Host status of soybean genotypes to Meloidogyne arenaria and Meloidogyne morocciensis / Hospedabilidade de genótipos de soja a Meloidogyne arenaria e Meloidogyne morocciensis

Soybean crop productivity is limited by several biotic factors, particularly plant-parasitic nematodes. Several species have been reported to cause crop damage, especially those of the genus Meloidogyne. Therefore, the aim of this study was to evaluate, the reaction of 28 soybean genotypes to Meloidogyne arenaria and M. morocciensis in a greenhouse. The soybean genotypes were the same for experiments with different species of plant-parasitic nematodes and were individually inoculated with 5,000 eggs + second-stage juveniles (J2) of Meloidogyne and kept in a greenhouse. After 60 days of inoculation, the roots of each plant were assessed for the number of galls, final population, and reproduction factor (RF = final population/initial population). The averages of the different variables were then compared to each other by the Scott-Knott cluster analysis at a significance level of 5%. All of the soybean genotypes in the study were susceptible to both nematodes, with RF ranging from 3.5 to 24.1 for M. arenaria and 5.3 to 37.5 for M. morocciensis.

A cultura da soja tem sua produtividade limitada por diversos fatores bióticos, dentre estes destacam-se os fitonematoides. Várias espécies já foram relatadas causando danos à cultura, especialmente as do gênero Meloidogyne.  Diante disso, o objetivo do trabalho foi avaliar, em casa de vegetação, a reação de 28 cultivares de soja a M. arenaria e M. morocciensis. As cultivares de soja testadas foram as mesmas para os dois ensaios, sendo individualmente inoculadas com 5.000 ovos + juvenis do segundo estádio (J2) de Meloidogyne mantidas em casa de vegetação. Decorridos 60 dias da inoculação, as raízes de cada planta foram avaliadas quanto ao número de galhas, população final e fator de reprodução (FR = população final/população inicial). A seguir, as médias das diferentes variáveis foram comparadas entre si pelo teste de agrupamento de Scott e Knott a 5%. Todas as cultivares de soja avaliadas comportaram-se como suscetíveis a ambos nematoides, com FR variando 3,5 a 24,1 para M. arenaria, e de 5,3 a 37,5 para o M. morocciensis.

Host status of soybean genotypes to Meloidogyne arenaria and Meloidogyne morocciensis / Hospedabilidade de genótipos de soja a Meloidogyne arenaria e Meloidogyne morocciensis

Soybean crop productivity is limited by several biotic factors, particularly plant-parasitic nematodes. Several species have been reported to cause crop damage, especially those of the genus Meloidogyne. Therefore, the aim of this study was to evaluate, the reaction of 28 soybean genotypes to Meloidogyne arenaria and M. morocciensis in a greenhouse. The soybean genotypes were the same for experiments with different species of plant-parasitic nematodes and were individually inoculated with 5,000 eggs + second-stage juveniles (J2) of Meloidogyne and kept in a greenhouse. After 60 days of inoculation, the roots of each plant were assessed for the number of galls, final population, and reproduction factor (RF = final population/initial population). The averages of the different variables were then compared to each other by the Scott-Knott cluster analysis at a significance level of 5%. All of the soybean genotypes in the study were susceptible to both nematodes, with RF ranging from 3.5 to 24.1 for M. arenaria and 5.3 to 37.5 for M. morocciensis.(AU)

A cultura da soja tem sua produtividade limitada por diversos fatores bióticos, dentre estes destacam-se os fitonematoides. Várias espécies já foram relatadas causando danos à cultura, especialmente as do gênero Meloidogyne.  Diante disso, o objetivo do trabalho foi avaliar, em casa de vegetação, a reação de 28 cultivares de soja a M. arenaria e M. morocciensis. As cultivares de soja testadas foram as mesmas para os dois ensaios, sendo individualmente inoculadas com 5.000 ovos + juvenis do segundo estádio (J2) de Meloidogyne mantidas em casa de vegetação. Decorridos 60 dias da inoculação, as raízes de cada planta foram avaliadas quanto ao número de galhas, população final e fator de reprodução (FR = população final/população inicial). A seguir, as médias das diferentes variáveis foram comparadas entre si pelo teste de agrupamento de Scott e Knott a 5%. Todas as cultivares de soja avaliadas comportaram-se como suscetíveis a ambos nematoides, com FR variando 3,5 a 24,1 para M. arenaria, e de 5,3 a 37,5 para o M. morocciensis.(AU)

Mobility of Pratylenchus coffeae in segmented soil columns submitted to water flows and plant stimuli / Mobilidade de Pratylenchus coffeae no solo em colunas segmentadas submetidas a fluxos de água e estímulos vegetais

The root-lesion nematode Pratylenchus spp. causes a high-severity disease, promoting high economic losses in various crops of agricultural importance. The nematode control is difficult, especially after introduction into the area. Studies on the migration of this parasite in the soil are scarce. However, understanding nematode behavior in the soil is fundamental to increase the efficiency of management practices, especially in irrigated agriculture. This study aimed to evaluate the influence of water flow and plant stimulus on Pratylenchus coffeae mobility in segmented soil columns. The columns were segmented into 11 rings of 1 cm long filled with washed sand, one of the ends exposed to a bait, and submitted to flows of 0, 3, 7 cm3/min of water. Baits for nematode attraction and repelling consisted of sectioned tubers of yam (Dioscorea cayennensis) and cut leaves of neem (Azadirachta indica), respectively, and the absence of baits as the control. Nematodes were injected into the central segment of the column, and migration and presence in water leaching were determined five days after soil infestation. Mobility of P. coffeae varied with water flow and bait type. In the absence of water flow, nematodes migrated in the opposite direction to the neem baits, but migration was well distributed in the presence of yam baits, with specimens present in all column segments. The nematode had significantly higher resistance to water flow of 3 cm3/min in the presence of yam baits. No nematodes were found in the water leached at flows of 3 and 7 cm3/min in the absence of bait.

O nematoide das lesões radiculares Pratylenchus spp. causa doença de alta severidade promovendo elevadas perdas econômicas em inúmeras culturas de importância agrícola. O controle é difícil, principalmente depois de sua introdução na área. Estudos sobre a migração desse parasito no solo são escassos. No entanto, entender o comportamento do nematoide no solo é fundamental para aumentar a eficiência das práticas de manejo, especialmente em agricultura irrigada. O objetivo do estudo foi avaliar a influência do fluxo de água e do estímulo vegetal na mobilidade de Pratylenchus coffeae em colunas de solo. As colunas foram segmentadas em 11 anéis de 1 cm de comprimento, preenchidas com areia lavada, tendo uma das extremidades exposta à isca e submetida a fluxos de 0, 3, 7 cm3/min de água. As iscas para atração e afastamento do nematoide consistiram de túberas seccionadas de inhame (Dioscorea cayennensis) e folhas picotadas de nim (Azadirachta indica), respectivamente, e a ausência de iscas como testemunha. Os nematoides foram injetados no segmento central da coluna e a migração e lixiviação determinadas cinco dias após infestação do solo. A mobilidade de P. coffeae variou com fluxo de água e tipo de isca. Na ausência de fluxo de água os nematoides migraram em sentido contrário às iscas de nim, mas a migração foi bem distribuída na presença de iscas de inhame, com espécimes presentes em todos os segmentos da coluna. Quando aplicado fluxo de 3 cm3/min de água, P.coffeae ofereceu significativamente maior resistência ao fluxo na presença de iscas de inhame. Os nematoides não foram lixiviados nos fluxos de 3 e 7 cm3/min de água na ausência de isca.

Mobility of Pratylenchus coffeae in segmented soil columns submitted to water flows and plant stimuli / Mobilidade de Pratylenchus coffeae no solo em colunas segmentadas submetidas a fluxos de água e estímulos vegetais

The root-lesion nematode Pratylenchus spp. causes a high-severity disease, promoting high economic losses in various crops of agricultural importance. The nematode control is difficult, especially after introduction into the area. Studies on the migration of this parasite in the soil are scarce. However, understanding nematode behavior in the soil is fundamental to increase the efficiency of management practices, especially in irrigated agriculture. This study aimed to evaluate the influence of water flow and plant stimulus on Pratylenchus coffeae mobility in segmented soil columns. The columns were segmented into 11 rings of 1 cm long filled with washed sand, one of the ends exposed to a bait, and submitted to flows of 0, 3, 7 cm3/min of water. Baits for nematode attraction and repelling consisted of sectioned tubers of yam (Dioscorea cayennensis) and cut leaves of neem (Azadirachta indica), respectively, and the absence of baits as the control. Nematodes were injected into the central segment of the column, and migration and presence in water leaching were determined five days after soil infestation. Mobility of P. coffeae varied with water flow and bait type. In the absence of water flow, nematodes migrated in the opposite direction to the neem baits, but migration was well distributed in the presence of yam baits, with specimens present in all column segments. The nematode had significantly higher resistance to water flow of 3 cm3/min in the presence of yam baits. No nematodes were found in the water leached at flows of 3 and 7 cm3/min in the absence of bait. (AU)

O nematoide das lesões radiculares Pratylenchus spp. causa doença de alta severidade promovendo elevadas perdas econômicas em inúmeras culturas de importância agrícola. O controle é difícil, principalmente depois de sua introdução na área. Estudos sobre a migração desse parasito no solo são escassos. No entanto, entender o comportamento do nematoide no solo é fundamental para aumentar a eficiência das práticas de manejo, especialmente em agricultura irrigada. O objetivo do estudo foi avaliar a influência do fluxo de água e do estímulo vegetal na mobilidade de Pratylenchus coffeae em colunas de solo. As colunas foram segmentadas em 11 anéis de 1 cm de comprimento, preenchidas com areia lavada, tendo uma das extremidades exposta à isca e submetida a fluxos de 0, 3, 7 cm3/min de água. As iscas para atração e afastamento do nematoide consistiram de túberas seccionadas de inhame (Dioscorea cayennensis) e folhas picotadas de nim (Azadirachta indica), respectivamente, e a ausência de iscas como testemunha. Os nematoides foram injetados no segmento central da coluna e a migração e lixiviação determinadas cinco dias após infestação do solo. A mobilidade de P. coffeae variou com fluxo de água e tipo de isca. Na ausência de fluxo de água os nematoides migraram em sentido contrário às iscas de nim, mas a migração foi bem distribuída na presença de iscas de inhame, com espécimes presentes em todos os segmentos da coluna. Quando aplicado fluxo de 3 cm3/min de água, P.coffeae ofereceu significativamente maior resistência ao fluxo na presença de iscas de inhame. Os nematoides não foram lixiviados nos fluxos de 3 e 7 cm3/min de água na ausência de isca.(AU)

Structure and development of root gall induced by Meloidogyne javanica in Glycine max L / Estrutura e desenvolvimento da galha radicular induzida por Meloidogyne javanica em Glycine max L

Galls formed by root-knot nematodes have been studied in several cultivated species focusing on understanding the intimate relationship between parasite and the host plant. Species of Meloidogyne induce the development of a feeding site in the cortex or vascular cylinder of the host plant and are totally dependent on this site formation to complete their life cycle. Therefore, we focused on anatomical, cytological and histochemical changes during the establishment and development of galls and giant cells induced by Meloidogyne javanica in the roots of Glycine max. Seeds of soybean (susceptible cultivar M8372 IPRO) were sown in trays with coconut fibre substrate and the seedlings were removed ten days after the seeds emerged for nematode inoculation. The roots from inoculated and non-inoculated (control) were sampled at different stages of development until 55 days after inoculation. Histological, cytological, histochemical analysis were performed in light and electron microscopy in non-galled tissue and galls induced by M. javanica. The galls showed different shapes and abundance in the roots inoculated by M. javanica. The induction of galls occurs by hypertrophy of the root cortex shortly after the initial infection process. Giant cells were formed 18 days after nematode inoculation. These giant or nourishing cells are multinucleated, and have a dense cytoplasm, a thick wall with invaginations, many mitochondria and small vacuoles. The anatomical sections indicated a disorganisation of the cells of the cortex and vascular cylinder in relation to the control root.(AU)

Galhas radiculares induzidas por nematoides têm sido estudadas em diversas espécies cultivadas, fornecendo subsídios para a compreensão da íntima relação entre parasita e hospedeiro. O estabelecimento do nematoide das galhas passa, necessariamente, pelo processo de formação das células gigantes, que garantem a nutrição do nematoide. As espécies de Meloidogyne estabelecem um sitio de alimentação no córtex ou cilindro vascular da raiz, sendo esses organismos totalmente dependentes deste sítio de indução. Desta forma o objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações anatômicas, citológicas e histoquímicas durante o desenvolvimento de galhas induzidas por Meloidogyne javanica em raízes de Glycine max. A variedade de soja utilizada foi a M8372 IPRO, susceptível ao nematoide M. javanica. As sementes foram semeadas em bandejas e depois colocadas em tubetes, onde foram realizadas coletas de amostras radiculares em diferentes estádios de desenvolvimento, tanto de plantas inoculadas com o nematoide quanto de plantas controle. As amostras de galhas e raízes não galhadas foram utilizadas para as análises histológicas, citológicas e histoquímicas, em microscopia óptica e eletrônica. Verificou-se a presença de galhas após a inoculação de M. javanica, com variação na quantidade e na forma. A indução das galhas ocorre pela hipertrofia do córtex da raiz, logo após o processo inicial de infecção. Aos18 dias após a inoculação do nematoide já é possível observar a formação de células gigantes. Estas células gigantes ou nutridoras são multinucleadas, possuem citoplasma denso, parede espessa com invaginações, muitas mitocôndrias e pequenos vacúolos. As secções anatômicas indicaram uma desorganização das células do córtex e cilindro vascular em relação à raiz não inoculada (controle).(AU)

Structure and development of root gall induced by Meloidogyne javanica in Glycine max L / Estrutura e desenvolvimento da galha radicular induzida por Meloidogyne javanica em Glycine max L

Galls formed by root-knot nematodes have been studied in several cultivated species focusing on understanding the intimate relationship between parasite and the host plant. Species of Meloidogyne induce the development of a feeding site in the cortex or vascular cylinder of the host plant and are totally dependent on this site formation to complete their life cycle. Therefore, we focused on anatomical, cytological and histochemical changes during the establishment and development of galls and giant cells induced by Meloidogyne javanica in the roots of Glycine max. Seeds of soybean (susceptible cultivar M8372 IPRO) were sown in trays with coconut fibre substrate and the seedlings were removed ten days after the seeds emerged for nematode inoculation. The roots from inoculated and non-inoculated (control) were sampled at different stages of development until 55 days after inoculation. Histological, cytological, histochemical analysis were performed in light and electron microscopy in non-galled tissue and galls induced by M. javanica. The galls showed different shapes and abundance in the roots inoculated by M. javanica. The induction of galls occurs by hypertrophy of the root cortex shortly after the initial infection process. Giant cells were formed 18 days after nematode inoculation. These giant or nourishing cells are multinucleated, and have a dense cytoplasm, a thick wall with invaginations, many mitochondria and small vacuoles. The anatomical sections indicated a disorganisation of the cells of the cortex and vascular cylinder in relation to the control root.

Galhas radiculares induzidas por nematoides têm sido estudadas em diversas espécies cultivadas, fornecendo subsídios para a compreensão da íntima relação entre parasita e hospedeiro. O estabelecimento do nematoide das galhas passa, necessariamente, pelo processo de formação das células gigantes, que garantem a nutrição do nematoide. As espécies de Meloidogyne estabelecem um sitio de alimentação no córtex ou cilindro vascular da raiz, sendo esses organismos totalmente dependentes deste sítio de indução. Desta forma o objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações anatômicas, citológicas e histoquímicas durante o desenvolvimento de galhas induzidas por Meloidogyne javanica em raízes de Glycine max. A variedade de soja utilizada foi a M8372 IPRO, susceptível ao nematoide M. javanica. As sementes foram semeadas em bandejas e depois colocadas em tubetes, onde foram realizadas coletas de amostras radiculares em diferentes estádios de desenvolvimento, tanto de plantas inoculadas com o nematoide quanto de plantas controle. As amostras de galhas e raízes não galhadas foram utilizadas para as análises histológicas, citológicas e histoquímicas, em microscopia óptica e eletrônica. Verificou-se a presença de galhas após a inoculação de M. javanica, com variação na quantidade e na forma. A indução das galhas ocorre pela hipertrofia do córtex da raiz, logo após o processo inicial de infecção. Aos18 dias após a inoculação do nematoide já é possível observar a formação de células gigantes. Estas células gigantes ou nutridoras são multinucleadas, possuem citoplasma denso, parede espessa com invaginações, muitas mitocôndrias e pequenos vacúolos. As secções anatômicas indicaram uma desorganização das células do córtex e cilindro vascular em relação à raiz não inoculada (controle).