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Artigo

Successful biocontrol of major postharvest and soil-borne plant pathogenic fungi by antagonistic yeasts

Resumo

Os fungos patogênicos são o principal fardo biótico para a produtividade de culturas economicamente importantes em condições de campo, estufa ou pós-colheita. A descoberta e o desenvolvimento de novas soluções ecológicas, como a aplicação de organismos vivos e seus derivados para controlar doenças e pragas nas plantas, são de enorme interesse. Este estudo apresenta os resultados de uma triagem em massa destinada a detectar cepas de leveduras com atividade antagônica contra patógenos pós-colheita (Alternaria alternata, Penicillium expansum e Botrytis cinerea) e doenças transmitidas pelo solo (Verticillium dahliae e Fusarium oxysporum). Na verdade, este é o primeiro estudo que se concentra na triagem do potencial antagônico de uma ampla variedade de gêneros (13) e espécies (30) de leveduras contra o murchamento vascular. Os resultados dos ensaios in vivo demonstraram que as plantas de tomate infectadas por fungos, cultivadas em condições hidropônicas ou no solo, apresentaram uma redução significativa na gravidade da doença após o tratamento com leveduras. Wickerhamomyces anomalus Wa-32 foi capaz de antagonizar ambos os patógenos e reduzir a gravidade da doença em até 40% (V. dahliae) e 50% (F. oxysporum) em condições de solo. Além disso, essa cepa tornou-se endofítica em plantas de tomate. As características da Wa-32 são de enorme interesse, uma vez que não existe nenhum produto de controle biológico antagonista eficaz disponível para o controle simultâneo desses dois patógenos fúngicos. Ensaios pós-colheita com frutos de tomate feridos mostraram que várias cepas apresentaram níveis muito altos de controle biológico contra P. expansum e B. cinerea (redução de até 86% e 97% na gravidade da doença, respectivamente), mas nenhuma delas mostrou proteção contra A. alternata. A melhor proteção contra B. cinerea foi novamente obtida com W. anomalus Wa-32 e duas cepas de Metschnikowia pulcherrima (Mp-22 e Mp-30). No entanto, as melhores cepas antagônicas de P. expansum foram Candida lusitaniae Cl-28, Candida oleophila Co-13, Debaryomyces hansenii Dh-67 e Hypopichia pseudoburtonii Hp-54. Esses efeitos de controle biológico também foram demonstrados em uvas e maçãs.



Abstract

Fungal pathogens are the main biotic burden of productivity for economically important crops under field, greenhouse or postharvest conditions. The discovery and development of new environmental-friendly solutions, such as application of living organisms and their derivatives to control plant diseases and pests, are of enormous interest. This study presents the results of a mass screening designed to detect yeast strains with antagonistic activity against postharvest pathogens (Alternaria alternata, Penicillium expansum and Botrytis cinerea) and soil-borne diseases (Verticillium dahliae and Fusarium oxysporum). In fact, this is the first study that focuses on screening the antagonistic potential of a wide variety of yeast genera (13) and species (30) against vascular wilts. The results from in vivo trials demonstrated that fungal infected tomato plants, grown under hydroponic or soil conditions, showed a significant reduction in disease severity after yeast treatment. Wickerhamomyces anomalus Wa-32 was able to antagonise both pathogens and reduce the disease severity up to 40% (V. dahliae) and 50% (F. oxysporum) in soil conditions. In addition, this strain became endophytic in tomato plants. The features of Wa-32 are of enormous interest since no effective antagonistic biocontrol product is available for the simultaneous control of these two fungal pathogens. Postharvest assays with wounded tomato fruits showed that several strains displayed very high biocontrol levels against P. expansum and B. cinerea (up to 86 and 97% reduction in disease severity, respectively) but none of them showed protection against A. alternata. The best protection against B. cinerea was again achieved with W. anomalus Wa-32 and two Metschnikowia pulcherrima strains (Mp-22 and Mp-30). However, the best antagonistic strains of P. expansum were Candida lusitaniae Cl-28, Candida oleophila Co-13, Debaryomyces hansenii Dh-67 and Hypopichia pseudoburtonii Hp-54. These biocontrol effects were also demonstrated in grapes and apples.


A. Fernandez-San Millan
L. Larraya
I. Farran
M. Ancin
J. Veramendi

2021 - Biological Control

Palavras-chave:

Controle biológico, levedura, pós-colheita, patógeno transmitido pelo solo, Wickerhamomyces, Botrytis

Termos de indexação:

Leveduras antagonistas, patógenos, fungos, doenças, potencial antagônico, soluções ecológicas

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