resultados revelaram que a cepa bacteriana P10 tem valor potencial como agente de biocontrole para uso na prevenção da murcha de Verticillium em tomate.

Endophytic Bacillus subtilis P10 from Prunus cerasifera as a biocontrol agent against tomato Verticillium wilt / Bacillus subtilis P10 endofítico de Prunus cerasifera como agente de biocontrole contra murcha de Verticillium de tomate

Abstract Endophytic bacteria serve key roles in the maintenance of plant health and growth. Few studies to date, however, have explored the antagonistic and plant growth-promoting (PGP) properties of Prunus cerasifera endophytes. To that end, we isolated endophytic bacteria from P. cerasifera tissue samples and used a dual culture plate assay to screen these microbes for antagonistic activity against Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum, and F. moniliforme. Of the 36 strains of isolated bacteria, four (strains P1, P10, P16, and P20) exhibited antagonistic effects against all five model pathogens, and the P10 strain exhibited the strongest antagonistic to five pathogens. This P10 strain was then characterized in-depth via phenotypic assessments, physiological analyses, and 16s rDNA sequencing, revealing it to be a strain of Bacillus subtilis. Application of a P10 cell suspension (1×108 CFU/mL) significantly enhanced the seed germination and seedling growth of tomato in a greenhouse setting. This P10 strain further significantly suppressed tomato Verticillium wilt with much lower disease incidence and disease index scores being observed following P10 treatment relative to untreated plants in pot-based experiments. Tomato plants that had been treated with strain P10 also enhanced defense-related enzymes, peroxidase, superoxide dismutase, and catalase activity upon V. dahliae challenge relative to plants that had not been treated with this endophytic bacterium. The results revealed that the P10 bacterial strain has potential value as a biocontrol agent for use in the prevention of tomato Verticillium wilt.

Resumo As bactérias endofíticas desempenham papel fundamental na manutenção da saúde e do crescimento das plantas. Poucos estudos até o momento, no entanto, exploraram as propriedades antagônicas e promotoras de crescimento de plantas (PGP) de endófitos de Prunus cerasifera. Para esse fim, isolamos bactérias endofíticas de amostras de tecido de P. cerasifera e usamos um ensaio de placa de cultura dupla para rastrear esses micróbios quanto à atividade antagonista contra Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum e F. moniliforme. Das 36 cepas de bactérias isoladas, quatro (cepas P1, P10, P16 e P20) exibiram efeitos antagônicos contra todos os cinco patógenos modelo, e a cepa P10 exibiu o antagonista mais forte para cinco patógenos. Essa cepa P10 foi então caracterizada em profundidade por meio de avaliações fenotípicas, análises fisiológicas e sequenciamento de rDNA 16s, revelando ser uma cepa de Bacillus subtilis. A aplicação de uma suspensão de células P10 (1 × 108 UFC / mL) aumentou significativamente a germinação das sementes e o crescimento das mudas de tomate em casa de vegetação. Essa cepa P10 suprimiu ainda mais a murcha de Verticillium do tomate com incidência de doença muito menor e pontuações de índice de doença sendo observadas após o tratamento com P10 em relação a plantas não tratadas em experimentos baseados em vasos. As plantas de tomate que foram tratadas com a cepa P10 também aumentaram as enzimas relacionadas à defesa, peroxidase, superóxido dismutase e atividade da catalase após o desafio de V. dahliae em relação às plantas que não foram tratadas com essa bactéria endofítica. Os resultados revelaram que a cepa bacteriana P10 tem valor potencial como agente de biocontrole para uso na prevenção da murcha de Verticillium em tomate.

Endophytic Bacillus subtilis P10 from Prunus cerasifera as a biocontrol agent against tomato Verticillium wilt / Bacillus subtilis P10 endofítico de Prunus cerasifera como agente de biocontrole contra murcha de Verticillium de tomate

Endophytic bacteria serve key roles in the maintenance of plant health and growth. Few studies to date, however, have explored the antagonistic and plant growth-promoting (PGP) properties of Prunus cerasifera endophytes. To that end, we isolated endophytic bacteria from P. cerasifera tissue samples and used a dual culture plate assay to screen these microbes for antagonistic activity against Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum, and F. moniliforme. Of the 36 strains of isolated bacteria, four (strains P1, P10, P16, and P20) exhibited antagonistic effects against all five model pathogens, and the P10 strain exhibited the strongest antagonistic to five pathogens. This P10 strain was then characterized in-depth via phenotypic assessments, physiological analyses, and 16s rDNA sequencing, revealing it to be a strain of Bacillus subtilis. Application of a P10 cell suspension (1×108 CFU/mL) significantly enhanced the seed germination and seedling growth of tomato in a greenhouse setting. This P10 strain further significantly suppressed tomato Verticillium wilt with much lower disease incidence and disease index scores being observed following P10 treatment relative to untreated plants in pot-based experiments. Tomato plants that had been treated with strain P10 also enhanced defense-related enzymes, peroxidase, superoxide dismutase, and catalase activity upon V. dahliae challenge relative to plants that had not been treated with this endophytic bacterium. The results revealed that the P10 bacterial strain has potential value as a biocontrol agent for use in the prevention of tomato Verticillium wilt.(AU)

As bactérias endofíticas desempenham papel fundamental na manutenção da saúde e do crescimento das plantas. Poucos estudos até o momento, no entanto, exploraram as propriedades antagônicas e promotoras de crescimento de plantas (PGP) de endófitos de Prunus cerasifera. Para esse fim, isolamos bactérias endofíticas de amostras de tecido de P. cerasifera e usamos um ensaio de placa de cultura dupla para rastrear esses micróbios quanto à atividade antagonista contra Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum e F. moniliforme. Das 36 cepas de bactérias isoladas, quatro (cepas P1, P10, P16 e P20) exibiram efeitos antagônicos contra todos os cinco patógenos modelo, e a cepa P10 exibiu o antagonista mais forte para cinco patógenos. Essa cepa P10 foi então caracterizada em profundidade por meio de avaliações fenotípicas, análises fisiológicas e sequenciamento de rDNA 16s, revelando ser uma cepa de Bacillus subtilis. A aplicação de uma suspensão de células P10 (1 × 108 UFC / mL) aumentou significativamente a germinação das sementes e o crescimento das mudas de tomate em casa de vegetação. Essa cepa P10 suprimiu ainda mais a murcha de Verticillium do tomate com incidência de doença muito menor e pontuações de índice de doença sendo observadas após o tratamento com P10 em relação a plantas não tratadas em experimentos baseados em vasos. As plantas de tomate que foram tratadas com a cepa P10 também aumentaram as enzimas relacionadas à defesa, peroxidase, superóxido dismutase e atividade da catalase após o desafio de V. dahliae em relação às plantas que não foram tratadas com essa bactéria endofítica. Os resultados revelaram que a cepa bacteriana P10 tem valor potencial como agente de biocontrole para uso na prevenção da murcha de Verticillium em tomate.(AU)

Endophytic Bacillus subtilis P10 from Prunus cerasifera as a biocontrol agent against tomato Verticillium wilt / Bacillus subtilis P10 endofítico de Prunus cerasifera como agente de biocontrole contra murcha de Verticillium de tomate

Endophytic bacteria serve key roles in the maintenance of plant health and growth. Few studies to date, however, have explored the antagonistic and plant growth-promoting (PGP) properties of Prunus cerasifera endophytes. To that end, we isolated endophytic bacteria from P. cerasifera tissue samples and used a dual culture plate assay to screen these microbes for antagonistic activity against Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum, and F. moniliforme. Of the 36 strains of isolated bacteria, four (strains P1, P10, P16, and P20) exhibited antagonistic effects against all five model pathogens, and the P10 strain exhibited the strongest antagonistic to five pathogens. This P10 strain was then characterized in-depth via phenotypic assessments, physiological analyses, and 16s rDNA sequencing, revealing it to be a strain of Bacillus subtilis. Application of a P10 cell suspension (1×108 CFU/mL) significantly enhanced the seed germination and seedling growth of tomato in a greenhouse setting. This P10 strain further significantly suppressed tomato Verticillium wilt with much lower disease incidence and disease index scores being observed following P10 treatment relative to untreated plants in pot-based experiments. Tomato plants that had been treated with strain P10 also enhanced defense-related enzymes, peroxidase, superoxide dismutase, and catalase activity upon V. dahliae challenge relative to plants that had not been treated with this endophytic bacterium. The results revealed that the P10 bacterial strain has potential value as a biocontrol agent for use in the prevention of tomato Verticillium wilt.

As bactérias endofíticas desempenham papel fundamental na manutenção da saúde e do crescimento das plantas. Poucos estudos até o momento, no entanto, exploraram as propriedades antagônicas e promotoras de crescimento de plantas (PGP) de endófitos de Prunus cerasifera. Para esse fim, isolamos bactérias endofíticas de amostras de tecido de P. cerasifera e usamos um ensaio de placa de cultura dupla para rastrear esses micróbios quanto à atividade antagonista contra Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum e F. moniliforme. Das 36 cepas de bactérias isoladas, quatro (cepas P1, P10, P16 e P20) exibiram efeitos antagônicos contra todos os cinco patógenos modelo, e a cepa P10 exibiu o antagonista mais forte para cinco patógenos. Essa cepa P10 foi então caracterizada em profundidade por meio de avaliações fenotípicas, análises fisiológicas e sequenciamento de rDNA 16s, revelando ser uma cepa de Bacillus subtilis. A aplicação de uma suspensão de células P10 (1 × 108 UFC / mL) aumentou significativamente a germinação das sementes e o crescimento das mudas de tomate em casa de vegetação. Essa cepa P10 suprimiu ainda mais a murcha de Verticillium do tomate com incidência de doença muito menor e pontuações de índice de doença sendo observadas após o tratamento com P10 em relação a plantas não tratadas em experimentos baseados em vasos. As plantas de tomate que foram tratadas com a cepa P10 também aumentaram as enzimas relacionadas à defesa, peroxidase, superóxido dismutase e atividade da catalase após o desafio de V. dahliae em relação às plantas que não foram tratadas com essa bactéria endofítica. Os resultados revelaram que a cepa bacteriana P10 tem valor potencial como agente de biocontrole para uso na prevenção da murcha de Verticillium em tomate.

Antagonist activities and phylogenetic relationships of actinomycetes isolated from an Artemisia habitat / Actividades antagónicas y relaciones filogenéticas de actinomicetos aislados de un hábitat de Artemisia

Abstract Diverse habitats have been screened for novel antimicrobial actinomycetes, while others remain unexplored. In this study, we analyzed the bioactivities of actinomycetes cul-tured from rhizosphere soils of the desert plant Artemisia tridentata and the nearby bulk soils. Actinomycetes were screened for antifungal and antibacterial activities toward a panel of plant pathogens; all comparisons were between activities of rhizosphere soil isolates toward those of its counterpart bulk soil. A selected group of the strongest antifungal isolates were also tested against two antifungal-drug resistant strains of Candida albicans. 16S rDNA partial sequences and phylogenetic analysis of isolates that showed broad-spectrum antifungal activities were performed. Forty-two out of 200 and two soil isolated actinomycetes were selected for their strong antifungal activities. The highest proportion of isolates (p <0.05) from rhizosphere soil of an old plant showed antagonism against gram-positive bacteria (0.483 and 0.224 propor-tions against Bacillus subtilis and Rathayibacter tritici, respectively), and phytopathogenic fungi (0.259, 0.431, and 0.345 proportions against Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani and Pythium ultimum, respectively), while the highest antagonism against the gram-negative bacteria predominated in isolates from the bulk soils. Isolates from a rhizosphere soil of a young plant were characterized for strong antagonist activities against Fusarium oxysporum (0.333 proportion, p<0.05). Phylogenetic analysis of 16S rDNA sequences showed that isolates that exhibited strong antifungal activity were genetically similar. We conclude that the rhizosphere soil of A. tridentata is an excellent source for discovery of actinomycetes with potentially novel antifungal compounds.

Resumen En la búsqueda de actinomicetos antimicrobianos se han estudiado diversos hábitats, pero muchos permanecen aún sin explorar. En este estudio analizamos las actividades biológicas de cultivos de actinomicetos provenientes de suelos rizosféricos de la planta desértica Artemisia tridentata y de suelos no asociados a sus raíces. Los actinomicetos fueron seleccionados por sus actividades antifúngicas y antibacterianas contra un panel de patógenos de plantas. Todas las comparaciones fueron entre las actividades de los aislados rizosféricos y aquellas de los aislados no asociados a las raíces. Un grupo selecto de los aislados con las mayores actividades antifúngicas fueron también evaluados contra 2 cepas de Candida albicans resistentes a antifúngicos. Se realizó la secuenciación parcial del ARNr 16S y el análisis filogenético de los aislados que mostraron actividades antifúngicas de amplio espectro. Se seleccionaron 42 de 202 actinomicetos aislados por sus fuertes actividades antifúngicas. La mayor proporción de aislados de suelo rizosférico de plantas viejas mostraron antagonismo contra bacterias gram positivas y hongos fitopatógenos (proporciones de 0,259; 0,431 y 0,345 contra Fusarium oxyspo-rum, Rhizoctonia solani y Pythium ultimum, respectivamente), mientras que la mayor actividad antagónica contra las bacterias gram negativas predominaron en aislados de suelo no asociado a raíces. Los aislados de suelo rizosférico de plantas jóvenes se caracterizaron por una fuerte actividad antagónica contra F. oxysporum (proporción de 0,333, p < 0,05). El análisis filogenético de secuencias del ADNr 16S mostró que los aislados que presentaron fuerte actividad antifúng-ica fueron genéticamente similares. Concluimos que el suelo rizosférico de A. tridentata es una fuente excelente para el descubrimiento de actinomicetos productores de compuestos antifúngicos potencialmente novedosos.

Importancia de compuestos antimicrobianos producidos por bacterias benéficas en el biocontrol de fitopatógenos / The importance of antimicrobial compounds produced by beneficial bacteria on the biocontrol of phytopathogens

ABSTRACT Bacteria produce antimicrobial compounds to compete for nutrients and space in a particular habitat. Antagonistic interactions can be evaluated by several methodologies including the double-layer agar and simultaneous inhibition assays. Among the well-known inhibitory substances produced by bacteria are the broad-spectrum antibiotics, organic acids, siderophores, antifungal, and bacteriocins. The most studied bacterial genera able to produce these inhibitory substances are Enterococcus, Lactococcus, Streptomyces, Bacillus, Pseudomonas, Klebsiella, Escherichia, and Burkholderia. Some beneficial bacteria can promote plant growth and degrade toxic compounds in the environment representing an attractive solution to diverse issues in agriculture and soil pollution, particularly in fields with damaged soils where pesticides and fertilizers have been indiscriminately used. Beneficial bacteria may increase plant health by inhibiting pathogenic microorganisms; some examples include Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirullum brasilense, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas protegens, and Burkholderia tropica. However, most studies showing the antagonistic potential of these bacteria have been performed in vitro, and just a few of them have been evaluated in association with plants. Several inhibitory substances involved in pathogen antagonism have not been elucidated yet; in fact, we know only 1 % of the bacterial diversity in a natural environment leading us to assume that many other inhibitory substances remain unexplored. In this review, we will describe the characteristics of some antimicrobial compounds produced by beneficial bacteria, the principal methodologies performed to evaluate their production, modes of action, and their importance for biotechnological purposes.

RESUMEN Las bacterias producen compuestos antimicrobianos para competir por nutrientes y espacio en un hábitat particular. Las interacciones antagónicas pueden evaluarse mediante varias metodologías, incluido el agar de doble capa y los ensayos de inhibición simultánea. Las sustancias inhibidoras mejor conocidas producidas por bacterias incluyen antibióticos, ácidos orgánicos, sideróforos, antifúngicos y bacteriocinas. Entre los géneros bacterianos más estudiados que producen sustancias inhibidoras se incluyen Enterococcus, Lactococcus, Streptomyces, Bacillus, Pseudomonas, Klebsiella, Escherichia y Burkholderia. Algunas bacterias beneficiosas tienen la capacidad de promover el crecimiento de las plantas y degradar compuestos tóxicos en el ambiente, por lo que podrían incrementar el rendimiento de los cultivos y disminuir problemas de contaminación del suelo, especialmente donde los pesticidas y fertilizantes han sido utilizados indiscriminadamente. Algunas bacterias beneficiosas pueden aumentar la salud de las plantas al inhibir microorganismos patógenos, por ejemplo, Gluconacetobacter diazotrophicus, Azospirullum brasilense, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas protegens y Burkholderia tropica. Sin embargo, la mayoría de los estudios que muestran el potencial antagónico de estas bacterias se han realizado in vitro, y pocos de ellos se han evaluado en asociación con plantas. Varias sustancias inhibitorias implicadas en el antagonismo de los patógenos aún son desconocidas; de hecho, sabemos que solo se ha aislado el 1 % de la diversidad bacteriana en un ambiente natural, lo que sugiere que hay muchas otras sustancias inhibitorias que no han sido exploradas. En esta revisión describimos las características de algunos compuestos antimicrobianos producidos por bacterias beneficiosas, las principales metodologías usadas para evaluar su producción, modos de acción y su importancia para fines biotecnológicos.

Crotalaria and millet as alternative controls of root-knot nematodes infecting okra / Crotalária e milheto como controles alternativos de nematóides das galhas infectando quiabo

The relationship of crops grown in rotation or in succession has increased every day and the use of antagonistic plants and/or non-host plants is one of the most efficient practices of integrated management of nematodes. This study aimed to evaluate the efficiency of crotalaria (Crotalaria spectabilisRoth) and millet [Pennisetum glaucum (L.) Leeke] 'ADR 300' in reducing the population of Meloidogyne incognita and M. javanica and in increasing the productivity of okra [Abelmoschus esculentus (L.) Moench] when cultivated in succession. The experiment was conducted in an area cultivating okra (host culture) in rotation, with a history of severe infestation by phytonematodes. The experimental design involved randomized blocks with six treatments and four replicates, with the following treatments: T1, 15 kg.ha-1 of millet seeds; T2, 30 kg.ha-1 of crotalaria; T3, 10 kg.ha-1 of millet + 20 kg.ha-1 of crotalaria; T4, 20 kg.ha-1 of millet + 6 kg.ha-1 of crotalaria; T5, 6 kg.ha-1 of millet + 36 kg.ha-1 of crotalaria; and T6, control. The nematode populations in the soil and roots were evaluated about 60 d after planting okra, and the yield was evaluated at the end of the crop cycle. Simple treatment with millet or crotalaria reduced the nematode population by 61% and 72%, respectively. The millet-crotalaria intercropping treatments reduced the nematode population by up to 85% compared with the control. In terms of productivity, there was an increase of 787 kg.ha-1 in the millet treatment and 2,109 kg.ha-1 in the intercropping treatments. Both the single cultivation of crotalaria or millet and the consortia of crotalaria and millet were effective in controlling the root-knot nematodes, and increased the productivity of okra.

A relação de culturas cultivadas em rotação ou em sucessão tem aumentado a cada dia, e a utilização de plantas antagônicas e/ou plantas não hospedeiras é uma das práticas mais eficientes de manejo integrado de nematoides. O trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do cultivo de crotalária (Crotalaria spectabilis Roth) e milheto [Pennisetum glaucum (L.) Leeke] 'ADR 300' no incremento de produtividade e redução populacional de Meloidogyne incognita e M. javanica em quiabeiro [Abelmoschus esculentus (L.) Moench] cultivado em sucessão. O experimento foi conduzido em área de rotação com quiabeiro (cultura hospedeira), que tem histórico de grande infestação dos referidos fitonematoides. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados com seis tratamentos e quatro repetições, sendo T1 ₌ 15 kg.ha-1 de sementes de milheto, T2 ₌ 30 kg.ha-1 de crotalária, T3 ₌ 10 kg.ha-1 de milheto + 20 kg.ha-1 de crotalária, T4 ₌ 20 kg.ha-1 de milheto + 6 kg.ha-1 de crotalária, T5 ₌ 6 kg.ha-1 de milheto + 36 kg.ha-1 de crotalária e T6 ₌ Testemunha. Foram avaliadas as populações de nematoides no solo e nas raízes cerca de 60 dias após o plantio do quiabeiro e a produtividade ao final do cultivo. Os tratamentos milheto e crotalária solteiros reduziram a população de nematoides em 61 e 72%, respectivamente. Nos cultivos consorciados, obteve-se a redução de 85%, comparado com a testemunha. Quanto a produtividade, houve acréscimo de 787 kg.ha-1 no tratamento com milheto solteiro e de 2.109 kg.ha-1 nos tratamentos consorciados. Tanto o cultivo solteiro de crotalária e milheto, quanto seu uso em consórcio, efetivaram o controle dos nematoides de ganha e elevaram a produtividade do quiabeiro.

Avaliação dos efeitos tóxicos em organismo aquático e terrestre expostos a elementos do grupo dos lantanídeos / Evaluation of toxic effects in aquatic and terrestrial organ-isms exposed to elements of the lanthanide group

A utilização dos elementos terras raras (ETR) em produtos de alta tecnologia, na medicina e na agricultura, a possibilidade de contaminação ambiental em todo seu ciclo de vida, por possuírem baixa mobilidade, os levam a ser considerados como contaminantes emergentes. O estudo avaliou a literatura sobre a ecotoxicologia terrestre dos ETR utilizando a base de dados Web of Science e a toxicidade aguda de três lantanídeos sobre a sobrevivência de Daphnia similis e germinação de sementes de Lactuca sativa. O efluente sintético utilizado foram nitratos de samário (Sm), lantânio (La) e neodímio (Nd), individualmente e em misturas binárias e ternárias em proporções volume/volume e identificados os tipos de interação. Os resultados foram apresentados em forma de um artigo e dois manuscritos. No artigo a maioria dos estudos foi realizada com espécies vegetais, com poucos sobre invertebrados. Lantânio e cerio foram os mais estudados. Efeitos controversos foram encontrados para as plantas, aplicações agronômicas não afetarão as plantas em baixas doses, mas podem afetar invertebrados do solo. No manuscrito com D. similis foi utilizado o meio MS, e o meio MSq, sem os quelantes EDTA e cianocobalamina, empregados para comparar seus efeitos na toxicidade dos ETR. Em MS individualmente a toxicidade decresceu de La > Sm > Nd e em MSq foi invertida, com toxicidade maior do que em MS. Os valores das CE50 individuais em MSq foram menores do que em MS, nas misturas binárias e nas ternárias, indicando que aparentemente os quelantes podem diminuir a biodisponibilidade dos ETR para os organismos teste. As interações observadas foram aditivas > sinérgicas > antagônicas. No segundo manuscrito foi estudado os efeitos de germinação, biomassa úmida e porcentagem de inibição da germinação (%IG) sobre a germinação de sementes de alface em dois substratos, um artificial (SA) e outro natural (argissolo vermelho amarelo, PVA). O parâmetro biomassa úmida (CI50), se mostrou mais sensível que germinação (CE50). Foi observado toxicidade nas maiores concentrações teste em relação ao controle nos dois substratos. A CE50 em SA foi menos tóxica do que em PVA, exceto na mistura binária Sm + Nd em PVA onde foram menos tóxicas. A diferença de toxicidade entre as proporções das misturas parecem estar associadas ao dobro de um dos elementos, tanto na germinação como na biomassa úmida. A categorização dos índices de %IG (NT não tóxica, MT moderadamente tóxica e FT fortemente tóxica) pode ser um alerta para a antecipação de eventos mais severos para os tomadores de decisão quanto as concentrações onde se inicia a toxicidade.

Avaliação dos efeitos tóxicos em organismo aquático e terrestre expostos a elementos do grupo dos lantanídeos / Evaluation of toxic effects in aquatic and terrestrial organ-isms exposed to elements of the lanthanide group

A utilização dos elementos terras raras (ETR) em produtos de alta tecnologia, na medicina e na agricultura, a possibilidade de contaminação ambiental em todo seu ciclo de vida, por possuírem baixa mobilidade, os levam a ser considerados como contaminantes emergentes. O estudo avaliou a literatura sobre a ecotoxicologia terrestre dos ETR utilizando a base de dados Web of Science e a toxicidade aguda de três lantanídeos sobre a sobrevivência de Daphnia similis e germinação de sementes de Lactuca sativa. O efluente sintético utilizado foram nitratos de samário (Sm), lantânio (La) e neodímio (Nd), individualmente e em misturas binárias e ternárias em proporções volume/volume e identificados os tipos de interação. Os resultados foram apresentados em forma de um artigo e dois manuscritos. No artigo a maioria dos estudos foi realizada com espécies vegetais, com poucos sobre invertebrados. Lantânio e cerio foram os mais estudados. Efeitos controversos foram encontrados para as plantas, aplicações agronômicas não afetarão as plantas em baixas doses, mas podem afetar invertebrados do solo. No manuscrito com D. similis foi utilizado o meio MS, e o meio MSq, sem os quelantes EDTA e cianocobalamina, empregados para comparar seus efeitos na toxicidade dos ETR. Em MS individualmente a toxicidade decresceu de La > Sm > Nd e em MSq foi invertida, com toxicidade maior do que em MS. Os valores das CE50 individuais em MSq foram menores do que em MS, nas misturas binárias e nas ternárias, indicando que aparentemente os quelantes podem diminuir a biodisponibilidade dos ETR para os organismos teste. As interações observadas foram aditivas > sinérgicas > antagônicas. No segundo manuscrito foi estudado os efeitos de germinação, biomassa úmida e porcentagem de inibição da germinação (%IG) sobre a germinação de sementes de alface em dois substratos, um artificial (SA) e outro natural (argissolo vermelho amarelo, PVA). O parâmetro biomassa úmida (CI50), se mostrou mais sensível que germinação (CE50). Foi observado toxicidade nas maiores concentrações teste em relação ao controle nos dois substratos. A CE50 em SA foi menos tóxica do que em PVA, exceto na mistura binária Sm + Nd em PVA onde foram menos tóxicas. A diferença de toxicidade entre as proporções das misturas parecem estar associadas ao dobro de um dos elementos, tanto na germinação como na biomassa úmida. A categorização dos índices de %IG (NT não tóxica, MT moderadamente tóxica e FT fortemente tóxica) pode ser um alerta para a antecipação de eventos mais severos para os tomadores de decisão quanto as concentrações onde se inicia a toxicidade.

Extratos de Brunfelsia uniflora na germinação de sementes de Crotalaria spectabilis / Brunfelsia uniflora extracts in the germination of Crotalaria spectabilis seeds / Extractos de Brunfelsia uniflora en germinación de semillas Crotalaria spectabilis

As sementes do gênero Crotalaria L., de um modo geral, apresentam dificuldades no processo germinativo. O objetivo da pesquisa foi avaliar a eficiência do extrato bruto de Brunfelsia uniflora na germinação de Crotalaria spectabilis. O delineamento foi inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram extratos das folhas e flores de B. uniflora nas concentrações 25, 50, 100% e tratamento testemunha (0%). O experimento foi conduzido no laboratório de Fitopatologia da Universidade Paranaense ­ UNIPAR, Umuarama - PR. As folhas e frutos coletados foram expostos à secagem natural e posteriormente submetidos ao processo de maceração dinâmica com esgotamento e rota evaporação do etanol, obtendo o extrato bruto. As sementes foram expostas as diluições do extratos durante dois minutos, na sequência, foram dispostas para a secagem e distribuídas em rolo papel e armazenados na B.O.D., na temperatura de 26ºC. Na contagem, aos 4 e 10 dias, determinou-se a porcentagem de plântulas normais e anormais, sementes duras e dormentes. Os extratos brutos da folha e flor de B. uniflora não ocasionaram diferenças estatísticas significativas para as variáveis analisadas, demonstrando ausência de efeito antagônico.(AU)

Seeds of the Crotalaria L. genus present difficulties in the germination process. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of crute extract of Brunfelsia uniflora in the germination of Crotalaria spectabilis. The experimental design was completely randomized, with four treatments and four replications. The treatments consisted in B. uniflora leaf and flower extract at concentrations of 25, 50, 100% and one control treatment (0%). The experiment was performed in the Laboratory of Phytopathology at Universidade Paranaense - UNIPAR, Umuarama - PR. The leaves and fruits collected were exposed to natural drying and then submitted to a dynamic maceration process with depletion and ethanol rotavaporation in order to obtain the crude extract. The seeds were exposed to the extract dilutions for two minutes, and then were arranged for drying, distributed on paper roll and stored in the B.O.D. at the temperature of 26 °C. At days 4 and 10, the percentage of normal and abnormal seedlings, hard and dormant seeds were determined. The crude extracts of B. uniflora leaves and flowers of did not cause significant statistical differences for the variables analyzed, demonstrating the absence of an antagonistic effect.(AU)

Las semillas del género Crotalaria L., en general, presentan dificultades en el proceso de germinación. El objetivo de la investigación ha sido evaluar la eficacia del extracto crudo Brunfelsia uniflora en la germinación de Crotalaria spectabilis. El diseño fue completamente al azar, con cuatro tratamientos y cuatro repeticiones. Los tratamientos fueron los extractos de las hojas y flores de B. uniflora a concentraciones de 25, 50 y 100%, y tratamiento testigo (0%). El experimento se llevó a cabo en el Laboratorio de Fitopatología de la Universidad Paranaense - UNIPAR, Umuarama - PR. Las hojas y frutos recogidos fueron expuestos a secado natural y después sometidos al proceso de maceración dinámica con agotamiento y ruta de la evaporación del etanol, obteniendo el extracto crudo. Las semillas fueron expuestas a las diluciones de los extractos durante dos minutos, enseguida, fueron dispuestas en rollo de papel y almacenadas en B.O.D., a temperatura de 26°C. En el recuento, al 4º y 10º día, se determinó el porcentaje de plántulas normales y anormales, semillas duras y latentes. Los extractos crudos de hojas y flor de B. uniflora no resultaron en diferencias estadísticamente significativas para las variables analizadas, demostrando ausencia de efecto antagónico.(AU)

Extratos de Brunfelsia uniflora na germinação de sementes de Crotalaria spectabilis / Brunfelsia uniflora extracts in the germination of Crotalaria spectabilis seeds / Extractos de Brunfelsia uniflora en germinación de semillas Crotalaria spectabilis

As sementes do gênero Crotalaria L., de um modo geral, apresentam dificuldades no processo germinativo. O objetivo da pesquisa foi avaliar a eficiência do extrato bruto de Brunfelsia uniflora na germinação de Crotalaria spectabilis. O delineamento foi inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram extratos das folhas e flores de B. uniflora nas concentrações 25, 50, 100% e tratamento testemunha (0%). O experimento foi conduzido no laboratório de Fitopatologia da Universidade Paranaense ­ UNIPAR, Umuarama - PR. As folhas e frutos coletados foram expostos à secagem natural e posteriormente submetidos ao processo de maceração dinâmica com esgotamento e rota evaporação do etanol, obtendo o extrato bruto. As sementes foram expostas as diluições do extratos durante dois minutos, na sequência, foram dispostas para a secagem e distribuídas em rolo papel e armazenados na B.O.D., na temperatura de 26ºC. Na contagem, aos 4 e 10 dias, determinou-se a porcentagem de plântulas normais e anormais, sementes duras e dormentes. Os extratos brutos da folha e flor de B. uniflora não ocasionaram diferenças estatísticas significativas para as variáveis analisadas, demonstrando ausência de efeito antagônico.

Seeds of the Crotalaria L. genus present difficulties in the germination process. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of crute extract of Brunfelsia uniflora in the germination of Crotalaria spectabilis. The experimental design was completely randomized, with four treatments and four replications. The treatments consisted in B. uniflora leaf and flower extract at concentrations of 25, 50, 100% and one control treatment (0%). The experiment was performed in the Laboratory of Phytopathology at Universidade Paranaense - UNIPAR, Umuarama - PR. The leaves and fruits collected were exposed to natural drying and then submitted to a dynamic maceration process with depletion and ethanol rotavaporation in order to obtain the crude extract. The seeds were exposed to the extract dilutions for two minutes, and then were arranged for drying, distributed on paper roll and stored in the B.O.D. at the temperature of 26 °C. At days 4 and 10, the percentage of normal and abnormal seedlings, hard and dormant seeds were determined. The crude extracts of B. uniflora leaves and flowers of did not cause significant statistical differences for the variables analyzed, demonstrating the absence of an antagonistic effect.

Las semillas del género Crotalaria L., en general, presentan dificultades en el proceso de germinación. El objetivo de la investigación ha sido evaluar la eficacia del extracto crudo Brunfelsia uniflora en la germinación de Crotalaria spectabilis. El diseño fue completamente al azar, con cuatro tratamientos y cuatro repeticiones. Los tratamientos fueron los extractos de las hojas y flores de B. uniflora a concentraciones de 25, 50 y 100%, y tratamiento testigo (0%). El experimento se llevó a cabo en el Laboratorio de Fitopatología de la Universidad Paranaense - UNIPAR, Umuarama - PR. Las hojas y frutos recogidos fueron expuestos a secado natural y después sometidos al proceso de maceración dinámica con agotamiento y ruta de la evaporación del etanol, obteniendo el extracto crudo. Las semillas fueron expuestas a las diluciones de los extractos durante dos minutos, enseguida, fueron dispuestas en rollo de papel y almacenadas en B.O.D., a temperatura de 26°C. En el recuento, al 4º y 10º día, se determinó el porcentaje de plántulas normales y anormales, semillas duras y latentes. Los extractos crudos de hojas y flor de B. uniflora no resultaron en diferencias estadísticamente significativas para las variables analizadas, demostrando ausencia de efecto antagónico.

Avaliação de bactérias endofíticas para o controle biológico da mancha foliar de Exserohilum turcicum em milho / Assessing of endophytic bacteria for biological control of northern corn leaf blight (Exserohilum turcicum)

A eficácia de nove isolados de bactérias endofíticas foi avaliada no biocontrole da mancha foliar de Exserohilum turcicum, pela microbiolização das sementes e da parte aérea do milho híbrido AS-1548 (72 e 24 horas antes e no mesmo dia da inoculação do patógeno) em condições de casa de vegetação. Verificou-se que Bacillus subtilis 0G, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp. e Bacillus agaradhaerens se destacaram dos demais, quando aplicados na parte aérea, em todos os intervalos testados, com um controle na ordem de 42 a 61%. Quando as bactérias foram aplicadas nas sementes, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp., Ewingella americana e Xanthomonas axonopodis foram os mais eficientes, com um controle entre 37 e 59%.(AU)

The efficacy of nine endophytic bacterial strains was evaluated on biocontrol of northern corn leaf blight (Exserohilum turcicum), by microbiolization of seeds and aerial parts of maize, hybrid AS-1548 (72 and 24 hours before and at same day of the pathogen inoculation) in greenhouse conditions. It was found that Bacillus subtilis 0G, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp. and Bacillus agaradhaerens highlighted from the others, when applied on aerial parts of maize, in all intervals tested, presenting control in order of 42 to 61%. When the bacteria were applied on seeds, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp., Ewingella americana and Xanthomonas axonopodis showed more efficiency, presenting control between 37 and 59%.(AU)

Assessing of endophytic bacteria for biological control of northern corn leaf blight (Exserohilum turcicum) / Avaliação de bactérias endofíticas para o controle biológico da mancha foliar de Exserohilum turcicum em milho

The efficacy of nine endophytic bacterial strains was evaluated on biocontrol of northern corn leaf blight (Exserohilum turcicum), by microbiolization of seeds and aerial parts of maize, hybrid AS-1548 (72 and 24 hours before and at same day of the pathogen inoculation) in greenhouse conditions. It was found that Bacillus subtilis 0G, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp. and Bacillus agaradhaerens highlighted from the others, when applied on aerial parts of maize, in all intervals tested, presenting control in order of 42 to 61%. When the bacteria were applied on seeds, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp., Ewingella americana and Xanthomonas axonopodis showed more efficiency, presenting control between 37 and 59%.(AU)

A eficácia de nove isolados de bactérias endofíticas foi avaliada no biocontrole da mancha foliar de Exserohilum turcicum, pela microbiolização das sementes e da parte aérea do milho híbrido AS-1548 (72 e 24 horas antes e no mesmo dia da inoculação do patógeno) em condições de casa de vegetação. Verificou-se que Bacillus subtilis 0G, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp. e Bacillus agaradhaerens se destacaram dos demais, quando aplicados na parte aérea, em todos os intervalos testados, com um controle na ordem de 42 a 61%. Quando as bactérias foram aplicadas nas sementes, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp., Ewingella americana e Xanthomonas axonopodis foram os mais eficientes, com um controle entre 37 e 59%.(AU)

Assessing of endophytic bacteria for biological control of northern corn leaf blight (Exserohilum turcicum) / Avaliação de bactérias endofíticas para o controle biológico da mancha foliar de Exserohilum turcicum em milho

The efficacy of nine endophytic bacterial strains was evaluated on biocontrol of northern corn leaf blight (Exserohilum turcicum), by microbiolization of seeds and aerial parts of maize, hybrid AS-1548 (72 and 24 hours before and at same day of the pathogen inoculation) in greenhouse conditions. It was found that Bacillus subtilis 0G, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp. and Bacillus agaradhaerens highlighted from the others, when applied on aerial parts of maize, in all intervals tested, presenting control in order of 42 to 61%. When the bacteria were applied on seeds, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp., Ewingella americana and Xanthomonas axonopodis showed more efficiency, presenting control between 37 and 59%.

A eficácia de nove isolados de bactérias endofíticas foi avaliada no biocontrole da mancha foliar de Exserohilum turcicum, pela microbiolização das sementes e da parte aérea do milho híbrido AS-1548 (72 e 24 horas antes e no mesmo dia da inoculação do patógeno) em condições de casa de vegetação. Verificou-se que Bacillus subtilis 0G, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp. e Bacillus agaradhaerens se destacaram dos demais, quando aplicados na parte aérea, em todos os intervalos testados, com um controle na ordem de 42 a 61%. Quando as bactérias foram aplicadas nas sementes, Bacillus lentimorbus, Streptomyces sp., Ewingella americana e Xanthomonas axonopodis foram os mais eficientes, com um controle entre 37 e 59%.

Reproductive success of Cabralea canjerana (Meliaceae) in Atlantic forest fragments, Brazil / Éxito reproductivo de Cabralea canjerana (Meliaceae) en fragmentos de bosque del Atlántico, Brasil

In Brazil, the Atlantic forest remnants have high biological diversity and a high level of endemism, but very little is known about the reproductive success of native species. Cabralea canjerana is a common tree in the Montane Atlantic forest, and its reproduction is highly dependent on pollinators. In order to contribute with the particular knowledge on this species, we collected data in three fragmented and three continuous forest sites, where the effects of fragmentation on both mutualistic (pollination) and antagonistic (seed predation) interactions were analysed. We determined fruit production and weight of 25 trees per site. The number of seeds and the percentage of predated and aborted seeds were also accessed for seven fruits of 10 trees per site. Pollinator visitation frequencies to flowers were recorded in two forest fragments and in two sites of the continuous forest. Our data showed that plants of C. canjerana produced more fruits (z-value=-8.24; p<0.0001) and seeds per fruit (z-value=-6.58; p=0.002) in the continuous than in the fragmented sites. This was likely due to differences in pollination, because the number of pollinator visits was higher in the continuous forest than in the fragments. Seed abortion (z-value=4.08, p<0.001) and predation (z-value=3.72, p=0.0002), on the other hand, were higher in the fragmented than in the continuous sites. Then, mutualistic and antagonistic interactions were affected by fragmentation, decreasing the reproductive success of the study tree. This study was the first to show a decrease in the reproductive output in forest fragments in an Atlantic forest tree species. This decrease may threaten the population structure and viability of C. canjerana in forest fragments. Rev. Biol. Trop. 63 (2): 515-524. Epub 2015 June 01.

En Brasil, los remanentes de bosque del Atlántico tienen una alta diversidad biológica y un alto nivel de endemismo, pero se conoce muy poco sobre el éxito reproductivo de las especies nativas. Canjerana cabralea es un árbol común en el bosque Atlántico Montano y su reproducción es altamente dependiente de los polinizadores. Con el fin de contribuir con el conocimiento particular de esta especie, se recogieron los datos en tres sitios fragmentados y tres de bosques continuos, donde se analizaron los efectos de la fragmentación tanto en relaciones mutualistas (polinización) como interacciones antagónicas (depredación de semillas). Se determinó la producción de frutos y el peso de 25 árboles. También se calculó el número de semillas y el porcentaje de semillas depredadas y abortadas en 7 frutos de 10 árboles por sitio. Frecuencia de visitas de polinizadores a las flores se registraron en dos fragmentos de bosque y en dos sitios de bosque continuo. Nuestros datos muestran que las plantas de C. canjerana produjeron más frutos (Z=-8.24; p<0.0001) y semillas por fruto (Z=-6.58; p=0.002) en el continuo que en los sitios fragmentados. Esto fue probablemente debido a las diferencias en la polinización, porque el número de visitas de polinizadores fue mayor en el bosque continuo que en los fragmentos. Por otro lado, el aborto de semillas (Z=4.08, p<0.001) y la depredación (Z=3.72, p=0.0002) fueron mayores en los sitios fragmentados que en los continuos. Entonces, las interacciones mutualistas y antagónicas se vieron afectadas por la fragmentación, disminuyendo el éxito reproductivo del árbol estudiado. Este estudio fue el primero en mostrar una disminución en el rendimiento reproductivo en los fragmentos de bosque en una especie de árboles forestales atlánticos. Esta disminución puede poner en peligro la estructura de la población y la viabilidad de C. canjerana en fragmentos de bosque.

Bacillus spp., perspectiva de su efecto biocontrolador mediante antibiosis en cultivos afectados por fitopatógenos / Bacillus spp., perspective biocontrol through antibiosis effect on crops affected by phytopathogenics

El presente estudio documental evalúa el efecto biocontrolador del género Bacillus sp contra hongos fitopatógenos de plantas, particularmente, a través de relaciones antagónicas inductoras de muerte celular en términos inminentemente naturales. Fusarium oxysporum se encuentra muy relacionado con casos de marchitez vascular y pudrición de raíz en variedad de plantas, obstrucción de los vasos que permiten la circulación vegetal hasta causar amarillamiento de las hojas por imposibilidad en el transporte de nutrientes, causal de grandes pérdidas económicas en el campo agrícola nacional. Se han establecido varios mecanismos para controlar este hongo micelial dentro de las que se encuentran el uso extensivo y variable de agroquímicos y pesticidas, práctica que por sus efectos nocivos con el medio ambiente se ha comenzado a reemplazar por empleo de especies del género Bacillus. La acción biocontroladora de este género bacteriano esta mediada por su perfil bioquímico ya que son productores de múltiples metabolitos biológicamente activos, en el caso de Bacillus subtilis de Iturin A y fengycin y en Bacillus brevis de gramicidina S (1-5) son capaces de inhibir el desarrollo y crecimiento normal de otros microorganismos, lo que sugiere su utilización para el biocontrol de plagas en aras al fortalecimiento de los actuales estándares de calidad en los procesos ambientales.

Bird attributes, plant characteristics, and seed dispersal of Pera glabrata (Schott, 1858), (Euphorbiaceae) in a disturbed cerrado area

Several plant characteristics, such as fruit production, nutrient reward, secondary compounds, and fruit color display, affect fruit choice by birds. On the other hand, several bird attributes affect their efficiency as dispersers. Here we investigate the ornithochoric seed dispersal of Pera glabrata Schott (Euphorbiaceae) in a cerrado fragment in southeastern Brazil. A set of bird attributes, such as frequency of visits, number of diaspores eaten, time spent foraging, methods of taking and handling the diaspores and agonistic interactions were analyzed in order to infer about the potential of each species to act as a seed disperser. Birds were the unique seed dispersers of these oil-rich diaspores. We observed 414 bird visits during 60 hours of focal observations in five trees from December 1999 to January 2000. Twenty bird species from seven families ate the diaspores of P. glabrata, but only 14 species were considered potential seed dispersers because they swallowed the diaspores, increasing the probabilities for the seeds to be defecated and/or regurgitated away from the parent trees. The main potential seed dispersers were: Turdus leucomelas (Muscicapidae), Dacnis cayana (Emberizidae), Colaptes melanochloros (Picidae) and Elaenia spp. (Tyrannidae). We did not find any significant seasonal change in the number of visits on the fruiting trees throughout the day. We also did not find any relation between the number of visits per tree and fruit production. The most effective seed dispersers of P. glabrata were generalist birds, which have a high visiting rate, high fruit consumption rate, and spend short periods on the plants. The large number of species recorded as potential seed dispersers of P. glabrata, being most of them very abundant even in Brazilian disturbed areas, may guarantee seed dispersal of this plant in small fragments and regenerating areas.

As diferentes espécies de plantas apresentam características que podem influenciar na atração das aves frugívoras, como a quantidade de frutos produzidos, o valor nutritivo dos frutos, a presença de compostos secundários e o display de cores. Por outro lado, diversos estudos têm demonstrado que as espécies de aves que consomem frutos não apresentam a mesma eficiência como dispersores das sementes. Embora estudos sobre a frugivoria e dispersão de sementes sejam de grande importância para a realização de planos de manejo e recuperação de áreas degradadas, pouco tem sido pesquisado sobre o assunto no cerrado brasileiro. Neste trabalho são apresentados aspectos da frugivoria e dispersão ornitocórica das sementes de Pera glabrata Schott (Euphorbiaceae) num fragmento de cerrado do sudeste do Brasil. Atributos das aves, como freqüência de visitas, número de diásporos consumidos, tempo de permanência sobre as plantas, métodos de captura e mandibulação dos diásporos, bem como interações antagônicas, foram analisados para se inferir sobre o potencial de cada espécie para atuar como dispersora das sementes. As aves foram os únicos potenciais dispersores dos diásporos. Em 60 horas de observações focais, realizadas entre dezembro de 1999 e janeiro de 2000, foram registradas 414 visitas de 20 espécies de aves pertencentes a sete famílias. No entanto, apenas 14 destas espécies foram consideradas como potenciais dispersores. Os principais potenciais dispersores foram Turdus -leucomelas (Muscicapidae), Dacnis cayana (Emberizidae), Colaptes melanochloros (Picidae) e Elaenia spp. (Tyrannidae). O número de visitas não diferiu significativamente entre os diferentes intervalos de hora do dia. Não foi encontrada correlação significativa entre o número de visitas e o número de frutos presentes em cada árvore. As aves generalistas foram as principais potenciais dispersoras de P. glabrata, tendo apresentado altas taxas de visitação, alto consumo de diásporos, e permaneceram sobre as plantas durante curtos períodos de tempo. Muitas das espécies de aves observadas são bastante abundantes mesmo em ambientes antrópicos, o que deve garantir a dispersão das sementes de P. glabrata em pequenos fragmentos e em áreas que se encontram em estágio de recuperação.

Bird attributes, plant characteristics, and seed dispersal of Pera glabrata (Schott, 1858), (Euphorbiaceae) in a disturbed cerrado area

Several plant characteristics, such as fruit production, nutrient reward, secondary compounds, and fruit color display, affect fruit choice by birds. On the other hand, several bird attributes affect their efficiency as dispersers. Here we investigate the ornithochoric seed dispersal of Pera glabrata Schott (Euphorbiaceae) in a cerrado fragment in southeastern Brazil. A set of bird attributes, such as frequency of visits, number of diaspores eaten, time spent foraging, methods of taking and handling the diaspores and agonistic interactions were analyzed in order to infer about the potential of each species to act as a seed disperser. Birds were the unique seed dispersers of these oil-rich diaspores. We observed 414 bird visits during 60 hours of focal observations in five trees from December 1999 to January 2000. Twenty bird species from seven families ate the diaspores of P. glabrata, but only 14 species were considered potential seed dispersers because they swallowed the diaspores, increasing the probabilities for the seeds to be defecated and/or regurgitated away from the parent trees. The main potential seed dispersers were: Turdus leucomelas (Muscicapidae), Dacnis cayana (Emberizidae), Colaptes melanochloros (Picidae) and Elaenia spp. (Tyrannidae). We did not find any significant seasonal change in the number of visits on the fruiting trees throughout the day. We also did not find any relation between the number of visits per tree and fruit production. The most effective seed dispersers of P. glabrata were generalist birds, which have a high visiting rate, high fruit consumption rate, and spend short periods on the plants. The large number of species recorded as potential seed dispersers of P. glabrata, being most of them very abundant even in Brazilian disturbed areas, may guarantee seed dispersal of this plant in small fragments and regenerating areas.

As diferentes espécies de plantas apresentam características que podem influenciar na atração das aves frugívoras, como a quantidade de frutos produzidos, o valor nutritivo dos frutos, a presença de compostos secundários e o display de cores. Por outro lado, diversos estudos têm demonstrado que as espécies de aves que consomem frutos não apresentam a mesma eficiência como dispersores das sementes. Embora estudos sobre a frugivoria e dispersão de sementes sejam de grande importância para a realização de planos de manejo e recuperação de áreas degradadas, pouco tem sido pesquisado sobre o assunto no cerrado brasileiro. Neste trabalho são apresentados aspectos da frugivoria e dispersão ornitocórica das sementes de Pera glabrata Schott (Euphorbiaceae) num fragmento de cerrado do sudeste do Brasil. Atributos das aves, como freqüência de visitas, número de diásporos consumidos, tempo de permanência sobre as plantas, métodos de captura e mandibulação dos diásporos, bem como interações antagônicas, foram analisados para se inferir sobre o potencial de cada espécie para atuar como dispersora das sementes. As aves foram os únicos potenciais dispersores dos diásporos. Em 60 horas de observações focais, realizadas entre dezembro de 1999 e janeiro de 2000, foram registradas 414 visitas de 20 espécies de aves pertencentes a sete famílias. No entanto, apenas 14 destas espécies foram consideradas como potenciais dispersores. Os principais potenciais dispersores foram Turdus -leucomelas (Muscicapidae), Dacnis cayana (Emberizidae), Colaptes melanochloros (Picidae) e Elaenia spp. (Tyrannidae). O número de visitas não diferiu significativamente entre os diferentes intervalos de hora do dia. Não foi encontrada correlação significativa entre o número de visitas e o número de frutos presentes em cada árvore. As aves generalistas foram as principais potenciais dispersoras de P. glabrata, tendo apresentado altas taxas de visitação, alto consumo de diásporos,...

Detection of Fusarium spp. and Trichoderma spp. and antagonism of Trichoderma sp. in soybean under no-tillage / Detecção de Fusarium spp. e Trichoderma spp. e antagonismo de Trichoderma sp. em soja sob plantio direto

This study aimed i) to quantify the occurrence of Fusarium spp. and Trichoderma spp. in rhizospheric soil, with and without symptoms of Sudden Death Syndrome (SDS) in eight soybean genotypes; ii) morphologically identify isolates of Fusarium spp. from roots with SDS; iii) evaluate the antagonism between Trichoderma spp. and Fusarium spp. isolates from rhizospheric soil and roots from with and without SDS, respectively; and iv) characterize through the ITS1-5.8S-ITS2 region of rDNA the isolates of Trichoderma spp. with better performance in the direct confrontation. The sampling of soil and roots was performed in an experimental area located in Cruz Alta, RS, Brazil. In the laboratory, serial dilutions of soil samples, counting of the number of Colony Forming Units (UFCs/g-1 of rhizospheric soil) were performed as well as isolation for identification of isolates of Fusarium spp. and Trichoderma spp. and testing of direct confrontation. There were significant differences between the population of Trichoderma spp. in the rhizosphere of plants with and without symptoms of SDS. For the population of Fusarium spp., significant difference was observed only in the rhizosphere of plants without symptoms of SDS. In diseased roots the following species were identified: F. solani, F. avenaceum, F. graminearum, F. oxysporum and F. verticillioides. In the test of direct confrontation, eight

Este trabalho objetivou i) quantificar a ocorrência de Fusarium spp. e Trichoderma spp. em solo rizosférico, com e sem sintomas de Síndrome da Morte Súbita (SMS), em oito genótipos de soja; ii) identificar morfologicamente Fusarium spp. de raízes; iii) avaliar relações antagônicas entre Trichoderma e Fusarium, isolados de solo rizosférico e raízes de plantas com e sem sintomas de SMS, respectivamente e iv) caracterizar, através da região ITS1-5.8S-ITS2 do rDNA, os isolados de Trichoderma spp. com melhor desempenho no teste de confrontação direta. As coletas de solo e raízes foram realizadas em uma área experimental localizada em Cruz Alta, RS, Brasil. Em laboratório, foram realizadas diluições seriais das amostras de solo, contagem do número de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs/g-1 de solo rizosférico) e isolamento para identificação de isolados de Fusarium spp. e Trichoderma spp. e teste de confrontação direta. Houve diferença significativa entre as populações de Trichoderma spp. em solo rizosférico de plantas com e sem sintomas de SMS. Para a população de Fusarium spp., foi constatada diferença significativa apenas em solo rizosférico de plantas sem sintomas da doença. Em raízes doentes, foram identificadas as espécies F. solani, F. avenaceum, F. graminearum, F. oxysporum e F. verticillioides. No teste de confrontação direta, oito isolados de Trichoderma spp. apresentaram

Detection of Fusarium spp. and Trichoderma spp. and antagonism of Trichoderma sp. in soybean under no-tillage / Detecção de Fusarium spp. e Trichoderma spp. e antagonismo de Trichoderma sp. em soja sob plantio direto

This study aimed i) to quantify the occurrence of Fusarium spp. and Trichoderma spp. in rhizospheric soil, with and without symptoms of Sudden Death Syndrome (SDS) in eight soybean genotypes; ii) morphologically identify isolates of Fusarium spp. from roots with SDS; iii) evaluate the antagonism between Trichoderma spp. and Fusarium spp. isolates from rhizospheric soil and roots from with and without SDS, respectively; and iv) characterize through the ITS1-5.8S-ITS2 region of rDNA the isolates of Trichoderma spp. with better performance in the direct confrontation. The sampling of soil and roots was performed in an experimental area located in Cruz Alta, RS, Brazil. In the laboratory, serial dilutions of soil samples, counting of the number of Colony Forming Units (UFCs/g-1 of rhizospheric soil) were performed as well as isolation for identification of isolates of Fusarium spp. and Trichoderma spp. and testing of direct confrontation. There were significant differences between the population of Trichoderma spp. in the rhizosphere of plants with and without symptoms of SDS. For the population of Fusarium spp., significant difference was observed only in the rhizosphere of plants without symptoms of SDS. In diseased roots the following species were identified: F. solani, F. avenaceum, F. graminearum, F. oxysporum and F. verticillioides. In the test of direct confrontation, eight

Este trabalho objetivou i) quantificar a ocorrência de Fusarium spp. e Trichoderma spp. em solo rizosférico, com e sem sintomas de Síndrome da Morte Súbita (SMS), em oito genótipos de soja; ii) identificar morfologicamente Fusarium spp. de raízes; iii) avaliar relações antagônicas entre Trichoderma e Fusarium, isolados de solo rizosférico e raízes de plantas com e sem sintomas de SMS, respectivamente e iv) caracterizar, através da região ITS1-5.8S-ITS2 do rDNA, os isolados de Trichoderma spp. com melhor desempenho no teste de confrontação direta. As coletas de solo e raízes foram realizadas em uma área experimental localizada em Cruz Alta, RS, Brasil. Em laboratório, foram realizadas diluições seriais das amostras de solo, contagem do número de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs/g-1 de solo rizosférico) e isolamento para identificação de isolados de Fusarium spp. e Trichoderma spp. e teste de confrontação direta. Houve diferença significativa entre as populações de Trichoderma spp. em solo rizosférico de plantas com e sem sintomas de SMS. Para a população de Fusarium spp., foi constatada diferença significativa apenas em solo rizosférico de plantas sem sintomas da doença. Em raízes doentes, foram identificadas as espécies F. solani, F. avenaceum, F. graminearum, F. oxysporum e F. verticillioides. No teste de confrontação direta, oito isolados de Trichoderma spp. apresentaram