Mycoviruses infecting Colletotrichum spp: a comprehensive review / Micoviroses em Colletotrichum spp: uma revisão abrangente

Colletotrichum is one of the most economically important fungal genera, which affects a wide range of hosts, specifically tropical and subtropical crops. Thus far, there have been several records of mycovirus infection in Colletotrichum spp., primarily by viruses of the Partitiviridae family. There have also been records of infections by mycoviruses of the Chrysoviridae family. Mycoviruses are (+)ssRNA and dsRNA genome viruses, which may or may not be enveloped. To date, no mycovirus with a DNA genome has been isolated from Colletotrichum spp. Typically, mycoviruses cause latent infections, although hypo- and hypervirulence have also been reported in Colletotrichum spp. In addition to its effects on pathogenic behavior, mycovirus infection can lead to important physiological changes, such as altered morphological characteristics, reduced vegetative growth, and suppressed conidia production. Therefore, research on mycoviruses infecting phytopathogenic fungi can help develop alternative methods to chemical control, which can cause irreversible damage to humans and the environment. From an agricultural perspective, mycoviruses can contribute to sustainable agriculture as biological control agents via changes in fungal physiology, ultimately resulting in the total loss of or reduction in the virulence of these pathogens.

Colletotrichum é um dos gêneros fúngicos mais importantes economicamente, afetando uma ampla gama de hospedeiros, especialmente em cultivos tropicais e subtropicais. Atualmente já existem diversos registros de infecção por micovírus em Colletotrichum spp., sendo a maioria dos já identificados classificados na família Partitiviridae. Ocorrem registros também de micovírus pertencentes à família Chrysoviridae. Compreendem vírus de genoma de (+)ssRNA e dsRNA que podem ser ou não envelopados. Ainda não foram identificados micovírus com genoma de DNA isolados de Colletotrichum. A infecção por micovírus pode ocorrer de forma latente, mas já foi observado em Colletotrichum spp. o fenômeno de hipo e hipervirulência. Além de influenciar no comportamento patogênico, a infecção pode causar mudanças fisiológicas importantes como alterações das características morfológicas, redução do crescimento vegetativo e redução na produção de conídios. O estudo com micovírus em fungos fitopatogênicos traz uma alternativa ao controle químico que é um método capaz de causar danos irreversíveis ao homem e o meio ambiente. Sob a perspectiva agrícola, os micovírus podem contribuir para agricultura sustentável como agentes de controle biológico. Isso porque obsevam-se mudanças importantes na fisiologia fúngica resultando na perda total ou redução da virulência desses patógenos.

Mycoviruses infecting Colletotrichum spp.: A comprehensive review

Abstract Colletotrichum is one of the most economically important fungal genera, which affects a wide range of hosts, specifically tropical and subtropical crops. Thus far, there have been several records of mycovirus infection in Colletotrichum spp., primarily by viruses of the Partitiviridae family. There have also been records of infections by mycoviruses of the Chrysoviridae family. Mycoviruses are (+)ssRNA and dsRNA genome viruses, which may or may not be enveloped. To date, no mycovirus with a DNA genome has been isolated from Colletotrichum spp. Typically, mycoviruses cause latent infections, although hypo- and hypervirulence have also been reported in Colletotrichum spp. In addition to its effects on pathogenic behavior, mycovirus infection can lead to important physiological changes, such as altered morphological characteristics, reduced vegetative growth, and suppressed conidia production. Therefore, research on mycoviruses infecting phytopathogenic fungi can help develop alternative methods to chemical control, which can cause irreversible damage to humans and the environment. From an agricultural perspective, mycoviruses can contribute to sustainable agriculture as biological control agents via changes in fungal physiology, ultimately resulting in the total loss of or reduction in the virulence of these pathogens.

Resumo Colletotrichum é um dos gêneros fúngicos mais importantes economicamente, afetando uma ampla gama de hospedeiros, especialmente em cultivos tropicais e subtropicais. Atualmente já existem diversos registros de infecção por micovírus em Colletotrichum spp., sendo a maioria dos já identificados classificados na família Partitiviridae. Ocorrem registros também de micovírus pertencentes à família Chrysoviridae. Compreendem vírus de genoma de (+)ssRNA e dsRNA que podem ser ou não envelopados. Ainda não foram identificados micovírus com genoma de DNA isolados de Colletotrichum. A infecção por micovírus pode ocorrer de forma latente, mas já foi observado em Colletotrichum spp. o fenômeno de hipo e hipervirulência. Além de influenciar no comportamento patogênico, a infecção pode causar mudanças fisiológicas importantes como alterações das características morfológicas, redução do crescimento vegetativo e redução na produção de conídios. O estudo com micovírus em fungos fitopatogênicos traz uma alternativa ao controle químico que é um método capaz de causar danos irreversíveis ao homem e o meio ambiente. Sob a perspectiva agrícola, os micovírus podem contribuir para agricultura sustentável como agentes de controle biológico. Isso porque obsevam-se mudanças importantes na fisiologia fúngica resultando na perda total ou redução da virulência desses patógenos.

Mycoviruses infecting Colletotrichum spp: A comprehensive review / Micoviroses em Colletotrichum spp: uma revisão abrangente

Abstract Colletotrichum is one of the most economically important fungal genera, which affects a wide range of hosts, specifically tropical and subtropical crops. Thus far, there have been several records of mycovirus infection in Colletotrichum spp., primarily by viruses of the Partitiviridae family. There have also been records of infections by mycoviruses of the Chrysoviridae family. Mycoviruses are (+)ssRNA and dsRNA genome viruses, which may or may not be enveloped. To date, no mycovirus with a DNA genome has been isolated from Colletotrichum spp. Typically, mycoviruses cause latent infections, although hypo- and hypervirulence have also been reported in Colletotrichum spp. In addition to its effects on pathogenic behavior, mycovirus infection can lead to important physiological changes, such as altered morphological characteristics, reduced vegetative growth, and suppressed conidia production. Therefore, research on mycoviruses infecting phytopathogenic fungi can help develop alternative methods to chemical control, which can cause irreversible damage to humans and the environment. From an agricultural perspective, mycoviruses can contribute to sustainable agriculture as biological control agents via changes in fungal physiology, ultimately resulting in the total loss of or reduction in the virulence of these pathogens.

Resumo Colletotrichum é um dos gêneros fúngicos mais importantes economicamente, afetando uma ampla gama de hospedeiros, especialmente em cultivos tropicais e subtropicais. Atualmente já existem diversos registros de infecção por micovírus em Colletotrichum spp., sendo a maioria dos já identificados classificados na família Partitiviridae. Ocorrem registros também de micovírus pertencentes à família Chrysoviridae. Compreendem vírus de genoma de (+)ssRNA e dsRNA que podem ser ou não envelopados. Ainda não foram identificados micovírus com genoma de DNA isolados de Colletotrichum. A infecção por micovírus pode ocorrer de forma latente, mas já foi observado em Colletotrichum spp. o fenômeno de hipo e hipervirulência. Além de influenciar no comportamento patogênico, a infecção pode causar mudanças fisiológicas importantes como alterações das características morfológicas, redução do crescimento vegetativo e redução na produção de conídios. O estudo com micovírus em fungos fitopatogênicos traz uma alternativa ao controle químico que é um método capaz de causar danos irreversíveis ao homem e o meio ambiente. Sob a perspectiva agrícola, os micovírus podem contribuir para agricultura sustentável como agentes de controle biológico. Isso porque obsevam-se mudanças importantes na fisiologia fúngica resultando na perda total ou redução da virulência desses patógenos.

Mycoviruses infecting Colletotrichum spp: a comprehensive review / Micoviroses em Colletotrichum spp: uma revisão abrangente

Colletotrichum is one of the most economically important fungal genera, which affects a wide range of hosts, specifically tropical and subtropical crops. Thus far, there have been several records of mycovirus infection in Colletotrichum spp., primarily by viruses of the Partitiviridae family. There have also been records of infections by mycoviruses of the Chrysoviridae family. Mycoviruses are (+)ssRNA and dsRNA genome viruses, which may or may not be enveloped. To date, no mycovirus with a DNA genome has been isolated from Colletotrichum spp. Typically, mycoviruses cause latent infections, although hypo- and hypervirulence have also been reported in Colletotrichum spp. In addition to its effects on pathogenic behavior, mycovirus infection can lead to important physiological changes, such as altered morphological characteristics, reduced vegetative growth, and suppressed conidia production. Therefore, research on mycoviruses infecting phytopathogenic fungi can help develop alternative methods to chemical control, which can cause irreversible damage to humans and the environment. From an agricultural perspective, mycoviruses can contribute to sustainable agriculture as biological control agents via changes in fungal physiology, ultimately resulting in the total loss of or reduction in the virulence of these pathogens.(AU)

Colletotrichum é um dos gêneros fúngicos mais importantes economicamente, afetando uma ampla gama de hospedeiros, especialmente em cultivos tropicais e subtropicais. Atualmente já existem diversos registros de infecção por micovírus em Colletotrichum spp., sendo a maioria dos já identificados classificados na família Partitiviridae. Ocorrem registros também de micovírus pertencentes à família Chrysoviridae. Compreendem vírus de genoma de (+)ssRNA e dsRNA que podem ser ou não envelopados. Ainda não foram identificados micovírus com genoma de DNA isolados de Colletotrichum. A infecção por micovírus pode ocorrer de forma latente, mas já foi observado em Colletotrichum spp. o fenômeno de hipo e hipervirulência. Além de influenciar no comportamento patogênico, a infecção pode causar mudanças fisiológicas importantes como alterações das características morfológicas, redução do crescimento vegetativo e redução na produção de conídios. O estudo com micovírus em fungos fitopatogênicos traz uma alternativa ao controle químico que é um método capaz de causar danos irreversíveis ao homem e o meio ambiente. Sob a perspectiva agrícola, os micovírus podem contribuir para agricultura sustentável como agentes de controle biológico. Isso porque obsevam-se mudanças importantes na fisiologia fúngica resultando na perda total ou redução da virulência desses patógenos.(AU)

Fungicide resistance and genetic variability in plant pathogenic strains of Guignardia citricarpa

Citrus black spot (CBS) is a plant disease of worldwide occurrence, affecting crops in Africa, Oceania, and South America. In Brazil, climate provides favorable conditions and CBS has spread to the Southeast and South regions. CBS is caused by the fungus Guignardia citricarpa (anamorph: Phyllosticta citricarpa) and its control is based on the use of fungicides, such as benzimidazoles. In South Africa, the disease was kept under control for 10 years with benomyl, until cases of resistance to high concentrations of this fungicide were reported from all citrus-producing areas. Azoxystrobin (a strobilurin) has been found effective in controlling phytopathogens, including CBS, in a wide range of economically important crops. The present study investigated in vitro the effects of the fungicides benomyl and azoxystrobin on 10 strains of G. citricarpa isolated from lesions in citrus plants from Brazil and South Africa. Benomyl at 0.5 µg/mL inhibited mycelial growth in all strains except PC3C, of African origin, which exhibited resistance to concentrations of up to 100.0 µg/mL. The spontaneous mutation frequency for resistance to benomyl was 1.25 ´ 10-7. Azoxystrobin, even at high concentrations, did not inhibit mycelial growth in any of the strains, but significantly reduced sporulation rates, by as much as 100%, at a concentration of 5.0 µg/mL. Variations in sensitivity across strains, particularly to the strobilurin azoxystrobin, are possibly related to genetic variability in G. citricarpa isolates.

A Mancha Preta dos Citros (MPC) tem ocorrência mundial afetando a produção de citros na África, Oceania e América do Sul. No Brasil, onde o clima é favorável ao seu desenvolvimento, a doença está espalhada nas regiões Sul e Sudeste. O controle da MPC, causada pelo fungo Guignardia citricarpa (anamorfo: Phyllosticta citricarpa) é baseado na aplicação de fungicidas, como os benzimidazóis. Na África do Sul, após 10 anos de controle da doença com o fungicida benomil, os casos de resistência a altas concentrações deste fungicida atingiram todas as áreas produtoras. O fungicida estrolilurina chamado azoxistrobina tem se mostrado eficiente no controle dos fitopatógenos de uma grande variedade de culturas economicamente importantes, incluindo a MPC. Neste trabalho foram investigados os efeitos in vitro dos fungicidas benomil e azoxistrobina em 10 linhagens de G. citricarpa isoladas de lesões em plantas cítricas no Brasil e na África do Sul. Houve inibição do crescimento micelial a 0,5 µg/mL do fungicida benomil entre as linhagens testadas, com exceção de PC3C de origem sul-africana, que apresentou resistência até a concentração de 100,0 µg/mL de benomil. A freqüência de mutação espontânea para resistência ao benomil foi de 1,25 FONT FACE=Symbol>´ /font> 10-7. A estrobilurina azoxistrobina, mesmo em altas concentrações, não inibiu o crescimento micelial dos isolados, entretanto reduziu significativamente a produção de esporos, chegando a 100% de inibição em concentrações de 5,0 µg/mL de azoxistrobina. A variação na sensibilidade das linhagens, principalmente com a estrobilurina azoxistrobina, possivelmente está relacionada com a variabilidade genética dos isolados de G. citricarpa.

Detecção de bacteriocinas produzidas por bactérias fitopatogênicas dos gêneros Erwinia, Pseudomonas e Xanthomonas

Detection of bacteriocin production was studied under distinct conditions using strains of plant pathogenic bacteria from the genera Erwinia, Pseudomonas and Xanthomonas. 58.06%, 79.31% and 40.00% of producing strains were found respectivelly in the three groups of bacteria using the 523 medium which was the best for the detection of bacteriocin production. Increasing agar concentrations added to the medium up to 1,5% improved the detection. The amount of medium added to the Petri dishes did not affect bacteriocin production. The longest incubation time (72h.) improved the detection of haloe production. Ultra-violet irradiation in low dosages seems to improve the visualization of haloe prodution but this is dependent on the tested strains.

A detecção da produção de bacteriocinas foi estudada em diferentes condições, utilizando-se linhagens de bactérias fitopatogênicas dos gêneros Erwinia, Pseudomonas e Xanthomonas. Obtiveram-se, respectivamente, 58,06%, 71,31% e 40,00% de linhagens produtoras no meio 523, que foi o mais indicado para detecção dessa produção. Uma maior concentração de ágar adicionada ao meio (1,5%) produziu melhores resultados mas, a quantidade de meio nas placas não influenciou a detecção de bacteriocinas. O maior tempo de incubação utilizado (72 h.) facilitou detecção de halos de produção de bacteriocinas. Irradiação com luz ultra-violeta em baixas doses parece facilitar a liberação de bacteriocinas, mas isso varia com a linhagem empregada.

Eliminação da produção de bacteriocinas em Erwinia e Pseudomonas fitopatogênicas

Four strains, two from each of the plant pathogenic bacteria Pseudomonas and Erwinia, all producing bacteriocins, were submitted to different treatments in order to evaluate the persistance of bacteriocin production. After ethidium bromide treatment elimination of the bacteriocin production was achieved and the percentage of loss varied with the host strain and drug concentration. Elimination was not detected after treatment with high temperatures, above the normal ones. Also preservation of the strains for three years, in laboratory, did not cause elimination of the character. The curing of bacteriocin production after ethidium bromide treatment suggests that the involved genes are located in plasmids.

Duas linhagens de bactérias fitopatogênicas do gênero Pseudomonas e duas do gênero Erwinia produtoras de bacteriocinas, foram submetidas a diferentes tratamentos visando estimar a estabilidade desse caráter. Houve eliminação da produção de bacteriocinas após tratamento com duas concentrações de brometo de etídio e a porcentagem de eliminação variou com o hospedeiro e com a concentração da droga. Não houve eliminação em temperaturas elevadas e também a preservação da linhagem por três anos em laboratório não causou perda do caráter. A eliminação da produção de bacteriocinas com brometo de etídio sugere que os genes envolvidos tenham localização plasmidiana.

Eliminação da produção de bacteriocinas em Erwinia e Pseudomonas fitopatogênicas

Four strains, two from each of the plant pathogenic bacteria Pseudomonas and Erwinia, all producing bacteriocins, were submitted to different treatments in order to evaluate the persistance of bacteriocin production. After ethidium bromide treatment elimination of the bacteriocin production was achieved and the percentage of loss varied with the host strain and drug concentration. Elimination was not detected after treatment with high temperatures, above the normal ones. Also preservation of the strains for three years, in laboratory, did not cause elimination of the character. The curing of bacteriocin production after ethidium bromide treatment suggests that the involved genes are located in plasmids.

Duas linhagens de bactérias fitopatogênicas do gênero Pseudomonas e duas do gênero Erwinia produtoras de bacteriocinas, foram submetidas a diferentes tratamentos visando estimar a estabilidade desse caráter. Houve eliminação da produção de bacteriocinas após tratamento com duas concentrações de brometo de etídio e a porcentagem de eliminação variou com o hospedeiro e com a concentração da droga. Não houve eliminação em temperaturas elevadas e também a preservação da linhagem por três anos em laboratório não causou perda do caráter. A eliminação da produção de bacteriocinas com brometo de etídio sugere que os genes envolvidos tenham localização plasmidiana.

Detecção de bacteriocinas produzidas por bactérias fitopatogênicas dos gêneros Erwinia, Pseudomonas e Xanthomonas

Detection of bacteriocin production was studied under distinct conditions using strains of plant pathogenic bacteria from the genera Erwinia, Pseudomonas and Xanthomonas. 58.06%, 79.31% and 40.00% of producing strains were found respectivelly in the three groups of bacteria using the 523 medium which was the best for the detection of bacteriocin production. Increasing agar concentrations added to the medium up to 1,5% improved the detection. The amount of medium added to the Petri dishes did not affect bacteriocin production. The longest incubation time (72h.) improved the detection of haloe production. Ultra-violet irradiation in low dosages seems to improve the visualization of haloe prodution but this is dependent on the tested strains.

A detecção da produção de bacteriocinas foi estudada em diferentes condições, utilizando-se linhagens de bactérias fitopatogênicas dos gêneros Erwinia, Pseudomonas e Xanthomonas. Obtiveram-se, respectivamente, 58,06%, 71,31% e 40,00% de linhagens produtoras no meio 523, que foi o mais indicado para detecção dessa produção. Uma maior concentração de ágar adicionada ao meio (1,5%) produziu melhores resultados mas, a quantidade de meio nas placas não influenciou a detecção de bacteriocinas. O maior tempo de incubação utilizado (72 h.) facilitou detecção de halos de produção de bacteriocinas. Irradiação com luz ultra-violeta em baixas doses parece facilitar a liberação de bacteriocinas, mas isso varia com a linhagem empregada.

Survival and mutant production induced by mutagenic agents in Metarhizium anisopliae

A wild strain of Metarhizium anisopliae, an entomopathogenic fungus, was submitted to three mutagenic agents: gamma radiation, ultraviolet light and nitrous acid. Survival curves were obtained and mutants were selected using different mutagenic doses which gave 1 to 5% survival. Morphological and auxotrophic mutants were isolated. Morphological mutants were grouped in a class with yellow conidia and other with pale vinaceous conidia as opposed to the green wild type conidia. Auxotrophic mutants had requirements for vitamin and aminoacid biosynthesis. More than 58% of the total auxotrophk mutants required proline/aipnine. Gamma radiation showed to be the most efficient mutagenic agent giving 0.2% of auxotrophk mutants followed by ultraviolet light (0.12%) and nitrous acid (0.06%).The conidial colour and auxotrophk mutants isolated until now from M. anisopliae were reviewed.

Uma linhagem selvagem do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae foi submetida à ação de três agentes mutagênicos: radiação gama, luz ultravioleta e ácido nitroso. Curvas de sobrevivência foram obtidas para cada mutagênicos utilizado e mutantes foram selecionados a partir de doses dos mutagênicos que proporcionassem de 1 a 5% de sobrevivência. Mutantes morfológicos para a coloração de conídios e mutantes auxotróficos foram isolados. Mutantes para coloração de conidios foram agrupados em duas classes, uma com conídios amarelos e outra com conídios vinho pálido. Os mutantes auxotróficos obtidos foram deficientes para aminoácidos e vitaminas e mais de 58% deles eram auxotróficos para prolina/argmina. Radiação gama foi o mutagênico mais eficiente com uma porcentagem de obtenção de mulantes auxotróficos de aproximadamente 0,2%, seguido pela luz ultravioleta (0.12%) e pelo ácido nitroso (0.06%).Os mulantes morfológicos e auxotróficos obtidos até o momento em Metarhizium anisopliae foram revistos.

Survival and mutant production induced by mutagenic agents in Metarhizium anisopliae

A wild strain of Metarhizium anisopliae, an entomopathogenic fungus, was submitted to three mutagenic agents: gamma radiation, ultraviolet light and nitrous acid. Survival curves were obtained and mutants were selected using different mutagenic doses which gave 1 to 5% survival. Morphological and auxotrophic mutants were isolated. Morphological mutants were grouped in a class with yellow conidia and other with pale vinaceous conidia as opposed to the green wild type conidia. Auxotrophic mutants had requirements for vitamin and aminoacid biosynthesis. More than 58% of the total auxotrophk mutants required proline/aipnine. Gamma radiation showed to be the most efficient mutagenic agent giving 0.2% of auxotrophk mutants followed by ultraviolet light (0.12%) and nitrous acid (0.06%).The conidial colour and auxotrophk mutants isolated until now from M. anisopliae were reviewed.

Uma linhagem selvagem do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae foi submetida à ação de três agentes mutagênicos: radiação gama, luz ultravioleta e ácido nitroso. Curvas de sobrevivência foram obtidas para cada mutagênicos utilizado e mutantes foram selecionados a partir de doses dos mutagênicos que proporcionassem de 1 a 5% de sobrevivência. Mutantes morfológicos para a coloração de conídios e mutantes auxotróficos foram isolados. Mutantes para coloração de conidios foram agrupados em duas classes, uma com conídios amarelos e outra com conídios vinho pálido. Os mutantes auxotróficos obtidos foram deficientes para aminoácidos e vitaminas e mais de 58% deles eram auxotróficos para prolina/argmina. Radiação gama foi o mutagênico mais eficiente com uma porcentagem de obtenção de mulantes auxotróficos de aproximadamente 0,2%, seguido pela luz ultravioleta (0.12%) e pelo ácido nitroso (0.06%).Os mulantes morfológicos e auxotróficos obtidos até o momento em Metarhizium anisopliae foram revistos.