Spatial analysis of factors influencing bacterial leaf blight in rice production / Análise espacial dos fatores que influenciam a praga bacteriana foliar na produção de arroz

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) causes bacterial leaf blight that is a major threat to rice production. Crop losses in extreme situations can reach up to75%, and millions of hectares of rice are affected each year. Management of the disease required information about the spatial distribution of BLB incidence, severity, and prevalence. In this study, major rice-growing areas of Pakistan were surveyed during 2018-2019 for disease occurrence, and thematic maps were developed using geographic information system (GIS). Results showed that Narowal district had highest percentage of disease incidence (54-69%), severity (42-44%), and prevalence (72-90%) meanwhile Jhung district had the lowest incidence (21-23%), severity (18-22%), and prevalence (45-54%). To understand the environmental factors contributing to this major rice disease, the research analyze, the spatial relationships between BLB prevalence and environmental variables. Those variables include relative humidity (RH), atmospheric pressure (A.P), minimum temperature, soil organic carbon, soil pH, and elevation, which were evaluated by using GIS-based Ordinary Least Square (OLS) spatial model. The fitted model had a coefficient of determination (R2) of 65 percent explanatory power of disease development. All environmental variables showed a general trend of positive correlation between BLB prevalence and environmental variables. The results show the potential for disease management and prediction using environmental variable and assessment.

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) causa o crestamento bacteriano das folhas, que é uma grande ameaça à produção de arroz. As perdas de safra em situações extremas podem chegar a 75% e a milhões de hectares de arroz são afetados a cada ano. O manejo da doença exigia informações sobre a distribuição espacial da incidência, gravidade e prevalência de BLB. Neste estudo, as principais áreas de cultivo de arroz do Paquistão foram pesquisadas durante 2018 e 2019 para ocorrência de doenças, e mapas temáticos foram desenvolvidos usando o sistema de informações geográficas (GIS). Os resultados mostraram que o distrito de Narowal teve a maior porcentagem de incidência da doença (54-69%), gravidade (42-44%) e prevalência (72-90%), enquanto o distrito de Jhung teve a menor incidência (21-23%), gravidade (18-22%) e prevalência (45-54%). Para compreender os fatores ambientais que contribuem para esta importante doença do arroz, a pesquisa analisa as relações espaciais entre a prevalência de BLB e as variáveis ​​ambientais. Essas variáveis ​​incluem umidade relativa (UR), pressão atmosférica (PA), temperatura mínima, carbono orgânico do solo, pH do solo e altitude, que sendo avaliadas a partir do modelo espacial Ordinary Least Square (OLS) baseado em GIS. O modelo ajustado teve um coeficiente de determinação (R2) de 65 por cento de poder explicativo do desenvolvimento da doença. Todas as variáveis ​​ambientais apresentaram tendência geral de correlação positiva entre prevalência de BLB e variáveis ​​ambientais. Os resultados mostram o potencial de manejo e predição de doenças usando variáveis ​​e avaliações ambientais.

Characterization of the antagonism of the mycorrhizal fungus Waitea circinata against Magnaporthe oryzae, Cochliobolus miyabeanus, Monographella albescens and Sarocladium oryzaerice pathogens / Caracterização do antagonismo do fungo micorrízico Waitea circinata contra os patógenos do arroz Magnaporthe oryzae, Cochliobolus miyabeanus, Monographella albescens e Sarocladium oryzae

Rice production is affected by important pathogens such as Magnaporthe oryzae, Cochliobolus miyabeanus, Monographella albescens and Sarocladium oryzae, and orchid mycorrhizal fungi can contribute to the biocontrol of these diseases. The aim of this study was to characterize the antagonism mechanisms of W. circinata against rice pathogens. The indoleacetic acid (IAA) and lytic enzymes of W. circinata were quantified. The effectiveness of the bioagent and its metabolites was assessed in vitro. Antagonism in vivo against rice blast was also investigated. Waitea circinata produced IAA (2.3 µg ml¹), cellulase and polyphenol oxidase in a qualitative test. Glucanase, chitinase and protease were also produced in culture with cell walls and in co-culture with pathogens to explain antibiosis. W. circinata acts on direct antagonism by antibiosis and volatile metabolites. Mycelial suspension reduced M. oryzae conidial germination, appressorium formation, and rice blast by 61, 82 and 84%, respectively. W. circinata, a unique bioagent, controls four rice pathogens from mechanisms of parasitism and antibiosis. The results could contribute to new formulations containing this fungus, enzymes as well as its volatile metabolites.

A produção de arroz é afetada por patógenos importantes como Magnaporthe oryzae, Cochliobolus miyabeanus, Monographella albescens e Sarocladium oryzae, e fungos micorrízicos de orquídeas podem contribuir para o biocontrole dessas doenças. O objetivo deste estudo foi caracterizar os mecanismos de antagonismo de W. circinata contra patógenos do arroz. O ácido indolacético (AIA) e as enzimas líticas de W. circinata foram quantificadas. A eficácia do bioagente e seus metabólitos foi avaliada in vitro. O antagonismo in vivo contra a brusone do arroz também foi investigado. Waitea circinata produziu AIA (2,3 µg ml¹), celulase e polifenol oxidase em teste qualitativo. Glucanase, quitinase e protease também foram produzidas em cultura com paredes celulares e em co-cultura com patógenos para explicar a antibiose. W. circinata atua no antagonismo direto por antibiose e metabólitos voláteis. A suspensão micelial reduziu a germinação de conídios de M. oryzae, a formação de apressórios e a brusone do arroz em 61, 82 e 84%, respectivamente. W. circinata, um bioagente único, controla quatro patógenos do arroz a partir de mecanismos de parasitismo e antibiose. Os resultados podem contribuir para novas formulações contendo este fungo, enzimas, bem como seus metabólitos voláteis.

Molecular profiling of bacterial blight resistance in Malaysian rice cultivars / Perfil molecular da resistência à ferrugem bacteriana em cultivares de arroz da Malásia

Bacteria blight is one of the most serious bacterial diseases of rice worldwide. The identification of genetic potential against bacterial blight in the existing rice resources is a prerequisite to develop multigenic resistance to combat the threat of climate change. This investigation was conducted to evaluate alleles variation in 38 Malaysian cultivars using thirteen Simple Sequences Repeats markers and one Sequence Tagged Sites (STS) marker which were reported to be linked with the resistance to bacterial blight. Based on molecular data, a dendrogram was constructed which classified the rice cultivars into seven major clusters at 0.0, 0.28 and 0.3 of similarity coefficient. Cluster 5 was the largest group comprised of ten rice cultivars where multiple genes were identified. However, xa13 could not be detected in the current rice germplasm, whereas xa2 was detected in 25 cultivars. Molecular analysis revealed that Malaysian rice cultivars possess multigenic resistance.

A ferrugem bacteriana é uma das doenças bacterianas mais graves do arroz em todo o mundo. A identificação do potencial genético contra a ferrugem bacteriana nos recursos de arroz existentes é um pré-requisito para desenvolver resistência multigênica no combate à ameaça da mudança climática. Esta investigação foi conduzida para avaliar a variação de alelos em 38 cultivares da Malásia usando 13 marcadores Simple Sequences Repeats (SSR) e 1 marcador Sequence Tagged Sites (STS), que foram relatados como associados à resistência à ferrugem bacteriana. Com base em dados moleculares, foi construído um dendrograma que classificou as cultivares de arroz em sete grandes agrupamentos a 0,0, 0,28 e 0,3 de coeficiente de similaridade. O Cluster 5 foi o maior grupo composto por 10 cultivares de arroz, no qual múltiplos genes foram identificados. No entanto, xa13 não pôde ser detectado no germoplasma atual de arroz, enquanto xa2 foi detectado em 25 cultivares. A análise molecular revelou que as cultivares de arroz da Malásia possuem resistência multigênica.

How different soil moisture levels affect the microbial activity / Como diferentes níveis de umidade do solo afetam a atividade microbiana de um solo de terras baixas usado para cultivo do arroz?

The lowland soils are characterized by high susceptibility to water saturation. This anaerobic condition is usually reported in paddy fields and alters the decomposition process of soil organic compounds. The aim of this study was to evaluate the soil microbial and enzymatic activity of a lowland soil at different soil moisture contents. A poorly drained Albaqualf cultivated with irrigated rice was used to evaluate microbial and enzymatic activity in treatments with different levels of soil moisture, being: i) 60% of field capacity (FC) (60%FC); ii) 100% of FC (100%FC); iii) flooded soil with a 2 cm water layer above soil surface, and iv) soil kept at 60%FC with late flood after 29 days the incubation. The greater soil microbial activity was observed in the 100%FC treatment, being 41% greater than 60%FC treatment and only 2% higher than flooded treatment. The enzymatic activity data by fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis corroborated the higher CO2 release in treatments with higher soil moisture content. Differently from the results reported, the main methodologies to evaluate microbial activity still recommend maintenance of the soil with a moisture content close to 60% of the FC. However, in lowland soil with history of frequent paddy fields, the maintenance of moisture close to 60% of the FC can limit the microbial activity. The soil respiration technique can be used to evaluate the microbial activity in flooded soil conditions. However, further studies should be conducted to understand the effect of the cultivation history on the microbial community of these environments.(AU)

Os solos de várzea são caracterizados pela alta suscetibilidade à saturação por água. Esta condição anaeróbica é geralmente encontrada em solos arrozeiros e altera o processo de decomposição dos compostos orgânicos do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade microbiana e enzimática de um solo de várzea sob diferentes teores de umidade no solo. Um Planossolo historicamente cultivado com arroz irrigado foi utilizado para avaliar a atividade microbiana e enzimática em tratamentos com diferentes níveis de umidade do solo, sendo: i) 60% de capacidade de campo (CC) (60%CC); ii) 100% da CC (100%CC); iii) solo inundado com uma camada de água de 2 cm acima da superfície do solo; e iv) solo mantido a 60%CC com inundação após 29 dias da incubação. A maior atividade microbiana do solo foi observada no tratamento 100%CC, sendo 41% maior que o tratamento 60%CC e 2% maior que tratamento inundado. Os dados da atividade enzimática pela hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) corroboraram a maior liberação de CO2 nos tratamentos com maior umidade do solo. Diferentemente dos resultados encontrados, as principais metodologias para avaliação da atividade microbiana ainda recomendam manter o solo com umidade próxima a 60% da CC. No entanto, em solos de várzea com históricos de cultivos de arroz, a manutenção de umidade próxima a 60% da CC pode limitar a atividade microbiana. A técnica de respiração do solo pode ser usada para avaliar a atividade microbiana em condições de solo inundado. No entanto, mais estudos devem ser realizados para entender o efeito do histórico de cultivo na comunidade microbiana nesses ambientes.(AU)

Prior disinfestation of irrigated rice seeds under laboratory conditions favors expression of physiological potential / A desinfestação prévia de sementes de arroz irrigado em condições laboratoriais favorece a expressão do potencial fisiológico

The purpose of this study was to analyze prior seed disinfestation of irrigated rice seeds with sodium hypochlorite and its effect on physiological quality. The experiment was conducted in the seed analysis laboratory of Santa Catarina State University (UDESC). Twenty-four (four per cultivar) seed lots of the cultivars SCSBRS Tio Taka, Epagri 109, SCS116 Satoru, SCS118 Marquês, SCS121 CL, and SCS122 Miura, produced in the Upper Itajaí Valley in the 2016/2017 season, were used in a completely randomized experimental design with four replications. Germination and vigor tests were performed with and without disinfestation seeds. For the germination test with disinfected seeds, there was a higher percentage of normal seedlings and a smaller number of abnormal seedlings and dead seeds. There was significant decrease in vigor without prior seed disinfestation. The fungi that infested the seeds caused an increase in the percentage of abnormal seedlings and dead seeds. Seed disinfestation prior to physiological test positively affects the results regarding the physiological quality of irrigated rice seeds.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da desinfestação prévia de sementes de arroz irrigado com hipoclorito de sódio na qualidade fisiológica. O estudo foi realizado no laboratório de análise de sementes da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC). Foram utilizados 24 lotes (quatro por cultivar) de sementes dos cultivares SCSBRS Tio Taka, Epagri 109, SCS116 Satoru, SCS118 Marquês, SCS121 CL e SCS122 Miura, produzidas na região do Alto Vale do Itajaí na safra 2016/17. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Testes fisiológicos de germinação e vigor foram realizados em sementes com e sem desinfestação. Para o teste de germinação com sementes desinfestadas, houve maior porcentagem de mudas normais e menor número de plântulas anormais e sementes mortas. O vigor teve uma redução significativa quando não efetuado a desinfestação prévia das sementes. Os fungos que infestaram as sementes causaram um aumento na porcentagem de plântulas anormais e sementes mortas. O uso da técnica de desinfestação de sementes antes da submissão a testes fisiológicos, afeta positivamente o resultado da qualidade fisiológica das sementes de arroz.

Prior disinfestation of irrigated rice seeds under laboratory conditions favors expression of physiological potential / A desinfestação prévia de sementes de arroz irrigado em condições laboratoriais favorece a expressão do potencial fisiológico

The purpose of this study was to analyze prior seed disinfestation of irrigated rice seeds with sodium hypochlorite and its effect on physiological quality. The experiment was conducted in the seed analysis laboratory of Santa Catarina State University (UDESC). Twenty-four (four per cultivar) seed lots of the cultivars SCSBRS Tio Taka, Epagri 109, SCS116 Satoru, SCS118 Marquês, SCS121 CL, and SCS122 Miura, produced in the Upper Itajaí Valley in the 2016/2017 season, were used in a completely randomized experimental design with four replications. Germination and vigor tests were performed with and without disinfestation seeds. For the germination test with disinfected seeds, there was a higher percentage of normal seedlings and a smaller number of abnormal seedlings and dead seeds. There was significant decrease in vigor without prior seed disinfestation. The fungi that infested the seeds caused an increase in the percentage of abnormal seedlings and dead seeds. Seed disinfestation prior to physiological test positively affects the results regarding the physiological quality of irrigated rice seeds.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da desinfestação prévia de sementes de arroz irrigado com hipoclorito de sódio na qualidade fisiológica. O estudo foi realizado no laboratório de análise de sementes da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC). Foram utilizados 24 lotes (quatro por cultivar) de sementes dos cultivares SCSBRS Tio Taka, Epagri 109, SCS116 Satoru, SCS118 Marquês, SCS121 CL e SCS122 Miura, produzidas na região do Alto Vale do Itajaí na safra 2016/17. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Testes fisiológicos de germinação e vigor foram realizados em sementes com e sem desinfestação. Para o teste de germinação com sementes desinfestadas, houve maior porcentagem de mudas normais e menor número de plântulas anormais e sementes mortas. O vigor teve uma redução significativa quando não efetuado a desinfestação prévia das sementes. Os fungos que infestaram as sementes causaram um aumento na porcentagem de plântulas anormais e sementes mortas. O uso da técnica de desinfestação de sementes antes da submissão a testes fisiológicos, afeta positivamente o resultado da qualidade fisiológica das sementes de arroz.(AU)

Pontos críticos no controle saniário da fabricação de sushis / Critical points in health control of sushi production

O consumo de sushis e sashimis tem se tornado cada vez mais comum, alcançando as mais variadas classes sociais e sendo realizado até mesmo em estabelecimentos não especializados, como supermercados e padarias. Considerando se tratar de um alimento preparado com matérias-primas servidas em sua forma crua ou malcozida, é eminente que se faça a análise dos riscos envolvidos em seu fluxo de produção. Ainda, a literatura escassa e a falta de norma regulamentadora dificultam o trabalho das autoridades de fiscalização sanitária. Este trabalho discutiu os perigos e pontos críticos de controle relacionados às etapas de produção do sushi, como a legislação brasileira é empregada em sua fiscalização e quais pontos específicos ainda carecem de regulamentação. O presente estudo contribuiu para a elaboração de um projeto de lei de fiscalização de estabelecimentos produtores de sushi, submetido à avaliação da autoridade sanitária reguladora da Prefeitura Municipal de Fortaleza.

The consumption of sushi and sashimi has become increasingly common, reaching the most varied social classes and being done even in non-specialized establishments, such as supermarkets and bakery stores. Considering it is a food composed of certain materials served in its raw or undercooked form, it is eminent to make an analysis of the risks involved in their production flow. In addition, the scarce literature and the lack of specific law in Brazil hinder the work of the health authorities. This paper discussed the control critical points of sushi production, the way brazilian legislation is currently applied to its quality control and which are the risks that still need to be addressed in a specific norm.This study contributed to the elaboration of a draft of law to inspect sushi production, submitted to the Health Surveillance Authority of Fortaleza City.

Pontos críticos no controle saniário da fabricação de sushis / Critical points in health control of sushi production

O consumo de sushis e sashimis tem se tornado cada vez mais comum, alcançando as mais variadas classes sociais e sendo realizado até mesmo em estabelecimentos não especializados, como supermercados e padarias. Considerando se tratar de um alimento preparado com matérias-primas servidas em sua forma crua ou malcozida, é eminente que se faça a análise dos riscos envolvidos em seu fluxo de produção. Ainda, a literatura escassa e a falta de norma regulamentadora dificultam o trabalho das autoridades de fiscalização sanitária. Este trabalho discutiu os perigos e pontos críticos de controle relacionados às etapas de produção do sushi, como a legislação brasileira é empregada em sua fiscalização e quais pontos específicos ainda carecem de regulamentação. O presente estudo contribuiu para a elaboração de um projeto de lei de fiscalização de estabelecimentos produtores de sushi, submetido à avaliação da autoridade sanitária reguladora da Prefeitura Municipal de Fortaleza.(AU)

The consumption of sushi and sashimi has become increasingly common, reaching the most varied social classes and being done even in non-specialized establishments, such as supermarkets and bakery stores. Considering it is a food composed of certain materials served in its raw or undercooked form, it is eminent to make an analysis of the risks involved in their production flow. In addition, the scarce literature and the lack of specific law in Brazil hinder the work of the health authorities. This paper discussed the control critical points of sushi production, the way brazilian legislation is currently applied to its quality control and which are the risks that still need to be addressed in a specific norm.This study contributed to the elaboration of a draft of law to inspect sushi production, submitted to the Health Surveillance Authority of Fortaleza City.(AU)

Contribution of dark septate fungi to the nutrient uptake and growth of rice plants

The use of dark septate fungi (DSE) to promote plant growth can be beneficial to agriculture, and these organisms are important allies in the search for sustainable agriculture practices. This study investigates the contribution of dark septate fungi to the absorption of nutrients by rice plants and their ensuing growth. Four dark septate fungi isolates that were identified by Internal transcribed spacer phylogeny were inoculated in rice seeds (Cv. Piauí). The resulting root colonization was estimated and the kinetic parameters Vmax and Km were calculated from the nitrate contents of the nutrient solution. The macronutrient levels in the shoots, and the NO3--N, NH4+-N, free amino-N and soluble sugars in the roots, sheathes and leaves were measured. The rice roots were significantly colonized by all of the fungi, but in particular, isolate A103 increased the fresh and dry biomass of the shoots and the number of tillers per plant, amino-N, and soluble sugars as well as the N, P, K, Mg and S contents in comparison with the control treatment. When inoculated with isolates A103 and A101, the plants presented lower Km values, indicating affinity increases for NO3--N absorption. Therefore, the A103 Pleosporales fungus presented the highest potential for the promotion of rice plant growth, increasing the tillering and nutrients uptake, especially N (due to an enhanced affinity for N uptake) and P.(AU)

Verificação da qualidade microbiológica e das condições de acondicionamento do arroz cozido no ambiente doméstico / Verification of microbiological quality and storage conditions of cooked rice in the domestic use

o objetivo geral da presente pesquisa foi analisar a qualidade microbiológica do arroz de uso doméstico em diferentes condições no pós-preparo. De acordo com orientação da legislação brasileira, foram realizados ensaios microbiológicos para detecção de B. cereus, Estafilococos coagulase positiva e Salmonella sp. Adicionalmente, analisaram-se aeróbios mesófilos e psicrotróficos e bolores/leveduras. Os resultados encontrados estavam dentro dos padrões de qualidade exigidos pela legislação e literatura, sendo as condições de acondicionamento seguras em relação ao aspecto higienicossanitário. (AU)

The overall objective of this research was to analyze the microbiological quality of rice for domestic use in different conditions in the post-preparation. Under guidance of Brazilian legislation, microbiological assays for detection of B. cereus, coagulase positive Staphylococcus and Salmonella were performed. Additionally, we analyzed aerobic mesophilic and psychrotrophic, fungi/yeast. The results were within the quality standards required by law and literature, and safe conditions of packaging in relation to the hygienic and sanitary aspects. (AU)

Qualidade microbiológica de feijão e arroz cozidos preparados em uma unidade de alimentação e nutrição na cidade de São Luís: MA

o objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade microbiológica de feijão e arroz cozido preparados em uma unidade de alimentação e nutrição na cidade de São Luís - MA. O estudo foi desenvolvido em 20 amostras, sendo 10 amostras de feijão e 10 de arroz. O monitoramento foi realizado por meio das seguintes análises microbiológicas: quantificação de Coliformes a 35°C e 45°C, enumeração de bactérias aeróbias mesófilas, estafilococos coagulase positiva, fungos e pesquisa de Salmonella sp. De modo geral, obtiveram-se baixos valores de contaminação das amostras analisadas, entretanto, estas evidenciaram a possibilidade de veiculação de patógenos aos consumidores. Os resultados reforçam a importância de investimentos em programas de qualidade no setor refeições coletivas.(AU)

The objective of this study was to evaluate the microbiological quality of cooked rice and beans prepared in a food and nutrition unit in São Luís - MA. The study was conducted on 20 samples, 10 samples of beans and rice 10. The monitoring was carried through the following microbiological analysis: quantification of coliforms at 35°C and 45°C, enumeration of mesophilic aerobic bacteria, coagulase positive staphylococci, fungi and Salmonella sp. Overall, weobtained low values of contamination of the samples analyzed, however, with the possibility of transmission of pathogens to consumers. The results reinforce the importance of investments in quality programs in the sector collective meals.(AU)