Abstract:

The antifungal effect of Bacillus subtilis subsp. subtilis PGPMori7 and Bacillus amyloliquefaciens PGPBacCA1 was evaluated against Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. Cell suspension (CS), cell-free supernatant (CFS) and the lipopeptide fraction (LF) of PGPMori7 and PGPBacCA1 were screened against three different M. phaseolina strains. CS exhibited the highest inhibitory effect (around 50%) when compared to those of CFS and LF, regardless of the fungal strain studied. The synthesis of lipopeptides was studied by UV-MALDI TOF. Chemical analysis of Bacillus metabolite synthesis revealed that surfactin and iturin were mainly produced in liquid medium. Potential fengycin was also co-produced when both Bacillus were cultivated in solid medium. In co-culture assays, the bacterial colony-fungal mycelium interface at the inhibition zone was evaluated by both scanning electron microscopy (SEM) and UV-MALDI TOF, the former to determine the structural changes on M. phaseolina cells and the latter to identify the main bioactive molecules involved in the inhibitory effect. PGPBacCA1 produced surfactin, iturin and fengycin in the inhibition zone while PGPMori7 only produced these metabolites within its colony and not in the narrow inhibition zone. Interestingly, SEM revealed that PGPBacCA1 induced damage in M. phaseolina sclerotia, generating a fungicidal effect as no growth was observed when normal growth conditions were reestablished. In turn, PGPMori7 inhibited the growth of the Macrophomina mycelium without fungal injury, resulting only in a fungistatic activity. From these results, it was determined that the two bacilli significantly inhibited the growth of an important phytopathogenic fungus by at least two different mechanisms: lipopeptide synthesis and competition among microorganisms.

Author affiliation: Torres, María Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones para la Industria Química. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones para la Industria Química; Argentina

Author affiliation: Perez Brandan, Carolina Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Salta-Jujuy. Estación Experimental Agropecuaria Salta; Argentina

Author affiliation: Petroselli, Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; Argentina

Author affiliation: Erra Balsells, Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; Argentina

Author affiliation: Audisio, Marcela Carina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones para la Industria Química. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones para la Industria Química; Argentina

Abstract:

Uptake of Arsenic (As) in plant tissues can affect metabolism, causing physiological disorders, even death. As toxicity, but also pathogen infections trigger a generalised stress response called oxidative stress; however knowledge on the response of soybean (Glycine max L.) under multiple stressors is limited so far. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) enhance the tolerance of host plants to abiotic and biotic stress. Thus, we investigated the effects of the AMF Rhizophagus intraradices on soybean grown in As-contaminated soils as well as in the presence of the pathogen Macrophomina phaseolina (charcoal rot of the stem). Plant parameters and degree of mycorrhizal colonization under the different assessed treatments were analyzed. Content of As in roots and leaves was quantified. Increasing As level in the soil stopped plant growth, but promoted plant As uptake. Inoculation of soybean plants with M. phaseolina accentuated As effect at all physiological levels. In the presence of mycorrhizal symbiosis biomass dramatically increased, and significantly reduced the As concentration in plant tissues. Mycorrhization decreased oxidative damage in the presence of both As and the pathogen. Furthermore, transcription analysis revealed that the high-affinity phosphate transporter from R. intraradices RiPT and the gene encoding a putative arsenic efflux pump RiArsA were up-regulated under higher As doses. These results suggest that R. intraradices is most likely to get involved in the defense response against M. phaseolina, but also in the reduction of arsenate to arsenite as a possible detoxification mechanism in AMF associations in soybean. Capsule abstract: R. intraradices actively participates in the soybean antioxidant defense response against arsenic stress and M. phaseolina infection.

Author affiliation: Spagnoletti, Federico Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Balestrasse, Karina Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Lavado, Raul Silvio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Giacometti, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Abstract:

We examined the biocontrol and the differential production of H2O2 and (Formula presented.) in the relationship Macrophomina phaseolina – PGPR in soybean seedling. Fungal colonisation was efficiently prevented by inoculation with Pseudomonas fluorescens 9. Its ability to improve ROS production and gene expression of antioxidant enzymes could be related to its capacity to control the disease.

Author affiliation: Zilli, Carla Giannina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Carmona, Marcelo Anibal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Simonetti, Ester. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Santa Cruz, Diego Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina

Author affiliation: Yannarelli, Gustavo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina

Author affiliation: Balestrasse, Karina Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Abstract:

The objective of this study was to isolate strains of the genus Bacillus from different productive soils of the province of Salta, Argentina, which have growth promoting properties in common bean (Phaseolus vulgaris L.) and have the ability to inhibit different phytopathogenic fungi, primarily Macrophomina phaseolina. Among the 105 strains of bacilli checked, Bacillus sp. B14 was selected for having the greatest in vitro inhibitory effect against Sclerotium rolfsii, Sclerotinia sclerotiurum, Rhizoctonia solani, Fusarium solani and Macrophomina phaseolina, recording fungal inhibition values that varied between 60 and 80%. In addition, B14 produced auxins in a concentration of 10.10 mg/ml, and qualitatively synthesizes siderophores. Based on 16S rRNA gene sequencing, the strain was characterized as B. amyloliquefaciens. Data from greenhouse experiments showed that the black common bean cv. Nag 12 seeds inoculated with B14, had increased germination of 10%, as well as an increase in root length of 2 cm and in shoot length of 6 cm compared with the non-inoculated control seeds. When the phytosanitary state of the B14 inoculated seeds was analyzed, no growth of bacteria, or phytopathogenic fungi and contaminants was observed, while in the non-inoculated seeds, bacteria was found in 46% of seeds, in addition to other phytopathogenic fungi. B. amyloliquefaciens B14 reduced the incidence of M. phaseolina by 62% in the inoculated black bean cv. Nag 12 seeds. Furthermore, using MALDI-MS it was determined that the bacteria synthesized different lipopeptides in the presence of M. phaseolina, such as surfactin, iturin, fengycin, kurstatin and polymyxin, leading us to conclude that they are the main responsible for the antagonistic effect observed and that the nature of lipopeptides synthesized by B14 is influenced by target fungal strain.

Author affiliation: Sabate, Daniela Constanza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones para la Industria Química. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones para la Industria Química; Argentina

Author affiliation: Perez Brandan, Carolina Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Salta. Estación Experimental Agropecuaria Salta; Argentina

Author affiliation: Petroselli, Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentina

Author affiliation: Erra Balsells, Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentina

Author affiliation: Audisio, Marcela Carina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones para la Industria Química. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones para la Industria Química; Argentina

Abstract:

Macrophomina phaseolina Goid es un hongo fitopatógeno, agente causal de la Podredumbre Carbonosa de la base del tallo, una patología mundial que afecta a la soja, entre otros 500 hospedantes, como el maíz y el algodón (Shaner et al., 1999); registrándose daños por su ataque de hasta el 80% del rendimiento. Así, por ejemplo, en soja, de todos los hongos que afectan las raíces, merece la mayor atención, debido a que la enfermedad que causa está incrementándose sostenidamente, independientemente del manejo o rotación agrícola utilizada. Este escenario, sumado a lo complejo de su control, constituye una amenaza a la sustentabilidad agrícola. La dificultad del manejo de la enfermedad causada por M. phaseolina radica en el hecho de que éste es un hongo de suelo, no hay genotipos resistentes, no es afectado por rotaciones cortas, y posee estructuras de resistencia que le garantizan su supervivencia. La enfermedad se manifiesta generalmente en manchones en el lote, atacando las raíces. Persiste en los rastrojos y en el suelo gracias a su arma secreta: los microesclerocios. Éstas son las estructuras de resistencia que le permiten sobrevivir y resistir. El rastrojo y semilla infectados, junto con los microesclerocios que persisten en el suelo, constituyen la fuente de inóculo primario de la enfermedad. Actualmente no existen fungicidas sistémicos que viajen hacia la raíz, para interactuar con los patógenos que allí establecen su infección. Esto obstaculiza y limita aún más su manejo, por lo cual se espera un crecimiento continuado de la importancia tanto en Argentina, como en Brasil (Carmona y Reis, 2012. En este contexto, surge la necesidad de buscar nuevas alternativas para el manejo de este tipo de patógenos de soja habitantes de suelo. Los fosfitos (Phi) son sales derivadas del ácido fosforoso (H3PO3) combinadas con diferentes cationes (Mn2+, K, etc.). Su uso actual en la agricultura se basa en evidencias que indican que son activadores de las defensas en las plantas y que tienen un efecto anti fúngico directo sobre algunos patógenos (McDonald et al., 2001). Los Phi son los únicos compuestos químicos anti fúngicos sistémicos de rápida absorción que además de movilizarse por el xilema, también lo hacen a través del floema (Ouimette y Coffey, 1990; Hardy et al., 2001). Esto posibilita la translocación de los Phi desde las hojas hacia las raíces. En nuestro país, se han llevado a cabo estudios con notables resultados sobre estos compuestos en relación al manejo de enfermedades de fin de ciclo en soja y algunos patógenos habitantes del suelo (Carmona et al., 2011, Ravotti et al , 2012). Contar con un método de control químico complementario de enfermedades de raíz y tallo mediante pulverizaciones foliares resultaría esencial para el control de patógenos habitantes de suelo, tales como M. phaseolina. En base a todo lo expuesto, y ante la escasa información disponible, se planteó el siguiente objetivo de investigación: Evaluar el efecto in vitro de concentraciones crecientes de fosfito (Phi) de Manganeso (Mn) sobre el desarrollo y producción de microesclerocios de Macrophomina phaseolina.

Author affiliation: Elesgaray, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Fitopatología; Argentina

Author affiliation: Seijas, Constanza. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Fitopatología; Argentina

Author affiliation: Balestrasse, Karina Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Biologia Aplicada y Alimentos. Cátedra de Bioquímica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquimica. Departamento de Quimica Biologica. Catedra de Quimica Biologica Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Carmona, Marcelo Anibal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Fitopatología; Argentina

Abstract:

La podredumbre carbonosa de la soja es producida por el hongo polífago Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. Esta enfermedad es económicamente importante para diferentes cultivos de América del Norte y Sur, Asia, Australia, África y algunas partes de Europa. El presente trabajo muestra los resultados obtenidos de la evaluación de dos productos biológicos (Trichoderma sp. y Bacillus sp.) y uno químico (pyraclostrobin + metil tiofanato) para el control de Macrophomina phaseolina, en un ensayo a campo con dos cultivares de soja de grupo VIII de maduración (A 8000 RG y Munasqa RR) inoculados con el hongo. Este ensayo fue realizado en Tucumán, República Argentina. Se evaluó el porcentaje de emergencia radicular (ER), la severidad de la enfermedad en R7 y las unidades formadoras de colonia (UFC) por g de raíz. También se determinó el rendimiento y peso de 1000 semillas. Las inoculaciones con Macrophomina phaseolina redujeron la ER en ambos cultivares y los tratamientos evaluados fueron efectivos en contrarrestar la reducción de la ER por el patógeno. El grado de severidad fue mayor en A 8000 RG que en Munasqa RR y esto fue coincidente con los mayores valores de UFC/g registrados en A 8000 RG. Los valores obtenidos del peso de 1000 semillas no presentaron diferencias significativas entre los diferentes tratamientos para ambos cultivares. En cuanto al rendimiento, los tratamientos tuvieron una tendencia similar, obteniéndose valores mayores cuando se empleó la mezcla pyraclostrobin + metil tiofanato, seguidos estos por los valores obtenidos con el uso de los tratamientos biológicos Trichoderma sp. y Bacillus sp., aunque estas diferencias fueron significativas solamente cuando se compararon con el testigo inoculado en el caso de Munasqa RR.

Charcoal rot of soybean is caused by the polyphagous fungus Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. This disease has an economic impact on different crops in North and South America, Asia, Australia, Africa, and some parts of Europe. The performance of two biological products (Trichoderma sp. and Bacillus sp.) and a chemical product (thiophanate methyl + pyraclostrobin) in Macrophomina phaseolina control was evaluated in a field trial, using two soybean cultivars from maturity group VIII (A 8000 RG and Munasqa RR) which had been inoculated with the fungus. The trial was conducted in Tucumán, Argentina, and evaluated parameters were root emergence percentage (ER), disease severity at R7 and colony forming units (CFU) per gram of root. Yield and 1000-seed-weight were also determined. Inoculation with Macrophomina phaseolina reduced ER in both cultivars, but the treatments were effective in counteracting this effect. Severity was higher in A 8000 RG than in Munasqa RR, which coincided with the highest CFU/g values recorded for A 8000 RG. Values for 1000-seedweight in both cultivars did not differ significantly among treatments. As for yield, treatments had similar effects, with highest values obtained when using the fungicide thiophanate methyl + pyraclostrobin, followed by those reached with Trichoderma sp. and Bacillus sp., although differences were significant only when compared with the inoculated control in the case of Munasqa RR.

Author affiliation: Reznikov, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino. Provincia de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial "Obispo Colombres"(p). Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina

Author affiliation: Gonzalez, Victoria del Valle. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina

Author affiliation: Vellice, Gabriel. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina

Author affiliation: Castagnaro, Atilio Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino. Provincia de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial "Obispo Colombres"(p). Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina

Author affiliation: Ploper, Leonardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino. Provincia de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial "Obispo Colombres"(p). Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Agronomía y Zootecnia. Sanidad Vegetal. Cátedra Fitopatología; Argentina

Abstract:

Pseudomonas chlororaphis subsp. aurantiaca SR1 was evaluated for control of Macrophomina phaseolina in vitro and in soybean plants, for growth promotion of soybean plants and for production of antifungal compounds. Strain SR1 caused a significant inhibition of M. phaseolina in vitro and reduced damping-off in the in vivo assays. In addition, strain SR1 significantly increased shoot and root length and shoot and root dry weight of soybean plants in M. phaseolina infested soil, as compared to control plants in infested soil. Fragments for the phenazine-1-carboxylic acid, pyrrolnitrin and hydrogen cyanide encoding genes were amplified from the DNA of strain SR1 after polymerase chain reaction (PCR) assays with specific primers. Thus, this study establishes that P. chlororaphis subsp. aurantiaca SR1 provides control of M. phaseolina in vivo and suggests that strain SR1 might be applied as an effective biocontrol agent to protect soybean plants from this phytopathogen.

Author affiliation: Rovera, Marisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; Argentina

Author affiliation: Pastor, Nicolás Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina

Author affiliation: Niederhauser, Marina Cristina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina

Author affiliation: Rosas, Susana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina

Abstract:

Charcoal rot caused by Macrophomina phaseolina (Mp) affects economically important crops around the world. In northwestern Argentina, the disease is present in seasons with dry and hot weather. Here, the efficacy of seed treatments with two biological products (Trichodermaviride or Bacillus subtilis) or one chemical treatment (thiophanate methyl + pyraclostrobin) were evaluated in the field to control Mp on two soybean cultivars in Tucumán, Argentina. In field tests, Mp was added to the soil at planting in the 2010/2011 and 2011/2012 growing seasons. Plant emergence (PE) was reduced for both cultivars: 6.7 and 56.8 % for NA8000 RG and 12.5 and 61.3 % for Munasqa RR in 2010/2011 and 2011/2012, respectively. On a 1–5 disease severity scale, the inoculated control of NA8000 RG scored 2.5 and Munasqa RR 1.8 during the 2010/2011 season, and 3.6 for NA8000 RG, and 2.7 for Munasqa RR during 2011/2012. Likewise, Mp CFU/g values in the inoculated control increased during the 2011/2012 season: from 2100 to 2366 in NA8000 RG and from 300 to 566 in Munasqa RR. Crop yield and 1000-seed weight were also reduced by fungal infection. Although the treatments counteracted PE reduction in both genotypes, disease severity was higher in NA8000 RG than in Munasqa RR, coincident with the highest CFU/g values. The 1000-seed weight of the two cultivars did not differ significantly among treatments. The highest yields were obtained in chemically treated plots, followed by those treated with Trichoderma or Bacillus.

Author affiliation: Reznikov, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina

Author affiliation: Vellicce, Gabriel Ricardo. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina

Author affiliation: González, Victoria. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina

Author affiliation: de Lisi, Vicente. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina

Author affiliation: Castagnaro, Atilio Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina

Author affiliation: Ploper, Leonardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina

Abstract:

Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) are potential agents to control plant pathogens and their combined use with biopesticides such as phosphites may constitute a novel strategy to incorporate in disease management programs. In the present study, 11 bacterial isolates were selected on the basis of their antagonistic activity against Macrophomina phaseolina in dual-culture tests, and their plant growth promoting traits. Selected isolates were characterised on the basis of auxin and siderophore production, phosphate solubilisation and rep-PCR genomic fingerprinting. Two of these isolates, identified as Pseudomonas fluorescens 9 and Bacillus subtilis 54, were further evaluated for their inhibitory capacity against M. phaseolina using in vitro (on soybean seeds) and in vivo (greenhouse assay) tests. Both bacteria were applied individually as well as in combined treatment with manganese phosphite as seed treatments. Damage severity on soybean seeds was significantly reduced, compared with the untreated control, by both bacterial strains; however, the individual application of phosphite showed to be least effective in controlling M. phaseolina. Interestingly, the phosphite treatment improved its performance under greenhouse conditions compared to the results from the in vitro assays. In the greenhouse trials, the greatest reductions in disease severity were achieved when strain P. fluorescens 9 was applied singly or when strain B. subtilis 54 was combined with manganese phosphite, achieving 82% of control in both cases. This work is the first to report the control of M. phaseolina using combined treatment with PGPR and phosphite under greenhouse conditions.

Author affiliation: Simonetti, Ester. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Pin Viso, Natalia Daniela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Montecchia, Marcela Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Zilli, Carla Giannina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Balestrasse, Karina Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Carmona, Marcelo Anibal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina

Abstract:

Synthesis of noble metal nanoparticles using natural products and living organisms has drawn a lot of interest owing to economic prospects and potential applicability in different fields. For this work we used the exudate of the soil fungus Macrophomina phaseolina for a low-cost method of green synthesis to obtain stable silver-silver chloride nanoparticles (Ag/AgCl-NPs). Reaction parameters including media and AgNO3 concentration were further optimized for NPs production. Spectral analysis revealed a peak at 420 nm that corresponds to the surface plasmon resonance of silver NPs. Scanning electron microscopy (SEM) analysis unveiled NPs spherical morphology with a size range of 5–30 nm. The crystalline nature of the synthesized NPs was examined by X-ray diffraction (XRD) analysis. The green synthesized NPs showed activity against gram-positive and gram-negative bacteria. No effect in fungi or yeast cells was detected, though a high inhibitory effect was observed on bacteria growth kinetics. Interaction of bacteria with Ag/AgCl-NPs led to cell membrane damage as observed by SEM, followed by an increase in oxidative stress, being this the possible mechanism behind the strong bactericidal activity depicted. In order to test its possible applicability as a seed protection agent the effect of Ag/AgCl-NPs dosage on soybean (Glycine max L.) seed's germination was also examined. Interestingly, not only the germination process was not affected by the NPs dosage or time of seeds incubation, but also no oxidative damage was detected in seeds after exposure to the biogenic nanoparticles.

Author affiliation: Spagnoletti, Federico Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Spedalieri, Ana Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina

Author affiliation: Kronberg, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Author affiliation: Giacometti, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina