Identificación molecular y prevalencia de contaminantes fúngicos en semillas de cultivos semestrales
DOI:
https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2023.030Palavras-chave:
sanidad vegetal, calidad de las semillas, cultivos de semillas, hongos patógenos, patógenos transmitidos por semillaResumo
La calidad de las semillas se ve afectada por la contaminación por hongos. Estos ocasionan el aborto, pudrición o necrosis de la semilla, así como el daño de las plántulas que resulta en el desarrollo de enfermedades en etapas posteriores del crecimiento. Su identificación y caracterización es esencial para establecer el manejo apropiado. El objetivo de este trabajo fue identificar y determinar la prevalencia de los contaminantes fúngicos presentes en la semilla de trece variedades vegetales de arroz, soya, maíz y sorgo dulce forrajero producidas en el municipio de El Espinal, Tolima, Colombia. Esta investigación se realizó en el Centro de Investigación Tibaitatá de la Corporación colombiana de investigación agropecuaria AGROSAVIA (Cundinamarca, Colombia) durante el segundo semestre del 2021. Por medio de un blotter test se identificaron los contaminantes fúngicos y su prevalencia en semilla germinada y sin germinar. Se obtuvieron en total 65 aislamientos de hongos que fueron agrupados en veintiocho morfotipos identificados molecularmente (soya 44, arroz 5, sorgo 7, maíz 9). Los géneros Diaporthe y Fusarium fueron los de mayor prevalencia total y en semillas sin germinar. Los hongos encontrados incluyen posibles patógenos como Fusarium spp, Curvularia spp y Diaporthe spp. y hongos saprófitos como Penicillium spp y Aspergillus spp. Los aislamientos de Fusarium equiseti y Diaporthe sp. en semilla soya, Curvularia penniseti en semilla de arroz, Diaporthe melonis en semilla de sorgo y Fusarium verticillioides en semilla de maíz pueden ser considerados como potenciales patógenos transmitidos por semilla que ocasionaron un efecto negativo en la capacidad germinativa.
Referências
Agarwal, V. K., & Gaur, A. (1997). Seed health tests: Seedborne diseases. En: Principles of seed technology. 2da Ed. Agarwal, V. K., Sinclair, J. B. Ed. CRC Press, Florida, Estados Unidos, p. 121-130.
Amza, J. (2018). Seed borne fungi; food spoilage, negative impact, and their management: A review. Rev. Food Science and Quality Management, 81, 70-79.
Barrios, L. M., & Pérez I. O. (2005). Nuevos registros de hongos en semillas de Oryza sativa en Cuba. Rev. Manejo Integrado de Plagas y Agroecología, 75, 64-67.
Basak, A. B., & Lee, M. W. (2002). Prevalence and transmission of seed-borne fungi of maize grown in a farm of Korea. Rev. Mycobiology, 30(1), 47-50. https://doi.org/10.4489/myco.2002.30.1.047
Bucio, C., Cabriales, J., & Guzmán, D. (2001). Producción de Aalatoxinas en maíz in vitro. Rev. Mex. Fitopatol., 19(2), 218-222.
Chinchilla, G., Blanco, M., & Castro, Ó. (2020). Identificación molecular morfológica de las especies de Fusarium spp., asociadas al cultivo de pimienta negra (Piper nigrum) en Sarapiquí y Guatuso en Costa Rica. Rev. Agronomía Costarricense, 44(2), 9-30. https://doi.org/10.15517/rac.v44i2.43087
Chrapačienė, S., Rasiukevičiūtė, N., & Valiuškaitė, A. (2022). Control of Seed-Borne Fungi by Selected Essential Oils. Rev. Horticulturae, 8(3), 220. https://doi.org/10.3390/horticulturae8030220
Dell’Olmo, E., Tiberini, A., & Sigillo, L. (2023). Leguminous Seedborne Pathogens: Seed Health and Sustainable Crop Management. Plants, 12(10), 2040. https://doi.org/10.3390/plants12102040
Divakara, S., Aiyaz, M., Chandra, N., & Chandra, S. (2017). Effect of toxigenic Aspergillus flavus and aflatoxins on seed quality parameters of Sorghum bicolor (L.) Moench. Rev. Microbial Biosystems, 2(1), 1-8. https://doi.org/10.21608/MB.2017.5252
El-Shahir, A. A., El-Tayeh, N. A., Ali, O. M., Abdel Latef, A. A. H., & Loutfy, N. (2021). The Effect of endophytic Talaromyces pinophilus on Growth, absorption, and accumulation of heavy metals of Triticum aestivum grown on sandy soil amended by Sewage Sludge. Plants, 10(12), 2659. https://doi.org/10.3390/plants10122659
Escamilla, D., Rosso, M. L., & Zhang, B. (2019). Identification of fungi associated with soybeans and effective seed disinfection treatments. Rev. Food Science and Nutrition, 7(10), 3194-3205. https://doi.org/10.1002/fsn3.1166
Erasto, R., Kilasi, N., & Madege, R. R. (2023). Prevalence and Management of Phytopathogenic Seed-Borne Fungi of Maize. Seeds, 2(1), 30-42. https://doi.org/10.3390/seeds2010003
Fresneda, J. A., Hernández Fundora, Y. K., Sánchez Curiel, J. R. (2009). Calidad sanitaria de semillas de soya producidas en cuba. Rev. Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical (INIFAT), 33, 15-27.
Formento, A. N., Mainez, H. J., Penco, R., Scandiani, M. M., & Carmona, M. A. (2016). Calidad sanitaria de las semillas de soja 2016 y su efecto sobre el poder germinativo. Serie Extensión INTA Paraná, 79, 81-89.
Gally, T. (2006). Enfermedades de las semillas de soja en Argentina. Rev. Manejo Integrado de Plagas y Agroecología, 78, 86-90.
Gaire, S.P., Zhou, X-G., Zhou, Y., Shi, J. & Jo, Y-K. (2023). Identification and distribution of fungal pathogens associated with seedling blight of rice in the southern United States. Plant Pathology, 72, 76-88. Available from: https://doi.org/10.1111/ppa.1364
Gao, Y., Liu, F., Duan, W., Crous, P. W., & Cai, L. (2017). Diaporthe is paraphyletic. Rev. IMA Fungus, 8, 153-187. https://doi.org/10.5598/IMAFUNGUS.2017.08.01.11
Girish, G. A., Baig, M. M., Kodaru, A. & Chakrabarty, S. K. (2011). Curvularia species detected in sorghum seeds collected from Marathwada region of Maharashtra. Indian Journal of Plant Protection, 39(4): 299-303.
Goko, M. L., Murimwa, J. C., Gasura, E., Rugare, J. T., & Ngadze, E. (2021). Identification and characterization of seed-borne fungal pathogens associated with maize (Zea mays L.). Rev. International Journal of Microbiology, 2021, 1-11. https://doi.org/10.1155/2021/6702856
Griffith, G. W., & Shaw, D. S. (1998). Polymorphisms in Phytophthora infestans: Four mitochondrial haplotypes are detected after PCR amplification of DNA from pure cultures or from host lesions. Rev. Applied and Environmental Microbiology, 64(10), 4007 -4014. https://doi.org/10.1128/aem.64.10.4007-4014.1998
Grijalba, P., & Ridao, A. (2014). Tasa de crecimiento y patogenicidad de aislamientos de Diaporthe phaseolorum var. caulivora. Rev. Internacional de Botánica Experimental, 83, 325-332.
Hernández-Delgado, S., Reyes-López, M. Á., García-Olivares, J. G., Mayek-Pérez, N., & Reyes-Méndez, C. A. (2007). Incidencia de Hongos potencialmente toxígenos en maíz (Zea mays L.) almacenado y cultivado en el norte de Tamaulipas, México. Rev. Mex. Fitopatol., 25(2), 127-133.
Hidayat, I., & Ramadhani, I. (2019). Phylogenetic Study of Curvularia on Sorghum from Indonesia Based on ITS rDNA Sequence. Rev. Mikologi Indonesia, 3(2), 118-124. https://doi.org/10.46638/JMI.V3I2.64
Hill, R., Llewellyn, T., Downes, E., Oddy, J., MacIntosh, C., Kallow, S., Panis, B., Dickie, J. B., & Gaya, E. (2021). Seed banks as incidental fungi banks: fungal endophyte diversity in stored seeds of banana wild relatives. Rev. Front. in Microbiol., 12, https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.643731
R Core Team. (2020). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. https://www.r-project.org/.
Islam, S. M. M., Masum, M. M. I., & Fakir, M. G. A. (2009). Prevalence of seed-borne fungi in sorghum of different locations of Bangladesh. Rev. Sci. Res. and Essays, 4(3), 176-179. https://doi.org/10.5897/SRE.9000767
Jiang, H., Wu, N., Jin, S., Ahmed, T., Wang, H., Li, B., Wu, X., Bao, Y., Liu, F., & Zhang, J.-Z. (2021). Identification of Rice Seed-Derived Fusarium spp. and Development of LAMP Assay against Fusarium Fujikuroi. Pathogens, 10(1), 1. https://dx.doi.org/10.3390/pathogens10010001
Kwaloe, A. D., Msuya, D. G., Nchimbi-Msolla, S., Tokpah, D. P., & Luther, Z. (2018). Incidence of seed borne fungi in farm saved rice seeds, quality declared seed and certified seed in Morogoro Region in Tanzania. Rev. Plant Breeding and Crop Science, 10(7), 162-168. https://doi.org/10.5897/jpbcs2017.0700
Lavilla, M. (2019). Relación entre la cosecha demorada de soja y la presencia de patógenos en las semillas y en los rastrojos. Rev. Agriscientia, 39, 153-159.
Luzón, O., Chavarri, M., Mazzani, C., Barrientos, V., & Alezones, J. (2007). Principales mohos y micotoxinas asociados a granos de maíz de los estados Guárico, Portuguesa y Yaracuy, Venezuela. Rev. Fitopatol. Venez. 20(1), 25-30.
Martín, I., Gálvez, L., Guasch, L., & Palmero, D. (2022). Fungal Pathogens and Seed Storage in the Dry State. Plants, 11(22), 3167. https://doi.org/10.3390/plants11223167
Montes-García, N., Prom, L. K., Montes-Rodríguez, N., García-Gracia, M. Á., Pecina-Quintero, V., & Díaz-Franco, A. (2010). Efecto de fungicidas sistémicos en el control de la micobiota parasítica del grano de sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench]. Rev. Mex. Fitopatolo., 28(2), 156-158.
National Center for Biotechnology Information (NCBI). (2022). National Library of Medicine. https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
Naqvi, S. D. Y., & Rehman, N. (2013). Intensity of seed-borne fungi in farm saved seeds of oil and cereals Prevalence of major seed-borne fungal diseases on pea nut, pearl millet and sorghum in different region of Eritrea. 1ra Ed. Ed. Lambert Academic Publishing, República de Moldavia, Europa, p.100.
Nenínger, L. H., Hidalgo, E. I., Barrios, L. M., & Pueyo, M. (2003). Hongos presentes en semillas de arroz (Oryza sativa L.) en Cuba. Fitosanidad, 7(3), 7-11.
Nishmitha K., Dubey S. C., & Kamil D. (2022). Diversity analysis of different Diaporthe (Phomopsis) species and development of molecular marker to identify quarantine important species Phomopsis phaseolorum. 3 Biotech, 12(1), 31. https://doi.org/10.1007/s13205-021-03075-1
Omori, A. M., Sataque, E. Y., Gozzi, J., Tiemi, M., Pelegrinelli, M. H. & Ono, M. A. (2018). Detection of Fusarium verticillioides by PCR-ELISA based on FUM21 gene. Rev. Food Microbiology, 73, 160-167. https://doi.org/10.1016/j.fm.2018.01.020
Ordon, F., Habekuss, A., Kastirr, U., Rabenstein, F. & Kühne, T. (2009). Virus resistance in cereals: Sources of resistance, genetics, and breeding. Rev. Phytopathology, 157(9), 535-545. https://doi.org/10.1111/j.1439-0434.2009.01540.x
Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). (2006). Seed and seed quality: Technical information for FAO Emergency staff. FAO Seed and plant genetic resources service. 1ra Ed. Ed. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, Roma, Italia, p.47.
Paliwal, R. L., Granados, G., Lafitte, H. R. & Violic, A. D. (2001). El maíz en los trópicos: Mejoramiento y producción. 1ra Ed. Ed. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, Roma, Italia.
Petrović, K., Riccioni, L., Đorđević, V., Balešević-Tubić, S., Miladinović, J., Ćeran, M., & Rajković, D. (2018). Diaporthe pseudolongicolla: The new pathogen on soybean seed in Serbia. Rev. Ratar. Povrt., 55(2), 103-109. https://doi.org/10.5937/RATPOV55-18582
de la Torre-Hernández, M. E., Sánchez-Rangel, D., Galeana-Sánchez, E. & Plasencia-de la Parra, J., (2014). Fumonisinas-Síntesis y función en la interacción Fusarium verticillioides-maíz. Rev. Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, 17(1), 77-91.
Prom, L. K. (2004). The effects of Fusarium thapsinum, Curvularia lunata, and their combination on sorghum germination and seed mycoflora. Rev. New Seeds, 6(1), 39-49. https://doi.org/10.1300/J153v06n01_03
Quintana, L. (2010). Evaluación de la sanidad de semilla de arroz (Oryza sativa L.) en Paraguay. Revista sobre estudios e investigaciones del saber académico, 4, 17-20.
Sánchez, M. C., Ridao, A. D. C., & Colavita, M. L. (2015). Diaporthe caulivora: agente causal de cancro del tallo predominante en cultivos de soja del sudeste bonaerense. Fave. Revista FAVE- Ciencias Agrarias, 14(2), 1-20.
Tsedaley, B. (2015). Review on seed health tests and detection methods of seedborne diseases. Rev. Biology, Agriculture and Healthcare. 5(5), 176-184.
Uribe-Cortés, T. B., Silva-Rojas, H. V., Mendoza-Onofre, L. E., Velázquez-Cruz, C., & Rebollar-Alviter, Á. (2020). Identificación de especies de Fusarium aisladas de semillas sintomáticas y asintomáticas de maíz con base en el gen TEF-1α. Rev. fitotecnia mexicana, 43(1), 79-88. https://doi.org/10.35196/rfm.2020.1.79
Wain-Tassi, A. L., Santos, J. F., Cássia Panizzi, R. & Vieira, R. D. (2012). Seed-borne pathogens and electrical conductivity of soybean seeds. Rev. Scientia Agricola, 69(1), 19-25. https://doi.org/10.1590/S0103-90162012000100004
Wallen, V. R., & Seaman, W. L. (2011). Seed infection of soybean by Diaporthe phaseolorum and its influence on host development. Rev. Canadian of Botany, 41(1), 13-21. https://doi.org/10.1139/B63-002
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Direitos autorais (c) 2023 Scientia Agropecuaria

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The authors who publish in this journal accept the following conditions:
a. The authors retain the copyright and assign to the magazine the right of the first publication, with the work registered with the Creative Commons attribution license, which allows third parties to use the published information whenever they mention the authorship of the work and the First publication in this journal.
b. Authors may make other independent and additional contractual arrangements for non-exclusive distribution of the version of the article published in this journal (eg, include it in an institutional repository or publish it in a book) as long as it clearly indicates that the work Was first published in this journal.
c. Authors are encouraged to publish their work on the Internet (for example, on institutional or personal pages) before and during the review and publication process, as it can lead to productive exchanges and a greater and faster dissemination of work Published (see The Effect of Open Access).

