ABSTRACT
Abstract Landraces of the Solanum tuberosum Andigenum group are abundant and diverse. They are a valuable genetic resource possessing resistance to pests, diseases, and environmental stresses. In the Andean region, populations of the false root-knot nematode Nacobbus aberrans became specialized to infect native potatoes, being one of the major limiting factors affecting this crop. A better understanding of the host plant-parasite interactions is important in order to select tolerant or resistant plants to be included in management programs. Despite the close of association of N. aberrans with potato, and the great diversity of the S. tuberosum Andigenum group, few histopathological studies have been conducted. The aim of this work was to analyze histological alterations induced by different Argentine populations of the nematode in naturally infested roots of four Andean potato varieties (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita and Colorada). All the varieties showed hyperplastic tissue in the central zone of galls, where syncytia developed in close association with the nematode female. Syncytia were composed of modified hyperplastic tissue and parenchyma xylem cells. The results showed differences among varieties in their response to nematode populations, with Ojo de Señorita and Negra Imilla being the most susceptible ones. This study is the first describing histopathological alterations induced by N. aberrans in susceptible Andean potato landraces.
Resumo As variedades de Solanum tuberosum grupo Andigenum são abundantes e diversas, além de serem uma fonte importante de recursos genéticos antea resistência de pragas, doenças e estresse ambiental. Na região andina, populações de Nacobbus aberrans se especializaram em parasitar batatas nativas e representam o principal fator limitante que afeta a produção desse cultivo. Um melhor entendimento da interação hospedeiro-parasita é importante para a seleção de plantas tolerantes ou resistentes a serem incluídas nos programas de manejo. Apesar da íntima associação de N. aberrans com a batata e a grande diversidade de S. tuberosum grupo Andigenum, os estudos histopatológicos desenvolvidos são limitados. O objetivo do presente trabalho foi analisar as alterações histológicas de raízes de quatro variedades de batata andina (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita e Colorada) parasitadas naturalmente por distintas populações argentinas do nematóide. Em todas as variedades se observou tecido hiperplásico na zona central das galhas onde, também, se desenvolveram os sincícios em íntima relação com as fêmeas do nematóide. Os sincícios estavam constituídos por tecido hiperplásico modificado e por células parenquimáticas do xilema. Os resultados mostraram diferenças entre as variedades de batata frente às populações do nematóide, sendo Ojo de Señorita e Negra Imilla as que evidenciaram maior susceptibilidade. Este estudo constitui a primeira avaliação da histopalogia induzida por N. aberrans em variedades suscetíveis de batata andina.
Subject(s)
Animals , Solanum tuberosum/parasitology , Host-Parasite Interactions , Nematoda/pathogenicity , Solanum tuberosum/ultrastructureABSTRACT
ABSTRACT: The cotton plant (Gossypium hirsutum) is affected by several diseases of economic importance, among them root-knot nematode (Meloidogyne incognita races 3 and 4). Methods to control this disease include the application of nematicides, solarization, deep plowing, crop rotation and use of antagonistic microorganisms. Among species of Bacillus, there are strains that act as bioregulators and antagonists of several pathogens. Tests to identify these strains are hampered by the difficulty of obtaining large populations of the pathogen and by the time of execution of the in vivo tests that should be conducted for about 90 days. The objective of this research was to compare the toxicity of B. thuringiensis strains to two nematodes, M. incognita and Caenorhabditis elegans, evaluating the possibility of using C. elegans as an indicator for the selection of strains with biocontrol potential against M. incognita. Therefore, the toxicity of nine B. thuringiensis strains on C. elegans and M. incognita was evaluated under laboratory and greenhouse conditions. Most strains toxic to C. elegans in vitro were also toxic to M. incognita, and three of them (S906, S1192, S2036) significantly reduced the populations of the two nematodes. The toxic effect of B. thuringiensis strains on C. elegans was like that reported for the same bacterial isolates on M. incognita in vivo. These results suggested that it is plausible to use C. elegans as an indicator of toxicity for selection of B. thuringiensis strains toxic to M. incognita.
RESUMO: O algodoeiro (Gossypium hirsutum) é acometido por várias doenças de importância econômica, dentre as quais a meloidoginose (Meloidogyne incognita raças 3 e 4). Entre os métodos de controle dessa doença, destacam-se as aplicações de nematicidas, a solarização, a aração profunda, a rotação de culturas e o uso de microrganismos antagonistas. Dentre as espécies do gênero Bacillus, existem estirpes que atuam como biorreguladores e antagonistas de vários patógenos. Os testes para identificação dessas estirpes são prejudicados pela dificuldade de se obter grandes populações do patógeno e pelo tempo de execução dos testes in vivo que devem ser conduzidos por cerca de 90 dias. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo comparar a toxicidade de estirpes de B. thuringiensis a dois nematoides, M. icognita e Caenorhabditis elegans, verificando a possibilidade de empregar C. elegans como indicador para a seleção de estirpes com potencial de biocontrole contra M. incognita. Para tanto, a toxicidade de nove estirpes de B. thuringiensis para C. elegans e M. incognita foi avaliada em laboratório e em casa de vegetação. A maioria das estirpes tóxicas ao C. elegans in vitro, também foi tóxica ao M. incognita, sendo que três delas (S906, S1192, S2036) reduziram significativamente as populações dos dois nematoides. O efeito tóxico apresentado pelas estirpes de B. thuringiensis contra C. elegans foram similares aos apresentados pelos mesmos isolados contra M. incognita in vivo. Esses resultados sugerem que é plausível o uso do C. elegans como indicador de toxicidade para seleção de estirpes de B. thuringiensis tóxicas a M. incognita.
ABSTRACT
Abstract Landraces of the Solanum tuberosum Andigenum group are abundant and diverse. They are a valuable genetic resource possessing resistance to pests, diseases, and environmental stresses. In the Andean region, populations of the false root-knot nematode Nacobbus aberrans became specialized to infect native potatoes, being one of the major limiting factors affecting this crop. A better understanding of the host plant-parasite interactions is important in order to select tolerant or resistant plants to be included in management programs. Despite the close of association of N. aberrans with potato, and the great diversity of the S. tuberosum Andigenum group, few histopathological studies have been conducted. The aim of this work was to analyze histological alterations induced by different Argentine populations of the nematode in naturally infested roots of four Andean potato varieties (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita and Colorada). All the varieties showed hyperplastic tissue in the central zone of galls, where syncytia developed in close association with the nematode female. Syncytia were composed of modified hyperplastic tissue and parenchyma xylem cells. The results showed differences among varieties in their response to nematode populations, with Ojo de Señorita and Negra Imilla being the most susceptible ones. This study is the first describing histopathological alterations induced by N. aberrans in susceptible Andean potato landraces.
Resumo As variedades de Solanum tuberosum grupo Andigenum são abundantes e diversas, além de serem uma fonte importante de recursos genéticos antea resistência de pragas, doenças e estresse ambiental. Na região andina, populações de Nacobbus aberrans se especializaram em parasitar batatas nativas e representam o principal fator limitante que afeta a produção desse cultivo. Um melhor entendimento da interação hospedeiro-parasita é importante para a seleção de plantas tolerantes ou resistentes a serem incluídas nos programas de manejo. Apesar da íntima associação de N. aberrans com a batata e a grande diversidade de S. tuberosum grupo Andigenum, os estudos histopatológicos desenvolvidos são limitados. O objetivo do presente trabalho foi analisar as alterações histológicas de raízes de quatro variedades de batata andina (Collareja, Negra Imilla, Ojo de Señorita e Colorada) parasitadas naturalmente por distintas populações argentinas do nematóide. Em todas as variedades se observou tecido hiperplásico na zona central das galhas onde, também, se desenvolveram os sincícios em íntima relação com as fêmeas do nematóide. Os sincícios estavam constituídos por tecido hiperplásico modificado e por células parenquimáticas do xilema. Os resultados mostraram diferenças entre as variedades de batata frente às populações do nematóide, sendo Ojo de Señorita e Negra Imilla as que evidenciaram maior susceptibilidade. Este estudo constitui a primeira avaliação da histopalogia induzida por N. aberrans em variedades suscetíveis de batata andina.