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Previous issue date: 2006-03-22 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === The morphological and cultural characteristics of G. graminis var. graminis isolates from rice
and grasses were studied. The fungus forms two types of mycelia, dark macrohyphae that join
laterally to form runner hyphae or rhizomorphs and hyaline or infectious microhyphae, as well
as fan shaped hyphae characteristic of the pathogen. Pigmented and lobed hyphopodia on
lower leaf sheaths were formed both under natural conditions and artificial inoculations of
plants. The perithecia containing asci and ascospores were found on leaf sheaths lesions on
field samples. The perithecia were produced on leaf sheaths of inoculated plants as well as on
detached sterilized leaf sheaths and on culture medium, potato-dextrose-agar (PDA). Hyphae
and hyphopodia were formed from germination tubes of ascospores, and the hyphae under
moist stress conditions produced chlamydospores which were initially hyaline and later
attained dark color. The culture of Ggg, was characterized by fluffy aerial mycelium, white in
the initial stages of growth and later with age, the colony color changed from dirty-white or
mouse gray to almost black. The marked diagnostic colony characteristic of whorled
appearance was the curling back of marginal hyphae. The amount and time of formation of
perithecia varied among the isolates tested. The virulence test conduced with 20 isolates of
rice and grasses, showed differences in aggressiveness both on rice seedlings and adult plants.
In general, isolates from rice were more aggressive on rice than isolates from grasses. The test
with four levels of inoculum (0, 5, 1.0, 2.0, 4.0 g per plant of autoclaved sorghum grains) and
two plant ages showed that 60-day old were more susceptible than 35-day old plants. The
spontaneous infection of healthy plants was observed in the greenhouse indicating the role of
ascospores in the dissemination of black sheath rot in rice. Furthermore, the pathogenicity of
ascospores of Ggg on rice plants was confirmed by inoculations tests. Six fields of upland rice
were surveyed in the advanced stages of maturation for the incidence of black sheath rot. The
disease incidence on tillers, under natural conditions of infection, ranged from 68 to 100%.
The pathogenicity of 20 isolates retrieved from rice and grasses were studied. All isolates were
pathogenic to rice and grasses such as baranyard grass (Echinochloa crusgalli), fountain grass
(Pennisetum setosum) signal grass (Brachiaria sp), crab grass (Digitaria horizontalis),
plantain signal grass (Brachiaria plantaginea), indian goose grass (Eleusine indica) and
southern sandbur (Cenchrus echinatus). Winter cereals such as wheat, oat, rye, barley and
triticale as well as sorghum, corn, and millet exhibited different degrees of susceptibility to the
isolate Ggg-a 01. Significant differences were observed in relation to characteristic symptoms
on the culm, lesion height, number of tillers or dead plants, presence of characteristic
mycelium, fan shaped hyphae, production of hyphopodia and perithecia. The formation of
perithecia was not observed on leaf sheaths of inoculated plants of millet, sorghum, southern
sandbur and maize. All inoculated wheat plants were killed indicating more susceptibility than
other cereals. The resistance of 58 upland rice genotypes were tested in the greenhouse,
utilizing rice isolate Ggg-a 01. Of the genotypes assessed, the lesion height of SCIA16 and
SCIA08 was significantly shorter compared to the highly susceptible genotype CNAS10351.
The progress and dissemination of black sheath rot in rice was studied during two years under
field conditions in savanna sensu lato ‘cerrado’. The central line of each plot was inoculated
with isolate of Ggg to establish the infection foci. The soil was infested with four levels of
inoculum (5.0, 10.0, 20.0 and 40.0 g of autoclaved sorghum grains containing mycelium / 40
cm) and main tiller of plants (4, 8, 16 and 32, tillers per plot/ 40 cm) were inoculated with 2.0
cm-long detached leaf sheaths containing perithecia by insertion between the culm and leaf
sheath of the tiller. There was no significant effect of inoculum level on the disease severity
obtained by soil infestation with mycelium as well as the plants infected with perithecia.
However, the total area under disease progress curve was significantly smaller for plant
infection with perithecia than for soil infestation by mycelium, during 2002/2003. The
evaluation of disease incidence for the analysis of gradients was based on infected tillers in 1.6
square meter area, five lines on either side of the inoculated 40 cm-long central line. The
analysis according models of Gregory (1968) and Kiyosawa & Shiyomi (1972) showed the
existence of gradients in the first year, both for levels of inoculum of soil infection by
mycelium and plant infection with perithecia. In the second year (2004/2005), there was no
well defined gradient for all the treatments. The disease progress was not affected by inoculum
levels on soil or plant infections. Monomolecular model was found more adequate in tests
conduced under greenhouse conditions while the models of Gompertz and monomolecular,
better described the disease progress under field conditions. === Foram estudadas características morfológicas e culturais de isolados de Gaeumannomyces
graminis var. graminis provenientes de arroz e capins. O fungo se estabelece formando dois
tipos de hifas: macrohifas, escuras, superficiais que se juntam lateralmente e formam cordões
ou rizomorfas e microhifas, hialinas ou infecciosas, que penetram no hospedeiro. Forma
também hifas em leque sobre as bainhas, a partir de macrohifas, que caracterizam o patógeno.
Houve a formação de hifopódios lobados e pigmentados em bainhas, tanto em condições
naturais como em inoculações. Observou-se peritécios contendo ascas e ascósporos,
característicos do fungo, nas bainhas sobre as lesões em amostras coletadas no campo. Através
de inoculação artificial, foram produzidos peritécios em bainhas de plantas, em bainhas
destacadas e esterilizadas e em meio de cultura de batata-dextrose-ágar (BDA). Foram
formadas hifas e hifopódios a partir de tubos germinativos dos ascósporos e as hifas crescidas
em condições de estresse hídrico produziram clamidósporos, inicialmente hialinos e,
posteriormente, de coloração escura. O micélio de Ggg, geralmente de aspecto aéreo fofo, é
branco no início do crescimento, com variação de cor com a idade, do branco cinza ao marrom
oliváceo e quase preto. Uma característica marcante é a aparência espiralada das macrohifas
escuras nas bordas da colônia. Entre os isolados testados houve variação na quantidade de
peritécios bem como na época de formação. Os testes de virulência realizados com vinte
isolados provenientes de arroz e capins apresentaram diferenças em agressividade, tanto em
plântulas quanto em plantas de arroz. Em geral, os isolados provenientes de arroz foram mais
agressivos em arroz que os isolados de capins. O teste com quatro níveis de inóculo (0,5, 1,0,
2,0, e 4,0 g de inóculo por planta, multiplicado em grãos de sorgo autoclavados) e duas idades
de plantas mostrou que as plantas inoculadas aos 60 dias após o plantio foram mais suscetíveis
do que aquelas inoculadas aos 35 dias, requerendo menor nível de inóculo para a infecção. A
patogenicidade de ascósporos de Ggg em plantas de arroz foi comprovada, bem como o papel
dos ascósporos na disseminação do mal-do-pé do arroz. A incidência de mal-do-pé em
lavouras de arroz de terras altas nas condições naturais de infecção variou de 68 a 100% de
perfilhos infectados, entre seis lavouras avaliadas em fase avançada de maturação. Foi
estudada também a patogenicidade dos vinte isolados de Ggg obtidos, provenientes de arroz e
capins. Todos os isolados foram patogênicos a arroz e aos capins: capim arroz (Echinochloa
crusgalli), capim avião (Pennisetum setosum), capim braquiária (Bachiaria sp.), capim
digitaria (Digitaria horizontalis), capim marmelada (Brachiaria plantaginea), capim pé-degalinha
(Eleusine indica) e capim timbete (Cenchrus echinatus). Os cereais de inverno, trigo,
aveia, centeio, cevada e triticale, bem como sorgo, milho, e milheto apresentaram diferentes
graus de suscetibilidade ao isolado Ggg-a 01. As diferenças foram significativas quanto a
sintomas típicos na base do colmo, altura de lesão escura na bainha, número de perfilhos ou
plantas mortas, presença de micélio característico, hifas em leque e produção de hifopódios e
peritécios. Não foram observados peritécios em milheto, sorgo, timbete e milho e a maior
suscetibilidade foi apresentada pelo trigo, com a morte de todas as plantas inoculadas. Foi
testada a resistência de 58 genótipos de arroz de terras altas, utilizando o isolado Ggg-a 01
proveniente de arroz, em casa-de-vegetação. Entre os genótipos avaliados, SCIA16 e SCIA08
apresentaram altura de lesão significativamente menor, sendo considerados resistentes em
relação ao genótipo CNAS10351, altamente suscetível. O progresso e disseminação do maldo-
pé do arroz foram estudados durante dois anos, em condições de campo em solo de
cerrado. Utilizou-se delineamento experimental de blocos completos ao acaso e quatro
repetições. Cada parcela foi constituída de dezenove linhas de sete e cinco metros,
respectivamente no primeiro e segundo ano, com espaçamento de quarenta centímetros. Foi
inoculada a linha central de cada parcela com isolado de Ggg para estabelecer os focos de
disseminação da doença. O solo foi infestado com micélio em quatro níveis de inóculo (5,0,
10,0, 20,0 e 40,0 gramas de grãos de sorgo autoclavados e colonizados com micélio / 40 cm da
linha) e perfilhos foram inoculados (4, 8, 16 e 32 perfilhos / 40 cm da linha) com pedaços de
bainhas de arroz de dois centímetros de comprimento, contendo peritécios e micélio, inseridos
entre o colmo e a bainha. Não houve efeito de níveis de inóculo na severidade da doença, tanto
para micélio no solo quanto para peritécios na planta, nos dois anos de experimento.
Entretanto, a área total sob a curva de progresso da doença na safra 2002/2003 foi
significativamente menor nas plantas infectadas com peritécios, do que nas plantas infectadas
através de infestação do solo com micélio. A avaliação de incidência da doença para análise
do gradiente foi baseada nos perfilhos contados em 1,6 metros quadrados, compostos de cinco
linhas de quarenta centímetros de cada lado da fonte de inóculo, na linha central. A análise de
gradiente, conforme modelos de Gregory (1968) e Kiyosawa & Shiyomi (1972) mostrou
existência de gradiente no primeiro ano, tanto para níveis de inóculo quanto para os focos
provenientes dos dois tipos de inóculo. No segundo ano (2004/2005), não houve gradiente
definido para os tratamentos testados. O progresso da doença não foi afetado pelos níveis,
tanto na infecção do solo com micélio, quanto na planta com peritécios. Em teste de ajuste de
modelo matemático para estudos epidemiológicos, o modelo monomolecular foi o mais
apropriado para estudos de mal-do-pé do arroz nas condições de casa-de-vegetação e os
modelos de Gompertz e monomolecular são os que melhor descrevem o progresso da doença,
nas condições de campo.
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