A molecular approach reveals Tranzschelia discolor as the causal agent of rust on plum and peach in Brazil

Plum and peach are important crops in the southernmost regions of Brazil and in the majority, fresh fruit producers are small producers, which guarantee their family income. Tranzschelia discolor and T. pruni-spinosae are the etiological agents of rust on Prunus domestica (plum) and P. persica (peach) in Brazil (Mendes and Urben, 2020). The molecular characterization of Tranzschelia specimens revealed different clades that are not attributed to known species, showing the need for taxonomic evaluation of Tranzschelia species in the tropics (Scholler et al. 2014; 2019). As Tranzschelia species reported in Brazil were identified only by morphological characteristics, this study aimed to carry out a survey to verify the etiology of rust on plum and peach based on molecular data. In 2018, rust symptoms in peach and plum trees were observed with maximum severity of 30% and 35%, respectively, in three Brazilian states. Symptoms of plum and peach rust are yellowish-green spots visible on the adaxial side of the leaves and uredia/uredinial sori releasing the brown urediniospores on the abaxial side (Supplementary figure 1). Symptomatic leaves of plum and peach were collected at Curitiba in the states of Paraná (lat. 25°25’47” S and long. 49°16’19” W, altitude of 935 meters) in a research station, Videira in Santa Catarina (lat. 27°00’30” S and long. 51°09’06” W, altitude of 750 meters) in a research station and Paranapanema in São Paulo (lat. 23º23'19" S and long. 48º43'22" W, altitude of 610 meters) in a farmer field, and deposited in the herbarium of the Municipal Botanical Museum of Curitiba (MBM 429790 to 429795). Urediniospores collected on plum and peach leaves were all echinulate, obovoid, orange-brown, and measured 18.0 – 33.5 μm × 10.5 – 20.5 μm (n=150) and 22.5 – 40.0 μm × 11.5 – 20.5 μm (n=150), respectively. The genomic DNA of the urediniospores was extracted for amplification and sequencing of the internal transcribed spacer region (ITS) using primers ITS5-u and ITS4-u (Pfunder et al. 2001). The sequences were deposited (Accession Nos. MT786213 to MT786218) and compared to sequences in the GenBank repository using the BLASTn algorithm. The sequences of ITS showed a high percentage of identity (>99%) with sequences from T. discolor (Accession Nos. AB097449, EU014071, KU712078, KY764179, MH599069, MN545867, DQ995341, DQ354542, and KX985768). Additionally, our isolates clustered with others T. discolor in a Bayesian phylogenetic tree based on ITS sequences (study S26663 deposited in TreeBASE) (Supplementary figure 2). A pathogenicity test was carried out on plants by inoculation of a 1.5 × 105 urediniospores mL-1 suspension on the abaxial side of the leaves. Leaves sprayed with sterile water were used as controls. The plants were incubated in a growth chamber (GC) in the dark for 48 h at 23 °C and maintained with 100% RH to establish infections. The inoculated plants were afterwards kept in the GC at a photoperiod of 12 h under same conditions until 14 days when the symptoms and pathogen structures were observed to all six isolates. Control leaves remained symptomless. Tranzschelia discolor infect plants in the genus Prunus, including almond, apricot, nectarine, cherry, peach, and plum (Farr and Rossman 2021). As T. pruni-spinosae was not found, T. discolor is probably the prevalent species in the main regions of Brazil. This information reveals T. discolor as the causal agent of plum and peach rust in Brazil and helps to understand the distribution of this disease in tropics or worldwide.

Progresso temporal da ferrugem em diferentes genótipos de pessegueiro

RESUMO A ferrugem do pessegueiro causada por Tranzschelia discolor é uma das doenças que comprometem a área foliar da cultura durante todo o período vegetativo, causando prejuízos à produção e a qualidade dos frutos. Considerando que o progresso temporal desta doença é pouco conhecido, esse trabalho teve como objetivo avaliar o progresso da doença ao longo do ciclo produtivo entre diferentes genótipos. O experimento foi realizado em pomar de pessegueiro do Instituto Federal Catarinense (IFC) Campus Rio do Sul. Foram avaliados os genótipos Granada, Dourado 1, Dourado 2, Douradão, Ouro, Chimarrita, Flordaprince, Premier, Aurora e Della Nona. Selecionaram-se quatro plantas de cada genótipo e avaliou-se a severidade da doença semanalmente, após o inicio da brotação, em 16 folhas de cada planta com auxilio de uma escala diagramática. A curva de progresso da doença para cada um dos genótipos foi ajustada a um modelo logístico, já que a severidade observada correspondeu ao modelo e foi confirmada pela coerência entre os pontos estimados e pelo resíduo. Foi verificado que o genótipo Dourado1 apresentou a maior taxa da doença (0,645), enquanto Aurora, a menor (0,330). Verificou-se que o genótipo Douradão apresentou o pico máximo da doença com 2,4% de severidade e que Chimarita e Dourado 1 tiveram o menor acúmulo da doença com 0,5%. Os genótipos apresentaram diferentes comportamentos de progresso da ferrugem do pessegueiro.

FERRUGEM DO PESSEGUEIRO:REAÇÃO DE CULTIVARES EM SISTEMA DE PRODUÇÃO INTEGRADA

RESUMOA ferrugem do pessegueiro, causada pelo fungo Tranzschelia discolor, é a principal doença foliar da cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar a intensidade da ferrugem em onze cultivares de pessegueiro (Aurora 1, Chimarrita, Chiripá, Coral, Eldorado, Granada, Leonense, Maciel, Marli, Premier e Vanguarda) em pomar manejado de acordo com as normas da produção integrada, no município da Lapa-PR, no período de novembro e abril. O experimento foi composto de três blocos contendo três plantas por cultivar em cada bloco. Na planta central de cada cultivar, avaliaram-se a incidência e a severidade da ferrugem do pessegueiro em folhas de oito ramos mistos previamente marcados, a cada 15 dias. A incidência da ferrugem nas folhas de todas as cultivares variou de 25,4% (Eldorado) a 82,6% (Chimarrita) na primeira safra e de 15,3% (Eldorado) a 49,3% (Granada) na segunda safra. O modelo logístico foi ajustado aos dados de incidência ao longo do tempo. Os valores estimados de inóculo inicial e taxa de progresso não diferiram entre as cultivares. A severidade foi baixa (<1 %), para a maioria das cultivares, nas duas safras, e a área abaixo da curva de progresso da severidade das cultivares Chimarrita e Granada diferenciou-se das demais somente na primeira safra. Não foi observada desfolha provocada pela doença. A cultivar Eldorado apresentou menor intensidade da ferrugem, e Chimarrita e Granada maior intensidade dentre as cultivares avaliadas.

Implementação do sistema de produção integrada de pêssegos no Paraná

A situação da produção integrada (PI) de pêssegos no Paraná foi avaliada considerando a importância do acompanhamento técnico especializado, os pontos de estrangulamento na adoção da tecnologia e a classificação das áreas em conformidade para PI. As safras de 2005/2006 (sem acompanhamento PI) e de 2006/2007 (com acompanhamento PI) foram comparadas, considerando 20 produtores orientados mensalmente para atender os requisitos contidos nas normas técnicas de PI para pêssego. A incidência da ferrugem (Tranzschelia discolor) e a da podridão parda (Monilinia fructicola) na floração foram quantificadas nas safras de 2006/2007 e 2007/2008 como parâmetros biológicos para caracterizar a eficiência do manejo adotado. A conformidade das propriedades ao sistema PI foi avaliada na safra 2007/2008, aplicando o Módulo complementar APOIA-NovoRural-PI (APOIA-PI). O índice de conformidade de cada propriedade foi comparado ao mínimo para a classificação em PI (0,7). As maiores inconformidades no uso do caderno de campo foram: identificação do responsável técnico, monitoramento de pragas e coleta de dados climáticos. O acompanhamento técnico aumentou em média 60% a conformidade no uso do caderno de campo. A incidência de podridão parda aumentou na safra de 2007/2008 em algumas áreas, ocasionada pelo não atendimento das recomendações técnicas PI. O manejo inadequado da ferrugem causou incremento no inóculo do patógeno, favorecendo o desenvolvimento da epidemia nos pomares. O APOIA-PI classificou duas propriedades como conforme para boas práticas agrícolas (BPA) (0,7 < índice de conformidade > 0,4), duas como produção integrada (PI) (> 0,7) e as demais estavam com índices de conformidade menores que 0,4.

Variability in leaf rust susceptibility among peach cultivars

The aim of this work was to estimate the susceptibility of thirty-six peach cultivars to leaf rust caused by Tranzschelia discolor f. sp. persica. The incidence and severity of the disease as well as defoliation in peach trees of an experimental orchard of Parana Federal University of Technology, Campus Dois Vizinhos were evaluated on the growing seasons 2004/2005 and 2005/2006. Immunity to this disease was not observed in the studied cultivars. There was difference in leaf rust intensity depending on the growing season conditions. Cultivars 'Pilcha', 'Sinuelo', 'Chirua', 'Sulina', 'Eldorado' and 'Pampeano' showed tolerance to leaf rust, whereas cultivars 'Vila Nova', 'Fla 1372', 'Coral 2', 'Chimarrita', 'Della Nona', 'BR-1 ' and 'Guaiaca' showed high susceptibility.

Efeito da desfolha causada pela ferrugem na floração e produtividade do pessegueiro

A ferrugem, causada pelo fungo Tranzschelia discolor, é atualmente uma das doenças mais preocupantes da cultura do pessegueiro nas regiões subtropicais, causando desfolha antecipada nas plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito desta desfolha na floração e na produtividade de pessegueiro Chimarrita, na região de Curitiba-PR, durante dois ciclos (2004 e 2005). Foi realizado um experimento para obter diferentes níveis de desfolha, com quatro tratamentos (testemunha - sem pulverização; com pulverização de dezembro até janeiro; de dezembro até fevereiro; e de dezembro até abril), e seis repetições. As plantas foram pulverizadas com mancozebe em intervalos de 15 e 10 dias, no primeiro e segundo anos, respectivamente. Durante todo o período da floração, nos dois anos do experimento, foi anotado o número de flores abertas. Para avaliar a produtividade, em cada safra, foi anotado o número total de frutos das plantas antes e após o raleio, e também o número de frutos produzidos em 1,2 m de ramos por planta. No segundo ano do experimento, observou-se uma floração outonal, devido à antecipação da epidemia e a doença foi mais severa, provocando a queda das folhas a partir de janeiro, em contrapartida com o ano anterior em que a desfolha iniciou em final de fevereiro. Os dados mostraram que a desfolha precoce causada pela ferrugem no pessegueiro causou o prolongamento do período de floração e diminuiu a produtividade das plantas. A produção no tratamento com maior controle da ferrugem, nas duas safras estudadas, foi 45% superior à testemunha.