Nanoparticles in inhibiting Pantoea ananatis and to control maize white spot / Nanopartículas na inibição de Pantoea ananatis e no controle da mancha branca do milho

ABSTRACT

Maize white spot (MWS) caused by Pantoea ananatis is one main maize leaf diseases, and nanoparticles (NPs) are an innovative approach for bacterial disease control. This research evaluated the toxicity of pure NPs and doped NPs with different elements in inhibiting bacterial growth and to control MWS. Pure NPs and ZnO NPs doped with silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn), and nickel (Ni) at different concentrations were used to determine the toxicity for P. ananatis in vitro, evaluating the bacterial growth inhibition zone. To assess the control of MWS, in the preventive application, maize plants were sprayed with NPs of ZnO0.1Cu, ZnO0.05Fe, ZnO0.2Mn and ZnO0.7Ni at 10, 5 or 2.5 mg mL-¹, and after 3 days, the plants were inoculated with bacterial suspension. To assess the curative application, plants were inoculated with the bacteria, and 3 days later sprayed with the NPs. The disease severity was assessed and the area under the disease-progress curve (AUDPC) was calculated. The doped ZnO NPs with different elements, and at different concentrations inhibited bacterial growth in vitro. NPs of ZnO0.1Cu and ZnO0.2Mn at 5 or 2.5 mg mL-¹, in both applications reduced the severity of MWS, showing potential for use in the disease management.

RESUMO

A mancha branca do milho (MBM) causada por Pantoea ananatis é uma das principais doenças foliares da cultura, e as nanopartículas (NPs) surgem como inovação no controle de doenças bacterianas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a toxidez de NPs puras e dopadas com diferentes elementos, na inibição do crescimento bacteriano e no controle da MBM. NPs puras e NPs de ZnO dopadas com prata (Ag), ouro (Au), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), e níquel (Ni) em diferentes concentrações foram usadas para determinar a toxidez à P. ananatis, avaliando-se o halo de inibição do crescimento bacteriano. Para avaliar o controle da MBM, na aplicação preventiva, plantas de milho foram pulverizadas com NPs de ZnO0.1Cu, ZnO0.05Fe, ZnO0.2Mn e ZnO0.7Ni a 10, 5 e 2.5 mg mL-¹, e três dias depois foram inoculadas com a suspensão bacteriana. Na aplicação curativa, as plantas foram inoculadas com a suspensão bacteriana e três dias após pulverizadas com as NPs. A severidade da doença foi avaliada e calculada a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). NPs de ZnO dopadas com os diferentes elementos e concentrações inibiram o crescimento bacteriano in vitro. As NPs de ZnO0.1Cu e ZnO0.2Mn a 5 e 2.5 mg mL-¹, nas duas aplicações reduziram a severidade da MBM, apresentando potencial de uso no manejo da doença.