Revista de Protección Vegetal

Induced resistance as an alternative for pest management in crops

RESUMEN Durante su vida, las plantas interactúan con numerosas plagas, que poseen diferentes modos de ataque y formas de vida. La respuesta inmune primaria evolucionó hacia el reconocimiento de los organismos que interactúan con la planta y la traducción, de tal reconocimiento, en respuestas de defensa dirigidas, específicamente, contra el organismo invasor. Además de esta inducción, las respuestas de defensa pueden ser cebadas. Este tipo de resistencia, a menudo, actúa de forma sistémica y es efectiva contra un amplio espectro de plagas. Existen diferentes tipos de Resistencia Inducida en dependencia del organismo o el inductor que interactúa con la planta. Las moléculas señalizadoras en plantas, los ácidos salicílico (AS) y jasmónico (AJ) tienen una función importante en las rutas metabólicas de la resistencia inducida, con una posible interacción antagónica entre las vías de la resistencia sistémica adquirida (RSA) dependiente del AS y la vía de la resistencia sistémica inducida (RSI) dependiente del AJ. En general, las respuestas de defensa son vitales, pero también implican un costo para las plantas. Por lo tanto, en lugar de mantenerlas constantemente, las respuestas de defensa pueden ser inducidas o cebadas y estar sujetas a una estrecha regulación, rápida activación y una concentración espacial y temporal, factores importantes para el éxito. No obstante, el costo de este proceso debe analizarse en experimentos con diseños que incluyan el reto con la inoculación de patógenos. El objetivo de este artículo es abordar, de forma sencilla, algunos conceptos sobre el tema de la resistencia inducida, diferentes variantes de inducción, así como posibles inductores, vías de señalización y los costos para las plantas de este fenómeno.

ABSTRACT During the lifetime, plants interact with numerous pests with diverse modes of attack and lifestyle. The primary immune response evolved toward the recognition of the organisms that interact with the plant and the translation of this recognition into a defense response specifically directed against the invading organism. In addition to this induction, plant defenses may also be primed. This kind of resistance often acts systemically throughout the plant and is effective against a broad spectrum of pests. There are different types of induced resistance, depending on the organism or inducer that interacts with the plant. The plant-signaling molecules salicylic (SA) and jasmonic acids (JA) play an important role in the induced disease resistance pathways with a possible antagonistic interaction between the SA-dependent systemic acquired resistance (SAR) pathway, which is induced upon pathogen infection, and the JA-dependent induced systemic resistance (ISR) pathway. In general, defense responses are vital but costly for plants. Thus, instead of maintaining them continuously, they can be primed and subjected to tight regulation, rapid activation, and spatial and temporal concentration, important factors for the success. However, the cost for this process should be analyzed in specific experimental designs that include the pathogen challenge. The aim of this paper is a simple approach to some concepts about the induced resistance, different induction alternatives, as well as possible inductors, signalling pathways and the resistance induced costs for the plant.

Rootstock influence on pest arthropod incidence on Tahiti lime [Citrus latifolia (Yu Tanaka) Tanaka]

RESUMEN Con el objetivo de determinar el efecto de seis portainjertos en la incidencia de plagas sobre la copa de lima Tahití, se establecieron parcelas en tres localidades en Colombia. Se tomaron muestras de hojas y brotes de cada combinación (portainjerto - copa) y se evaluó la incidencia de los principales grupos de artrópodos. Durante los muestreos en Lebrija, Santander, se contabilizó el número de ácaros/hoja de cada especie por portainjerto. Adicionalmente, en dos localidades, se midió el porcentaje de daño por ácaros en frutos en cosecha y, en una, la incidencia de trips en las flores. Además de la estadística descriptiva, se realizaron pruebas no paramétricas, como Kruskall Wallis para evaluar diferencias entre los patrones. No se encontraron diferencias entre portainjertos con excepción de: (1) la incidencia de ácaros fitófagos en dos épocas de muestreo en el centro de investigación Caribia, (2) en el número de Panonychus citri /hoja en Lebrija. Se encontró que no existe una tendencia clara a favor de ningún genotipo y la presencia de artrópodos es dependiente de la época de muestreo. Se presenta un listado de los insectos y ácaros asociados al cultivo en las principales zonas productoras de Colombia y sus enemigos naturales.

ABSTRACT To determine the incidence of pests on Tahiti lime grafted in six rootstocks, plots were established in three locations in Colombia. Samples of leaves and shoots were taken and the incidence of the main groups of arthropods was evaluated. During the samplings in Lebrija, Santander, the mite number / leaf of each species of mite was recorded by rootstock. Additionally, in two locations, the percentage of mite damage in fruits in harvest, and in one, the incidence of thrips in flowers were measured. In addition to descriptive statistics, non-parametric tests were performed, such as Kruskall Wallis to evaluate differences between rootstocks. The results show that there are no differences between rootstocks, except for: (1) The incidence of phytophagous mites in two samplings at the Caribia research center. (2) On the number of mites / leaves of Panonychus citri in Lebrija. It was found that there is no clear trend in favor of any genotype and the response to arthropods is dependent on the time of sampling. A list of insects and mites associated with Tahiti lime in the main production areas in Colombia and their natural enemies is presented.

Antimicrobial activity of bioactive crude extracts of Morinda royoc L. roots grown in Cuba

RESUMEN Este trabajo tuvo como objetivo determinar la actividad antimicrobiana in vitro de extractos crudos de raíces de Morinda royoc L., ricos en antraquinonas bioactivas, sobre dos bacterias fitopatógenas (Xanthomonas campestris p.v. phaseoli y Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum), dos bacterias patógenas de humanos (Bacillus licheniformis y Stenotrophomonas maltophilia) y tres hongos fitopatógenos (Rhizoctonia solani Kϋhn, Stemphylium solani Webber y Sarocladium oryzae Sawada). El extracto se preparó a una concentración de 10 mg·ml-1, previamente obtenido por el método de extracción en Soxhlet. Para la evaluación de la actividad antimicrobiana se utilizó el método de difusión en agar para las bacterias y el de microdilución para los hongos. Los resultados obtenidos en este estudio demostraron que el extracto fue efectivo para inhibir más del 50 % del crecimiento de Xanthomonas campestris sin diferencias significativas entre las diferentes dosis usadas. Bajo las mismas condiciones, se alcanzó una inhibición ca. del 50 % del crecimiento de las bacterias Bacillus licheniformis y Stenotrophomonas maltophilia a las 48 horas de exposición a las dosis 150 y 450 µg respectivamente. Por otro lado, los hongos estudiados mostraron susceptibilidad al extracto después de las 48 horas de incubación. La mayor actividad antifúngica se logró frente a Rhizoctonia solani, con una reducción ca. 50 % de su crecimiento frente a las concentraciones 1,25 y 2,5 mg·ml-1 sin diferencias significativas. Después de 72 horas de incubación no se observó actividad inhibitoria del extracto en el crecimiento de los hongos. De todos los patógenos estudiados en este trabajo, Pectobacterium carotovorum fue el único que no mostró susceptibilidad frente a las dosis de extracto usadas.

ABSTRACT The aim of this work was to determine the in vitro antimicrobial activity of the anthraquinone-rich crude extract of Morinda royoc L. roots. Its inhibitory activity was tested on two plant-pathogen bacteria (Xanthomonas campestris pv phaseoli and Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum), two human-pathogen bacteria (Bacillus licheniformis and Stenotrophomonas maltophilia) and three plant-pathogen fungi (Rhizoctonia solani Kϋhn, Stemphylium solani Webber and Sarocladium oryzae Sawada). The extract was prepared at 10 mg·ml-1, previously obtained by Soxhlet extraction method. To evaluate the antimicrobial activity on bacteria, the agar diffusion method was used, whereas the microdilution method was developed to evaluate the inhibitory activity against fungi. The results obtained from this study demonstrated that the anthraquinone-rich extract was effective in inhibiting more than 50 % of Xanthomonas campestris growth without significant differences between the different doses. After 48 hours and under the same conditions, growth inhibition ca. 50 % of Bacillus licheniformis and Stenotrophomonas maltophilia was observed at the doses of 150 and 450 µg, respectively. On the other hand, all the selected fungi in this study showed susceptibility to the extract after 48 hours of incubation. The highest antifungal activity was achieved on Rhizoctonia solani, with a growth reduction ca. 50 % at concentrations of 1.25 and 2.5 mg·ml-1. After 72 hours of incubation, no significant differences were observed in the growth of any of the three fungi. From all the pathogens selected for this study, only Pectobacterium carotovorum showed no susceptibility to any of the evaluated doses of the extract.

Bioactivity of iridoids of Genipa americana against the coconut mite Aceria guerreronis Keifer (Acari: Eriophyidae)

ABSTRACT Genipap (Genipa americana L.) is a medicinal tree native to South America and the Amazon regions, where it is used as a popular traditional medicine. It is also highly consumed by people in the form of jams, juices, preserves, and wines. The aim of this study was to evaluate the toxicity, persistence, and the repellence properties of leaf methanolic extracts of genipap (LME) and its major iridoids (genipin and geniposide), against the key coconut pest mite Aceria guerreronis Keifer. The concentration-mortality bioassays revealed a strong acaricidal activity of LME against the coconut mite (LC50 = 0.60 mg.ml-1; and LC90 = 16.69 mg.ml-1). In addition, standard concentrations (0.6 mg.ml-1) of either genipin or geniposide killed 50 % and 62 % of the A. guerreronis, respectively, after 24 hours of exposure, highlighting the role of these iridoids in the acaricidal activity of LME. The persistence bioassays of LME revealed toxicity towards A. guerreronis for up to 36 hours after spraying. Furthermore, LC50 and LC90 of LME repelled the coconut mite after 1, 24, and 48 hours of exposure. Therefore, LME can be considered an alternative to assist in the integrated control of the coconut mite in coconut plantations.

RESUMEN La planta de jagua (Genipa americana L.) es un árbol medicinal nativo de América del Sur y de la región Amazónica, donde se utiliza en la medicina popular y sus frutos son consumidos en forma de dulces, jugos, mermeladas y vinos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la toxicidad, persistencia y repelencia del extracto metanólico de las hojas de Genipa americana (LME) y sus principales iridoides (genipina y geniposideo), contra la plaga clave de la palma de coco Aceria guerreronis Keifer. Los bioensayos de concentración-mortalidad revelaron una fuerte actividad acaricida de LME de G. americana al ácaro de la necrosis del cocotero (CL50 = 0,60 mg.ml-1 e CL90 = 16,69 mg.ml-1). Además, las concentraciones padrones (0,6 mg/ml-1) de extracto de genipina y geniposideo mataron 48 % y 52 %, respectivamente, de A. guerreronis después de 24 horas de exposición y se destacó la función de estos iridoides en la bioactividad de LME. Los bioensayos de persistencia de LME de G. americana revelaron toxicidad para A. guerreronis hasta 36 horas después de la pulverización. Además, las CL50 y CL90 del LME de G. americana repelieron el ácaro de la necrosis del cocotero después de 1, 24 y 48 horas de exposición. Así, el LME de esta planta puede ser considerado como una alternativa para auxiliar en el control integrado del ácaro de la necrosis A. gerreronis en plantaciones de coco.

Effectiveness of three species of predatory mites (Acari: Phytoseiidae) for controlling Raoiella indica (Acari: Tenuipalpidae)

ABSTRACT In this work, the efficiency of Amblyseius largoensis (Muma), Typhlodromus (Anthoseius) ornatus Denmark e Muma and Iphiseiodes zuluagai Denmark ( Muma for controlling Raoiella indica Hirst (Acari: Tenuipalpidae) was assessed by comparing their functional and numerical responses to increasing densities of R. indica eggs. The three predatory mites exhibited a type II functional response, indicating that they can assist in the control of R. indica, especially at low to moderate densities of this pest. However, A. largoensis consumed the highest number of preys with the shortest handling time and showed a superior reproductive potential when fed upon R. indica eggs. A. largoensis proved to be the most efficient of the three predatory mites.

RESUMEN En este trabajo se evaluó la eficiencia de Amblyseius largoensis (Muma), Typhlodromus (Anthoseius) ornatus Denmark ( Muma e Iphiseiodes zuluagai Denmark & Muma para controlar Raoiella indica Hirst (Acari: Tenuipalpidae) mediante la comparación de sus respuestas numéricas y funcionales con densidades crecientes de huevos de R. indica. Los tres ácaros depredadores mostraron una respuesta de tipo II, lo que indica que pueden ayudar en el control de R. indica, especialmente en densidades de bajas a moderadas de esta plaga. Sin embargo, A. largoensis consumió el mayor número de presas en menor tiempo, así como presentó un potencial reproductivo superior cuando se alimentó de huevos de R. indica. A. largoensis demostró ser el más eficiente de los tres ácaros depredadores.

Physiological and cultural characterization and mycelial compatibility of Sclerotium sp. isolates from seven plant hosts

RESUMEN Los objetivos del trabajo fueron caracterizar cultural y fisiológicamente 15 aislamientos de Sclerotium sp. procedentes de frijol (Phaseolus vulgaris L.), garbanzo (Cicer arietinum L.), tomate (Solanum lycopersicum L.), malanga [Colocasia esculenta (L.) Schott], ajo (Allium sativum L.) y las plantas ornamentales Neomarica caerulea (Ker Gawl.) Sprague y Hydrocotyle sp. de Cuba y Brasil, bajo diferentes condiciones de iluminación, y determinar la presencia de los Grupos de Compatibilidad Micelial (GCM) de los mismos. Para ello se usaron placas Petri contentivas de medio de cultivo Papa Dextrosa Agar (PDA), bajo tres regímenes de luz: oscuridad constante (OC), luz alterna (LA) y luz constante (LC) a 28±2°C. Se evaluó el diámetro del crecimiento micelial, textura superficial y color de las colonias en cada aislamiento, así como el número, peso y diámetro de esclerocios en cada condición. Además, se realizaron pruebas de enfrentamiento para determinar la existencia de GCM. La mayor producción de esclerocios fue bajo LC, y la menor a OC. Se observó Compatibilidad Micelial entre las colonias de aislamientos procedentes de un mismo hospedante (No. 1 y 9 de C. arietinum; No. 5 y 6 de P. vulgaris) y entre aislamientos de hospedantes diferentes (P. vulgaris - S. lycopersicum y A. sativum - N. caerulea). Se lograron obtener cinco GCM: GCM- I (No. 1 y 9), GCM-II (No. 5 y 6), GCM-III (No. 10 y 11), GCM-IV (No. 10 y 12) y GCM-V (No. 13 y 14).

ABSTRACT The objectives of the work were to culturally and physiologically characterize 15 isolates of Sclerotium sp. from beans (Phaseolus vulgaris L.), chickpea (Cicer arietinum L.), tomato (Solanum lycopersicum L.), taro [Colocasia esculenta (L.) Schott], garlic (Allium sativum L.), and ornamental plants [Neomarica caerulea (Ker Gawl.) Sprague and Hydrocotyle sp.], from Cuba and Brazil, under different lighting conditions and determine the presence of their Mycelial Compatibility Groups (GCM). For this, the inoculated Petri dishes containing Papa Dextrose Agar (PDA) culture medium were placed under three lighting regimes [constant darkness (OC), alternating light (LA), and constant light (LC)] at 28 ± 2°C. The mycelial growth diameter and the surface texture and color of the colonies were evaluated in each isolate, as well as the number, weight and diameter of sclerotia under each condition. Confrontation tests were used to determine the existence of GCM. The highest production of sclerotia was under LC, and the lowest under OC. Mycelial compatibility was observed between the colonies of isolates from the same host (No. 1 and 9 of C. arietinum and No. 5 and 6 of P. vulgaris) and between isolates from different hosts (P. vulgaris - S. lycopersicum and A. sativum - N. caerulea). Five GCM were obtained, GCM- I (No. 1 and 9), GCM-II (No. 5 and 6), GCM-III (No. 10 and 11), GCM-IV (No. 10 and 12), and GCM-V (No. 13 and 14).

New hosts of Meloidogyne spp. for Cuba

RESUMEN Los objetivos de este estudio fueron determinar la existencia de nematodos agalleros en plantaciones de morera (Morus alba L.) y sacha inchi (Plukenetia volubilis L.), que exhibieron diversas sintomatologías, así como establecer la presencia de Meloidogyne en Vernonia cinerea L., arvense presente en una zona cafetalera, que exhibía profuso agallamiento en las raíces. Se realizaron visitas y toma de muestras de suelo y raíces en área de las provincias La Habana, Mayabeque y Santiago de Cuba, Cuba. De las raíces afectadas se extrajeron hembras adultas con sus ootecas; de las primeras se prepararon patrones perineales y con las masas de huevos se establecieron poblaciones puras. En las plantas de tallos leñosos (moreara y sacha inchi) los nematodos agalleros provocan agallas de diferentes dimensiones y rajaduras en la base del tallo y raíces laterales; mientras que, en V. cinerea se provocan agallas de diferentes dimensiones y formas. Las características morfológicas de los patrones perineales sugieren la presencia de Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood y Meloidogyne arenaria (Neal) Chitwood en morera; M. arenaria en sacha inchi y M. incognita y Meloidogyne enterolobii Yang & Eisenback (syn. jun. Meloidogyne mayaguensis Rammah y Hirschmann) en V. cinerea.

ABSTRACT The objectives of this study were to determine the presence of root-knot nematodes in plantations of mulberry (Morus alba L.) and sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) with different symptomatologies and to stablish the presence of Meloidogyne on Vernonia cinerea L., a weed present in a coffee zone, with a heavy root galling. During some visits done to areas in the provinces La Habana, Mayabeque and Santiago de Cuba, Cuba, soil and roots samples were taken. Adult females with egg masses were extracted from the damaged roots; with the females, perineal patterns were prepared, and, with the egg masses, pure population were established. On plants with woody stems (mulberry and sacha inchi), the root-knot nematodes produce galls of different sizes and cracks on the stem base and lateral roots, whereas on V. cinerea, the galls are of different sizes and forms. The morphological characteristics of the perineal patterns suggested the presence of Meloidogyne incognita (Kofoid & White) Chitwood and Meloidogyne arenaria (Neal) Chitwood on mulberry; M. arenaria on sacha inchi; and M. incognita and Meloidogyne enterolobii Yang & Eisenback (syn. jun. Meloidogyne mayaguensis Rammah & Hirschmann) on V. cinerea.

Efficacy of Diatomaceous Earth for the control of Sitophilus zeamais Motschulsky in a metallic silo

RESUMEN El presente trabajo se desarrolló con el objetivo de evaluar la eficacia de la Tierra Diatomea (Protect IT ®) para el control de Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae) en un Silo Metálico de la provincia de Matanzas, Cuba. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado. En el silo se evaluaron tres grupos: un tratamiento (Protect IT (90 % de Tierras Diatomeas), un control positivo (Actellic CE 50 (Pirimifos-metilo) y un control no tratado. La Tierra Diatomea y Actellic fueron evaluados a 9,0 kg PC.ton-1 y 12,0 ml.ton-1, respectivamente. La dosis probada de Tierra Diatomea mostró actividad insecticida, durante los dos primeros meses y causó porcentajes de mortalidad de 100 %, sin diferencias estadísticas significativas con el insecticida Actellic. Transcurridos tres meses, la mortalidad del insecto fue de 60 %, valor que difirió estadísticamente respecto al insecticida sintético. Los resultados sugieren las potencialidades de la Tierra Diatomea (Protect IT ®) como alternativa de manejo fitosanitario de S. zeamais en Silos Metálicos y que permita disminuir el uso de insecticidas químicos en el almacenamiento de granos de maíz.

ABSTRACT The efficacy of Diatomaceous Earth (Protect IT ®) was tested for the control of Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae) in a metallic silo of Matanzas province, Cuba. A random design was arranged and three groups were evaluated: Protect IT (90 % of diatomaceous earth), a positive control (Actellic CE 50) and an untreated control. The diatomaceous earth and Actellic were evaluated at 9.0 kg PC. ton - 1 and 12.0 ml. ton - 1, respectively. The dose of Diatomaceous Earth tested showed insecticide activity with 100 % mortality percentage during the first 60 days, without statistical differences with the Actellic insecticide. After three months, the insect mortality was 60 %, with statistical differences with the chemical insecticide. The results suggest the potentialities of Diatomaceous Earth (Protect IT ®) as an alternative for management of S. zeamais in metallic silos and for reducing the use of chemicals in corn grain storage.

First report on the occurrence of Cladosporium fulvum strains in Cuba that can overcome the Cf- 9 resistance gene

Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg strain MV 020013 - promising agent for management of Fusarium oxysporum cubense TR4 Race