Identification of locally isolated entomopathogenic Fusarium species from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan and evaluation of their larvicidal efficacy against Aedes aegypti / Identificação de espécies de Fusarium entomopatogênicas localmente isoladas do solo da Floresta de Changa Manga, Paquistão e avaliação de sua eficácia larvicida contra Aedes aegypti

Dengue fever vectored by the mosquito Aedes aegypti is one of the most rapidly spreading insect-borne diseases. Current reliance of dengue vector control is mostly on chemical insecticides. Growing insecticide resistance in the primary mosquito vector, Aedes aegypti, limits the effectiveness of vector control through chemical insecticides. These chemical insecticides also have negative environmental impacts on animals, plants and human health. Myco-biocontrol agents are naturally occurring organisms and are found to be less damaging to the environment as compared to chemical insecticides. In the present study, entomopathogenic potential of local strains of fungi isolated from soil was assessed for the control of dengue vector. Local fungal isolates presents better alternative to introducing a foreign biocontrol strain, as they may be better adapted to environmental conditions of the area to survive and may have more entomopathogenic efficacy against target organism. Larvicidal efficacy of Fusarium equiseti and Fusarium proliferatum was evaluated against Aedes aegypti. Local strains of F. equiseti (MK371718) and F. proliferatum (MK371715) were isolated from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan by using insect bait method. Larvicidal activity of two Fusarium spp. was tested against forth instar larvae of A. aegypti in the laboratory, using concentrations 105, 106, 107 and 108 conidia /ml. LC50 values for F. equiseti after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure were recorded as 3.8x108, 2.9x107, 2.0x107, and 7.1x106 conidia /ml respectively while LC50 values for F. proliferatum were recorded as 1.21x108, 9.6x107, 4.2x107, 2.6x107 conidia /ml respectively after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure. The results indicate that among two fungal strains F. equiseti was found to be more effective in terms of its larvicidal activity than F. proliferatum against larvae of A. aegypti.

A dengue transmitida pelo mosquito Aedes aegypti é uma das doenças transmitidas por insetos de propagação mais rápida. A dependência atual do controle do vetor da dengue é principalmente de inseticidas químicos. O aumento da resistência a inseticidas no principal vetor do mosquito, Aedes aegypti, limita a eficácia do controle do vetor por meio de inseticidas químicos. Esses inseticidas químicos também têm impactos ambientais negativos sobre os animais, plantas e saúde humana. Os agentes de micobiocontrole são organismos que ocorrem naturalmente e são menos prejudiciais ao meio ambiente em comparação com os inseticidas químicos. No presente estudo, avaliou se o potencial entomopatogênico de cepas locais de fungos isolados do solo para o controle do vetor da dengue. Isolados de fungos locais apresentam melhor alternativa para a introdução de uma cepa de biocontrole estrangeira, pois podem ser mais bem adaptados às condições ambientais da área para sobreviver e podem ter maior eficácia entomopatogênica contra o organismo-alvo. A eficácia larvicida de Fusarium equiseti e Fusarium proliferatum foi avaliada contra Aedes aegypti. Cepas locais de F. equiseti (MK371718) e F. proliferatum (MK371715) foram isoladas do solo de Changa Manga Forest, Paquistão, usando o método de isca para insetos. Atividade larvicida de dois Fusarium spp. foi testado contra larvas de quarto ínstar de A. aegypti em laboratório, nas concentrações 105, 106, 107 e 108 conídios / ml. Os valores de LC50 para F. equiseti após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição foram registrados como 3,8x 108, 2,9x107, 2,0x107 e 7,1x106 conídios / ml, respectivamente, enquanto os valores de LC50 para F. proliferatum foram registrados como 1,21x108, 9,6 x107, 4,2x107, 2,6x107 conídios / ml, respectivamente, após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição. Os resultados indicam que entre duas cepas de fungos F. equiseti se mostrou mais eficaz em termos de atividade [...].

Identification of locally isolated entomopathogenic Fusarium species from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan and evaluation of their larvicidal efficacy against Aedes aegypti / Identificação de espécies de Fusarium entomopatogênicas localmente isoladas do solo da Floresta de Changa Manga, Paquistão e avaliação de sua eficácia larvicida contra Aedes aegypti

Dengue fever vectored by the mosquito Aedes aegypti is one of the most rapidly spreading insect-borne diseases. Current reliance of dengue vector control is mostly on chemical insecticides. Growing insecticide resistance in the primary mosquito vector, Aedes aegypti, limits the effectiveness of vector control through chemical insecticides. These chemical insecticides also have negative environmental impacts on animals, plants and human health. Myco-biocontrol agents are naturally occurring organisms and are found to be less damaging to the environment as compared to chemical insecticides. In the present study, entomopathogenic potential of local strains of fungi isolated from soil was assessed for the control of dengue vector. Local fungal isolates presents better alternative to introducing a foreign biocontrol strain, as they may be better adapted to environmental conditions of the area to survive and may have more entomopathogenic efficacy against target organism. Larvicidal efficacy of Fusarium equiseti and Fusarium proliferatum was evaluated against Aedes aegypti. Local strains of F. equiseti (MK371718) and F. proliferatum (MK371715) were isolated from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan by using insect bait method. Larvicidal activity of two Fusarium spp. was tested against forth instar larvae of A. aegypti in the laboratory, using concentrations 105, 106, 107 and 108 conidia /ml. LC50 values for F. equiseti after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure were recorded as 3.8x108, 2.9x107, 2.0x107, and 7.1x106 conidia /ml respectively while LC50 values for F. proliferatum were recorded as 1.21x108, 9.6x107, 4.2x107, 2.6x107 conidia /ml respectively after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure. The results indicate that among two fungal strains F. equiseti was found to be more effective in terms of its larvicidal activity than F. proliferatum against larvae of A. aegypti.(AU)

A dengue transmitida pelo mosquito Aedes aegypti é uma das doenças transmitidas por insetos de propagação mais rápida. A dependência atual do controle do vetor da dengue é principalmente de inseticidas químicos. O aumento da resistência a inseticidas no principal vetor do mosquito, Aedes aegypti, limita a eficácia do controle do vetor por meio de inseticidas químicos. Esses inseticidas químicos também têm impactos ambientais negativos sobre os animais, plantas e saúde humana. Os agentes de micobiocontrole são organismos que ocorrem naturalmente e são menos prejudiciais ao meio ambiente em comparação com os inseticidas químicos. No presente estudo, avaliou se o potencial entomopatogênico de cepas locais de fungos isolados do solo para o controle do vetor da dengue. Isolados de fungos locais apresentam melhor alternativa para a introdução de uma cepa de biocontrole estrangeira, pois podem ser mais bem adaptados às condições ambientais da área para sobreviver e podem ter maior eficácia entomopatogênica contra o organismo-alvo. A eficácia larvicida de Fusarium equiseti e Fusarium proliferatum foi avaliada contra Aedes aegypti. Cepas locais de F. equiseti (MK371718) e F. proliferatum (MK371715) foram isoladas do solo de Changa Manga Forest, Paquistão, usando o método de isca para insetos. Atividade larvicida de dois Fusarium spp. foi testado contra larvas de quarto ínstar de A. aegypti em laboratório, nas concentrações 105, 106, 107 e 108 conídios / ml. Os valores de LC50 para F. equiseti após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição foram registrados como 3,8x 108, 2,9x107, 2,0x107 e 7,1x106 conídios / ml, respectivamente, enquanto os valores de LC50 para F. proliferatum foram registrados como 1,21x108, 9,6 x107, 4,2x107, 2,6x107 conídios / ml, respectivamente, após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição. Os resultados indicam que entre duas cepas de fungos F. equiseti se mostrou mais eficaz em termos de atividade [...].(AU)

Selection of parents and segregating populations of carioca common bean resistant to Fusarium wilt / Seleção de genitores e populações segregantes de feijão carioca resistentes à murcha de fusário

Fusarium wilt (Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli) is one of the most common diseases in the common bean (Phaseolus vulgaris) crop, and the most viable alternative for its control is the use of resistant cultivars. However, the number of "carioca" cultivars, the most important commercial group in Brazil, which has a good level of resistance to this disease, is still low. To obtain populations with a higher degree of resistance, seven parents with different levels of resistance to Fusarium and which produce carioca grains were crossed in a complete diallel design. The 21 segregating populations obtained were evaluated in the years/generations 2012/F3, 2013/F4, and 2014/F5 in experiments in Santo Antônio de Goiás, GO, in the winter crop season (sowing in May), together with the check cultivars BRS Notável (resistant) and BRS Cometa (susceptible) in an area naturally infested with Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, under a center pivot irrigation system. Reaction to Fusarium wilt, yield, and 100-seed weight were evaluated. Additive and non-additive effects contributed to control of reaction to Fusarium wilt, yield, and 100-seed weight. The statistically negative general combining ability (gi) estimates for BRS Notável (-0.51), CNFC 15872 (-0.20), IPR Juriti (-0.18), and BRSMG Talismã (-0.13) indicate that these parents are recommended for obtaining populations more resistant to Fusarium wilt. Among them, cultivar BRS Notável also showed a statistically positive gi estimate for grain yield (87.90). Among the parents recommended for resistance to Fusarium wilt, cultivars IPR Juriti (0.99) and BRS Notável (0.23) are those that most contributed to obtaining populations with larger-sized beans. Cultivar BRS Notável is the most promising parent for participation in new crossing blocks, showing non-zero gi estimates for all traits, favoring an increase in resistance to Fusarium wilt, yield, and 100-seed weight. Populations BRS Notável / CNFC 15872, BRS Ametista / BRS Notável, BRS Notável / BRSMG Talismã, and BRS Ametista / BRSMG Talismã showed good mean values for reaction to Fusarium wilt, yield, and 100-seed weight and at least one parent with a good general combining ability estimate for resistance to Fusarium wilt. These four populations are promising for obtaining lines with superior performance for resistance to Fusarium wilt, yield, and larger-sized grains.

A murcha de fusário (Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli) é uma das doenças mais importantes para a cultura do feijão (Phaseolus vulgaris) e a alternativa mais viável para o seu controle é a utilização de cultivares resistentes. No entanto, o número de cultivares do grupo comercial carioca, que é o mais importante no Brasil, com bom nível de resistência à essa doença ainda é pequeno. Para a obtenção de populações com maior grau de resistência, sete genitores com diferentes níveis de resistência à murcha de fusário e grãos do tipo carioca foram intercruzados em esquema de dialelo completo. As 21 populações segregantes obtidas foram avaliadas nos anos/gerações 2012/F3, 2013/F4 e 2014/F5, em experimentos em Santo Antônio de Goiás, GO, na época do inverno (semeadura em maio), juntamente com as testemunhas BRS Notável (resistente) e BRS Cometa (suscetível), em área naturalmente infestada com Fusarium oxysporumf. sp. phaseoli, sob irrigação com pivô central. Foram avaliadas a reação à murcha de fusário, produtividade e massa de 100 grãos. Os efeitos aditivos e não aditivos contribuíram no controle da reação à murcha de fusário, produtividade e massa de 100 grãos. As estimativas da capacidade geral de combinação (gi) negativas e diferentes de zero para BRS Notável (-0,51), CNFC 15872 (-0,20), IPR Juriti (-0,18) e BRSMG Talismã (-0,13), indicaram que estes genitores são recomendados para a obtenção de populações mais resistentes à murcha de fusário e entre eles, a cultivar BRS Notável mostrou também estimativa de gi positiva e diferente de zero para produtividade de grãos (87,90). Entre os genitores recomendados para resistência à murcha de fusário, as cultivares IPR Juriti (0,99) e BRS Notável (0,23) são as que mais contribuíram na obtenção de populações com maior tamanho de grãos. A cultivar BRS Notável é o genitor mais promissor para participar de novos blocos de cruzamentos, apresentando estimativas de gi diferentes de zero para todos os caracteres, favorecendo o incremento da resistência à murcha de fusário, produtividade e massa de 100 grãos. As populações BRS Notável / CNFC 15872, BRS Ametista / BRS Notável, BRS Notável / BRSMG Talismã e BRS Ametista / BRSMG Talismã apresentaram boas médias para reação à murcha de fusário, produtividade e massa de 100 grãos, e pelo menos um genitor com boa estimativa da capacidade geral de combinação para resistência à murcha de fusário. Estas quatro populações são promissoras para a obtenção de linhagens superiores para resistência à murcha de fusário, produtividade e maior tamanho de grãos.

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.

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)

Identification of locally isolated entomopathogenic Fusarium species from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan and evaluation of their larvicidal efficacy against Aedes aegypti

Abstract Dengue fever vectored by the mosquito Aedes aegypti is one of the most rapidly spreading insect-borne diseases. Current reliance of dengue vector control is mostly on chemical insecticides. Growing insecticide resistance in the primary mosquito vector, Aedes aegypti, limits the effectiveness of vector control through chemical insecticides. These chemical insecticides also have negative environmental impacts on animals, plants and human health. Myco-biocontrol agents are naturally occurring organisms and are found to be less damaging to the environment as compared to chemical insecticides. In the present study, entomopathogenic potential of local strains of fungi isolated from soil was assessed for the control of dengue vector. Local fungal isolates presents better alternative to introducing a foreign biocontrol strain, as they may be better adapted to environmental conditions of the area to survive and may have more entomopathogenic efficacy against target organism. Larvicidal efficacy of Fusarium equiseti and Fusarium proliferatum was evaluated against Aedes aegypti. Local strains of F. equiseti (MK371718) and F. proliferatum (MK371715) were isolated from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan by using insect bait method. Larvicidal activity of two Fusarium spp. was tested against forth instar larvae of A. aegypti in the laboratory, using concentrations 105, 106, 107 and 108 conidia /ml. LC50 values for F. equiseti after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure were recorded as 3.8x 108, 2.9x107, 2.0x107, and 7.1x106 conidia /ml respectively while LC50 values for F. proliferatum were recorded as 1.21x108, 9.6x107, 4.2x107, 2.6x107 conidia /ml respectively after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure. The results indicate that among two fungal strains F. equiseti was found to be more effective in terms of its larvicidal activity than F. proliferatum against larvae of A. aegypti.

Resumo A dengue transmitida pelo mosquito Aedes aegypti é uma das doenças transmitidas por insetos de propagação mais rápida. A dependência atual do controle do vetor da dengue é principalmente de inseticidas químicos. O aumento da resistência a inseticidas no principal vetor do mosquito, Aedes aegypti, limita a eficácia do controle do vetor por meio de inseticidas químicos. Esses inseticidas químicos também têm impactos ambientais negativos sobre os animais, plantas e saúde humana. Os agentes de micobiocontrole são organismos que ocorrem naturalmente e são menos prejudiciais ao meio ambiente em comparação com os inseticidas químicos. No presente estudo, avaliou-se o potencial entomopatogênico de cepas locais de fungos isolados do solo para o controle do vetor da dengue. Isolados de fungos locais apresentam melhor alternativa para a introdução de uma cepa de biocontrole estrangeira, pois podem ser mais bem adaptados às condições ambientais da área para sobreviver e podem ter maior eficácia entomopatogênica contra o organismo-alvo. A eficácia larvicida de Fusarium equiseti e Fusarium proliferatum foi avaliada contra Aedes aegypti. Cepas locais de F. equiseti (MK371718) e F. proliferatum (MK371715) foram isoladas do solo de Changa Manga Forest, Paquistão, usando o método de isca para insetos. Atividade larvicida de dois Fusarium spp. foi testado contra larvas de quarto ínstar de A. aegypti em laboratório, nas concentrações 105, 106, 107 e 108 conídios / ml. Os valores de LC50 para F. equiseti após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição foram registrados como 3,8x 108, 2,9x107, 2,0x107 e 7,1x106 conídios / ml, respectivamente, enquanto os valores de LC50 para F. proliferatum foram registrados como 1,21x108, 9,6 x107, 4,2x107, 2,6x107 conídios / ml, respectivamente, após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição. Os resultados indicam que entre duas cepas de fungos F. equiseti se mostrou mais eficaz em termos de atividade larvicida do que F. proliferatum contra larvas de A. aegypti.

Identification of locally isolated entomopathogenic Fusarium species from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan and evaluation of their larvicidal efficacy against Aedes aegypti / Identificação de espécies de Fusarium entomopatogênicas localmente isoladas do solo da Floresta de Changa Manga, Paquistão e avaliação de sua eficácia larvicida contra Aedes aegypti

Abstract Dengue fever vectored by the mosquito Aedes aegypti is one of the most rapidly spreading insect-borne diseases. Current reliance of dengue vector control is mostly on chemical insecticides. Growing insecticide resistance in the primary mosquito vector, Aedes aegypti, limits the effectiveness of vector control through chemical insecticides. These chemical insecticides also have negative environmental impacts on animals, plants and human health. Myco-biocontrol agents are naturally occurring organisms and are found to be less damaging to the environment as compared to chemical insecticides. In the present study, entomopathogenic potential of local strains of fungi isolated from soil was assessed for the control of dengue vector. Local fungal isolates presents better alternative to introducing a foreign biocontrol strain, as they may be better adapted to environmental conditions of the area to survive and may have more entomopathogenic efficacy against target organism. Larvicidal efficacy of Fusarium equiseti and Fusarium proliferatum was evaluated against Aedes aegypti. Local strains of F. equiseti (MK371718) and F. proliferatum (MK371715) were isolated from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan by using insect bait method. Larvicidal activity of two Fusarium spp. was tested against forth instar larvae of A. aegypti in the laboratory, using concentrations 105, 106, 107 and 108 conidia /ml. LC50 values for F. equiseti after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure were recorded as 3.8x 108, 2.9x107, 2.0x107, and 7.1x106 conidia /ml respectively while LC50 values for F. proliferatum were recorded as 1.21x108, 9.6x107, 4.2x107, 2.6x107 conidia /ml respectively after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure. The results indicate that among two fungal strains F. equiseti was found to be more effective in terms of its larvicidal activity than F. proliferatum against larvae of A. aegypti.

Resumo A dengue transmitida pelo mosquito Aedes aegypti é uma das doenças transmitidas por insetos de propagação mais rápida. A dependência atual do controle do vetor da dengue é principalmente de inseticidas químicos. O aumento da resistência a inseticidas no principal vetor do mosquito, Aedes aegypti, limita a eficácia do controle do vetor por meio de inseticidas químicos. Esses inseticidas químicos também têm impactos ambientais negativos sobre os animais, plantas e saúde humana. Os agentes de micobiocontrole são organismos que ocorrem naturalmente e são menos prejudiciais ao meio ambiente em comparação com os inseticidas químicos. No presente estudo, avaliou-se o potencial entomopatogênico de cepas locais de fungos isolados do solo para o controle do vetor da dengue. Isolados de fungos locais apresentam melhor alternativa para a introdução de uma cepa de biocontrole estrangeira, pois podem ser mais bem adaptados às condições ambientais da área para sobreviver e podem ter maior eficácia entomopatogênica contra o organismo-alvo. A eficácia larvicida de Fusarium equiseti e Fusarium proliferatum foi avaliada contra Aedes aegypti. Cepas locais de F. equiseti (MK371718) e F. proliferatum (MK371715) foram isoladas do solo de Changa Manga Forest, Paquistão, usando o método de isca para insetos. Atividade larvicida de dois Fusarium spp. foi testado contra larvas de quarto ínstar de A. aegypti em laboratório, nas concentrações 105, 106, 107 e 108 conídios / ml. Os valores de LC50 para F. equiseti após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição foram registrados como 3,8x 108, 2,9x107, 2,0x107 e 7,1x106 conídios / ml, respectivamente, enquanto os valores de LC50 para F. proliferatum foram registrados como 1,21x108, 9,6 x107, 4,2x107, 2,6x107 conídios / ml, respectivamente, após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição. Os resultados indicam que entre duas cepas de fungos F. equiseti se mostrou mais eficaz em termos de atividade larvicida do que F. proliferatum contra larvas de A. aegypti.

Diversity of fungi obtained from bats captured in urban forest fragments in Sinop, Mato Grosso, Brazil / Diversidade de fungos em morcegos de fragmentos florestais urbanos de Sinop, Mato Grosso, Brasil

Bats are important for the homeostasis of ecosystems and serve as hosts of various microorganisms including bacteria, viruses, and fungi with pathogenic potential. This study aimed to isolate fungi from biological samples obtained from bats captured in the city of Sinop (state of Mato Grosso, Brazil), where large areas of deforestation exist due to urbanization and agriculture. On the basis of the flow of people and domestic animals, 48 bats were captured in eleven urban forest fragments. The samples were processed and submitted to microbiological cultures, to isolate and to identify the fungal genera. Thirty-four (70.83%) of the captured bats were positive for fungi; 18 (37.5%) and 16 (33.33%) of these bats were female and male, respectively. Penicillium sp., Scopulariopsis sp., Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp., Cryptococcus sp., Trichosporon sp., and Candida sp., which may cause opportunistic infections, were isolated. The bat species with the highest number of fungal isolates was Molossus molossus: 21 isolates (43.8%). According to our results, bats captured in urban forest fragments in Sinop harbor pathogenic fungi, increasing the risk of opportunistic fungal infections in humans and domestic animals.

Os morcegos apresentam grande importância na homeostasia dos ecossistemas e são hospedeiros de uma rica diversidade de micro-organismos como bactérias, vírus e fungos com potencial patogênico. Portanto, este estudo visou isolar fungos presentes em amostras biológicas de morcegos na cidade de Sinop - MT, que possui grandes áreas de desmatamento devido à urbanização e agricultura. Foram capturados 48 morcegos de diferentes espécies, em onze fragmentos florestais urbanos definidos de acordo com fluxo de pessoas e animais domésticos, para obtenção de amostras biológicas. Essas amostras foram processadas e submetidas aos cultivos microbiológicos, para isolamento e identificação dos gêneros dos fungos. Dos 48 morcegos, 34 (70,83%) foram positivos para pelos menos um gênero de fungo, sendo 18 (37,5%) fêmeas e 16 (33,33%) machos, e os gêneros isolados a partir das amostras biológicas foram Penicillium sp., Scopulariopsis sp., Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp., Cryptococcus sp., Trichosporon sp. e Candida sp., que podem ser causadores de infecções oportunistas. Desse total, a espécie que apresentou maior positividade para pelo menos um gênero de fungo foi Molossus molossus com 21 (43,8%). Nossos resultados demonstram que os morcegos capturados nos fragmentos florestais urbanos na cidade de Sinop - MT, podem atuar como agentes veiculadores de fungos com potencial patogênico, aumentando assim o risco de exposição e aquisição de infecções fúngicas oportunistas por pessoas e animais domésticos.

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.

Diversity of fungi obtained from bats captured in urban forest fragments in Sinop, Mato Grosso, Brazil / Diversidade de fungos em morcegos de fragmentos florestais urbanos de Sinop, Mato Grosso, Brasil

Bats are important for the homeostasis of ecosystems and serve as hosts of various microorganisms including bacteria, viruses, and fungi with pathogenic potential. This study aimed to isolate fungi from biological samples obtained from bats captured in the city of Sinop (state of Mato Grosso, Brazil), where large areas of deforestation exist due to urbanization and agriculture. On the basis of the flow of people and domestic animals, 48 bats were captured in eleven urban forest fragments. The samples were processed and submitted to microbiological cultures, to isolate and to identify the fungal genera. Thirty-four (70.83%) of the captured bats were positive for fungi; 18 (37.5%) and 16 (33.33%) of these bats were female and male, respectively. Penicillium sp., Scopulariopsis sp., Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp., Cryptococcus sp., Trichosporon sp., and Candida sp., which may cause opportunistic infections, were isolated. The bat species with the highest number of fungal isolates was Molossus molossus: 21 isolates (43.8%). According to our results, bats captured in urban forest fragments in Sinop harbor pathogenic fungi, increasing the risk of opportunistic fungal infections in humans and domestic animals.(AU)

Os morcegos apresentam grande importância na homeostasia dos ecossistemas e são hospedeiros de uma rica diversidade de micro-organismos como bactérias, vírus e fungos com potencial patogênico. Portanto, este estudo visou isolar fungos presentes em amostras biológicas de morcegos na cidade de Sinop - MT, que possui grandes áreas de desmatamento devido à urbanização e agricultura. Foram capturados 48 morcegos de diferentes espécies, em onze fragmentos florestais urbanos definidos de acordo com fluxo de pessoas e animais domésticos, para obtenção de amostras biológicas. Essas amostras foram processadas e submetidas aos cultivos microbiológicos, para isolamento e identificação dos gêneros dos fungos. Dos 48 morcegos, 34 (70,83%) foram positivos para pelos menos um gênero de fungo, sendo 18 (37,5%) fêmeas e 16 (33,33%) machos, e os gêneros isolados a partir das amostras biológicas foram Penicillium sp., Scopulariopsis sp., Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp., Cryptococcus sp., Trichosporon sp. e Candida sp., que podem ser causadores de infecções oportunistas. Desse total, a espécie que apresentou maior positividade para pelo menos um gênero de fungo foi Molossus molossus com 21 (43,8%). Nossos resultados demonstram que os morcegos capturados nos fragmentos florestais urbanos na cidade de Sinop - MT, podem atuar como agentes veiculadores de fungos com potencial patogênico, aumentando assim o risco de exposição e aquisição de infecções fúngicas oportunistas por pessoas e animais domésticos.(AU)

Diversity of fungi obtained from bats captured in urban forest fragments in Sinop, Mato Grosso, Brazil

Abstract Bats are important for the homeostasis of ecosystems and serve as hosts of various microorganisms including bacteria, viruses, and fungi with pathogenic potential. This study aimed to isolate fungi from biological samples obtained from bats captured in the city of Sinop (state of Mato Grosso, Brazil), where large areas of deforestation exist due to urbanization and agriculture. On the basis of the flow of people and domestic animals, 48 bats were captured in eleven urban forest fragments. The samples were processed and submitted to microbiological cultures, to isolate and to identify the fungal genera. Thirty-four (70.83%) of the captured bats were positive for fungi; 18 (37.5%) and 16 (33.33%) of these bats were female and male, respectively. Penicillium sp., Scopulariopsis sp., Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp., Cryptococcus sp., Trichosporon sp., and Candida sp., which may cause opportunistic infections, were isolated. The bat species with the highest number of fungal isolates was Molossus molossus: 21 isolates (43.8%). According to our results, bats captured in urban forest fragments in Sinop harbor pathogenic fungi, increasing the risk of opportunistic fungal infections in humans and domestic animals.

Resumo Os morcegos apresentam grande importância na homeostasia dos ecossistemas e são hospedeiros de uma rica diversidade de micro-organismos como bactérias, vírus e fungos com potencial patogênico. Portanto, este estudo visou isolar fungos presentes em amostras biológicas de morcegos na cidade de Sinop - MT, que possui grandes áreas de desmatamento devido à urbanização e agricultura. Foram capturados 48 morcegos de diferentes espécies, em onze fragmentos florestais urbanos definidos de acordo com fluxo de pessoas e animais domésticos, para obtenção de amostras biológicas. Essas amostras foram processadas e submetidas aos cultivos microbiológicos, para isolamento e identificação dos gêneros dos fungos. Dos 48 morcegos, 34 (70,83%) foram positivos para pelos menos um gênero de fungo, sendo 18 (37,5%) fêmeas e 16 (33,33%) machos, e os gêneros isolados a partir das amostras biológicas foram Penicillium sp., Scopulariopsis sp., Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp., Cryptococcus sp., Trichosporon sp. e Candida sp., que podem ser causadores de infecções oportunistas. Desse total, a espécie que apresentou maior positividade para pelo menos um gênero de fungo foi Molossus molossus com 21 (43,8%). Nossos resultados demonstram que os morcegos capturados nos fragmentos florestais urbanos na cidade de Sinop - MT, podem atuar como agentes veiculadores de fungos com potencial patogênico, aumentando assim o risco de exposição e aquisição de infecções fúngicas oportunistas por pessoas e animais domésticos.

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.

Rhizosphere bacterial and fungal communities of healthy and wilted pepper (Capsicum annuum L.) in an organic farming system / Comunidades bacterianas e fúngicas da rizosfera de pimentão sadio e murcho(Capsicum annuum L.) em sistema de cultivo orgânico

ABSTRACT: Rhizosphere microorganisms play an important role in the growth and health of plants. Around the world, diverse soil-borne pathogens attack Capsicum annuum causing significant damage and economic losses. This study determined whether the diversity and composition of microbial communities in the rhizosphere soil of C. annuum plants is significantly changed by wilt disease. We used the 16S rRNA gene for bacteria and the internal transcribed spacer region for fungi to characterize the rhizosphere microbiomes of healthy and wilted plants. The most abundant bacterial phyla were Proteobacteria and Gemmatimonadetes, while the most abundant fungal phyla were Ascomycota and Mucoromycota. The bacterial α-diversity did not show significant differences in richness and diversity, but did show a significant difference in evenness and dominance of species. Rare taxa were present in both healthy and wilted conditions with relative abundances < 1%. In the fungi, all evaluated estimators showed a significant reduction in the wilted condition. The β-diversity showed significant differences in the structure of bacterial and fungal communities, which were segregated according to plant health conditions. The same occurred when comparing the alpha and beta diversity of this study based on organic agriculture with that of other studies based on conventional agriculture. We observed a significant difference with estimators analyzed by segregating rhizosphere communities depending on the farming method used. Finally, the differential abundance analysis did not show significant results in the bacterial communities; however, in the fungal communities, Fusarium, Thanatephorus, Rhizopus, Curvularia, Cladosporium, and Alternaria were more abundant in the rhizosphere of wilted than healthy plants. Species from these genera have been previously reported as phytopathogens of several plants, including C. annuum.

RESUMO: Microrganismos na rizosfera desempenham um papel importante no crescimento e saúde das plantas. Em todo o mundo, vários patógenos do solo atacam o Capsicum annuum causando danos significativos e perdas econômicas. Este estudo teve como objetivo determinar se a diversidade e composição das comunidades microbianas no solo da rizosfera de plantas de C. annuum é alterada significativamente pela murcha. Usamos o gene 16S rRNA para bactérias e a região espaçadora transcrita interna para fungos para caracterizar os microbiomas da rizosfera de plantas saudáveis e plantas com murcha. Os filos bacterianos mais abundantes foram Proteobacteria e Gemmatimonadetes, enquanto os filos fúngicos foram Ascomycota e Mucoromycota. A diversidade alfa bacteriana não mostrou diferenças significativas na riqueza e diversidade, mas mostrou uma diferença significativa na uniformidade e dominância das espécies. Táxons raros estavam presentes em condições saudáveis e murchas com abundância relativa < 1%. Em fungos, todos os estimadores avaliados apresentaram redução significativa na condição de murcha. A diversidade beta apresentou diferenças significativas na estrutura das comunidades bacterianas e fúngicas, que foram segregadas de acordo com as condições fitossanitárias. O mesmo aconteceu ao comparar a diversidade alfa e beta deste estudo baseado na agricultura orgânica com a de outros estudos baseados na agricultura convencional. Uma diferença significativa foi observada com os estimadores analisados segregando as comunidades da rizosfera dependendo do método de cultivo utilizado. Por fim, a análise de abundância diferencial não apresentou resultados significativos nas comunidades bacterianas; entretanto, nas comunidades fúngicas, os gêneros Fusarium, Thanatephorus, Rhizopus, Curvularia, Cladosporium e Alternaria foram mais abundantes na rizosfera de plantas murchas do que saudáveis. Várias espécies desses gêneros foram previamente relatadas como fitopatógenos de várias plantas, incluindo C. annuum.

Diversity of fungi obtained from bats captured in urban forest fragments in Sinop, Mato Grosso, Brazil / Diversidade de fungos em morcegos de fragmentos florestais urbanos de Sinop, Mato Grosso, Brasil

Abstract Bats are important for the homeostasis of ecosystems and serve as hosts of various microorganisms including bacteria, viruses, and fungi with pathogenic potential. This study aimed to isolate fungi from biological samples obtained from bats captured in the city of Sinop (state of Mato Grosso, Brazil), where large areas of deforestation exist due to urbanization and agriculture. On the basis of the flow of people and domestic animals, 48 bats were captured in eleven urban forest fragments. The samples were processed and submitted to microbiological cultures, to isolate and to identify the fungal genera. Thirty-four (70.83%) of the captured bats were positive for fungi; 18 (37.5%) and 16 (33.33%) of these bats were female and male, respectively. Penicillium sp., Scopulariopsis sp., Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp., Cryptococcus sp., Trichosporon sp., and Candida sp., which may cause opportunistic infections, were isolated. The bat species with the highest number of fungal isolates was Molossus molossus: 21 isolates (43.8%). According to our results, bats captured in urban forest fragments in Sinop harbor pathogenic fungi, increasing the risk of opportunistic fungal infections in humans and domestic animals.

Resumo Os morcegos apresentam grande importância na homeostasia dos ecossistemas e são hospedeiros de uma rica diversidade de micro-organismos como bactérias, vírus e fungos com potencial patogênico. Portanto, este estudo visou isolar fungos presentes em amostras biológicas de morcegos na cidade de Sinop - MT, que possui grandes áreas de desmatamento devido à urbanização e agricultura. Foram capturados 48 morcegos de diferentes espécies, em onze fragmentos florestais urbanos definidos de acordo com fluxo de pessoas e animais domésticos, para obtenção de amostras biológicas. Essas amostras foram processadas e submetidas aos cultivos microbiológicos, para isolamento e identificação dos gêneros dos fungos. Dos 48 morcegos, 34 (70,83%) foram positivos para pelos menos um gênero de fungo, sendo 18 (37,5%) fêmeas e 16 (33,33%) machos, e os gêneros isolados a partir das amostras biológicas foram Penicillium sp., Scopulariopsis sp., Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp., Cryptococcus sp., Trichosporon sp. e Candida sp., que podem ser causadores de infecções oportunistas. Desse total, a espécie que apresentou maior positividade para pelo menos um gênero de fungo foi Molossus molossus com 21 (43,8%). Nossos resultados demonstram que os morcegos capturados nos fragmentos florestais urbanos na cidade de Sinop - MT, podem atuar como agentes veiculadores de fungos com potencial patogênico, aumentando assim o risco de exposição e aquisição de infecções fúngicas oportunistas por pessoas e animais domésticos.

Crescimentos de fungos produtores de micotoxinas em grãos de amendoim / Growths of mycotoxin-producing fungi on peanut grains

O amendoim (Arachis hypogaea L.) é uma oleaginosa com alto valor energético e nutricional, servindo de substrato ideal para o crescimento de fungos durante o processo de colheita, estocagem e processamento dos grãos. As micotoxinas são originadas a partir do metabolismo secundário de fungos toxigênicos; quando essas toxinas são ingeridas, podem causar efeitos tóxicos em humanos e animais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a contaminação fúngica em amostras de grãos de amendoim disponíveis para o consumo humano. Foram analisadas amostras de amendoim torrado na vagem, amendoim cru (in natura) e amendoim torrado sem a vagem. A metodologia utilizada foi o método de plaqueamento direto em placas de Petri, contendo o meio cultura Sabouraud Dextrose Ágar (SDA). Porções de 40 grãos de amendoim de cada amostra foram utilizadas para o teste. Os resultados obtidos foram expressos em quantidade de grãos que apresentaram crescimento fúngico em porcentagem. Para identificação ao nível do género das colônias fúngicas isoladas, foi efetuada uma observação microscópica das suas estruturas morfológicas. Em todas as amostras estudadas ocorreram o crescimento de fungos potencialmente micotoxigênicos. Os grãos de amendoim cru (in natura) sem a vagem foram os mais contaminados por fungos como Aspergillus sp. (20%), Alternaria sp. (13,1%), Penicillium sp. (13,3%) e Fusarium sp. (23,3%) quando comparados com os grãos torrados. A presença desses fungos nas amostras de amendoim indica a possibilidade de desenvolvimento de micotoxinas potencialmente tóxicas para o humano. O processo de torrefação inibe o crescimento de determinadas espécies de fungos micotoxigênicos.(AU)

Peanut is an oilseed with high energy and nutritional value, serving as an ideal substrate for the growth of fungi during the process of harvesting, storing and processing the grains. Mycotoxins originate from the secondary metabolism of toxigenic fungi; when ingested, they can cause toxic effects in humans and animals. The objective of this work was to evaluate the fungal contamination in samples of peanut grains available for human consumption. The methodology used was the direct plating method in Petri dishes containing Sabouraud Dextrose Agar (SDA) culture. Portions of 40 peanut kernels from the samples were immersed in a 0.4% sodium hypochlorite solution for two minutes for surface disinfection, then rinsed once in distilled water. Incubation was carried out at room temperature for 7 days and the results were expressed as the amount of grains that showed fungal growth in percentage. To identify the colonies of isolated filamentous fungi at the genus level, a microscopic observation of their morphological structures was carried out, which consists of removing a sample from the edge of the colony and placing it in a drop of cotton blue (1g/L in lactic acid 88%), between slide and coverslip. Potentially toxigenic fungi were identified: Aspergillus sp., Rhizopus sp., Alternaria sp., Penicillium sp. and Fusarium sp. The presence of these fungi in peanut samples indicates the possibility of development of mycotoxins potentially toxic to humans. The roasting process may not be sufficient to destroy some mycotoxins.(AU)

Microorganisms from corn stigma with biocontrol potential of Fusarium verticillioides / Microrganismos do estigma do milho com potencial de biocontrole de Fusarium verticillioides

The mycotoxigenic fungus Fusarium verticillioides is the primary maize pathogen and causes the maize stalk and ear rot diseases with significant economic losses. Furthermore, the excessive use of fungicides to control F. verticillioides constitutes threats to the environment and human health. Thus, sustainable alternatives such as biological control are needed to minimize the hazards associated with the current method. Although much is known about the vulnerability of the maize silks as a gateway for several fungal pathogens invading the developing grains, studies on the chemical properties of silk extracts and their resident microbiota are scarce. This study isolated and characterized bacteria and fungi that colonize the maize stigma to assess new potential biocontrol agents. The samples were collected from maize fields in the Brazilian localities of Sete Lagoas-MG, Sidrolândia-MS, Sertaneja-PR, and Goiânia-GO. One hundred sixty-seven microorganisms were isolated, 46% endophytic and 54% epiphytic. First, the antagonist activity was evaluated by the agar disc diffusion method performed in triplicate, and 83% of the isolates showed antagonist activity against F. verticillioides. Then, the 42 most efficient isolates were identified based on the partial sequencing of the bacterial 16S rRNA gene and fungi ITS region. The bacteria belong to the genera Bacillus (57.1%), Burkholderia (23.8%), Achromobacter (7.1%), Pseudomonas (2.4%), and Serratia (2.4%), while the fungi are Penicillium (2.4%), Candida (2.4), and Aspergillus (2.4%). The results showed that microorganisms from maize stigma might represent new promising agents for F. verticillioides control.

O fungo micotoxigênico Fusarium verticillioides é o principal patógeno do milho e causa doenças do colmo e da podridão da espiga com perdas econômicas significativas. Além disso, o uso excessivo de fungicidas no controle de F. verticillioides constitui uma ameaça ao meio ambiente e à saúde humana. Assim, alternativas sustentáveis, como o controle biológico, são necessárias para minimizar os riscos associados ao método atual. Este estudo isolou e caracterizou bactérias e fungos que colonizam o estigma do milho para avaliar novos agentes de biocontrole em potencial. As amostras foram coletadas em campos de milho nas localidades brasileiras de Sete Lagoas-MG, Sidrolândia-MS, Sertaneja-PR e Goiânia-GO. Cento e sessenta e sete microrganismos foram isolados, 46% endofíticos e 54% epifíticos. O teste de antagonismo empregando a técnica de disco de difusão em meio sólido, mostrou que 83% dos isolados apresentaram atividade antagonista contra F. verticillioides. Em seguida, 42 isolados mais eficientes foram identificados a partir do sequenciamento parcial do gene 16S rRNA bacteriano e da região ITS de fungos. Os isolados bacterianos pertencem ao gênero Bacillus (57,1%), Burkholderia (23,8%), Achromobacter (7,1%), Pseudomonas (2,4%) e Serratia (2,4%), enquanto os fungos são Penicillium (2,4%), Candida (2.4), e Aspergillus (2,4%). Os resultados mostraram que microrganismos do estigma do milho podem representar novos agentes promissores para o controle de F. verticillioides.

The relationship between Fusarium head blight traits, thousand-kernel weight, and yield in winter wheat

Factors influencing Fusarium head blight (FHB) occurrence and yield losses in winter wheat have extensively been studied through the years; however, reports on the relationship between FHB traits and yield are conflicting. In addition, studies neglected the relationship between FHB traits and thousand-kernel weight (TKW). This study evaluated the variability in the relationship between FHB traits, TKW, and yield under field conditions, using 40 commercial winter wheat cultivars differing in resistance/susceptibility to FHB. In general, the FHB index had greater relation to yield, while Fusarium-damaged kernels (FDK) was more related to TKW. The relationship between yield, TKW, FHB index, and FDK was also determined by resistance/susceptibility of winter wheat cultivars. Fusarium-damaged kernels influenced yield more in moderately resistant (R2 = 43 %) than in susceptible/moderately susceptible cultivars (R2 = 27 %). The influence of the FHB index on TKW was weak (R2 = 9 %) in susceptible/moderately susceptible cultivars and in moderately resistant ones (R2 = 1 %). The potential to predict TKW from yield under pathogen pressure was limited due to the moderate-to-positive correlation between yield and TKW (r = 0.349, p < 0.001). This study provides insights into factors that influence TKW under FHB pathogen pressure and gives direction to more efficient and reliable investigations on grain resistance toward FHB.(AU)

Plant metabolite 5-pentadecyl resorcinol is produced by the Amazonian fungus Penicillium sclerotiorum LM 5679

Abstract Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.

Resumo Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).

Plant metabolite 5-pentadecyl resorcinol is produced by the Amazonian fungus Penicillium sclerotiorum LM 5679 / O metabólito vegetal 5-pentadecil resorcinol é produzido pelo fungo amazônico Penicillium sclerotiorum LM 5679

Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.

Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).

Diversity of entomopathogenic fungi from soils of eucalyptus and soybean crops and natural forest areas / Diversidade de fungos entomopatogênicos em solos de culturas de eucalipto e soja e área de mata nativa

Soils present high fungal diversity, including entomopathogenic species. These fungi are used in pest control, providing easy production, multiplication, application, and dispersion in the field. The objective of the present study was to evaluate entomopathogenic fungal diversity in soils from eucalyptus and soybean crops and natural forest areas. These fungi were isolated using the "Bait Method" with Tenebrio molitor (Linnaeus, 1758) (Coleoptera: Tenebrionidae) larvae from 10 soil samples per area, collected at 10 cm deep in a zig-zag pattern. The isolated entomopathogenic fungi were cultivated in Petri dishes using PDA medium and their mycelia separated after seven days of incubation in a BOD-type chamber. Species of Aspergillus, Beauveria, Cordyceps, Fusarium, Metarhizium, Penicillium and Purpureocillium were identified. The "Bait Method" with T. molitor larvae is efficient to isolate entomopathogenic fungi with higher diversity from soils of the natural forest than the cultivated area.

A diversidade de fungos, incluindo espécies entomopatogênicas, é alta nos solos. Esses fungos são utilizados no manejo de pragas com facilidade de produção, multiplicação, aplicação e dispersão no campo. O objetivo foi avaliar a diversidade de fungos entomopatogênicos em solos de culturas de eucalipto e soja e áreas de mata nativa. Fungos entomopatogênicos foram isolados pelo "Bait Method" com larvas de Tenebrio molitor (Linnaeus, 1758) (Coleoptera: Tenebrionidae) de 10 amostras de solo por área, coletadas a 10 cm de profundidade em zig-zag. Os fungos isolados foram cultivados em três placas de Petri em meio BDA e seus micélios separados após sete dias de incubação em câmara tipo BOD. Fungos dos gêneros Aspergillus, Beauveria, Cordyceps, Fusarium, Metarhizium, Penicillium e Purpureocillium foram identificados. O "Bait Method" com larvas de T. molitor é eficiente para isolar fungos entomopatogênicos com maior diversidade em solos de área de mata nativa que naqueles com culturas de eucalipto e soja.