Leveduras para controle da helmintosporiose em milho (Zea mays)

Abstract

A Helmintosporiose causada pelo fungo Exserohilum turcicum (Pass.) Leonard & Suggs é uma doença recorrente na cultura do milho. O patógeno provoca manchas foliares que resultam em perdas significativas na produção em muitos países. O uso de agroquímicos é a principal medida para o manejo desta doença. Entretanto, pesquisas recentes apontam que o uso de leveduras como agentes de biocontrole poderiam reduzir a severidade da doença em distintos patossistemas. Apesar de existir uma grande diversidade de leveduras, os principais estudos descrevem o efeito antagonista e elicitor da Saccharomyces cerevisiae como principal agente de biocontrole. O presente estudo tem por objetivo avaliar o potencial de diferentes leveduras para o controle da Helmintosporiose na cultura de milho. Foram testadas 19 leveduras de diversas fontes de isolamento e verificado o efeito destas sobre a severidade da doença. Avaliou-se o efeito das leveduras no diâmetro do micélio do fungo in vitro, na germinação de conídios e formação de apressórios in vivo, assim como foram avaliados mecanismos de defesa das plantas de milho tratados com a suspensão de células de levedura. Entre os isolados selecionados, as leveduras 181 e i6 se destacaram, reduzindo a severidade da doença em média de 70 e 58,5%, respectivamente, quando aplicadas 3 dias antes da inoculação das plantas. As leveduras diminuíram o tamanho médio da colônia do fitopatógeno in vitro, mas não produziram compostos voláteis com efeito antimicrobiano. A redução na germinação de conídios foi significativa apenas para a levedura 181. Por outro lado, ambas as leveduras 181 e i6 diminuíram drasticamente a formação de apressórios simples e duplos nos conídios germinados de E. turcicum sobre as folhas de milho. Quanto a alterações metabólicas, a levedura 181 provocou aumento no teor de proteínas totais e na atividade da fenilalanina amônia-liase em plantas tratadas. Dessa maneira, conclui-se que as leveduras 181 e i6 possuem potencial como agentes de biocontrole da Helmintosporiose, atuando como antagonistas e possivelmente como indutoras de mecanismos de resistência em plantas de milho.

Abstract : Northern Leaf Blight (NLB) is a recurrent disease in corn crop caused by the fungus Exserohilum turcicum (Pass.) Leonard & Suggs. This fungus causes foliar lesions that result in significant losses in production in many countries. The use of agrochemicals is the main measure for the disease management. However, recent studies show that the use of yeast strains as biocontrol agents can promote a reduction in disease severity in several pathological systems. Although there is a great diversity of yeast strains, these studies describe the antagonistic and elicitor effect of Saccharomyces cerevisiae as a main bio control agent. This study aims to evaluate the potential of different yeast strains for the control of NLB in maize. A total of 19 strains isolated from different sources were tested for disease assessment. The effect of yeast strains over the diameter of fungal mycelium was evaluated in vitro, and conidia germination / appressorium formation was evaluated in vivo, and defense mechanisms induced in maize plants treated with yeast cells suspensions were also determined. Among the selected isolates, strain 181 and i6 reduced disease severity on average 70 and 58.5%, respectively, when applied 3 days before inoculation of the plants. These strains decreased significantly the mean size of the pathogen colony in vitro, but did not produce volatile compounds with antimicrobial effect. A reduction in the germination of conidia was observed by strain 181. On the other hand, both yeast 181 and 16 decreased drastically the formation of single and double appressoria of E. turcicum germinated conidia on corn leaves. As for metabolic alteration, strain 181 caused increase of total protein content and activity of phenylalanine ammonia-lyase in treated plants. Thus, that strains 181 and i6 have potential as biocontrol agents of NLB, acting as antagonists and possibly as inducers of resistance mechanisms in corn plants.