Entomopathogenic fungi associated to olive pests: isolation, characterization and selection for biological control

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Oxidative stress response of Beauveria bassiana induced by Bordeaux mixture and its influence on fungus growth and development

Publication . Martins, Fátima; Pereira, J.A.; Baptista, Paula

BACKGROUND: Chemical fungicides used to manage plant diseases may negatively affect beneficial fungi such as entomopathogens. In this study, the participation of the antioxidative system in the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana exposed to the copper-based Bordeaux mixture fungicide and its relation with fungus growth and development were examined. The fungus was grown in submerged culture containing Bordeaux mixture at the recommended dose. Within the first 24 h of elicitation, the vegetative growth, germination, sporulation and activity of amylase and laccase and the antioxidative enzymes catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD), as well as the production of hydrogen peroxide (H2O2), were evaluated. RESULTS: Bordeaux mixture inhibited B. bassiana germination (between 65 and 88%) and sporulation (between 15 and 57%) and significantly increased laccase production (≥130%), especially within the first 4 h of fungus exposure. By contrast, the mycelial growth was found to be less affected by the fungicide. These effects were accompanied with a significant increase in H2O2 levels in fungal cells, as well as in SOD activity, but not in CAT, showing clear signs of increased oxidative stress. CONCLUSION: The effect of Bordeaux mixture on B. bassiana development was probably due to the toxicity of the copper ion itself, and it also induced an oxidative state in fungal cells.

2014Journal article

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Diversidade e distribuição de fungos endofíticos em Olea europaea L.

Publication . Martins, Fátima; Pereira, J.A.; Bento, Albino; Baptista, Paula

Os fungos endofíticos são organismos que colonizam os tecidos internos das plantas, sem aparentemente causarem quaisquer danos no hospedeiro. Nas duas últimas décadas, estes fungos têm recebido considerável atenção pela ação protetora que conferem às plantas contra stresses bióticos e abióticos, incluindo fitopatogénicos. Em plantas vasculares, a distribuição e composição de fungos endofíticos têm sido intensamente investigada, no entanto, tanto quanto sabemos a sua presença em oliveira (Olea europaea) ainda não foi descrita. Neste trabalho pretendeu-se avaliar a diversidade e distribuição de fungos endofíticos em raízes, ramos e folhas de 70 oliveiras saudáveis localizadas na região de Trás-os-Montes (Nordeste de Portugal). Foram obtidas culturas puras para cada fungo e identificadas por sequenciação da região espaçadora transcrita interna do rDNA. De 5250 segmentos analisados, foram isolados 976 fungos endofíticos pertencentes a 38 espécies e 27 géneros. O género Penicillium foi o que apresentou maior diversidade de espécies. Entre as espécies, Phomopsis columnaris, Fusarium oxysporum e Trichoderma gamsii foram as mais frequentemente isoladas. A diversidade e a frequência de colonização por fungos endofíticos foi significativamente superior na parte radicular face à parte aérea (ramos e folhas) da oliveira. A população endofítica das raízes foi dominada por P. columnaris (23,7%) e por F. oxysporum (9,8%), enquanto que nos ramos foi por T. gamsii (0,3%), P. columnaris e Hipocrea lixii (0,2% cada). Nas folhas as espécies mais frequentemente isoladas foram P. columnaris (0,6%), Alternaria alternata (0,3%) e Alternaria arborescens (0,2%). As raízes foram os órgãos que apresentaram um maior número de espécies exclusivas (25 espécies). Por sua vez, nas folhas foi apenas identificada uma única espécie exclusiva (A. arborescens) e nos ramos não foram encontradas espécies exclusivas. Apenas uma única espécie, P. columnaris, foi encontrada em todos os órgãos da planta em estudo. Em geral, os resultados mostraram que a oliveira apresenta uma grande diversidade de fungos endofíticos, em especial nas raízes.

2014Conference object

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Plant-mediated effects on entomopathogenic fungi: how the olive tree influences fungal enemies of the olive moth, Prays oleae

Publication . Oliveira, Ivo; Pereira, J.A.; Lino-Neto, Teresa; Bento, Albino; Baptista, Paula

The community of entomopathogenic fungi associated with the olive moth Prays oleae is specific for each generation of this insect. The entomopathogen Beauveria bassiana is almost exclusive to the phyllophagous or leaf generation, whereas Paecilomyces formosa mainly occurs in the carpophagous or fruit generation. The main objective of this work was to evaluate olive plant-mediated effects on the development (germination, growth, sporulation and spore viability) of both entomopathogens. While B. bassiana was strongly inhibited by olives, P. formosa development was more restricted by leaves. These inhibitory effects were caused by both volatile and diffusible compounds produced by olives and leaves. Specifically, the effects of two leaf volatile compounds, (Z)-3-hexen-1-ol and (Z)-3-hexenyl acetate were studied. The results suggest that olive plant organs affect entomopathogens by controlling their abundance and function, which may partly explain the occurrence of a fungal species in a specific P. oleae generation.

2015Journal article

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Susceptibilidade de Cydia splendana ao fungo entomopatogénico Beauveria bassiana

Publication . Oliveira, Ivo; Baptista, Paula; Lino-Neto, Teresa; Bento, Albino; Pereira, J.A.

Os fungos entomopatogénicos têm-se revelado uma alternativa promissora aos produtos químicos usados na luta contra pragas. Apesar do grande esforço empreendido na sua utilização, o seu efeito num grande número de pragas é ainda desconhecida. O bichado da castanha, Cydia splendana L., é a principal praga do castanheiro no norte de Portugal, causando prejuízos consideráveis. A utilização de meios de luta químicos apresenta limitações devido, por um lado, ao número reduzido de substâncias homologadas, e por outro porque a utilização de pesticidas de síntese não se coaduna com o modo de produção sustentável em que os soutos são conduzidos na região. Adicionalmente os meios de luta culturais e biotécnicos têm-se revelado de difícil implementação e de eficácia reduzida. Com o presente trabalho pretendeu-se avaliar a susceptibilidade de C. splendana ao fungo entomopatogénico Beauveria bassiana. Testou-se o efeito de quatro isolados (A39GF09; A67GF09; LC39GF10 e PA95GF10) da colecção do IPB, obtidos de larvas do lepidóptero Prays oleae recolhidos na região de Trás-os- Montes. Para tal em laboratório, foram inoculadas larvas de C. splendana, pelo método de superfície, com seis concentrações de conídios (1 x 105; 1 x 106; 5 x 106; 1 x 107; 5 x 107; 1 x 108). Os quatro isolados de B. bassiana testados demonstraram capacidade para infectar as larvas de C. splendana. A mortalidade confirmada apresentou uma correlação linear positiva com a concentração de conídios, embora com diferenças entre isolados. O Tempo Letal médio (LT50) e a Concentração Letal média (LD50) foram também variáveis entre isolados. A LD50 variou entre < 1 x 105 (LC39GF10) e 2,13 x 105 (A67GF09), enquanto que LT50 variou entre < 5 e 10 dias. A acção dos isolados de B. bassiana testados sobre C. splendana, apesar da grande variabilidade observada, abre a possibilidade do seu uso na luta biológica contra esta praga do castanheiro.

2014Conference object

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Fungal diversity associated to the olive moth, Prays oleae Bernard: a survey for potential entomopathogenic fungi

Publication . Oliveira, Ivo; Pereira, J.A.; Lino-Neto, Teresa; Bento, Albino; Baptista, Paula

Olive production is one of the main agricultural activities in Portugal. In the region of Trás-os-Montes, this crop has been considerably affected by Prays oleae. In order to evaluate the diversity of fungi on Prays oleae population of Trás-os-Montes olive orchards, larvae and pupae of the three annual generations (phyllophagous, antophagous and carpophagous) were collected and evaluated for fungal growth on their surface. From the 3,828 larvae and pupae, a high percentage of individuals exhibited growth of a fungal agent (40.6%), particularly those from the phyllophagous generation. From all the moth generations, a total of 43 species from 24 genera were identified, but the diversity and abundance of fungal species differed between the three generations. Higher diversity was found in the carpophagous generation, followed by the antophagous and phyllophagous generations. The presence of fungi displaying entomopathogenic features was highest in the phyllophagous larvae and pupae, with Beauveria bassiana as the most abundant taxa. The first report of Beauveria bassiana presence on Prays oleae could open new strategies for the biocontrol of this major pest in olive groves since the use of an already adapted species increases the guarantee of success of a biocontrol approach. The identification of antagonistic fungi able to control agents that cause major olive diseases, such as Verticillium dahliae, will benefit future biological control approaches for limiting this increasingly spreading pathogen.

2012Journal article

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