RESUMO

Sclerotinia sclerotiorum é um dos principais patógenos da cultura da soja, reduzindo o potencial produtivo da cultura e causando perdas de até 37%. Por ser habitante de solo, seu manejo é difícil. Porém, a adoção de métodos alternativos, como o uso de antagonistas, pode auxiliar na redução do inóculo do patógeno. Assim, objetivou-se com esse trabalho, selecionar rizobactérias autóctones de soja e verificar o potencial de antagonismo in vitro frente à Sclerotinia sclerotiorum, bem como o efeito desses isolados na germinação e desenvolvimento vegetativo de plântulas de soja. Para isso, foram conduzidos testes de inibição e índice de velocidade do crescimento micelial, produção de compostos voláteis, produção de metabólitos rizobacterianos e desenvolvimento vegetativo de plântulas de soja. Com relação ao antagonismo, os isolados I1, U4, M6, U13 e M8, foram os mais eficazes. Para a produção de compostos voláteis pelo método de placas sobrepostas, os isolados M8, M10, M9, I1, M6 e U4 tiveram as maiores reduções do crescimento micelial do patógeno. Já para a capacidade dos isolados de produzir metabólitos hidrossolúveis em meio de cultura, verificou-se que os isolados I1, M3, M6 e U13 foram os mais eficazes. Para o desenvolvimento vegetativo de plântulas de soja, com exceção para o comprimento de raízes, em que os isolados M8, I14, M9, I1, M6 e M10 proporcionaram os maiores incrementos no tamanho da raiz, as demais variáveis não apresentaram incrementos significativos quando comparadas com a testemunha. De maneira geral, os isolados M8, M10, M9, I1, M6 e U4 são eficazes na inibição do crescimento micelial de Sclerotinia sclerotiorum, produzem compostos orgânicos voláteis que ajudam no controle do patógeno, entretanto, não apresentam incrementos significativos no desenvolvimento vegetativo de plântulas de soja.

Sclerotinia sclerotiorumis one of the main pathogens of soybean crop, reducing crop yield potential and causing losses of up to 37%. Because it is a soil inhabitant, its management is difficult. However, the adoption of alternative methods, such as the use of antagonists, may help reduce the pathogen inoculum. Thus, the objective of this work was to select native soybean rhizobacteria and to verify the potential of in vitro antagonism against Sclerotinia sclerotiorum, as well as the effect of these isolates on the germination and vegetative development of soybean seedlings. For this, tests of inhibition and mycelial growth rate index, production of volatile compounds, production of rhizobacterial metabolites and vegetative development of soybean seedlings were conducted. With respect to antagonism, I1, U4, M6, M8 and U13 isolates were the most effective. For the production of volatile compounds by the overlapping plate method, isolates M8, M10, M9, I1, M6 and U4 had the largest reductions in pathogen mycelial growth. For the ability of isolates to produce water-soluble metabolites in culture medium, it was found that isolates I1, M3, M6 and U13 were the most effective. For the vegetative development of soybean seedlings, except for the root length, in which the isolates M8, I14, M9, I1, M6 and M10 provided the largest increases in root size, the other variables did not show significant increases when compared with the witness. In general, isolates M8, M10, M9, I1, M6 and U4 are effective in inhibiting mycelial growth of Sclerotinia sclerotiorum, produce volatile organic compounds that help control the pathogen, however, they do not show significant increases in the vegetative development of soybean seedlings.

Assuntos

RESUMO

Sclerotinia sclerotiorum é um dos principais patógenos da cultura da soja, reduzindo o potencial produtivo da cultura e causando perdas de até 37%. Por ser habitante de solo, seu manejo é difícil. Porém, a adoção de métodos alternativos, como o uso de antagonistas, pode auxiliar na redução do inóculo do patógeno. Assim, objetivou-se com esse trabalho, selecionar rizobactérias autóctones de soja e verificar o potencial de antagonismo in vitro frente à Sclerotinia sclerotiorum, bem como o efeito desses isolados na germinação e desenvolvimento vegetativo de plântulas de soja. Para isso, foram conduzidos testes de inibição e índice de velocidade do crescimento micelial, produção de compostos voláteis, produção de metabólitos rizobacterianos e desenvolvimento vegetativo de plântulas de soja. Com relação ao antagonismo, os isolados I1, U4, M6, U13 e M8, foram os mais eficazes. Para a produção de compostos voláteis pelo método de placas sobrepostas, os isolados M8, M10, M9, I1, M6 e U4 tiveram as maiores reduções do crescimento micelial do patógeno. Já para a capacidade dos isolados de produzir metabólitos hidrossolúveis em meio de cultura, verificou-se que os isolados I1, M3, M6 e U13 foram os mais eficazes. Para o desenvolvimento vegetativo de plântulas de soja, com exceção para o comprimento de raízes, em que os isolados M8, I14, M9, I1, M6 e M10 proporcionaram os maiores incrementos no tamanho da raiz, as demais variáveis não apresentaram incrementos significativos quando comparadas com a testemunha. De maneira geral, os isolados M8, M10, M9, I1, M6 e U4 são eficazes na inibição do crescimento micelial de Sclerotinia sclerotiorum, produzem compostos orgânicos voláteis que ajudam no controle do patógeno, entretanto, não apresentam incrementos significativos no desenvolvimento vegetativo de plântulas de soja.(AU)

Sclerotinia sclerotiorumis one of the main pathogens of soybean crop, reducing crop yield potential and causing losses of up to 37%. Because it is a soil inhabitant, its management is difficult. However, the adoption of alternative methods, such as the use of antagonists, may help reduce the pathogen inoculum. Thus, the objective of this work was to select native soybean rhizobacteria and to verify the potential of in vitro antagonism against Sclerotinia sclerotiorum, as well as the effect of these isolates on the germination and vegetative development of soybean seedlings. For this, tests of inhibition and mycelial growth rate index, production of volatile compounds, production of rhizobacterial metabolites and vegetative development of soybean seedlings were conducted. With respect to antagonism, I1, U4, M6, M8 and U13 isolates were the most effective. For the production of volatile compounds by the overlapping plate method, isolates M8, M10, M9, I1, M6 and U4 had the largest reductions in pathogen mycelial growth. For the ability of isolates to produce water-soluble metabolites in culture medium, it was found that isolates I1, M3, M6 and U13 were the most effective. For the vegetative development of soybean seedlings, except for the root length, in which the isolates M8, I14, M9, I1, M6 and M10 provided the largest increases in root size, the other variables did not show significant increases when compared with the witness. In general, isolates M8, M10, M9, I1, M6 and U4 are effective in inhibiting mycelial growth of Sclerotinia sclerotiorum, produce volatile organic compounds that help control the pathogen, however, they do not show significant increases in the vegetative development of soybean seedlings.(AU)

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RESUMO

The results of studies about interactions between microorganisms involving at least one plant pathogen are of interest to the areas of ethiology and control in Plant Pathology. Various aspects of these interactions have been studied over the years but the toxicity of volatile organic compounds (VOCs) has been emphasized only recently, developing techniques and procedures, and producing additional knowledge to those already obtained with water-soluble substances. This new facet of these interactions based on VOCs is discussed in this review involving mainly fungi, bacteria and nematodes pathogenic to plants. Also discussed is the role of VOCs produced by microorganisms, especially fungi and bacteria, in soil fungistasis and the effect of VOCs on fungal agents used in the control of plant parasitic nematodes. The evidence of VOCs broadens the research studies about these interactions. However, the scarcity of the research results in this area show up gaps which need to be filled and some research proposals are discussed. The present and future accumulated VOC knowledge will perhaps be beneficial to farmers, especially aspects related to increasing soil suppressiveness to plant disease and to the finding of analog molecules of VOCs highly effective against plant pathogens.

Os resultados dos estudos sobre interações entre microorganismos quando envolve, no mínimo, um patógeno de plantas são de interesse às áreas de etiologia e controle de fitodoenças. Vários aspectos dessas interações têm sido, por muitos anos, estudados, porém, a toxicidade de compostos orgânicos voláteis (COV) tem sido enfatizada apenas recentemente, desenvolvendo-se técnicas e rotinas, além de produzir conhecimentos adicionais àqueles já obtidos por meio de pesquisas com substâncias solúveis em água. Essa nova faceta dessas interações, envolvendo COVs, é discutida nesta revisão, enfatizando, principalmente, o antagonismo a fungos, bactérias e nematóides patogênicos de plantas. Também é discutido o papel dos COVs produzidos por microorganismos especialmente, fungos e bactérias envolvidos na fungistase do solo, bem como o efeito dos COVs nos agentes fúngicos usados no controle de fitonematóides. A evidência comprovada dos COVs nessas interações amplia esse campo de pesquisa. Entretanto, a escassez de pesquisas nessa área afloram lacunas no conhecimento científico que precisam ser preenchidas e, desta forma, algumas propostas de pesquisas são discutidas. O conhecimento científico presentemente acumulado nessa área de pesquisa, juntamente com aquele a ser produzido, serão, talvez, úteis aos produtores rurais, especialmente nos aspectos envolvendo a constatação de supressividade de solo a fitodoenças e aos testes com moléculas análogas dos COVs altamente tóxicos a patógenos de plantas.