Selection of phytotoxin producing rhizobacteria

In order to select phytotoxin producing rhizobacteria to control weed plants, twenty five bacterial strains previously isolated from the rhizospheres of various plants were grown in a liquid medium and, after cell removal by centrifugation, the liquid phases were freeze-dried and the products were extracted with ethyl acetate/methanol. The extracts were concentrated to dryness under vacuum and dissolved in water and sucrose solution to be submitted to in vitro assays of lettuce (Lactuca sativa L.) seed germination and wheat (Triticum aestivum L.) coleoptile growth. Although most samples affected coleoptile growth, only those from four strains reduced lettuce seed germination. Two strains of Bacillus cereus, one strain of B. pumilus and one of Stenotrophoonas altophilia were the most promising microorganisms for producing phytotoxin and, consequently, for the development of new weed control products.

Com o objetivo de selecionar rizobactérias produtoras de fitotoxinas para uso no controle de plantas daninhas, vinte e cinco isolados bacterianos previamente obtidos das rizosferas de diferentes plantas foram cultivados em meio líquido e, após remoção das células por centrifugação, as fases líquidas foram liofilizadas e os resíduos obtidos foram submetidos à extração com acetato de etila/metanol. Os extratos foram concentrados sob vácuo até secura e dissolvidos em água e solução de sacarose para serem submetidos a testes in vitro de germinação de sementes de alface (Lactuca sativa L.) e de crescimento de coleóptilos de trigo (Triticum aestivum L.). Embora a maior parte das amostras tenha desfavorecido o crescimento dos coleóptilos de trigo, somente as provenientes de quatro isolados reduziram a germinação das sementes de alface. Dois isolados de Bacillus cereus, um isolado de B. pumilus e um de Stenotrophomonas maltophilia foram os microrganismos mais promissores para a produção de fitotoxinas, com possibilidade de uso no desenvolvimento de novos produtos para o controle de plantas daninhas.

Comparison of methodologies for conidia production by Alternaria alternata from citrus / Comparação de metodologias para produção de conídios por Alternaria alternata do citros

Conidia production is a problem in the study of Alternaria alternata from citrus. Thus, this study aimed to compare existing methodologies for conidial production of A. alternata isolated from Ponkan tangerine (2 isolates), Cravo lemon (1 isolate), Pêra orange (2 isolates) and Murcott tangor (1 isolate). The methodologies used were conidia production with 12 and 24 hours under white fluorescent light, evaluation with 24 and 48 hours after applying fungal mycelium stress technique, cold stress followed by injury of mycelium and evaluation with 24 hours, using healthy vegetable tissue and the use of black fluorescent near ultraviolet (NUV) lamp. Satisfactory result was obtained with A. alternata isolate from Murcott tangor, with the production of 2.8 x 10(5) conidia mL-1, when fungal mycelium was stressed (Petri dish with 66.66 percent of fungi growth) and subsequently 24 h of growth. The use of white light (24 h) and black fluorescent NUV lamp also induced expressive conidia production by one isolate of Ponkan tangerine, which produced 17.2 x 10(5) and 10.1 x 10(5) conidia mL-1 and another of Murcott tangor, which produced 13.9 x 10(5) and 10.1 x 10(5) conidia mL-1, respectively. The remaining methodologies analyzed in this study were not able to induce conidia production in satisfactory quantity. The use of both mycelium stress technique and white light (24 h) and black fluorescent NUV lamp allowed the production of enough quantities of conidia to be used in vitro (detection of fungitoxic substances)and in vivo (pathogenicity test)assays, respectively.

A produção de conídios consiste em problema no estudo de Alternaria alternata do citros. Assim, este estudo objetivou comparar metodologias existentes para a produção de conídios de A. alternata por dois isolados de tangerina Ponkan, um de limão Cravo, dois de laranja Pêra e um de tangor Murcott. As metodologias empregadas foram a produção de conídios com 12 e 24 horas sob luz branca, avaliação com 24 e 48 horas após estressamento do micélio do fungo, choque térmico com imediato estressamento do micélio e avaliação com 24 horas, produção de conídios pelo emprego de tecido vegetal sadio e o emprego de luz negra ultravioleta. Produção satisfatória de conídios foi obtida com o isolado de A. alternata de tangor Murcott, a qual foi de 2,8 x 10(5) conídios mL-1, mediante emprego da técnica de estressamento da colônia e cultivo do fungo por 24 horas. Os empregos de luz branca (24 h) e negra ultravioleta promoveram expressiva produção de conídios por um isolado de tangerina Ponkan, a qual foi de 17,2 x 10(5) e 10,1 x 10(5) conidios mL-1 e por outro de tangor Murcott, a qual foi de 13,9 x 10(5) e 10,1 x 10(5) conídios mL-1, respectivamente. As outras metodologias analisadas neste estudo não foram capazes de induzir a produção de conídios em quantidade satisfatória. Com o emprego das técnicas de estressamento do micélio e a utilização de luz branca (24 h) e negra ultravioleta, tornou-se possível obter quantidades de conídios suficientes para serem utilizadas em testes in vitro (detecção de substâncias fungitóxicas)e in vivo (testes de patogenicidade), respectivamente.

Rhizobacteria able to produce phytotoxic metabolites

To contribute for the development of environmental friendly methods for weed control, a selection of rhizobacteria able to produce phytotoxic substances was carried out. Initially, 35 strains previously isolated from plants in the south of Minas Gerais State (Brazil) were grown in tryptic soy broth. After removal of bacterial cells, the resulting liquids were freeze-dried and extracted with methanol/ethyl acetate (1:1). The extracts were concentrated under vacuum and dissolved in water to be submitted to a lettuce (Lactuca sativa L.) seed assay. Metabolites produced by five strains reduced the number of normal seedlings to values statistically bellow the one observed for the negative control, being the most expressive results obtained with Bacillus cereus Frankland and Frankland, isolated from Ricinus communis L., which was able to cause rotted rootlets to 82.4 percent of seedlings. The bacterium metabolites also avoided germination of 52 percent Brachiaria decumbens Stapf seeds and the remaining 48 percent resulted in abnormal seedlings. Metabolites from B. cereus were submitted to a purification process guided by the lettuce seed assay. As a consequence, one substance causing rotted rootlets to all lettuce seedlings during the seed assay at 0.057 g/L was isolated and will be identified in future studies.

Com vistas a contribuir para o desenvolvimento de métodos não agressivos ao meio ambiente, para o controle de plantas invasoras, buscou-se selecionar rizobactérias produtoras de substâncias fitotóxicas. Inicialmente, 35 culturas previamente isoladas de plantas da região sul do Estado de Minas Gerais (Brasil) foram cultivadas em caldo soja tripticaseína. Após remoção das células bacterianas, os líquidos resultantes foram liofilizados e extraídos com metanol/acetato de etila (1:1). Os extratos foram concentrados sob vácuo e submetidos a testes com sementes de alface (Lactuca sativa L.). Os metabólitos produzidos por cinco isolados bacterianos reduziram o número de plântulas normais para valores estatisticamente inferiores aos observados para o controle negativo, sendo os mais expressivos resultados obtidos com Bacillus cereus Frankland and Frankland, isolado de Ricinus communis L., que causou necroses nas radículas de 82,4 por cento das plântulas. Os metabólitos dessa bactéria também impediram a germinação de 52 por cento das sementes de Brachiaria decumbens Stapf e fizeram com que as 48 por cento restantes dessem origem a plântulas anormais. Os metabólitos de B. cereus foram submetidos a processos de purificação direcionados por testes com sementes de alface. Em decorrência, isolou-se uma substância, que será identificada em estudos futuros. Na concentração de 0,057 g/L, causou necrose nas radículas de todas as plântulas de alface provenientes do teste com sementes.