Fructosan form Paenibacillus kribbensis PS04 enhance disease resistance against Rhizoctonia solani and tobacco mosaic virus

BACKGROUND: Rice sheath blight (caused by Rhizoctonia solani) and tobacco mosaic virus are very important plant diseases, causing a huge loss in global crop production. Paenibacillus kribbensis PS04 is a broad-spectrum biocontrol agent, used for controlling these diseases. Previously, extracellular polysaccharides (EPS) from P. kribbensis PS04 had been purified and their structure was inferred to be fructosan. This study aimed to evaluate the effects of exogenous EPS treatment on plant­pathogen interactions. RESULTS: Plant defense genes such as phenylalanine ammonia-lyase, catalase, chitinase, allene oxide synthase, and PR1a proteins were significantly induced by exogenous EPS treatment. Moreover, subsequent challenge of EPSpretreated plants with the pathogens (R. solani or tobacco mosaic virus) resulted in higher expression of defenseassociated genes. Increased activities of defense-associated enzymes, total phenols, and flavonoids were also observed in EPS pretreated plants. The contents of malondialdehyde in plants, which act as indicator of lipid peroxidation, were reduced by EPS treatment. CONCLUSIONS: This study comprehensively showed that EPS produced from P. kribbensis PS04 enhances disease resistance in plants by the activation of defense-associated genes as well as through the enhancement of activities of defense-related enzymes.

Efecto antifúngico de cuatro mezclas de monoterpenos como alternativa para el control de Rhizoctonia solani Kün / Antifungal effect of four mixtures from monoterpenes like alternative by control of Rhizoctonia solani Kün

Rhizoctonia solani Kühn, es un patógeno de suelo, que causa enfermedades en un amplio rango de hospedantes de cultivos agrícolas. Las necesidades de reducir el uso indiscriminado de fungicidas químicos conllevan al estudio de otras alternativas menos agresivas al medio ambiente. Los monoterpenos presentes en los aceites esenciales de plantas, presentan una marcada actividad biocida y son compuestos que resultan menos perjudiciales desde el punto de vista ambiental. Se prepararon cuatro mezclas de monoterpenos (timol-entol, timolalcanfor, timol-citronelal y timol-1,8 cineol) con el objetivo de evaluar la actividad antifúngica in vitro sobre R. solani, mediante su efecto sinérgico. Se empleó el método de adición al medio de cultivo de cada una de las mezclas a concentraciones de: 0,5; 0,1; 0,05; 0,03 y 0,01 por ciento, partiendo de una solución madre al 10 por ciento en dimetilsufóxido (DMSO) al 5 por ciento. Se calcularon los porcentajes de inhibición y los resultados se analizaron estadísticamente. Se determinaron las dosis inhibitorias medias y se clasificaron la toxicidad de cada una de las mezclas en: inocua, ligera, moderada y tóxica a cada concentración. Las cuatro mezclas mostraron 100 por ciento de inhibición a las concentraciones de: 0, 5; 0, 1; 0,05 y 0,03 por ciento. A la menor concentración las mezclas de timol-mentol y timol-cineol fueron las de mayor efecto inhibitorio del crecimiento micelial de R. solani.

Rhizoctonia solani Kühn is a soil pathogen that causes diseases in a wide host range from agricultural crops. The need to reduce the indiscriminate use of chemical fungicide it has led to the study of other less aggressive environment alternatives. Monoterpenes, common components in plants essential oils, shows a maked biocide activity and are compounds less harmful from an environmental point of view. With the objective of evaluate the in vitro antifungal activity against R. solani, four binary monoterpenes mixtures (thymol-menthol, thymol-camphor, thymol-citronellal and thymol-1,8 cineol) with the objective of evaluate the in vitro antifungal activity against R. solani, four monoterpenes mixtures were prepared. The method of addition to culture media of each of the mixtures in concentrations of: 0, 5; 0, 1; 0, 05; 0, 03 and 0, 01 percent, from a stock solution to 10 percent in dimethylsulfoxide (DMSO) to 5 percent were used. The inhibition percentages were calculated and the results were statistically analyzed. Median inhibitory dose was determined and the toxicity of each mixture were classified in: harmless, light, moderate and toxic in each concentration. The four mixtures showed 100 percent of micelial growth inhibition in concentrations of 0, 5; 0, 1; 0,05 and 0,03 percent. The thymol-cineol and thymol-menthol mixtures had the higher inhibitory effect on micelial growth of R. solani at the lower concentration.

Identificación de grupos de anastomosis de cepas de Rhizoctonia solani K³hn, aisladas de tomates en la V Región de Chile / Rhizoctonia solani K³hn anastomosis groups identification of strains isolated from tomato crops at the V Region of Chile

Una de las enfermedades que ataca al tomate (Lycopersicon esculentum) en la V Región de Chile es Rhizoctonia solani, desconociendose a la fecha los grupos de anastomosis presentes en esta zona; por tal motivo, se estudiaron cepas del hongo obtenidas a partir de plantas enfermas. En las cepas estudiadas, se determinó la presencia de los grupos de anastomosis GA-4 y GA-2-1, ubicßndose cuatro en el grupo de anastomosis 4. Todas las cepas fueron virulentas, siendo la mes agresiva la cepa 618 perteneciente al GA-4 y la menos agresiva la 509 V perteneciente al GA-2-1. TambiÚn se estudió el efecto de la temperatura, pH y salinidad en las cepas de los dos grupos identificados. Las cepas del GA-4 crecieron mejor a una temperatura de 22°C con un pH entre 5 y 7 y con una salinidad cercana a 0 mM de NaCl, mientras que las GA-2-1 crecieron mejor a 20 °C con pH 7,0 y salinidad de 50 mM.

Selección de germoplasma de frejol común (phaseolus vulgaris) chicharro (vigna unguiculated) resistentes a rhizoctonia solani / Selection of common beans (phaseolus vulgaris) and cowpea (vigna unguiculata) germoplasms resistant to rhizoctonia solani

Con la finalidad de seleccionar fuentes de resistencia a rhizoctoria solani entre germoplasmas de frejol común y chicharro, se efectuaron evaluaciones en condiciones de invernadero y campo. En la primera situación, 20 germoplasmas de cada leguminosa fueron evaluadas. Las semillas fueron sembradas en suelo esterilizado, previamente infestado con el patógeno, mediante la incorporación de 50 mg de sustrato colonizado (arroz) Kg de suelo. La evaluación de los germoplasmas fue realizada 15 días después de la siembra, mediante una escala de valores numéricos, siendo distribuidas en las categorías de " resistente, moderadamente susceptible (mod. susc.) y susceptible". Tres germoplasmas de frejol (AN 534-534, IPA-5 e IPA-9), se comportaron como resistentes a r.solani, mientras que entre los de chicharro, se observaron reacciones mod. susc. y susceptibles. En las condiciones de campo, en las huertas que contenían suelo previamente infestado por el patógeno (10g m2 de suelo), se evaluaron 7 germoplasmas de frejol y 13 de chicharro. La severidad de la enfermedad fue evaluada 21 días después de la siembra, conforme a la metodología utilizada en invernadero. Todos los germoplasmas de frejol y 3 germoplasmas de chicharro (corujinha, L101.000-2 y L191.006) se comportaron como mod. susc. mientra que los demás fueron clasificados como susceptibles. Los resultados evidenciaron la dificultad en la obtención de germoplasmas con altos niveles de resitencia a r. solani, indicando la necesidad de la implementación de prácticas integradas que conduzcan al control de la enfermedad, en la cual el uso de germoplasmas con resistencia mod. suc. sería uno de los componentes

Identification and characterization of some PR-proteins induced by kitazin and Rhizoctonia solani causing sheath blight of rice.

Significant reduction (68.38%) in sheath blight disease of rice was noticed when foliar spray of a systemic fungicide, kitazin (480 micrograms mg-1), was applied twice at an interval of 2 days before inoculation. SDS-PAGE analysis of proteins of Rhizoctonia-infected rice leaf sheaths revealed the presence of 16 proteins ranging from 20 to 90 kDa (approx.). Six were identified as constitutive defense proteins (increased after infection), 6 as secondary defense proteins (formed de novo) and the rest 4 appeared non-defense proteins. Non-inoculated kitazin-treated leaf sheaths showed 15 proteins of which 5 were constitutive and 4 secondary defense proteins (both are PR-proteins). Among the PR-proteins, five beta-1,3-glucanases and one chitinase was identified and characterized. One rice chitinase (MW 20 kDa) and 2 glucanases (60 & 69 kDa) showed serological relationships with tobacco chitinase (32 kDa) and tobacco glucanase (33 kDa) respectively. The implications of results have been discussed in relation to biotic and abiotic induction of PR-proteins in rice.

Tratamiento de semillas de algodón con pseudomonas spp. fluorescentes en el biocontrol de rhizoctonia solani / Cotton seed treatment with fluorescent pseudomonas spp. in rhizoctonia solani biocontrol

Fue evaluado el efecto del tratamiento de semillas de algodón con pseudomonas spp. fluorescentes para el control de rhizoctonia solani. Primeramente se seleccionaron 67 cepas de pseudomonas para inocular semillas de algodón de la variedad precoce-1. Las semillas fueron sumergidas en suspensiones bacterianas (10/8 células/ml) preparadas en solución de MgSo40.1M y posteriormente sembradas en bandejas con suelo sin esterilizar e infectado con el patógeno (cepa RS-4), en densidad de 50 mg de sustrato (arroz) colonizado/Kg de suelo. La evaluación de la intensidad de la enfermedad se realizó a los 10 días después de la siembre, utilizándose una escala de valores de 0 a 4, donde 0= sin síntomas y 4= máximo de síntomas. Las cepas de pseudomonas p-8, CR-27, CB-38, CB-33 y P-5, fueron más eficaces en el control de las cepas de r. solani (RS-4, RS-5 y RS-6), con densidades de inóculos de 50, 100 y 150 mg/kg de suelo. La cepa CB-33 ejerció mayor biocontrol que la cepa RS-4 del fitopatógeno, así como las cepas RS-5 y RS-6 respectivamente. Las cepas bacterianas presentaron mayores niveles de control que el fungicida quintozene en todas las condiciones

Evaluation of soil microorganisms with inhibitory activity against rhizoctonia solani causal agent of the damping-off of canola

Pre-and post-emergence damping-off of canola seedlings caused by Rhizoctonia solani is a serious disease in Western Canada. Other fungi such as Fusarium spp. and Pythium spp. are also related to seedling damping-off. To-day, the search of soil bacteria is becoming a tool to use microorganisms as potential biocontrol agents for several plant diseases. The purpose of this research was to detect bacteria to biologically control R. solani, Pyrhium spp., and Fusarium spp. Soil samples were collected throughout Alberta during 1987 to isolate bacteria. Canola seedlings were also used to obtain bacteria from the same samples. Plant pathogenic fungi were tested to detect the antagonistic activity of the isolates. Tests were made with coated canola seeds, amendments and fresh of freeze-dried cells. Three hundred forty-one bacterial cultures were isolated. Only 16 inhibited fungal growth: 7 showed the same effects against R. solani and 9 showed uneven effects. Some isolates showed a weak action to Pythium spp. and Fusarium spp. three isolated showed inhibitory effect on R. solani and Pythium spp. isolate F1 improved by about 50% the germination of canola seeds in inoculated pots when compared with the inoculated control. Coated seeds had low germination and emergence was below the inoculated control. the emergence of vanola seedlings was very much improved when isolate 147 was delivered as an amendment in inoculated pots. Identification showed that 3 bacterial belonged to Bacillus spp., 4 to green fluorescent Pseudomonas spp. and 2 were Streptomyces spp