Mode of action of Phialomyces macrosporus as a biocontrol agent in coffee infected with Colletotrichum sp.

Abstract

Colletotrichum sp. is a phytopathogenic fungus that gradually weakens both coffee seedlings and adult plants, reducing the quality of the berries. Without commercial products in the market for controlling this disease, the prospection of different biocontrol agents is a viable option. The Phialomyces macrosporus fungus stood out as a preventive control treatment for Colletotrichum in coffee seedlings, however, its mode of action has not yet been investigated. We aimed at evaluating the mode of action of P. macrosporus as a biocontrol agent in coffee seedlings infested with Colletotrichum sp. The application of P. macrosporus done seven days before the inoculation of Colletotrichum sp. reduces disease severity in 32-41%. The application of P. macrosporus on the leaves of the coffee seedlings, with and without using moist chamber, increased the permeability and rupture of the cuticle. The disturbance caused by P. macrosporus in the cuticle was followed by increased activities of PAL, CAT and POX, as well as the buildup in total phenol content and deposition of lignin. No evidence of mycoparasitism was observed either in vivo or in vitro. Due to the saprophytic nature of P. macrosporus, a decrease in the sporulation of the pathogen was observed 21 days after the application on the necrotic lesion. Nutrient competition stood out as another plausible mode of action, since both fungi presented similar niche overlap index for the use of carbon and nitrogen sources. Therefore, the saprophytic fungus Phialomyces macrosporus interfered with Colletotrichum sp. infection and survival on coffee seedlings by means of a combination of induced resistance and nutrient competition.

Colletotrichum sp. é um fungo fitopatogênico que, gradualmente, fragiliza as mudas de café, plantas adultas e qualidade do fruto. Sem um produto comercial no mercado, para controle desta doença, a bioprospecção de diferentes agentes de biocontrole é uma opção viável. O fungo Phialomyces macrosporus, como tratamento preventivo, destacou-se no controle de Colletotrichum em mudas de café, entretanto os mecanismos de ação não foram estudados. O objetivo deste trabalho foi avaliar os mecanismo de ação de P. macrosporus como agente de biocontrole em mudas de café infestadas com Colletotrichum sp. A aplicação de P. macrosporus, sete dias antes da inoculação de Colletotrichum sp., reduziu em 32-42% a severidade da doença. A aplicação de P. macrosporus nas folhas das mudas de café com e sem câmara úmida aumentou a permeabilidade e ruptura da cutícula. A perturbação provocada por P. macrosporus na cutícula foi acompanhada pelo aumento na atividade de FAL, CAT e POX e o acúmulo de fenóis totais e deposição lignina. Não há provas de microparasitismo in vitro ou in vivo. Em razão da natureza saprofítica de P. macrosporus, 21 dias depois da aplicação no tecido necrosado, foram observados conídios de P. macrosporus e redução de produção de conídios de Colletortichum. Competição por nutriente foi outro mecanismo de ação estudado, ambos os fungos demonstram similaridade ecológica na utilização de fontes de carbono e nitrogênio. Portanto, o fungo saprofítico Phialomyces macrosporus controla Colletotrichum sp. em mudas de café s de uma combinação de indução de resistência e competição por nutrientes.