Uso de Bacillus spp. no controle biológico de Colletotrichum spp. agente causal da podridão amarga na macieira

Abstract

Resumo: A Podridão Amarga (PA) é uma doença causada por diferentes espécies de Colletotrichum spp. tendo grande importância para macieira por infectar frutos, inviabilizando sua comercialização. Em condições favoráveis para o patógeno, as perdas ocasionadas pela doença podem chegar em até 50%. O controle de Colletotrichum spp. na cultura da macieira se dá por pulverizações com fungicidas de ação preventiva, sendo esse o método mais utilizado no controle. Em condições de alta pressão do inóculo no pomar, é necessário aumentar a frequência de pulverizações, contudo esse aumento no número de pulverizações vem apresentando várias desvantagens como a ocorrência de microrganismos resistentes, o desequilíbrio ambiental, o acúmulo de substâncias nocivas no solo, água e alimentos e a presença de resíduos em frutos quando aplicados próximo a colheita. Uma alternativa para superar essas desvantagens seria a introdução de agentes de biocontrole, como bactérias, mais especificamente do gênero Bacillus spp. que vem apresentando alta eficiência no controle de doenças de plantas. Dessa forma, estudar o potencial de controle e como atuam as diferentes espécies de Bacillus spp. no controle de Colletotrichum spp. na cultura da macieira é de grande relevância para o manejo integrado de doenças. Com base no descrito, o objetivo desse estudo foi realizar uma busca na literatura visando compilar os resultados já obtidos para o controle de Colletotrichum spp. na cultura da macieira e outras frutíferas. Além disso avaliar o efeito de B. subtilis (Serenade®), frações biomassa e sobrenadante de B. alcalophilus e B. amyloliquefaciens (Duravel®), na germinação de conídios e crescimento micelial de diferentes espécies com diferentes níveis de sensibilidade a fungicidas de Colletotrichum spp. e avaliar a produção de metabólitos termoestáveis e de compostos antifúngicos voláteis produzidos pelas bactérias. Na sequência, avaliar o controle de podridão amarga em frutos de macieira com as diferentes espécies de Bacillus spp. contrastados com produtos utilizados no controle químico, Delan® e CabrioTop®. A inibição de estruturas infectivas de Colletotrichum spp. in vitro variou entre as espécies de Bacillus spp. estudadas. Entretanto, B. amyloliquefaciens foi promissor apresentando redução de germinação de conídios variando de 12 a 64% para isolado com sensibilidade reduzida a tiofanato-metílico. Para crescimento micelial, todos os isolados de Bacillus foram promissores inibindo de 60 a 100% o crescimento. Em relação à produção de compostos termoestáveis, a espécie B. subtilis produziu compostos capazes de inibir 100% o crescimento micelial de Colletotrichum spp. Para controle de podridão amarga, B. subtilis e B. amyloliquefaciens reduziram o risco do aparecimento dos sintomas de PA em inoculação combinada de duas espécies de Colletotrichum. Assim, estas espécies foram consideradas promissoras para serem testadas no manejo de PA em campo. Os fungicidas à base dos ativos ditianona e piraclostrobina + metiram foram eficientes, e atrasaram o aparecimento dos sintomas de PA em relação à testemunha. A inoculação foi realizada em frutos por metodologia ex vivo com alta concentração de inóculo. Futuros trabalhos devem avaliar eficiência dos produtos biológicos e fungicidas para controle de PA em campo.

Abstract: Bitter rot (BR) is a highly important disease of apple, caused by different species of Colletotrichum spp. that infect fruits, interfering with commercial trades. When favorable conditions for the pathogens are in place, yield losses can reach 50%. Spraying fungicides with preventative activity is the most common method to control Colletotrichum spp. on apples, but it is necessary to increase the number of sprays under high inoculum pressure. However, such measure can bring several disadvantages such as the appearance of resistant microorganisms, environmental instability, accumulation of harmful substances on soil, water, and food sources, and the presence of chemical residues on fruits when sprayed close to harvest. The introduction of biocontrol agents like bacteria, specifically Bacillus spp., would be an alternative to overcome these downsides as they have been achieving high control efficiency on plant diseases. Therefore, studying their disease control potential and how the different species of Bacillus spp. control Colletotrichum spp. on apples are highly relevant to integrated disease management. Based on this information, the objective of this study was to perform a literature search to collect and assemble the results related to the control of Colletotrichum spp. on apples and other fruits, carry out experiments to evaluate the effect of B. subtilis (Serenade®) and biomass and supernatant fractions of B. alcalophilus and B. amyloliquefaciens (Duravel®) on conidia germination and mycelial growth of different species of Colletotrichum spp. with different levels of sensibility to fungicides, and evaluate bacterial production of thermostable metabolites and antifungal volatile compounds. Additionally, different species of Bacillus spp. were evaluated for bitter rot control on apples and contrasted with the chemical control products Delan® and CabrioTop®. The inhibition of infective structures of Colletotrichum spp. in vitro varied between species of Bacillus spp. However, B. amyloliquefaciens was promising and reduced conidia germination, which varied from 12 to 64% for isolates with reduced sensibility to thiophanate-methyl. All Bacillus isolates were promising for mycelial growth inhibition, reducing it from 60 to 100%. As regards the production of thermostable compounds, B. subtilis produced compounds that were able to inhibit 100% of mycelial growth from Colletotrichum spp. With respect to bitter rot control, B. subtilis and B. amyloliquefaciens reduced the risk of appearance of symptoms of BR on combined inoculation of two species of Colletotrichum. Therefore, these species were considered promising for field trials for BR management. Pyraclostrobin + methiram- and ditianone-based fungicides were efficient and delayed the appearance of BR symptoms when compared to the control. The inoculation was performed on fruits through ex vivo methodology with highly concentrated inoculum. Future works should evaluate the efficiency of biological products and fungicides to control BR on the field.