PAZ LIMA, M.L.

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  1. 1. Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.01, p.122 – 130, jan/abr. 2015. REAÇÃO DE SUSCETIBILIDADE E DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DE Sclerotium rolfsii EM GENÓTIPOS DE FEIJOEIRO Milton Luiz da Paz-Lima1* , Moana Lima Tavares1 , Guilherme Malafaia1 , Lucimeris Ruaro2 , Anelise Maria de Sales3 , Paulo Cesar da Cunha1 RESUMO: A podridão-do-colo (Sclerotium rolfsii) ocorre, frequentemente, em todas as regiões produtoras do feijoeiro-comum, principalmente, em áreas mal manejadas. O objetivo do trabalho foi avaliar a reação e a distribuição espacial de Sclerotium rolfsii em campo de avaliação de germoplasma de feijão. Genótipos de feijão oriundos da Embrapa Arroz e Feijão foram semeados em área experimental do IF Goiano Urutaí, GO. O experimento foi composto de 50 tratamentos, três repetições, sendo cada repetição composta de quatro linhas de cultivo, num delineamento inteiramente casualisado. Cinqüenta e um % dos genótipos apresentaram reação do tipo moderadamente suscetível, 43,3 % como reação suscetível e os demais se enquadraram na reação do tipo altamente suscetível. O “escape” foi observado para repetições dos acessos F09VCP079-9, F09VCP079-8, F09VCP079-7 e F09VCP079-12. Os mapas de distribuição espacial construídos a partir dos valores de AACPD indicaram que os focos de doenças no campo experimental surgiram a partir de quatro pontos localizados nas bordaduras da área experimental. Observou-se que a distribuição desuniforme do inóculo sendo mais frequente com zonas de compactação, e a reação do genótipo foi influenciada pelo manejo do solo e distribuição do inóculo na área. Palavras-chave: feijoeiro, podridão-do-colo, Sclerotium rolfsii. REACTION AND SPATIAL DISTRIBUTION OF Sclerotium rolfsii IN BEAN GENOTYPES ABSTRACT: The rot-the-neck (Sclerotium rolfsii) occurs frequently in all regions of the common bean in Brazil. The objective was to evaluate the response and the spatial distribution of the source of inoculum of S. rolfsii in field evaluation of bean germplasm. Genotypes from the Embrapa Arroz e Feijão were sown in the experimental area of IF Urutaí Goiás, GO. The experiment comprised 50 treatments, three replications and each replication consisted of four rows of crops in a completely randomized design. Fifty one % of the genotypes showed moderately susceptible reaction type, 38% as susceptible reactions and others do not fit in the reaction of highly susceptible. The “escape” reaction was observed for repeats of access F09VCP079-9, F09VCP079-8, F09VCP079-7 and F09VCP079-7-12. On maps constructed from the AUDPC values showed that outbreaks of diseases in field experiments, there were from four points located on the edges of the experimental area. If was observed there are one inoculum irroguur in are coincedently with compactiong soil, the reaction beas genotypes was influenced for use by soil and inoculum distribution, of hosts to the experimental area has an uneven distribution of inoculum. The identification of these accessions is an important information to obtain resistant cultivars in breeding programs. Key words: bean, rot-the-neck, Sclerotium rolfsii. ___________________________________________________________________________ 1 Instituto Federal Goiano – Campus Urutaí. Rodovia Geraldo Silva nascimento, km 2,5, Zona Rural. CEP: 75.790-000, Urutaí, GO. *E-mail: fitolima@gmail.com. Autor para correspondência. 2 Setor de Ciências Agrárias, Departamento de Fitotecnia e Fitossanitarismo, Rua dos Funcionários, 1540, Bairro Juvevê, CEP 80035 - 050, Curitiba, PR. 3 Universidade Estadual de Goiás - Unidade Universitária Ipameri, Rod. GO 330 Km 241 Anel Viário S/N, CEP 75780-000, Ipameri, GO. Recebido em: 08/03/2014. Aprovado em: 11/03/2015.
  2. 2. M. L. da P. Lima et al. 123 Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.01, p.122 – 130, jan/abr. 2015. INTRODUÇÃO O feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) é um dos mais importantes constituintes da dieta da população brasileira, por ser reconhecidamente uma excelente fonte protéica, além de possuir bom conteúdo de carboidratos e ser rico em ferro. Além do feijão-comum, plantado em maior ou menor grau, em todo o território nacional, cultiva-se também o caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp., conhecido como feijão-de-corda, feijão macassar, feijão-fraudinho, entre outros. Por questões climáticas, resumidas por elevada temperatura e umidade ou elevada temperatura e semi-aridez, o caupi predomina no Norte e Nordeste, regiões menos favoráveis ao feijoeiro comum (VIEIRA; JÚNIOR; BORÉM, 2006). Pesquisa produção produtividade área no Brasil. As doenças que ocorrem na cultura do feijoeiro constituem uma das principais causas da sua baixa produtividade no Brasil. Ao mesmo tempo em que inovações tecnológicas, como irrigação e sistema de plantio direto, têm sido cada vez mais utilizadas, desafios têm surgido, principalmente em relação ás doenças causadas por patógenos do solo (VIEIRA; JÚNIOR; BORÉM, 2006). A podridão do colo e raiz [Sclerotium rolfsii Sacc.] está distribuída em regiões de clima tropical e subtropical, em locais onde ocorrem temperaturas altas e umidade seguida de períodos de seca. O agente causal afeta um grande número de hospedeiros (polífoga) em diversos gêneros de plantas cultivadas e silvestres (BIANCHINI et al., 2005). Seus sintomas são representados por lesões marrons e aquosas sobre o colo, estas avançam, produzindo escurecimento e podridão, resultando em destruição do córtex e da raiz principal. Os sintomas reflexos ocorrem na parte aérea na forma de amarelecimento das folhas baixeiras, seguindo em direção às folhas superiores. As plantas, severamente, afetadas têm o colo colapsado, o que provoca murcha da parte aérea, seca, queda de folhas e morte. Em condições de alta umidade, surge o crescimento micelial branco sobre o colo da planta, e superfície do solo. Sobre este micélio vigoroso formam-se escleródios esféricos (estruturas de resistência), inicialmente brancos e posteriormente escuros. Plântulas em emergência também podem ser afetadas, provocando redução do estande (BIANCHINI et al., 2005). A podridão do colo é observada em áreas quentes, sub-tropicais e tropicais, onde se cultivam o feijoeiro. Foi relatada em vários países como Brasil, Bolívia, Equador, Colômbia, Venezuela, Costa Rica, México, EUA, Austrália, Japão, Ceilão, Cuba, Havaí e Filipinas. O agente causal sobrevive no solo pela compactação de hifas vegetativas formando escleródios que permanecem por períodos de até três anos. Possui capacidade de competição saprofítica e produz elevado número de escleródios, tornando difícil seu controle (DANTAS et al., 2002). O fungo também causa tombamento, podridão radicular e murcha em mais de 500 espécies de plantas. Perdas significativas ocorrem em solos compactados e infestados pelo patógeno, e a textura leve e umidade próxima à capacidade de campo potencializam o avanço epidemiológico. No sul dos EUA, as perdas podem atingir 5 % da produção anual. No Brasil, desconhecesse a magnitude destas perdas. Esta podridão é de difícil controle devido à alta capacidade de sobrevivência no solo do patógeno e de sua ampla gama de hospedeiros e diversidade (BLUM et al., 2003). O agente causal produz micélio vigoroso e grampos de conexão nas hifas. Produz escleródios globosos (hifas compactadas), pequenas, medindo 0,5-1,5 mm de diâmetro. A sobrevivência ocorre através do micélio em matéria orgânica e pelos escleródios presentes no solo. Água de irrigação, implementos agrícolas, esterco e sementes podem disseminar o fungo. Os escleródios geminam entre 10-35 °C, mas as condições ideais para o desenvolvimento da
  3. 3. Reação de suscetibilidade... 124 Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.01, p.122 – 130, jan/abr. 2015. doença são alta umidade e temperaturas ao redor de 30 °C. A germinação dos escleródios diminui com o aumento da profundidade no solo. A faixa de pH ideal para germinação está entre 2,6 e 4,4, mas pode ocorrer entre 2,6 e 7,7. Além disso, a germinação é induzida pela presença de compostos voláteis secretados pelos restos culturais, uma vez que o fungo necessita crescer saprofiticamente sobre substrato orgânico antes de atuar como patógeno. É favorecido por ferimentos no hospedeiro, mas pode invadi-lo por penetração direta, geralmente, próximo à superfície do solo (BIANCHINI et al., 2005). Algumas medidas podem ser tomadas para reduzir os danos causados pela doença, como, por exemplo, a rotação de cultura com cereais para reduzir o potencial de inóculo. A solarização pode ser uma medida eficiente para redução do número de escleródios viáveis no solo. O controle biológico, utilizando rizobactérias promotoras de crescimento (PGPR), induzem a resistência (SARMA et al., 2002), produzem compostos antimicrobianos contra patógenos (THOMASHOW; WELLER, 1995), mineralizam a matéria orgânica (BRITO; CAGNE; ANTOUN, 1995), e disponibilizam nutrientes para as plantas (AMARA; DAHDOH, 1997). No entanto, o mais promissor método de controle é a inoculação de isolados anti-fúngicos com eficientes mecanismos de supressão no solo. A redução da severidade da doença em solos pobres e ácidos tem sido obtida através de adubação equilibrada, descompactação e calagem do solo. Uso de variedades com certo nível de tolerância como Rio Tibagi e IPA-10, podem apresentar pouca eficiência devido sua natureza polífaga, inespecífica e agressiva do patógeno (BIANCHINI et al., 2005). O presente trabalho visou identificar os níveis de reação à infecção por S. rolfsii de acessos de feijoeiro, bem como, a distribuição espacial da doença na área experimental analisada. MATERIAL E MÉTODOS O plantio do feijão foi realizado em 13 de janeiro de 2010 na área experimental de pivô do IFG campus Urutaí. O plantio foi realizado por técnicos da Embrapa Arroz e Feijão, com intuito de avaliar o desenvolvimento de alguns genótipos de feijoeiro. Circundantes ao experimento foram implantados cultivos de soja e milho e duas vias de acesso. Foram plantados 50 genótipos de feijão com quatro talhões (repetições) por genótipo (Figura 4). Aos 49 dias após o plantio foi feito a primeira avaliação do nível de incidência e severidade da doença sobre o experimento. Cada genótipo do germoplasma foi repetido e/ou cultivado em quatro talhões na área experimental. As avaliações de incidência temporal iniciaram aos 49 dias após o plantio (dap), totalizando cinco avaliações temporais, com intervalos de sete dias A escala de notas foi utilizada da seguinte forma: nota um, nenhuma planta morta no talhão; nota dois, incidência de zero a 25 % de plantas mortas no talhão; nota três, incidência de 26 a 50 % de plantas mortas no talhão; nota quatro, incidência de 51 a 75 % das plantas mortas no talhão; e nota cinco, incidência de 76 a 100 % das plantas mortas no talhão. A partir dos valores brutos de incidência calculou-se a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) e as medidas temporais serviram para análise multivariada utilizando o programa SAS “for windows”, e ainda utilizando a medida de similaridade UPGMA, e o procedimento “fast class” para separação dos genótipos em classes de reação. As classes de reação aplicadas aos genótipos foram moderadamente suscetível (MS), suscetível (S), e altamente suscetível (AS). Após a obtenção dos dados procedeu- se à confecção dos mapas de distribuição espacial e temporal da doença utilizando o programa STATISTICA.
  4. 4. M. L. da P. Lima et al. 125 Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.01, p.122 – 130, jan/abr. 2015. Figura 1. Códigos dos acessos de feijão avaliados no campo experimental do Instituto federal Goiano – Campus Urutaí. 315-F07VCF010-7306-F07VCF010-14305-F07VCF010-2211-F07VCF010-12210-F07VCF010-5201-F07VCF010-9115-F07VCF010-1106-F07VCF010-10105-F07VCF010-4 314-F07VCF010-10307-F07VCF010-3304-F07VCF010-8212-F07VCF010-13209-F07VCF010-15202-F07VCF010-3114-F07VCF010-8107-F07VCF010-9104-F07VCF010-12 313-F07VCF010-13308-F07VCF010-12303-F07VCF010-5213-F07VCF010-6208-F07VCF010-10203-F07VCF010-2113-F07VCF010-14108-F07VCF010-13103-F07VCF010-3 312-F07VCF010-1309-F07VCF010-9302-F07VCF010-15214-F07VCF010-4207-F07VCF010-11204-F07VCF010-1112-F07VCF010-2109-F07VCF010-11102-F07VCF010-5 311-F07VCF010-11310-F07VCF010-4301-F07VCF010-6215-F07VCF010-14206-F07VCF010-7205-F07VCF010-8111-F07VCF010-15110-F07VCF010-7101-F07VCF010-6 214-F09VCP079-12213-F09VCP079-14108-F09VCP079-14107-F09VCP079-1309-F09VCP108-15308-F09VCC108-9210-F09VCC108-5209-F09VCC108-10111-F09VCC108-8110-F09VCC108-21 301-F09VCP079-5212-F09VCP079-4109-F09VCP079-3106-F09VCP079-5310-F09VCC108-13307-F09VCC108-7211-F09VCC108-17208-F09VCC108-1112-F09VCC108-16109-F09VCC108-14 302-F09VCP079-4211-F09VCP079-1110-F09VCP079-6105-F09VCP079-12311-F09VCC108-3306-F09VCC108-2212-F09VCC108-20207-F09VCC108-3113-F09VCC108-12108-F09VCC108-10 303-F09VCP079-10210-F09VCP079-9111-F09VCP079-4104-F09VCP079-11312-F09VCC108-10305-F09VCC108-1213-F09VCC108-7206-F09VCC108-14114-F09VCC108-19107-F09VCC108-1 304-F09VCP079-9209-F09VCP079-2112-F09VCP079-2103-F09VCP079-8313-F09VCC108-14304-F09VCC108-6214-F09VCC108-9205-F09VCC108-21115-F09VCC108-11106-F09VCC108-3 314-F29VCP079-7305-F09VCP079-11208-F09VCP079-14113-F09VCP079-7102-F09VCP079-9314-F09VCC108-18303-F09VCC108-21215-F09VCC108-2204-F09VCC108-6116-F09VCC108-13105-F09VCC108-2 313-F09VCP079-13306-F09VCP079-14207-F09VCP079-5114-F09VCP079-10101-F09VCP079-13315-F09VCC108-5302-F09VCC108-4216-F09VCC108-13203-F09VCC108-11117-F09VCC108-20104-F09VCC108-15 312-F09VCP079-8307-F09VCP079-1206-F09VCP079-7201-F09VCP079-6321-F09VCP108-8316-F09VCC108-20301-F09VCC108-19217-F09VCC108-12202-F09VCC108-4118-F09VCC108-17103-F09VCC108-6 311-F09VCP079-3308-F09VCP079-2205-F09VCP079-10202-F09VCP079-11320-F09VCC108-12317-F09VCC108-16211-F09VCC108-19218-F09VCC108-16201-F09VCC108-8119-F09VCC108-5102-F09VCC108-7 310-F09VCP079-12309-F09VCP079-6204-F09VCP079-3203-F09VCP079-8319-F09VCC108-11318-F09VCC108-17220-F09VCC108-15219-F09VCC108-18121-F09VCC108-4120-F09VCC108-18101-F09VCC108-9 NORTE LESTE OESTE SUL LESTE
  5. 5. Reação de suscetibilidade... 126 Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.01, p.122 – 130, jan/abr. 2015. RESULTADOS E DISCUSSÃO Dos genótipos analisados, 51 % apresentaram reação do tipo moderadamente suscetível, 43,3 % como reação suscetível e os demais foram classificados como altamente suscetíveis (Fig. 2). Poucas são as informações a respeito da reação de germoplasma de feijão para infecção de S. rolfsii estão disponíveis (ABAWI; PASTOR- CORRALES, 1990), devido à resistência a patógenos do solo ser raro em plantas (NELSON, 1977). Todos os acessos se mostraram suscetíveis à infecção promovida pela população natural de S. rolfsii presente na área. Dantas et al. (2002) também apontaram que as cultivares e linhagens mostraram-se suscetíveis aos isolados, e ainda aqueles provenientes da Zona da Mata e Agreste, PE, que foram considerados mais virulentos. Santos, Chaves e Costa (1998) e Cardona (1967) também apontaram as elevadas porcentagens de infecção em todos as cultivares analisadas. Flores-Moctezuma et al. (2006) verificando a reação de 51 espécies de plantas identificaram cinco espécies de plantas suscetíveis ou altamente suscetíveis a todos os isolados, e as demais plantas testadas demostraram reações diferenciais para isolados diferenciais, sendo verificado entre espécies uma variação de reação que vai de altamente resistentes até altamente suscetíveis. O isolado oriundo de P. vulgaris apresentou elevada resistência para Tagetes erecta, Zea mays, Allium cepa, Allium sativum, Arachis hypogaea e Sorghum vulgare (fontes de resistência). Outro aspecto relevante foi que os isolados de oriundos de feijoeiro tiveram patogenicidades padrões nos hospedeiros inoculados, levando a crer que na cultura do feijoeiro haja raças fisiológicas de S. rolfsii. Figura 2. Porcentagem dos números de genótipos classificados em cada classe avaliada e separada pela análise multivariada utilizando medida de similaridade UPGMA. A ausência de sintomas foi observada para algumas repetições dos acessos F09VCP079-9, F09VCP079-8, F09VCP079- 7 e F09VCP079-12 (Fig. 1), nunca sendo observada para todas as repetições dos talhões. Este comportamento diferenciado ocorre inúmeros fatores como: surgimento de raças, distribuição desuniforme do inóculo, expressão de genes de resistência do hospedeiro e muitos outros. Essa variação de reação também foi apontada por Dantas et al. (2002), onde relacionaram que este comportamento pode ser devido às condições ambientais, metodologias distintas e, provavelmente, diferentes raças do patógeno sendo este uma possível indicação para
  6. 6. M. L. da P. Lima et al. 127 Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.01, p.122 – 130, jan/abr. 2015. futuras investigações visando busca de cultivares tolerantes a doença. As cultivares e linhagens para Dantas et al. (2002) que se mostraram resistentes ao isolado proveniente do Sertão (PE) foram: IPA-10, Corrente, Mão Curta, Gordo e L-96029. Tabela 1. Listagem dos acessos de feijoeiro e seus tipos de reação a infecção por Sclerotium rolfsii identificados como suscetível (S), moderadamente suscetível (MS) e altamente suscetível (AS)
  7. 7. Reação de suscetibilidade... 128 Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.01, p.122 – 130, jan/abr. 2015. A análise dos mapas de distribuição permitiu revelar que embora os sintomas fossem encontrados de forma generalizada nos diferentes genótipos distribuídos aleatoriamente a doença teve sua maior agressividade em dois pontos eqüidistantes e localizados na bordadura do campo de avaliação (Figura 3). 3D Surface Plot (Spreadsheet1 10v*136c) Var3 = Distance Weighted Least Squares 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 3D Surface Plot (Spreadsheet1 10v*136c) Var4 = Distance Weighted Least Squares 10000 8000 6000 4000 2000 0 3D Surface Plot (Spreadsheet1 10v*136c) Var5 = Distance Weighted Least Squares 8000 6000 4000 2000 0 3D Surface Plot (Spreadsheet1 10v*136c) Var6 = Distance Weighted Least Squares 8000 6000 4000 2000 03D Surface Plot (Spreadsheet1 10v*136c) Var7 = Distance Weighted Least Squares 5000 4000 3000 2000 1000 0 Figura 3. Mapas de distribuição espacial da murcha-de-esclerócium levando em consideração os valores de índice de doença transformados na área avaliada. A. 49 dias após o plantio - dap (primeira avaliação), B. 56 dap (segunda avaliação), C. 63 dap (terceira avaliação), D. 70 dap (quarta avaliação), E. 77 dap (quinta avaliação). A análise dos mapas de distribuição permitiu revelar que embora os sintomas fossem encontrados de forma generalizada nos diferentes genótipos distribuídos, aleatoriamente, a doença teve agressividade mais evidenciada em dois pontos E DC A B
  8. 8. M. L. da P. Lima et al. 129 Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.01, p.122 – 130, jan/abr. 2015. equidistantes e localizados na bordadura do campo de avaliação (Figura 3). Nesta área avaliada, considera-se que haja um elevado potencial de inóculo dado a amplitude da AACPD (109,9 a 5,6), apontando a presença de estruturas fúngicas, incitando o desenvolvimento de sintomas. Muitos autores procurando fontes de resistência desenvolveram inúmeros métodos de inoculação para obtenção de um espalhamento homogêneo do inóculo (MATSUMOTO et al., 2000; DANTAS et al., 2002; BLUM et al., 2003), sem contar com a densidade heterogênia e natural na área como foi observado no campo. CONCLUSÕES Através da distribuição espacial da doença foi observada a distribuição desuniforme e pontual na expressão e agressividade do patógeno em área próxima ao tráfego de veículos. O levantamento de resistência/tolerância dos genótipos de feijão para este patógeno de solo é uma poderosa ferramenta de caracterização e verificação do efeito ambiental representado pelo manejo do solo e distribuição do inóculo na expressão da doença. A identificação desses acessos representa uma importante informação para obtenção de cultivares resistentes em programas de melhoramento. Utilizando como medida de controle genético, talvez a introgressão de genes, utilizando tecnologia do DNA recombinante e detecção de alelismo e mapeamento de genes para resistência que tem sua expressão com elevada herdabilidade, podendo permitir através da transferência de genes de espécies vegetais diferentes e com comportamento de imunidade ou elevada resistência, produzir genótipos feijoeiro com rendimentos agronômicos pouco influenciados por esses agentes. REFERÊNCIAS ABAWI, G. S.; PASTOR-CORRALES, M. A. Root rots of beans in Latin America and Africa: diagnoses, research methodologies and management strategies. Colômbia: CIAT. 1990. AMARA, M.A.T.; DAHDOH, M.S.A. Effect of inoculation with plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on yield and uptake of nutrients by wheat grown on sandy soils. Journal Soil Science, v.37, p. 467 - 484, 1997. BERGAMIN FILHO, A., KIMATI, H., AMORIN, L. Manual de Fitopatologia. Volume 1, São Paulo: Editora Agronômica Ceres Ltda, 1995. 919 p. BLUM, L.E.B.; AMARANTE, C.V.T.; ARIOLI, L.S.G.; DEZANET, A.; NETO, P. H. Reação de genótipos de Phaseolus vulgaris à podridão do colo e ao oídio. Fitopatologia brasileira, v. 28, p. 96 - 100, 2003. BRITO, A. M. A.; GAGNE, S.; ANTOUN, H. Effect of compost on rhizosphere microflora of the tomato and on the incidence of plant growth-promoting rhizobacteria. Applied and Environment Microbiology, v.61, p. 194 - 199, 1995. BUENO, C.J.; AMBRÓSIO M.M. de Q.; SOUZA, N.L. Produção e avaliação da sobrevivência de estruturas de resistência de fungos fitopatogênicos habitantes do solo. Summa Phytopathologica, v.33, p.47 - 55, 2007. CARDONA, C. Doenças. In: VIEIRA, C. O feijoeiro comum, cultura, doenças e melhoramento. Viçosa: Embrapa, 1967, p.84-124. DANTAS, S. A. F.; OLIVEIRA, S. M. A.; COELHO, R. S. B.; SILVA, R. L. X. Identificação de fontes de resistência em feijoeiro a Sclerotium rolfsii. Fitopatologia Brasileira, v. 27, p.528-531, 2002. DOENÇAS FÚNGICAS, Podridão do Colo, 2006. Disponível em:
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