Cultivable cellulolytic fungi isolated from the gut of Amazonian aquatic insects / Fungos celulolíticos cultiváveis isolados do intestino de insetos aquáticos da Amazônia

Filamentous fungi have been targeted by bioprospecting studies because they are effective producers of extracellular enzymes that can potentially be used by the bioindustry. In this study, we isolated filamentous fungi from the guts of Amazonian aquatic insect larvae to evaluate their cellulolytic activity. We collected 69 larvae of shredder insects of three genera: Phylloicus (Trichoptera: Calamoceratidae), Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) and Stenochironomus (Diptera: Chironomidae) in ten streams from a protected area in the central Brazilian Amazon. Production of mycelia was elaborated in PDA (Potato Dextrose Agar) medium. The isolates were transferred to a synthetic medium with carboxymethyl cellulose, and Congo red was used to determine the enzymatic index. The hydrolysis halo, indicating the production of cellulases, was observed in 175 fungal isolates (70% of the total), of which 25 had an enzymatic index 2.0 and belonged to seven fungal genera. The fungal taxa Cladosporium, Gliocephalotrichum, Penicillium, Pestalotiopsis, Talaromyces, Trichoderma and Umbelopsis were isolated from guts of Phylloicus, Triplectides and Stenochironomus, which are traditionally used in biotechnological applications. Our results indicate the cellulolytic potential of fungi associated with the guts of aquatic Amazonian insects.(AU)

Fungos filamentosos tem sido alvo de estudos de bioprospecção devido à sua grande eficiencia em produzir enzimas extracelulares, as quais tem grande potencial para uso em bioindústrias. Neste estudo, fungos filamentosos foram isolados do intestino de larvas de insetos aquáticos da Amazônia, para avaliar sua atividade celulolítica. Foram coletadas 69 larvas de insetos aquáticos fragmentadores de três gêneros: Phylloicus (Trichoptera: Calamoceratidae), Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) e Stenochironomus (Diptera: Chironomidae) em dez igarapés de uma área protegida na Amazônia central brasileira. O crescimento dos fungos isolados foi feito em meio de cultura Ágar Batata Dextrose (BDA). Os isolados fúngicos foram transferidos para o meio sintético com Carboximetil celulose e utilizou-se vermelho Congo para determinar o índice enzimático. O halo de hidrólise, indicando a produção de celulases, foi observado em 175 isolados fúngicos (70% do total), dos quais 25 tiveram um índice enzimático 2,0 e pertencem a sete gêneros fúngicos. Os táxons fúngicos Cladosporium, Gliocephalotrichum, Penicillium, Pestalotiopsis, Talaromyces, Trichoderma e Umbelopsis foram isolados dos intestinos das larvas de Phylloicus, Triplectides e Stenochironomus e são tradicionalmente utilizados em aplicações biotecnológicas. Os resultados indicam um potencial celulolítco destes fungos associados ao intestino de insetos aquáticos amazônicos.(AU)

Inhibition of symbiote fungus of the leaf cutter ant Atta sexdens by secondary metabolites from the bacterium Xenorhabdus szentirmaii associated with entomopathogenic nematodes / Inibição do fungo simbionte da formiga-cortadeira Atta sexdens por metabólitos secundários da bactéria Xenorhabdus szentirmaii associada a nematoides entomopatogênicos

Leaf-cutter ants (Hymenoptera: Formicidae) have evolved as dominant herbivores on the American continent. These social insects remove the leaves of economically important plant species to maintain their colony's food reserves, the symbiotic fungus Leucocoprinus gongylophorus, a basidiomycete. Such fungus can be used for applications of fungicide molecules from metabolites generated by symbiont bacteria (Xenorhabdus and Photorhabdus) from entomopathogenic nematodes (Steinernema and Heterorhabditis). Through isolation and multiplication in tryptic soy broth (TSB) medium of the bacteria Xenorhabdus szentirmaii isolated PAM 25, we conducted laboratorial tests using treatments with 10, 25, and 50% of the metabolites obtained in the sixth day of cultivation. The treatments were centrifuged and filtered to generate a supernatant, which was diluted in potato + dextrose + agar (PDA), to verify the consequences of exposure to the fungus L. gongylophorus in Petri dishes. To confirm metabolite efficiency, the control treatments in PDA only and mixed (PDA+TSB) media were conducted simultaneously for 14 days. We observed total inhibition of the symbiont fungus in both the 25 and 50% dilutions during the first days of the tests. Our results support that these metabolites have inhibitory effect on the development of symbiont fungus of leaf-cutter ants.(AU)

As formigas-cortadeiras (Hymenoptera: Formicidae) evoluíram estabelecendo-se no continente americano como herbívoros dominantes. Esses insetos sociais praticam a desfolha de espécies vegetais de interesse econômico, com a finalidade de manter a reserva alimentar da colônia, o fungo simbionte Leucocoprinus gongylophorus, um basidiomiceto. Tal fungo pode ser alvo de aplicações de moléculas fungicidas encontradas em metabólitos gerados por bactérias simbiontes (Xenorhabdus e Photorhabdus) de nematoides entomopatogênicos (Steinernema e Heterorhabditis). Por meio do isolamento e da multiplicação em meio caldo triptona de soja (TSB) da bactéria Xenorhabdus szentirmaii (isolado PAM 25), foram realizados testes laboratoriais com tratamentos contendo 10, 25 e 50% do metabólito obtido no sexto dia de cultivo. Para tanto, o metabólito foi centrifugado e filtrado, gerando um sobrenadante, o qual foi diluído em batata + dextrose + ágar (BDA), para verificar as consequências da exposição do fungo L. gongylophorus em placas de Petri. Os tratamentos de controle apenas com meio BDA e misto (BDA + TSB) também foram conduzidos simultaneamente por 14 dias, a fim de confirmar a eficiência dos metabólitos. Tanto na diluição de 25 e 50% houve total inibição do fungo simbionte já nos primeiros dias da condução dos testes. Diante dos resultados obtidos, pode-se afirmar que os metabólitos são a causa do efeito inibitório do desenvolvimento do fungo simbionte das formigas-cortadeiras.(AU)

Inhibition of symbiote fungus of the leaf cutter ant Atta sexdens by secondary metabolites from the bacterium Xenorhabdus szentirmaii associated with entomopathogenic nematodes / Inibição do fungo simbionte da formiga-cortadeira Atta sexdens por metabólitos secundários da bactéria Xenorhabdus szentirmaii associada a nematoides entomopatogênicos

Leaf-cutter ants (Hymenoptera: Formicidae) have evolved as dominant herbivores on the American continent. These social insects remove the leaves of economically important plant species to maintain their colony's food reserves, the symbiotic fungus Leucocoprinus gongylophorus, a basidiomycete. Such fungus can be used for applications of fungicide molecules from metabolites generated by symbiont bacteria (Xenorhabdus and Photorhabdus) from entomopathogenic nematodes (Steinernema and Heterorhabditis). Through isolation and multiplication in tryptic soy broth (TSB) medium of the bacteria Xenorhabdus szentirmaii isolated PAM 25, we conducted laboratorial tests using treatments with 10, 25, and 50% of the metabolites obtained in the sixth day of cultivation. The treatments were centrifuged and filtered to generate a supernatant, which was diluted in potato + dextrose + agar (PDA), to verify the consequences of exposure to the fungus L. gongylophorus in Petri dishes. To confirm metabolite efficiency, the control treatments in PDA only and mixed (PDA+TSB) media were conducted simultaneously for 14 days. We observed total inhibition of the symbiont fungus in both the 25 and 50% dilutions during the first days of the tests. Our results support that these metabolites have inhibitory effect on the development of symbiont fungus of leaf-cutter ants.(AU)

As formigas-cortadeiras (Hymenoptera: Formicidae) evoluíram estabelecendo-se no continente americano como herbívoros dominantes. Esses insetos sociais praticam a desfolha de espécies vegetais de interesse econômico, com a finalidade de manter a reserva alimentar da colônia, o fungo simbionte Leucocoprinus gongylophorus, um basidiomiceto. Tal fungo pode ser alvo de aplicações de moléculas fungicidas encontradas em metabólitos gerados por bactérias simbiontes (Xenorhabdus e Photorhabdus) de nematoides entomopatogênicos (Steinernema e Heterorhabditis). Por meio do isolamento e da multiplicação em meio caldo triptona de soja (TSB) da bactéria Xenorhabdus szentirmaii (isolado PAM 25), foram realizados testes laboratoriais com tratamentos contendo 10, 25 e 50% do metabólito obtido no sexto dia de cultivo. Para tanto, o metabólito foi centrifugado e filtrado, gerando um sobrenadante, o qual foi diluído em batata + dextrose + ágar (BDA), para verificar as consequências da exposição do fungo L. gongylophorus em placas de Petri. Os tratamentos de controle apenas com meio BDA e misto (BDA + TSB) também foram conduzidos simultaneamente por 14 dias, a fim de confirmar a eficiência dos metabólitos. Tanto na diluição de 25 e 50% houve total inibição do fungo simbionte já nos primeiros dias da condução dos testes. Diante dos resultados obtidos, pode-se afirmar que os metabólitos são a causa do efeito inibitório do desenvolvimento do fungo simbionte das formigas-cortadeiras.(AU)

Agronomical performance of potato (Solanum tuberosum L.) cv. 'Unica' under inoculation with native rhizobacteria and application of acetyl salicylic acid / Desempenho agronômico da batata (Solanum tuberosum L.) cv. 'Unica' sob inoculação com rhizobacterias nativas e aplicação de ácido acetil salicílico

Peru is center of origin of potato and its wild relatives, so it is convenient to develop new technologies of agronomical management with less impact on the ecosystem, as in the use of pesticides and chemical fertilizers in potato is increasing in developing countries. The objective of the work was to evaluate the agronomic performance of potato cv. 'Unica' under inoculation with PGPR rhizobacteria isolated from the rhizosphere of Andean potatoes and on the effect of the application of acetylsalicylic acid in field conditions of the Peruvian coast. Inoculation of four bacterial isolates were evaluated: Bacillus simplex B13, Bacillus amyloliquefaciens Bac 15Mb, Azotobacter sp. Azo 16M2 and Pantoea sp. DZ22, as well as a dose of 0.4 mM acetyl salicylic acid as promoter treatments for plant growth versus a control with no inoculation. A randomized complete block design was used in a sandy loam class soil, slightly alkaline, with low organic content and free of salts. There was a relative humidity between 54 and 71%, while the average air temperatures ranged between 13 and 21 ºC in San Vicente de Cañete, Lima (coordinates UTM 18L3540788550372). Inoculated plants with bacterial strains at sowing time and control were evaluated at flowering in plots of 40 plants with three replications for several physiological and productive parameters. Means were separated statistically through Duncan's multiple range test and processed with Infostat software. Inoculation with strain Azotobacter sp. Azo 16M2, showed significant differences (p<0.05) with respect to control without inoculation, increasing tuber yield and commercial tuber weight per hectare and with less damage by the leafminer fly (Liriomyza huidobrensis) vis-à-vis the control. Also application of acetyl salicylic acid showed higher percentage of inflorescences (p<0.05) compared to the control, while statistical differences were not found between bacterial strains...

Peru é o centro de origem da batata e seus parentes silvestres, por isso é conveniente desenvolver novas tecnologias de gestão agronômica com menor impacto no ecossistema, como o uso de pesticidas e fertilizantes químicos em batata está aumentando nos países em desenvolvimento. O objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho agronômico da cv. 'Unica' sob inoculação com rizobactérias PGPR isoladas da rizosfera de batata andina e pelo efeito da aplicação de ácido acetilsalicílico nas condições de campo da costa peruana. Avaliou-se a inoculação de quatro isolados bacterianos: Bacillus simplex B13, B. amyloliquefaciens Bac 15Mb, Azotobacter sp. Azo 16M2 e Pantoea sp. DZ22 bem como uma dose de 0,4 mM de ácido acetilsalicílico como promotores de tratamentos para o crescimento das plantas versus um controle sem inoculação. Utilizou-se um delineamento em blocos casualizados, em um solo franco-arenoso,  ligeiramente alcalino, de baixo conteúdo orgânico e livre de sais. O clima durante o ensaio apresentou uma umidade relativa entre 54 e 71%, temperaturas médias entre 13 e 21 ºC em San Vicente de Cañete, Lima (coordenadas UTM  18L3540788550372). As plantas foram inoculadas com estirpes bacterianas no momento da semeadura e na floração e os tratamentos foram avaliados em parcelas de 40 plantas com três repetições para diversos parâmetros fisiológicos e produtivos. Os dados foram analisados estatisticamente através do teste de Duncan e processados com o software Infostat. A inoculação com a estirpe Azo 16M2, apresentou diferenças significativas (p<0,05) em relação ao controle sem inoculação, aumentando a produção de tubérculos e o peso comercial de tubérculos por hectare e com menor dano pela mosca minadora (Liriomyza huidobrensis) em relação ao controle. Também a aplicação de ácido acetilsalicílico apresentou maior porcentagem de inflorescências (p<0,05) em relação ao controle, enquanto que diferenças estatísticas não foram encontradas entre...

Agronomical performance of potato (Solanum tuberosum L.) cv. 'Unica' under inoculation with native rhizobacteria and application of acetyl salicylic acid / Desempenho agronômico da batata (Solanum tuberosum L.) cv. 'Unica' sob inoculação com rhizobacterias nativas e aplicação de ácido acetil salicílico

Peru is center of origin of potato and its wild relatives, so it is convenient to develop new technologies of agronomical management with less impact on the ecosystem, as in the use of pesticides and chemical fertilizers in potato is increasing in developing countries. The objective of the work was to evaluate the agronomic performance of potato cv. 'Unica' under inoculation with PGPR rhizobacteria isolated from the rhizosphere of Andean potatoes and on the effect of the application of acetylsalicylic acid in field conditions of the Peruvian coast. Inoculation of four bacterial isolates were evaluated: Bacillus simplex B13, Bacillus amyloliquefaciens Bac 15Mb, Azotobacter sp. Azo 16M2 and Pantoea sp. DZ22, as well as a dose of 0.4 mM acetyl salicylic acid as promoter treatments for plant growth versus a control with no inoculation. A randomized complete block design was used in a sandy loam class soil, slightly alkaline, with low organic content and free of salts. There was a relative humidity between 54 and 71%, while the average air temperatures ranged between 13 and 21 ºC in San Vicente de Cañete, Lima (coordinates UTM 18L3540788550372). Inoculated plants with bacterial strains at sowing time and control were evaluated at flowering in plots of 40 plants with three replications for several physiological and productive parameters. Means were separated statistically through Duncan's multiple range test and processed with Infostat software. Inoculation with strain Azotobacter sp. Azo 16M2, showed significant differences (p<0.05) with respect to control without inoculation, increasing tuber yield and commercial tuber weight per hectare and with less damage by the leafminer fly (Liriomyza huidobrensis) vis-à-vis the control. Also application of acetyl salicylic acid showed higher percentage of inflorescences (p<0.05) compared to the control, while statistical differences were not found between bacterial strains...(AU)

Peru é o centro de origem da batata e seus parentes silvestres, por isso é conveniente desenvolver novas tecnologias de gestão agronômica com menor impacto no ecossistema, como o uso de pesticidas e fertilizantes químicos em batata está aumentando nos países em desenvolvimento. O objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho agronômico da cv. 'Unica' sob inoculação com rizobactérias PGPR isoladas da rizosfera de batata andina e pelo efeito da aplicação de ácido acetilsalicílico nas condições de campo da costa peruana. Avaliou-se a inoculação de quatro isolados bacterianos: Bacillus simplex B13, B. amyloliquefaciens Bac 15Mb, Azotobacter sp. Azo 16M2 e Pantoea sp. DZ22 bem como uma dose de 0,4 mM de ácido acetilsalicílico como promotores de tratamentos para o crescimento das plantas versus um controle sem inoculação. Utilizou-se um delineamento em blocos casualizados, em um solo franco-arenoso,  ligeiramente alcalino, de baixo conteúdo orgânico e livre de sais. O clima durante o ensaio apresentou uma umidade relativa entre 54 e 71%, temperaturas médias entre 13 e 21 ºC em San Vicente de Cañete, Lima (coordenadas UTM  18L3540788550372). As plantas foram inoculadas com estirpes bacterianas no momento da semeadura e na floração e os tratamentos foram avaliados em parcelas de 40 plantas com três repetições para diversos parâmetros fisiológicos e produtivos. Os dados foram analisados estatisticamente através do teste de Duncan e processados com o software Infostat. A inoculação com a estirpe Azo 16M2, apresentou diferenças significativas (p<0,05) em relação ao controle sem inoculação, aumentando a produção de tubérculos e o peso comercial de tubérculos por hectare e com menor dano pela mosca minadora (Liriomyza huidobrensis) em relação ao controle. Também a aplicação de ácido acetilsalicílico apresentou maior porcentagem de inflorescências (p<0,05) em relação ao controle, enquanto que diferenças estatísticas não foram encontradas entre...(AU)

Biological control of potato black scurf by rhizosphere associated bacteria

The present work was carried out to study the potential of plant rhizosphere associated bacteria for the biocontrol of potato black scurf disease caused by Rhizoctonia solani Khun AG-3. A total of twenty-eight bacteria isolated from diseased and healthy potato plants grown in the soil of Naran and Faisalabad, Pakistan were evaluated for their antagonistic potential. Nine bacterial strains were found to be antagonistic in vitro, reduced the fungal growth and caused the lysis of sclerotia of R. solani in dual culture assay as well as in extracellular metabolite efficacy test. The selected antagonistic strains were further tested for the production and efficacy of volatile and diffusible antibiotics, lytic enzymes and siderophores against R. solani. Selected antagonistic bacteria were also characterized for growth promoting attributes i.e., phosphate solubilization, nitrogen fixation and indole acetic acid production. Biocontrol efficacy and percent yield increase by these antagonists was estimated in greenhouse experiment. Statistical analysis showed that two Pseudomonas spp. StT2 and StS3 were the most effective with 65.1 and 73.9 percent biocontrol efficacy, as well as 87.3 and 98.3 percent yield increase, respectively. Potential antagonistic bacterial strain StS3 showed maximum homology to Pseudomonas sp. as determined by 16S rRNA gene sequencing. These results suggest that bacterial isolates StS3 and StT2 have excellent potential to be used as effective biocontrol agents promoting plant growth with reduced disease incidence.