Prevalência de Fusarium verticillioides e manejo de grãos ardidos e fumonisinas em milho

Abstract

Nos últimos anos, os requisitos comerciais relativos à saúde e qualidade de grãos, não só para a exportação, mas também para consumo doméstico tem-se tornado cada vez mais rigorosos, particularmente para a contaminação por micotoxinas. Espécies de fungos produtores de micotoxinas do gênero Fusarium são a principal causa de grãos de baixa qualidade, devido a produção de grãos ardidos e efeitos tóxicos das micotoxinas para a saúde humana e animal. De acordo com estas considerações, o presente estudo teve como objetivo avaliar a prevalência e a distribuição geográfica das espécies de Fusarium associados com grãos de milho no Brasil, o potencial de produção de fumonisinas de isolados de Fusarium em diferentes áreas de plantio de milho e avaliar estratégias de manejo para reduzir a incidência de grãos ardidos e níveis de fumonisinas totais em milho. Para estudar a prevalência de espécies de Fusarium responsáveis por podridões de espigas de milho, foram coletadas espigas em 15 áreas de plantio das principais regiões produtoras brasileiras. A identificação de 230 isolados de Fusarium para o nível de espécie foi baseada em características morfológicas e método molecular por PCR com primers espécie-específicos. A quantificação de fumonisinas totais produzidas por cinquenta isolados de diferentes regiões, foi realizada por colunas de imunoafinidade. Uma série de experimentos com diferentes datas de colheita, número e período de aplicação de fungicidas foram realizadas a fim de determinar uma técnica confiável de manejo para reduzir a incidência de fungos patogênicos e, consequentemente grãos ardidos e fumonisinas em milho. Neste estudo verificou-se que a espécie Fusarium verticillioides foi o principal patógeno associado a grãos de milho no Brasil, com prevalência de 99%. Outra espécie produtora de fumonisina identificadas foi F. proliferatum ocorrendo em baixa frequência (1%). A espécie F. subglutinans identificada em lavouras de milho em muitos países, não estava presente entre os duzentos e trinta isolados. Todos os 50 isolados de F. verticillioides selecionados são produtores de fumonisinas e o potencial de produção foi muito variável e não está relacionado com a região geográfica de origem dos isolados. Em relação às diferentes épocas de colheita de milho, observou-se que a incidência de grãos ardidos e o total de fumonisinas podem aumentar gradualmente de acordo com o atraso na colheita. Fusarium verticillioides e Stenocarpella spp. foram as espécies fúngicas mais frequentes identificadas em diferentes épocas de plantio. Tanto para a incidência de grãos ardidos quanto para grãos assintomáticos a infecção por F. verticillioides foi elevada e prevalente em todas as safras, e sua frequência de incidência varia de acordo com genótipos de milho. A incidência de Stenocarpella spp. também variou de acordo com os genótipos de milho e foi predominantemente associada à grãos ardidos. Aplicações foliares de fungicidas estrobilurinas e triazóis, em diferentes números e épocas de aplicações, foram ineficazes em reduzir a incidência de grãos ardidos, fungos fitopatogênicos associados aos grãos e fumonisinas totais em milho.

In recent years, trade requirements concerning the health and quality of grains, not only for export but also for domestic consumption have becoming increasingly strict, for particularly those related to mycotoxins contamination. Mycotoxin-producing species of the genus Fusarium are the major cause of low-quality grains due to toxic effects of mycotoxins to animal and human health and rotting grains. According to these considerations, the present study aimed to evaluate the prevalence and geographic distribution of Fusarium species associated with corn grains in Brazil; the fumonisins production potential of Fusarium strains isolated from different corn-planting areas, and to evaluate management strategies for reducing the kernel rot incidence and the levels of fumonisins in corn. To study the prevalence of Fusarium species causing maize kernel rot, corn ears were sampled in fifteen planting areas representative of the main important Brazilian producing regions. The identification of two hundred thirty Fusarium isolates to the species level was based on morphological characteristics and molecular method by PCR with species-specific primers. The quantification of total fumonisins produced by fifty selected isolates was performed by immunoaffinity columns. A number of experiments with different harvest dates, and number and period of fungicides application were accomplished in order to ascertain a reliable management technique for reducing the incidence of pathogenic fungi, and consequently, kernel rot and fumonisins in corn grains. In this study we found that the fungal species Fusarium verticillioides was the main pathogen associated with corn grain in Brazil with 99% prevalence. Other fumonisins-producing species identified was F. proliferatum occurring at low frequency (1%). The species F. subglutinans identified in corn fields in many countries was not present among the two hundred thirty isolates. All fifty selected F. verticillioides isolates produced fumonisins and the potential of fumonisins production was high variable and not related with the geographic region of origin of isolates. In relation to different harvest times of corn, it was observed that the kernel rot incidence and total fumonisins increase gradually according to increased periods of delayed harvest. Fusarium verticillioides and Stenocarpella spp. were the most frequent fungal species identified in different planting seasons. In both kernel rot and asymptomatic grains the infection by F. verticillioides was high prevalent in all crop seasons and the frequency of its incidence varied according to maize genotypes. The incidence of Stenocarpella spp. also varied with the maize genotypes and was predominantly associated to kernel rot. Foliar applications of the fungicides strobilurin and triazoles in a different period of times and number of applications, were ineffective for reducing pathogenic fungi associated with corn grains, therefore the kernel rot incidence and fumonisins level in maize.