Publicado

2020-03-02

Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds

Efecto de tratamientos térmicos y de fungicidas in vitro sobre patógenos del género Fusarium asociados a semillas de maíz

DOI:

https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v37n3.80302

Palabras clave:

maize seed pathogens, physical control, chemical control, Fusarium graminearum, Fusarium subglutinans, stalk rot (en)
patógenos de semilla de maíz, control físico, control químico, Fusarium graminearum, Fusarium subglutinans, pudrición de tallo (es)

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Autores/as

  • Natalia Piñeros-Guerrero Universidad Nacional de Colombia - Bogotá - Facultad de Ciencias Agrarias
  • Germán Maldonado-Archila Universidad Nacional de Colombia
  • Sandra Gómez-Caro Universidad Nacional de Colombia - Bogotá - Facultad de Ciencias Agrarias

Stalk rot in maize plants is commonly associated with many
species of the genus Fusarium. This disease affects the seedbed
and the establishment of maize crops because of seeds
contaminated with different pathogens of this genus. Maize
crops in the Ubate Valley, in the province of Cundinamarca,
are currently infected by this disease, which reduces the yield
and final quality of the maize seeds. This research evaluated
the effects of thermal and fungicide treatments on pathogens
of the genus Fusarium associated with maize seeds. Seeds were
treated at 50°C, 55°C and 60°C with dry heat and hot water. Mycelial colonization of seeds, germination percentage, seedling length, and fresh weight were evaluated as variables. In in vitro tests, the fungicides fludioxonil + metalaxyl-M, tebuconazole + trifloxystrobin, prochloraz + difenoconazole and carboxin + captan were evaluated at 0.5, 1.0 and 1.5 the commercial dose on the radial growth and conidial germination of Fusarium subglutinans and Fusarium graminearum isolates. The most effective heat treatments on Fusarium colonization of maize seeds were obtained with the two heat sources at 55°C without a significant reduction in the percentage of germination and seedling length and fresh weight. Commercial doses of the
evaluated fungicides completely inhibited the radial growth
of F. graminearum and only commercial doses of carboxin +
captan and prochloraz + difenoconazole completely inhibited F. subglutinans growth. Germination inhibition of F. subglutinans
and F. graminearum conidia was found with fludioxonil + metalaxyl-M at the three evaluated doses.

El volcamiento en plantas de maíz es causado por la pudrición
del tallo comúnmente asociado a varias especies del género
Fusarium. Esta enfermedad afecta el semillero y el establecimiento de cultivos de maíz por el uso de semilla contaminada con diferentes patógenos de este género. Actualmente los cultivos de maíz en el Valle de Ubaté, Cundinamarca están siendo afectados por esta enfermedad, reduciendo el rendimiento y la calidad final de las semillas. Por esto, este estudio evaluó el efecto de tratamientos térmicos y con fungicidas sobre patógenos del género Fusarium asociados a semillas de maíz. Las semillas fueron tratadas a 50°C, 55°C y 60°C con calor en seco y agua caliente. Como variables se evaluaron la colonización micelial de la semilla, el porcentaje de germinación y la longitud y el peso fresco de las plántulas. En pruebas in vitro, se evaluaron los fungicidas fludioxonil + metalaxyl-M, tebuconazole + trifloxystrobin, prochloraz + difenoconazol y carboxin + captan en 0.5, 1.0 y 1.5 la dosis comercial sobre la inhibición del crecimiento radial y germinación de conidias de aislamientos de Fusarium subglutinans y Fusarium graminearum. Los tratamientos térmicos más efectivos sobre la colonización de Fusarium en semillas de maíz se presentaron con las dos fuentes de calor a 55°C sin una reducción significativa en el porcentaje de germinación, la longitud y el peso fresco de plántulas. Las dosis comerciales de los fungicidas evaluados inhibieron completamente el crecimiento radial de F. graminearum y sólo las dosis comerciales de carboxin + captan y prochloraz + difenoconazol inhibieron completamente el crecimiento de F. subglutinans. Inhibición de germinación de conidias de F. subglutinans y F. graminearum se encontró con fludioxonil + metalaxyl-M a las tres dosis evaluadas.

Referencias

Arrieta, K., C. Salazar, R.O. Campo, and N. Villareal. 2007. Enfermedades patogénicas en los híbridos de maíz (Zea mays) en el medio y bajo Sinú del Departamento de Córdoba. Temas Agrarios 12(1), 58-69. Doi: 10.21897/rta.v12i1.651

Bennett, R.S. and P.D. Colyer. 2010. Dry heat and hot water treatments for disinfecting cottonseed of Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum. Plant Dis. 94, 1469-1475. Doi: 10.1094/PDIS-01-10-0052

Broders, K.D., P.E. Lipps, P.A. Paul, and A.E. Dorrance. 2007. Evaluation of Fusarium graminearum associated with corn and soybean seed and seedling disease in Ohio. Plant Dis. 91, 1155-1160. Doi: 10.1094/PDIS-91-9-1155

Buriticá, C.P. 1999. Directorio de patógenos y enfermedades de las plantas de importancia económica en Colombia. ICA -Universidad Nacional de Colombia. Medellin, Colombia.

Clear, R.M., S.K. Patrick, R. Wallis, and T.K. Turkington. 2002. Effect of dry heat treatment on seed-borne Fusarium graminearum and other cereal pathogens. Plant Pathol. 24, 489-498. Doi: 10.1080/07060660209507038

Coutinho, W., R. Silva, M. Vieira, C. Machado, and J. Machado. 2007. Qualidade sanitária e fisiológica de sementes de milho submetidas a termoterapia e condicionamento fisiológico. Fitopatol. Bras. 32, 458-464. Doi: 10.1590/S0100-41582007000600002

DANE, Departamento Administrativo Nacional de Estadística. 2016. 3° Censo nacional agropecuario. URL: https://www.dane.gov.co/files/images/foros/foro-de-entrega-de-resultadosy-cierre-3-censo-nacional-agropecuario/CNATomo2-Resultados.pdf. (accessed May 2018).

DANE, Departamento Administrativo Nacional de Estadística. 2019. Boletín técnico comunicación informativa. Encuesta nacional agropecuaria ENA-2017. URL: https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/agropecuario/enda/ena/2017/boletin_ena_2017.pdf (accessed Nov 2019).

Daniels, B.A. 1983. Elimination of Fusarium moniliforme from corn seed. Plant Dis. 67, 609-611. Doi: 10.1094/PD-67-609

Degani, O. 2015. Mediation of fludioxonil fungicide activity and resistance through Cochliobolus heterostrophus G-protein and MAPK signaling pathways. Phytoparasitica 43(2), 215-228. Doi: 10.1007/s12600-014-0434-1

Duncan, K.E. and R.J. Howard. 2010. Biology of maize kernel infection by Fusarium verticillioides. Mol. Plant Microbe In. 23(1), 6-16. Doi: 10.1094/MPMI-23-1-0006

FAO, Organización de la Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. 2016. Ahorrar para crecer en la práctica maízarroz-trigo. Guía para la producción sostenible de cereales. Rome.

Fumero, M.V., M.M. Reynoso, and S. Chulze. 2015. Fusarium temperatum and Fusarium subglutinans isolated from maize in Argentina. Int. J. Food Microbiol. 199, 86-92. Doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2015.01.011

Glenn, A.E., D.M. Hinton, I.E. Yates, and C.W. Bacon. 2001. Detoxification of corn antimicrobial compounds as the basis for isolating Fusarium verticillioides and some other Fusarium species from corn. Appl. Environ. Microbiol. 67(7), 2973-2981. Doi:10.1128/AEM.67.7.2973-2981.2001

Gromadzka, K., J. Chełkowski, A. Basińska-Barczak, and J. Lalak-Kańczugowska. 2018. Diversity and mycotoxin production by Fusarium temperatum and Fusarium subglutinans as causal agents of pre-harvest Fusarium maize ear rot in Poland. J. Appl. Gen. 60(1), 113-121. Doi: 10.1007/s13353-018-0478-x

Gromadzka, K., K. Górna, J. Chełkowski. and A. Waśkiewicz. 2016. Mycotoxins and related Fusarium species in preharvest maize ear rot in Poland. Plant Soil Environ. 62(8), 348-354. Doi:10.17221/119/2016-PSE

ICA, Instituto Colombiano Agropecuario. 2019. Registros Nacionales, septiembre 17, 2019. (accessed November 2019).

Ivić, D., Z. Sever, and B. Kuzmanovska. 2011. In vitro sensitivity of Fusarium graminearum, F. avenaceum and F. verticillioides to carbendazim, tebuconazole, flutriafol, metconazole and prochloraz. Pestic. Phytomed. 26(1), 35-42. Doi: 10.2298/PIF1101035I

Jones, R.K. 2000. Assessments of Fusarium head blight of wheat and barley in response to fungicide treatment. Plant Dis. 84(9), 1021-1030. Doi: 10.1094/PDIS.2000.84.9.1021

Khodarahmpour, Z. 2012. Evaluation of maize (Zea mays L.) hybrids, seed germination and seedling characters in water stress conditions. Afr. J. Agric. Res. 7(45), 6049-6053. Doi:10.5897/AJAR12.2113

Leslie, J.F. and B.A. Summerell. 2006. The Fusarium laboratory manual. Blackwell publishing, Iowa, USA. Doi:10.1002/9780470278376

Lopes, C.A., M.L.M.D. Carvalho, M.C. Vasconcelos, A.M.P. Ribeiro, and H.O.D. Santos. 2018. Primary leaf growth and coleoptile length in maize seedlings. Acta Sci. Agron. 40, 2-8. Doi:10.4025/actasciagron.v40i1.35366

Machado, J.D.C., A. Machado, E.A. Pozza, C.F. Machado, and W. Zancan. 2013. Inoculum potential of Fusarium verticillioides and performance of maize seeds. Trop. Plant Pathol. 38(3), 213-217. Doi: 10.1590/S1982-56762013000300005

Matheron, M.E. and M. Porchas. 2000. Impact of azoxystrobin, dimethomorph, fluazinam, fosetyl-Al, and metalaxyl on growth, sporulation, and zoospore cyst germination of three Phytophthora spp. Plant Dis. 84(4), 454-458. Doi: 10.1094/PDIS.2000.84.4.454

Müllenborn, C., U. Steiner, M. Ludwig, and E. Oerke. 2008. Effect of fungicides on the complex of Fusarium species and saprophytic fungi colonizing wheat kernels. Eur. J. Plant Pathol. 120, 157-166. Doi: 10.1007/s10658-007-9204-y

Munkvold, G.P. and J.K. O’mara. 2002. Laboratory and growth chamber evaluation of fungicidal seed treatments for maize seedling blight caused by Fusarium species. Plant Dis. 86(2), 143-150. Doi: 10.1094/PDIS.2002.86.2.143

Murillo, A. and G.P. Munkvold. 2008. Systemic infection by Fusarium verticillioides in maize plants grown under three temperature regimes. Plant Dis. 92(12), 1695-1700. Doi:10.1094/PDIS92-12-1695

Nega, E., R. Ulrich, S. Werner, and M. Jahan. 2003. Hot water treatment of vegetable seed an alternative seed treatment method to control seed-borne pathogens in organic farming. J. Plant Dis. Protect. 110(3), 220-234.

Nisa, T., M.Y. Bhat, S.A. Pala, and R.A. Mir. 2011. In vitro inhibitory effect of fungicides and botanicals on mycelial growth and spore germination of Fusarium oxysporum. J. Biopest. 4(1), 53-56.

Plascencia, M., G. Viniegra, R. Olayo, M. Castillo, and K. Shirai. 2003. Effect of chitosan and temperature on spore germination of Aspergillus niger. Macromol. Biosci. 3(10), 582-586. Doi:10.1002/mabi.200350024

Rahman, M. and A. Emran. 2008. Hot water thermal treatment for controlling seed-borne mycoflora of maize. Int. J. Sustain. Crop Prod. 3(5), 5-9.

Retana, K., J.A.R. Coché, O. Castro, and M. Blanco. 2018. Caracterización morfológica y molecular de Fusarium oxysporum f.sp. Apii asociado a la marchitez del apio en Costa Rica. Agron. Costarricense 42(1), 115-126. Doi: 10.15517/rac.v42i1.32199

Shin, J., J. Han, J. Lee, and K. Kim. 2014. Characterization of the maize stalk rot pathogens Fusarium subglutinans and F. temperatum and the effect of fungicides on their mycelial growth and colony formation. Plant Pathol. J. 30(4), 397-406. Doi:10.5423/PPJ.OA.08.2014.0078

Solorzano, C.D. and D.K. Malvick. 2011. Effects of fungicide seed treatments on germination, population, and yield of maize grown from seed infected with fungal pathogens. Field Crop Res. 122(3), 173-178. Doi: 10.1016/j.fcr.2011.02.011

Steinkellner, S., R. Mammerler, and H. Vierheilig. 2005. Microconidia germination of the tomato pathogen Fusarium oxysporum in the presence of root exudates. J. Plant Interact. 1(1), 23-30. Doi: 10.1080/17429140500134334

USDA, United States Department of Agriculture. 2019. World Agricultural Production. Circular Series WAP 10-19. (accessed Nov 2019).

Varón, F. and G. Sarria. 2007. Enfermedades del maíz y su manejo. Instituto Colombiano Agropecuario. Produmedios, Palmira, Colombia.

Vilich, V., B. Löhndorf, R.A. Sikora, and A. Friebe. 1999. Metabolism of benzoxazolinone allelochemicals of Zea mays by Fusarium subglutinans. Mycol. Res. 103(12), 1529-1532. Doi: 10.1017/S0953756299008862

Warham, E.J., L.D. Butler, and R.C. Sutton. 2008. Ensayos para la semilla de maíz y de trigo: manual de laboratorio. CIMMYT, Mexico.

Zhang, H., B. Brankovics, W. Luo, J. Xu, J.S. Xu, C. Guo, C. Waalwijk. 2016. Crops are a main driver for species diversity and the toxigenic potential of Fusarium isolates in maize ears in China. World Mycotoxin J. 9(5), 701-715. Doi:10.3920/wmj2015.2004

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Piñeros-Guerrero, N., Maldonado-Archila, G. y Gómez-Caro, S. (2019). Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds. Agronomía Colombiana, 37(3), 228–238. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v37n3.80302

ACM

[1]
Piñeros-Guerrero, N., Maldonado-Archila, G. y Gómez-Caro, S. 2019. Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds. Agronomía Colombiana. 37, 3 (sep. 2019), 228–238. DOI:https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v37n3.80302.

ACS

(1)
Piñeros-Guerrero, N.; Maldonado-Archila, G.; Gómez-Caro, S. Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds. Agron. Colomb. 2019, 37, 228-238.

ABNT

PIÑEROS-GUERRERO, N.; MALDONADO-ARCHILA, G.; GÓMEZ-CARO, S. Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds. Agronomía Colombiana, [S. l.], v. 37, n. 3, p. 228–238, 2019. DOI: 10.15446/agron.colomb.v37n3.80302. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/80302. Acesso em: 16 jul. 2024.

Chicago

Piñeros-Guerrero, Natalia, Germán Maldonado-Archila, y Sandra Gómez-Caro. 2019. «Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds». Agronomía Colombiana 37 (3):228-38. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v37n3.80302.

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Piñeros-Guerrero, N., Maldonado-Archila, G. y Gómez-Caro, S. (2019) «Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds», Agronomía Colombiana, 37(3), pp. 228–238. doi: 10.15446/agron.colomb.v37n3.80302.

IEEE

[1]
N. Piñeros-Guerrero, G. Maldonado-Archila, y S. Gómez-Caro, «Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds», Agron. Colomb., vol. 37, n.º 3, pp. 228–238, sep. 2019.

MLA

Piñeros-Guerrero, N., G. Maldonado-Archila, y S. Gómez-Caro. «Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds». Agronomía Colombiana, vol. 37, n.º 3, septiembre de 2019, pp. 228-3, doi:10.15446/agron.colomb.v37n3.80302.

Turabian

Piñeros-Guerrero, Natalia, Germán Maldonado-Archila, y Sandra Gómez-Caro. «Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds». Agronomía Colombiana 37, no. 3 (septiembre 1, 2019): 228–238. Accedido julio 16, 2024. https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/80302.

Vancouver

1.
Piñeros-Guerrero N, Maldonado-Archila G, Gómez-Caro S. Effect of thermal and in vitro fungicide treatments on pathogens of the genus Fusarium associated with maize seeds. Agron. Colomb. [Internet]. 1 de septiembre de 2019 [citado 16 de julio de 2024];37(3):228-3. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/80302

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CrossRef citations2

1. Germán Yesid Maldonado Archila, Gustavo Ligarreto-Moreno, Sandra Gómez-Caro. (2022). Fusarium species that cause corn stalk rot in the Ubaté valley of Cundinamarca, Colombia. Agronomía Colombiana, 40(2) https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v40n2.102465.

2. Jaime Alioscha Cuervo-Parra, Victor Hugo Pérez España, Ernesto Alejandro Zavala-González, Martin Peralta-Gil, José Esteban Aparicio Burgos, Teresa Romero-Cortes. (2022). Trichoderma Asperellumstrains as potential biological control agents againstFusarium verticillioidesandUstilago maydisin maize. Biocontrol Science and Technology, 32(5), p.624. https://doi.org/10.1080/09583157.2022.2042196.

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