Chalcones to control Alternaria alternata in murcott tangor fruits / Chalconas no controle de Alternaria alternata em frutos de tangor murcote

Alternaria brown spot (ABS), caused by the fungus Alternaria alternata pathotype tangerine, is one of the main phytosanitary problems for mandarin growers. About 15 applications per year of harmful fungicides are required for controlling ABS disease in citrus orchards. As chalcones seem to be less toxic to humans and environment than the commercial fungicides in use, this study initially aimed at synthesizing 137 chalcones through aldolic condensations between benzaldehydes and acetophenones. The resulting chalcones were screened for activity against A. alternata through a fungal growth assay that was carried out in 96-cell polypropylene plates, using the same concentration to all studied substances. The four active chalcones underwent conidia germination and mycelial growth, which confirmed the antifungal activity of the compounds. These chalcones were then poured onto Murcott tangor fruit that had been inoculated with conidia of the fungus. All four chalcones reduced the ABS progress to values significantly smaller (P0.05) than that observed for the control. Statistical calculations showed that the best results were afforded by two compounds, bearing a 2,4,5-trimethoxyphenyl group at position 3 of prop-2-enal and a 3-nitro- or 3-hydroxyphenyl group at position 1 of the aldehyde. Such compounds reduced the incidence of the disease in Murcott tangor fruit to values that did not differ statistically from those obtained with a commercial fungicide.

A mancha marron de Alternaria (MMA), causada pelo fungo Alternaria alternata patótipo tangerina, é um dos maiores problemas fitossanitários dos produtores de tangerina. Aproximadamente 15 aplicações de fungicidas de elevada periculosidade, por ano, são necessárias para o controle de MMA em várias plantações de citros. Como as chalconas parecem menos tóxicas para os seres humanos e para o ambiente que os fungicidas comerciais atualmente em uso, este estudo teve como objetivo inicial sintetizar 137 chalconas através da condensação aldólica de benzaldeídos com acetofenonas. As atividades das chalconas resultantes contra A. alternata foram avaliadas através do emprego de teste de crescimento fúngico em placas de polipropileno com 96 cavidades, empregando a mesma concentração para todas as substâncias estudadas. As quatro chalconas mais ativas foram submetidas a testes de germinação de conídios e de crescimento micelial, que confirmaram as atividades antifúngicas dos compostos selecionados. Estes foram então, aplicados em frutos de tangor Murcote que tinham sido inoculados com conídios do fungo. Todas as quatro chalconas reduziram o progresso de MMA a valores significativamente inferiores (P0.05) ao observado para o controle. Cálculos estatísticos mostraram que os melhores resultados foram obtidos para dois compostos, que tinham um grupo 2,4,5-trimetoxifenil na posição 3 do prop-2-enal e um grupo 3-nitro- ou 3-hidroxifenil na posição 1 do aldeído. Tais compostos reduziram a incidência da doença em frutos de tangor Murcote a valores que não diferiam estatisticamente do obtido com um fungicida comercial.

Alterations in antioxidant metabolism in coffee leaves infected by Cercospora coffeicola / Alterações no metabolismo antioxidante de folhas de cafeeiro infectadas por Cercospora coffeicola

ABSTRACT: Brown eye spot (BE) caused by Cercospora coffeicola is the main disease of coffee crop. A variation in symptoms of BE has been reported in the field, raising suspicion of occurrence of new species. However, information about coffee- C. coffeicola interaction is still limited. This research aimed to determine the difference between antioxidant metabolism of coffee plants cultivar Mundo Novo inoculated with a strain isolated from a common BE lesion (CML 2984) and a strain isolated from a black BE lesion (CML 2985). The enzyme activity of peroxidase (POX), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and phenylalanine ammonia lyase (PAL) were determined. Activities of POX, APX, and PAL increased in plants inoculated with both strains compared to non-inoculated plants at 12 and 24 hours post inoculation (hpi). CAT activity increased in inoculated plants with black BE strain at 24 hpi and both strains at 48 hpi. The SOD activity only increased in inoculated plants with both strains at 48 hpi. These results show that an elevated antioxidant response was observed when the plants were challenged with both strains of C. coffeicola. Both strains produced lesions of the common type, suggesting that other factors lead to the development of black BE lesion type under field conditions and further investigation is needed.

RESUMO: A cercosporiose, causada pelo fungo Cercospora coffeicola, é uma das principais doenças que afeta o cafeeiro. Uma variação nos sintomas de cercosporiose foi encontrada no campo, levantando suspeitas da ocorrência de uma nova espécie. Considerando que informações sobre a interação cafeeiro-C. coffeicola ainda são limitadas, objetivou-se, neste trabalho, determinar diferenças no metabolismo oxidativo de plantas de cafeeiro, cultivar 'Mundo Novo', inoculadas com isolado proveniente de lesões de cercosporiose do tipo olho pardo (CML 2984) e isolado proveniente de lesões de cercosporiose do tipo negra (CML 2985). Foram determinadas a atividade das enzimas peroxidase (POX), catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX) e fenilalanina amônia liase (PAL). As atividades das enzimas POX, APX e PAL aumentaram nas plantas inoculadas com ambos os isolados, quando comparadas com as plantas não inoculadas às 12 e 24 horas após inoculação (hai). A atividade da CAT aumentou nas plantas inoculadas com o isolado que causa sintomas de cercosporiose do tipo negra às 24 hai e, para ambos os isolados, às 48 hai. Plantas inoculadas com ambos os isolados demonstraram aumento na atividade da SOD somente às 48 hai. Este estudo mostrou que uma resposta antioxidante elevada foi observada quando as plantas foram inoculadas com os dois isolados de C. coffeicola . Ambos os isolados produziram lesões de cercosporiose do tipo comum, sugerindo que outros fatores que causam lesões de cercosporiose do tipo negra ainda necessitam ser investigados.

Essential oils and whole milk in the control of soybean powdery mildew / Óleos essenciais e leite integral no controle do oídio da soja

This research aimed to evaluate the potential of essential oils (EOs) and cow's whole milk (CWM) in order to control soybean powdery mildew and to estimate the most effective concentrations of these natural products in reducing the disease severity on soybean plants. Three experiments were carried out: The first experiment evaluated and selected the most effective treatments to reduce the severity of soybean powdery mildew under greenhouse conditions; the second experiment evaluated the effect of CWM and EOs of citronella, lemongrass, eucalyptus, cinnamon and tea tree on the pathogen through the ultrastructure analysis of soybean leaflets infected by Erysiphe diffusa using the scanning electron microscope (SEM) and light microscope (LM) technology. In the third experiment, the most effective products were tested at several concentrations in order to define the most effective concentrations to reduce disease severity under greenhouse conditions. The treatments CWM (100mL L-1) and EOs of citronella, lemongrass and eucalyptus (1.0mL L-1), reduced the disease severity from 67 to 74%. Direct effects from all natural products tested on the structures of E. diffusa were demonstrated through the SEM and LM analysis. Concentrations at 1.5mL L-1 for EOs of citronella, lemongrass and eucalyptus and also at 180mL L-1 for the treatment CWM were the most effective against E. diffusa on soybean.

O objetivo deste trabalho foi selecionar e avaliar o potencial de óleos essenciais (OEs) e leite de vaca integral (LVI) no controle do oídio da soja e determinar as concentrações mais efetivas destes produtos na redução da severidade dessa doença. Foram realizados três experimentos: um experimento em casa de vegetação para avaliação e seleção dos produtos mais efetivos na redução da severidade do oídio da soja; um experimento para a verificação do efeito do LVI e OEs de citronela, capim-limão, eucalipto, canela e árvore-de-chá sobre o patógeno, por meio da análise ultraestrutural de folíolos infectados por Erysiphe diffusa em microscópio eletrônico de varredura (MEV) e de luz (ML); e finalmente um experimento em casa de vegetação, utilizando os produtos mais ativos, em diferentes concentrações, com o propósito de determinar as concentrações efetivas na redução da severidade da doença. Os tratamentos LVI (100mL L-1) e OEs de citronela, capim-limão e eucalipto a 1.0mL L-1, apresentaram controle de 67 a 74% da doença. Por meio da análise ultraestrutural em MEV e ML, foi evidenciado um efeito direto sobre as estruturas de E. diffusa, por parte de todos os produtos naturais testados. Concentrações de 1.5mL L-1, para os OEs de citronela, capim-limão e eucalipto e de 180mL L-¹ para o LVI foram mais efetivas contra E. difusa em soja.

Essential oils on the control of stem and ear rot in maize / Óleos essenciais no controle da podridão do colmo e da espiga em milho

Stem and ear rot caused by Stenocarpella maydis are responsible for severe losses in maize production. Treatment of seeds with fungicides may induce environmental damage. Hence, this study aimed to evaluate the effects of essential oils extracted from Cymbopogon winterianus, Thymus vulgaris, Cymbopogon citratus, Corymbia citriodora, Cinnamomum zeylanicum, and Syzygium aromaticum on the development of in vitro S. maydis. In addition, maize seeds were treated with these essential oils to determine their possible mode of action and effects. The oils from S. aromaticum, C. zeylanicum, and T. vulgaris inhibited fungal development at concentrations higher than 0.025%. The oils from S. aromaticum and C. zeylanicum showed seed germination rates of 89.0% and 84.5%, which were higher than that of the control. The oils from S. aromaticum and C. zeylanicum reduced the pathogen incidence in the seeds to 39.0% and 28.0%, respectively. Further, these oils as well as that from T. vulgaris produced lower reduction of maize stand. Scanning electron microscopy examination revealed that essential oils from S. aromaticum and T. vulgaris acted directly on the conidia, impeding germination. The findings suggest that the oils from S. aromaticum, C. zeylanicum, and T. vulgaris are potential alternatives for maize seed treatment in the control of S. maydis.

A podridão-do-colmo e espiga, causada por Stenocarpella maydis, é responsável por graves perdas na produção de milho. O tratamento de sementes com fungicidas pode provocar danos ambientais. Por isso, este estudo objetivou avaliar o efeito de óleos essenciais extraídos de Cymbopogon winterianus (citronela), Thymus vulgaris (tomilho), Cymbopogon citratus (capim-limão), Corymbia citriodora (eucalipto), Cinnamomum zeylanicum (canela) e Syzygium aromaticum (cravo-da-Índia) sobre o desenvolvimento de S. maydis in vitro. Além disso, sementes de milho foram tratadas com esses óleos essenciais para determinar seus possíveis modos de ação e efeitos. Os óleos de S. aromaticum, C. zeylanicum e T. vulgaris inibiram o desenvolvimento do fungo nas concentrações maiores que 0,025%. Os óleos de S. aromaticum e C. zeylanicum mostraram taxas de germinação de sementes de 89,0% e 84,5%, as quais foram maiores que a testemunha. Esses óleos reduziram a incidência do patógeno nas sementes para 39,0% e 28%, respectivamente. Além disso, esses óleos, bem como o óleo de T. vulgaris, produziram menor redução do estande de milho. O exame de microscopia eletrônica de varredura revelou que os óleos de S. aromaticum and T. vulgaris agiram diretamente sobre os conídios, impedindo a germinação. Os resultados deste trabalho sugerem que os óleos de S. aromaticum, C. zeylanicum e T. vulgaris são alternativas potenciais para o tratamento de sementes de milho no controle de S. maydis.

Potential of essential oils for the control of brown eye spot in coffee plants / Potencial de óleos essenciais no controle da cercosporiose-do-cafeeiro

The objectives of this work were to assess the in vitro effect of essential oils extracted from cinnamon, citronella, lemon grass, India clove, tea tree, thyme, neem and eucalyptus on the conidia germination and on mycelial growth of Cercospora coffeicola, and their efficacy to control the brown eye spot in coffee seedlings (cultivars Catucaí 2SL, Catuaí IAC 62 and Mundo Novo 379/19) in a greenhouse, as well as their effects on the initial germination and infection events by scanning electron microscopy. All essential oils promoted the inhibition of conidia germination with increasing concentrations. India clove, cinnamon, neem, thyme and lemon grass oils inhibited the mycelial growth of C. coffeicola. The cinnamon and citronella oils were the most promising for brown eye spot control in all cultivars. In scanning electron microscopy, the cinnamon and citronella oils reduced germination and mycelial development of C. coffeicola in vivo, eight and 16 hours after inoculation, promoting, in some cases, the leakage of the cellular content. Essential oils of cinnamon and citronella reduced the incidence and severity of brown eye spot, in addition to presenting direct toxicity to the pathogen.

Este trabalho avaliou o efeito in vitro de óleos essenciais extraídos de canela, citronela, capim-limão, cravo-da-índia, árvore-de-chá, tomilho, nim e eucalipto na germinação de conídios e no crescimento micelial de Cercospora coffeicola, a eficácia destes óleos no controle da cercosporiose-do-cafeeiro em mudas das cultivares Catucaí 2SL, Catuaí IAC 62 e Mundo Novo 379/19 em casa de vegetação; e seus efeitos sobre os eventos iniciais de germinação e infecção do patógeno in vivo por meio de microscopia eletrônica de varredura. Todos os óleos essenciais inibiram a germinação dos conídios com o aumento das concentrações. Os óleos de cravo-da-índia, canela, nim, tomilho e capim-limão inibiram o crescimento micelial de C. coffeicola. Os óleos de canela e citronela foram os mais promissores no controle da cercosporiose em todas as cultivares. Em microscopia eletrônica de varredura, os óleos de canela e citronela reduziram a germinação e o desenvolvimento micelial in vivo de C. coffeicola oito e 16 horas após a inoculação, promovendo, em alguns casos, o extravasamento do conteúdo celular. Óleos essenciais de canela e citronela reduziram a incidência e a severidade da cercosporiose, além de apresentar efeito tóxico direto ao patógeno.

Anatomia foliar de microtomateiros fitocromo-mutantes e ultra-estrutura de cloroplastos / Leaf anatomy of micro-tomato phytochrome-mutants and chloroplast ultra-structure

Plantas fitocromo-mutantes têm sido utilizadas com o intuito de caracterizar isoladamente, dentre os demais fotorreceptores, a ação dos fitocromos sobre eventos ligados à fotomorfogênese. Raros são os estudos que relatam a ação dos fitocromos sobre aspectos estruturais, embora sejam fundamentais à compreensão do desenvolvimento das plantas. Neste trabalho, objetivou-se analisar características ultraestruturais de cloroplastos e aspectos anatômicos foliares dos microtomateiros (Solanum lycopersicum L. cv. Micro-Tom) fitocromo-mutantes aurea (subexpressa fitocromos), hp1 e atroviolacea (ambos supra-responsivos a eventos mediados por fitocromo) em plantas em estágio de floração. Observou-se que os fitocromos são responsáveis pela expressão de muitas características anatômicas da epiderme foliar, assim como do mesofilo e da ultraestrutura dos cloroplastos.

Phytochrome-mutant plants have been used for phytochrome action characterization among all photoreceptors, in events of photomorphogenesis. Studies relating the phytochrome action on structural aspects, which are fundamental to the comprehension of plant development, are rare. The objective of this work was to analyze chloroplast ultra structure and leaf anatomical characteristics of micro-tomatos (Solanum lycopersicum L. cv. Micro-Tom) phytochrome-mutants aurea (sub express phytochrome), hp1 and atroviolacea (both super express phytochrome events-mediated) in plants in the flowering stage. The results show that phytochromes are responsible for the expression of many characteristics of leaf epidermis, mesophyll and chloroplast ultra-structure.