Biological and physiological characterization of Sclerotinia sclerotiorum populations and evaluation of genetic resistance in soybean cultivars

A soja (Glycine max L. Merril) é a principal espécie cultivada no país, tendo produtividade média de 3.106 kg.ha-1 em uma área de 24,2 milhões de hectares, conferindo ao Brasil o segundo lugar na produção mundial. Dentre os fatores que limitam o rendimento, a lucratividade e o sucesso de produção desta leguminosa destacam-se as doenças. Dentre elas, o mofo branco, causado por Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, tem assumido importância nos campos de cultivo de soja no Cerrado brasileiro. O controle dessa doença tem sido considerado difícil em função da ausência de cultivares resistentes, sobrevivência do fungo no solo por longos períodos, ampla gama de hospedeiros, grande número de ascósporos produzidos por apotécio e sua rápida disseminação a distâncias relativamente longas a partir da fonte produtora e sobrevivência em sementes na forma de micélio dormente ou escleródios contaminando os lotes. Este trabalho teve como objetivo estudar a variabilidade genética de populações de S. sclerotiorum; avaliar a agressividade de isolados em plantas de soja; avaliar a sensibilidade de isolados à fungicidas, temperaturas e regime de luz; selecionar um método de inoculação de S. sclerotiorum em plantas de soja, eficiente e prático e; caracterizar cultivares de soja quanto à reação à S. sclerotiorum. Os experimentos foram conduzidos na Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Goiás. A coleção de isolados foi obtida por meio de coleta de escleródios em plantas de soja de oito municípios da região Central do Brasil, Silvânia GO, Anápolis GO, São Miguel do Passa Quatro GO, Água Fria GO, Montividiu GO, Chapadão do Sul MS, Uberlândia MG e Patrocínio MG. Os testes de compatibilidade micelial foram realizados em meio de cultura MPM (meio modificado de Patterson s) e meio de cultura BDA (Batata Dextrose Ágar), sendo as reações miceliais de compatibilidade e incompatibilidade avaliadas aos sete dias após a incubação. As análises de compatibilidade micelial foram realizadas dentro de cada município amostrado, com um número de 25 isolados, bem como entre os grupos de compatibilidade micelial de cada município, totalizando 31 isolados. Para avaliação de agressividade, 21 isolados representando cada grupo de compatibilidade micelial, encontrado em cada localidade estudada, foram inoculados pelo método da ponteira no pecíolo nas cultivares M-SOY 7908 RR e BRSGO 7760 RR. As avaliações do comprimento de lesão na haste foram realizadas aos três e sete dias após a inoculação. Os mesmos 21 isolados utilizados nos experimentos de agressividade foram avaliados quanto à sensibilidade aos fungicidas fluopyram, boscalid, tiofanato metílico, carbedazim, dimoxystrobina+boscalid, procimidone e fluazinam. Estes isolados também foram avaliados quanto à sensibilidade as temperaturas de 10oC, 15oC, 20oC, 25oC e 30oC, em condições de fotoperíodo por 12 horas e escuro contínuo. Para seleção de um método de inoculação eficiente e prático, quatro métodos de inoculação foram utilizados nas cultivares de soja M-SOY 7908 RR e BRS 7760 RR, utilizando-se apenas um isolado. A caracterização de cultivares de soja quanto à reação a S. sclerotiorum foi realizada por meio de um isolado agressivo, selecionado nos experimentos de agressividade, e pelo método de inoculação da ponteira. Neste experimento foram avaliadas quarenta cultivares em delineamento inteiramente casualizado com 3 repetições. Em análise intrapopulacional, verificou-se que a variabilidade genética em S. sclerotiorum foi baixa, enquanto que em análise interpopulacional, oito grupos de compatibilidade foram encontrados, sendo um grupo mais predominante do que os demais. Houve diferença significativa entre os isolados quanto à agressividade nas duas cultivares, sendo a cultivar M-SOY 7908 RR a mais suscetível. Os isolados foram altamente sensíveis aos fungicidas boscalid, carbendazim, dimoxystrobina+boscalid, procimidone, fluopyram e fluazinam, somente o isolado SSUB 18 que foi moderamente sensível ao fungicida fluopyram. A maioria dos isolados apresentou insensibilidade ao fungicida tiofanato metílico. A melhor temperatura para o crescimento micelial dos isolados foi 25oC, independentemente do regime de luz. O método de inoculação da ponteira no pecíolo foi eficiente e prático para caracterização de cultivares de soja quanto à reação a S. sclerotiorum. Existe diferença varietal entre as cultivares de soja quanto à resistência ao mofo branco, sendo que as cultivares BRSGO 8460RR, BRSGO Ipameri e P98Y11 foram as mais resistentes, nas condições do presente estudo.The soybean (Glycine max L. Merril) is the main cultivated species on the country, having an average productivity of 3,106 kg.ha-1 in an area of 24.2 million hectares, giving to Brazil the second place in world production. Among the factors that limit the yield, the profitability and the successful production of this legume, diseases are a highlight. Among them, the white mold, caused by Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) of Bary, is gaining importance in the soybean fields on the Brazilian Cerrado . The control of this disease is being considered difficult due to the absence of resistant cultivars, fungus survival in soil during long periods, range of hosts, large number of ascospores produced by apothecium and their fast dissemination on relatively long distances from the source and survival in seeds on mycelial dormant form or sclerotia, contaminating the batches. This work had the aim to study the genetic variability of S. sclerotiorum populations; evaluate the aggressiveness of isolates in soybean culture; evaluate the sensitivity of isolates to fungicides, temperatures and light regime; select an inoculation method of S. sclerotiorum in soybean plants, efficient and practical and; characterize soybean cultivars for reaction to S. sclerotiorum. The experiments were conducted on the Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Goiás . The collection of isolates was obtained by collecting sclerotia in soybean plants in eight municipalities of the Brazilian Central Region, Silvânia GO, Anápolis GO, São Miguel do Passa Quatro GO, Água Fria GO, Montividiu GO, Chapadão do Sul MS, Uberlândia MG and Patrocínio MG. The tests of mycelial compatibility were performed in MPM (Modified Patterson s Medium) and in PDA (Potato Dextrose Agar) medium, having the mycelial reactions of compatibility and incompatibility evaluated seven days after incubation. Analyzes of mycelial compatibility were performed in each sampled municipality, with a number of 25 isolates, as well as among groups of mycelial compatibility of each municipality, totaling 31 isolates. To evaluation of aggressiveness, 21 isolates representing each group of mycelial compatibility, found in each studied locality, were inoculated by the tip method on the petiole in the cultivars M-SOY 7908 RR and BRSGO 7760 RR. The evaluations of lesion length on stem were made three and seven days after inoculation. The same 21 isolates used on aggressiveness experiments were evaluated for sensibility to fungicides fluopyram, boscalid, thiophanate methyl, carbedanzim, dimoxystrobin + boscalid, procymidone and fluazinam. Those isolates were also evaluated for sensibility on temperatures 10oC, 15oC, 20oC, 25oC and 30oC, in light regime conditions of 12 hours and continuous darkness. For selection of a inoculation method both efficient and practical, four inoculation methods were used in soybean cultivars M-SOY 7908 RR and BRS 7760 RR using only one isolate. The characterization of soybean cultivars regarding reaction to S. sclerotiorum was made by means of an aggressive isolate, selected on aggressiveness experiments, and by the tip method. In this experiment forty cultivars were evaluated in totally randomized design with 3 repetitions. In intrapopulation analysis, was verified that the genetic variability in S. sclerotiorum was low, while in interpopulation analysis, eight compatibility groups were found, one of the groups more aggressive than the other ones. There was significant difference among isolates for the aggressiveness in the two cultivars, being the M-SOY 7908 RR cultivar the most susceptible. The isolates were highly sensible to fungicides boscalid, carbendazim, dimoxystrobin + boscalid, procymidone, fluopyram and fluazinam, only the isolate SSUB 18 was moderately sensible to the fungicide fluopyram. Most of isolates had insensibility to the fungicide thiophanate methyl. The best temperature for mycelial growth of isolates was 25oC, regardless the light regime. The tip method of inoculation in petiole was efficient and practical for characterization of soybean cultivars for their reaction to S. sclerotiorum. There is varietal difference among soybean cultivars for resistance to white mold, being cultivars BRSGO 8460RR, BRSGO Ipameri and P98Y11 the most resistant ones, on the present study conditions