Fungi and bacteria of Meloidogyne paranaensis egg masses from coffee crops are toxic to Meloidogyne incognita

Abstract

Espécies de Meloidogyne produzem massas de ovos que contêm nutrientes que podem servir de substrato para alimentação de microrganismos da rizosfera. Neste trabalho foram isolados fungos e bactérias que colonizam massas de ovos de M. paranaensis presentes em raiz de cafeeiro e avaliados os efeitos tóxicos de suas emissões voláteis em juvenis de segundo estágio (J2) de M. incognita. Entre os fungos encontrados, 67% corresponderam ao gênero Fusarium, sendo que 52% corresponderam à espécie F. oxysporum. Entre as bactérias foram encontrados 7 gêneros diferentes, predominando o gênero Pseudomonas. Todos os isolados de F. oxysporum e F. solani causaram até 100% da imobilidade em testes in vitro e reduziram significativamente a infectividade e reprodução de M. incognita in vivo. Alguns isolados bacterianos causaram imobilidade e mortalidade dos J 2 de M. incognita e reduziram em até 99% a sua infectividade e reprodução em tomateiros quando os J 2 foram expostos aos vapores. A água que foi exposta aos vapores emitidos pelos isolados fúngicos e bacterianos causou toxicidade aos J 2 e reduziu a infectividade e reprodução de M. incognita, quando inoculados em tomateiro. Os compostos voláteis emitidos pelos isolados fúngicos e bacterianos foram identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) e agrupados em 8 classes principais, como ésteres, álcoois, fenóis, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, compostos sulfurados e sesquiterpenos. Na água que foi exposta vapores dos isolados fúngicos e bacterianos foram identificadas, pela primeira vez, moléculas de diversos grupos químicos. O número de moléculas encontradas na água tóxica foi menor do que nos vapores emitidos pelos fungos e as bactérias. Dentre os compostos identificados encontraram-se compostos já relatados com alta atividade nematicida. Portanto, os fungos e bactérias encontrados nas massas de ovos de M. paranaensis causam antagonismo a M. incognita pelos voláteis emitidos.

Meloidogyne species produce egg masses containing nutrients which may serve as feeding substrate for rhizospheric microorganisms. In the present work we isolated fungi and bacteria form Meloidogyne paranaensis egg masses. Amongst the fungi isolated 67% belonged to the Fusarium genus and within those 52% of the isolates were of the F. oxysporum species and were found seven different genera of bacteria, predominating Pseudomonas genus. Isolates from F. oxysporum and F. solani causing up to 100% immobility in in vitro tests and reduced M. incognita infectivity and reproduction in tomato when J 2 were exposed to fungal volatiles. Also, bacteria isolates reducing 99% infectivity and reproduction when exposed to bacterial vapors, compared to the control. Water exposed to vapors by fungi and bacteria and mixed to the J 2 suspension caused toxicity in M. incognita J 2 and reduced infectivity and reproduction of nematodes inoculated in tomato, when compared to the control. Using gas chromatography-mass spectrometry technique (GC-MS), the volatile compounds produced by fungi and bacteria were identified and gathered in 8 main categories: esters, alcohols, phenols, aldehydes, ketones, carboxylic acids, sulfur compounds and sesquiterpenes. For the first time, molecules from various chemical groups were identified in the water exposed to the volatiles from fungi and bacteria isolates. Within these molecules, various have been already reported as having high nematicidal activity, therefore, fungi and bacteria from M. paranaensis egg masses, produce volatile compounds with antagonistic activity to M. incognita.