Biological control of rice blast disease caused by Pyricularia oryzae with Bacillus amyloliquefaciens, Epicoccum nigrum, and Penicillium citrinum

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Kone, Yaya
• Orientador(a): Alves, Eduardo
• Banca de defesa: Alves, Eduardo, Moreira, Silvino Intra, Souza, Jorge Teodoro de, Bettiol, Wagner, Somda, Irénée
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras; Escola de Ciências Agrárias de Lavras ( ESAL)
• Programa de Pós-Graduação: Departamento de Fitopatologia
• Departamento: Departamento de Fitopatologia
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Pyricularia oryzae; Bacillus amyloliquefaciens; Epicoccum nigrum; Penicillium citrinum; Biocontrole; Brusone; Promoção de crescimento; Indução de resistência; Biocontrol; Blast; Growth promotion; Resistance induction
• Área do conhecimento CNPq: Ciências Agrárias
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/49459

Os objetivos dos experimentos foram avaliar o potencial de controle biológico de Bacillus amyloliquefaciens, Epicoccum nigrum e Penicillium citrinum para o controle da brusone do arroz causada por Pyricularia oryzae na cultivar de arroz (Oryza sativa L.) BRSMG Caçula; na capacidade de estimular o crescimento e a produtividade das plantas, bem como analisar a capacidade para estimular os mecanismos de defesa da planta por meio de análises microscópicas e moleculares. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação. As avaliações foram baseadas na incidência e severidade da brusone do arroz, bem como na altura das plantas, no número de perfilhos e de panículas e no peso dos grãos de arroz. O microscópio confocal a laser (CLM), o microscópio eletrônico de varredura (SEM) e o microscópio Epi-fluorescência (EFM) foram utilizados para analisar a interação das plantas de arroz com os endófitos microbianos. Solo e sementes de arroz foram inoculados com Bacillus BMH e as sementes foram pulverizadas com os isolados 10965 e IA25 de P. oryzae. Bacillus BMH reduziu a severidade da brusone do arroz em 53,1%, 50% e 37,5% quando aplicado no solo ou via tratamento foliar preventivo e mistura de patógeno-BMH, respectivamente. A altura das plantas de arroz foi maior no tratamento com Bacillus BMH aplicado em solo (28,5 cm) em comparação ao tratamento controle (25,7 cm) aos 63 DAS. Da mesma forma, o número de perfilho foi maior nas plantas desenvolvidas no solo tratado com Bacillus BMH (12,6) em comparação com o controle (9,13). O peso dos grãos foi de 10,2 g para tratamentos de solo com Bacillus BMH (escrever quais) contra 7,1 g para o não tratado. A colonização de tecidos vasculares das raízes e das folhas de arroz por células de Bacillus BMH foi observada em CLM e SEM indicando o seu endofitismo. O tratamento de sementes de Bacillus BMH estimulou mecanismos de defesa das plantas contra a brusone por meio da regulação positiva dos genes β-1,3-glucanases (OsGLN1), OsPR1a e OsWRKY28 do arroz. A embebição de sementes de E. nigrum e a pulverização nas folhas reduziram preventivamente a incidência de brusone em 41,7% a 31,2%, respectivamente, e a severidade em 54,5% a 34,9%. O tratamento das sementes com E. nigrum aumentou o número de perfilho para 8,3 contra 5,9 no tratamento controle. As imagens em SEM e EFM mostraram a colonização da superfície das raízes do arroz por E. nigrum. Penicillium citrinum GP1 e GP3, tanto em tratamento de sementes do consórcio como pulverizados nas folhas, diminuíram a severidade do brusone em 33,3% a 37,4%, respectivamente. A mistura dos isolados de P. citrinum aumentou o número de perfilhos do arroz com 11,25 contra 10,17 no controle, respectivamente. O uso individual ou combinado desses isolados não teve efeito na altura da planta, nem no número de panículas e no rendimento das plantas em comparação com as não tratadas. Ambos os isolados colonizaram os tecidos das raízes do arroz. Dois isolados de Epicoccum (de videira e milho), usados neste estudo, foram identificados como E. nigrum com base nas regiões ITS, RPB2, β-TUB2 e LSU de homologia de sequência de rDNA e análises filogenéticas. Da mesma forma, os dois Penicillium da videira (GP1 e GP3) foram identificados como P. citrinum com base nas regiões RPB2, β-TUB2 e LSU da homologia de sequências de rDNA e análises filogenéticas. Os experimentos em casa de vegetação mostraram que Bacillus BMH, E. nigrum e P. citrinum diminuíram a severidade da brusone, bem como estimularam o crescimento das plantas. Os efeitos benéficos sugerem que esses agentes de biocontrole apresentam potencial para serem utilizados como biofungicidas e biofertilizantes na cultura do arroz.