IDENTIFICATION OF PLANT PARASITIC NEMATODES IN TRIPLOID AND TETRAPLOID BANANAS IN BRAZIL

Jessica da Mata Santos Monteiro; Jansen Rodrigo Pereira Santos; Juvenil Enrique Cares; Robélio Leandro Marchão; Edson Perito Amorim; Dilson da Cunha Costa

doi:10.1590/1983-21252020v33n401rc

Authors

Jessica da Mata Santos Monteiro Department of Phytopathology, Universidade de Brasília, Brasília, DF https://orcid.org/0000-0001-8501-1742
Jansen Rodrigo Pereira Santos Department of Phytosanitary Defense, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS https://orcid.org/0000-0002-0970-4907
Juvenil Enrique Cares Department of Phytopathology, Universidade de Brasília, Brasília, DF https://orcid.org/0000-0003-3325-5221
Robélio Leandro Marchão Embrapa Cerrados, Planaltina, Brasília, DF https://orcid.org/0000-0003-1922-7929
Edson Perito Amorim Embrapa Mandioca e Fruticultura, Cruz das Almas, BA https://orcid.org/0000-0001-9086-7385
Dilson da Cunha Costa Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Brasília, DF https://orcid.org/0000-0001-9698-9367

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252020v33n401rc

Keywords:

Musa spp. Occurrence Meloidogyne spp. Helicotylenchus spp. Rotylenchulus reniformis.

Abstract

Nematodes are important pathogens in banana plants, and the lack of resistant genotypes is the biggest challenge of the banana breeding programs. Little is known on the behavior of banana triploids and tetraploids developed by Embrapa regarding parasitism by plant-parasitic nematodes in field conditions. Embrapa Mandioca e Fruticultura experimental areas, naturally infested in five Brazilian states (Embrapa Acre - Acre, Embrapa Semiárido - Pernambuco, Embrapa Cerrados - Distrito Federal, Palmital - São Paulo and Epagri - Santa Catarina) were evaluated for the distribution and population levels of plant-parasitic nematodes in commercial cultivars and triploid and tetraploid genotypes in the final breeding stage. The root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) were the most frequent in roots (40 - 100%) and soil (85.71 - 100%), with a detectable number of juveniles (J2) varying between genotypes (4 - 148 J2.250g-1 roots, and 1 - 110 J2.100 cm-3soil). Four esterase phenotypes were characterized: M. incognita (Est I1 = Rm: 1.0), M. javanica (Est J3 = Rm: 1.0; 1.25 and 1.40 and Est J2 = Rm: 1.0 and 1.40) and M. arenaria (Est A2 = Rm: 1.20 and 1.35), M. javanica (Est J3) was predominant. Meloidogyne javanica and M. incognita were predominant, however mixed infestations between species were found. The occurrence of Meloidogyne spp. was: M. javanica (68.26%), M. incognita (64.73%) and M. arenaria (16.81%). Helicotylenchus multicinctus and Rotylenchulus reniformis was the second most frequent group. Radopholus similis, Scutellonema sp., Criconemoides sp. and Helicotylenchus sp. presented themselves in low frequency and population levels in banana plants.

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References

AMORIM, E. P. et al. Quality improvement of cultivated Musa. In: PILLAY, M.; TENKOUANO, A. (Ed.). Banana breeding: progress and challenges. New York: CRC Press, 2011. ch. 13, p. 252-280.

ARAYA, M.; VARGAS, A.; CHEVES, A. Nematode distribution in roots banana (Musa AAA cv. Valery) in relation to plant height, distance from the pseudostem and soil depth. Nematology, 1: 711–716, 1999.

BLOK, V. C. et al. Genetic variation in tropical Meloidogyne spp. as shown by RAPDs. Fundamental and Applied Nematology v. 20, p. 127-133, 1997.

CARNEIRO, M. R. D. G.; ALMEIDA, M. R. A.; QUENÉHERVÉ, P. Enzyme phenotypes of Meloidogyne spp. populations. Nematology, 2: 645-654, 2000.

CARNEIRO, R. M. D. G.; ALMEIDA, M. R. A.; CARNEIRO, R. G. Enzyme phenotypes of Brazilian isolates of Meloidogyne spp. Fundamental and Applied Nematology, 19: 555-560, 1996.

CARNEIRO, R. M. D.; ALMEIDA, M. R. A. Técnica de eletroforese usada no estudo de enzimas dos nematoides de galhas para identificação de espécie. Nematologia Brasileira, 25: 35-44, 2001.

CARVALHO, J. C. O nematoide cavernícola e seu aparecimento em São Paulo. Biológico, 25: 195-198, 1959.

CARES, J. E.; ANDRADE, E. P. Taxonomia do gênero Radopholus. Revisão Anual de Patologia de Plantas, 14: 113–149, 2006.

CARLIER, J.; WAELE, D.; ESCALANT, J. V. Evaluation of resistance to nematodes. In: VÉZINA, A.; PICQ, C. (Eds.). Global evaluation of Musa germplasm for resistance to Fusarium wilt, Mycosphaerella leaf spot diseases and nematodes. Montpellier, France: INIBAP Technical Guidelines, 2003. v. 7, ch. 4, p. 21-24.

CLAUDIO, M. Z.; DAVIDE, R. G. Pathogenicity and identity of root-knot nematodes on five varieties of banana. The Philippine Agriculturist, 51: 241–251, 1967.

CAVALCANTE, M. J. B. R. D. et al. Nematoides associados ao amendoim forrageiro e à bananeira no estado do Acre. Fitopatologia Brasileira, 27: 107-107, 2002.

CAVALCANTE, M. J. B.; SHARMA, R. D.; CARES, J. E. Nematoides associados a genótipos de bananeiras em Rio Branco. Nematologia Brasileira, 29: 91-94, 2005.

COFCEWICZ, E. T. et al. Enzyme phenotype and genetic diversity of root-knot nematode parasitizing Musa in Brazil. Nematology, 6: 85-95, 2004a.

COFCEWICZ, E. T. et al. Reação de cultivares de bananeira a diferentes espécies de nematoides das galhas. Nematologia Brasileira, 28: 11-22, 2004b.

COOLEN, W. A.; D’HERDE. C. J. A method for the quantitative extraction of nematodes from plant tissue. Ghent State Agriculture Research Centre. Belgium: Merelbeke, 1972. 77 p.

COSTA, D. C. Variabilidade patogênica e genética de Radopholus similis em bananeira no Brasil. 2004. 175 f. Tese (Doutorado em Fitopatologia: Área de Concentração em nematologia) – Universidade de Brasília, Brasília, 2004.

COSTA, D. C. et al. Avaliação de danos e perdas à bananeira cv. Nanica, causadas por Meloidogyne incognita na região de Petrolândia-PE. Nematologia Brasileira, 21: 21-21, 1997.

COSTA, D. C.; RIBEIRO, V.; LICHTEMBERG, L. A. Levantamento de fitonematoides no estado de Santa Catarina associados a bananeira (Musa spp.). In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE BANANICULTURA, 5., 2003, Paracatu. Anais... Paracatu: EPAGRI, 2003. p. 246-246.

COSTA, D. C.; SILVA, S. O.; ALVES, F. R. Reação de genótipos de bananeira (Musa spp.) a Radopholus similis e Meloidogyne incognita. Nematologia Brasileira, 22: 49-57, 1998.

COSTA, D. C.; SILVA, S. O.; ROCHA, M. C. Reprodução de Radopholus similis e Meloidogyne javanica em diploides de bananeira (AA). Fitopatologia Brasileira, 25: 335-335, 2000.

COSTA-MANSO, E. S. B. G. et al. Catálogo de nematoides fitoparasitos encontrados associados a diferentes tipos de plantas no Brasil. 1 ed., Brasília, DF: Embrapa, 1994. 488 p.

DAVIDE, R. G. Influence of cultivar, age, soil texture and ph on Meloidogyne incognita and Radopholus similis on banana. Plant Disease, 64: 571–573, 1980.

DINARDO-MIRANDA, L. L.; TEIXEIRA, L. A. J. Eficiência hospedeira de oito cultivares de bananeira a fitonematoides. Bragantia, 55: 259-262, 1996.

ESBENSHADE, P. R.; TRIANTAPHYLLOU, A. C. Electrophoretic methods for the study of root-knot nematode enzymes. In: BARKER, K. R.; CARTER, C. C.; SASSER, J. N. (Eds.). An advanced treatise on Meloidogyne: Methodology. Raleigh, NC: North Caroline State University Graphics, 1985. v. 2, ch. 8, p. 113 – 123.

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS- FAOSTAT. FAOSTAT Database – 2017. Disponível em:<http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC>. Acesso em: 14 de maio, 2019.

FORTUNER, R. The Hoplolaimidae. In: NICKLE, W. R. (Ed.). Manual of Agricultural Nematology. New York, NY: Macel Dekker, Inc., 1991. ch. 4, p. 698-719.

GOWEN, S. R. Some consideration of problems associated with the nematode pests of banana. Nematropica, 9: 79-91, 1979.

HUANG, C. S. et al. Nematoides fitoparasitos encontrados na Ilha de São Luiz e município de Rosário do estado do Maranhão. In: REUNIÃO BRASILEIRA DE NEMATOLOGIA, 6., 1982, Fortaleza. Anais… Fortaleza: Sociedade Brasileira de Nematologia, 1982. p. 39-39.

HOOPER, D. J. Extraction and Processing of Plant and soil nematodes. In: LUC, M.; SIKORA, R. A.; BRIDGE, J. (Eds.) Plant Parasitic Nematodes in Subtropical and Tropical Agriculture. Liverpool, UK: CAB International, 1990, ch. 2, p. 45 – 68.

JATALA, P. Reniform and false root-knot nematodes, Rotylenchulus and Nacobbus spp. In: Nickle. W. R. (Ed.). Manual of Agricultural Nematology. New York, Macel Dekker, p. 509-528, 1991.

JENKINS, W. R. A rapid centrifugal-flotation technique for separating nematodes from soil. Plant Disease Reporter, 48: 692-692, 1964.

KASHAIJA, I. N. et al. Spatial distribution of roots, nematode populations and root necrosis in highland banana in Uganda. Nematology, 6: 7–12, 2004.

LIMA, R. S. et al. Frequencies and population densities of the major phytonematodes associated with banana in the state of Alagoas, Brazil. Nematropica, 43: 186-193, 2013.

LOOF, P. A. A. The family Pratylenchidae Thorne, 1949. In: NICKLE, W. R. (Ed.). Manual of Agricultural Nematology. New York, NY: Macel Dekker, Inc., 1991. ch. 4, p. 363-422.

MAI, W. F. Pictorial key to genera of plant-parasitic nematodes. 4th ed. Comstock Pub. Associate. 1975. 219 p.

MACSORLEY, R.; PARRADO, J. L. Population fluctuations of plant-parasitic nematodes on bananas in Florida. Proceedings of the Florida State Horticultural Society, 94: 321–323, 1981.

MONTEIRO, J. M. S. Resistência a Radophlolus similis e detecção de nematoides fitoparasitas em bananeiras triploides e tetraploides no Brasil. 2011. 82 f. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia: Área de Concentração em nematologia) – Universidade de Brasília, Brasília, 2011.

NEVES, W. S.; DIAS, M. S. C.; BARBOSA, J. G. Flutuação populacional de nematoides em bananais de Minas Gerais e Bahia (anos 2003 a 2008). Nematologia Brasileira, 34: 281-285, 2009.

NOGUEIRA, S. R. et al. Doenças da Bananeira no Acre. 1. ed. Rio Branco, AC: Embrapa, 2013. 37 p.

MOREIRA, R. Como conviver com os nematoides em bananeiras. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE NEMATOLOGIA TROPICAL, 27., 1995, Caldas Novas. Anais... Caldas Novas: ONTA, 1995. p. 186-190.

MOURA, R. M. Ocorrência em Pernambuco do nematoide Radopholus similis (Cobb) Thorne sobre bananeiras (Musa paradisiaca L.) var. comprida. In: Seminário de Sementes, 3., 1972, Recife. Anais… Recife: Divisão de Produção Vegetal de Recife, 1972. p. 261-262.

O’BANNON, J. H. Worldwide dissemination of Radopholus similis and its importance in crop production. Journal of Nematology, 9: 16-25, 1977.

OLIVEIRA, U. L. C. Fitonematoides associados a bananeiras na região sul e sudoeste da Bahia. 2013. 61f. Dissertação(Mestrado em Produção Vegetal: Área de Concentração em nematologia) - Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilheús, Bahia, 2013.

PASCHOAL, A. D. et al. Animais de interesse agrícola, veterinário e médico: apontamentos práticos de zoologia e parasitologia. 1. ed. Piracicaba, SP: Centro Acadêmico “Luiz de Queiroz”, 1995. 224 p.

PEREIRA, H. F., FIGUEIREDO JUNIOR, E. R.; HUSSNI, J. Nematoide cavernícola nos bananais de São Paulo. O Biológico, 26: 27-31, 1960.

PERRIER, X. et al. Multidiciplinary perspectives on banana (Musa spp.) domestication. Proceedings of the National Academy of Sciences of USA, Washington, v. 108, n. 28, p. 1311-1318, 2011.

PINTO, A. C. B. V. et al. Reação de clones de bananeira a Meloidogyne incognita. Nematologia Brasileira, 29: 134-134, 2005.

RAJASEKHAR, S. P.; GANGULY, A. K.; DASGUPT, D. R. Effect of some biotic and abiotic factors on the stability of esterase of Meloidogyne incognita and Meloidogyne javanica. Indian Journal of Nematology, 20: 37–43, 1990.

RIBEIRO, R. C. F. et al. Influência de fatores edáficos sobre a população de M. javanica, Helicotylenchus multicinctus e Radopholus similis em bananeira. In: REUNIÃO INTERNATIONAL DA ASSOCIAÇÃO PARA A COOPERAÇÃO NAS PESQUISAS SOBRE BANANA NO CARIBE E NA AMÉRICA TROPICAL, 17., 2006, Joinvile. Anais… Joinvile: ACORBAT, 2006. p. 813 – 817.

RITZINGER, C. H. S. P. et al. Fitonematoides associados a bananais ‘Pacovan’ sob condição de cultivo irrigado: relação com a produção. Revista Brasileira de Fruticultura, 29: 677-680, 2007.

ROBERTS, P. A. Conceptual and practical aspects of variability in root-knot nematodes related to host plant resistance. Annual Revue Phytopathology, 33: 199–221, 1995.

SANTOS, J. R. P. et al. Contrastant banana accessions for resistance to the burrowing nematode, based on molecular markers RAPD. Euphytica, 172: 13–20, 2010.

SANTOS, J. R. P. et al. Selection of Musa genotypes for resistance to Radopholus similis Cobb. Nematropica, 43: 1-8, 2013.

SASSER, J. N.; HARTMAN, K. M.; CARTER, C. C. Summary of preliminary crop germplasm evaluations for resistance to root-knot nematodes. 1 ed. Raleigh, NC: Department of Plant Pathology at North Carolina State University, 1987. 88 p.

SAKA, V. W.; SIDDIQI, M. A. Plant-parasitic nematodes associated with plants in Malawi. Plant Disease Reporter, 63: 945–948, 1979.

SHARMA, R. D. Nematoide cavernícola atacando a bananeira na Bahia. Ilhéus: Cacau Atualidades, 2: 4-6, 1974a.

SHARMA, R. D. Nematoides associados a bananeira do Recôncavo Baiano. Ilhéus: Cacau Atualidades, 2: 27-29, 1974b.

SOUZA, J. T.; MAXIMINIANO, C.; CAMPOS, V. P. Nematoides associados a plantas frutíferas em alguns estados brasileiros. Ciência e Agrotecnologia, 23: 353–357, 1999.

SPEIJER, P. R.; ROTIMI, WAELE, D. D. Plant parasitic nematodes associated with plantain (Musa spp., AAB – group) in Southern Nigeria and their relative importance compared to other biotic constraints. Nematology, 3: 423–436, 2001.

TARTE, R.; PINOCHET, J. Problemas nematológicos del banana: contribuciones recientes a su conocimiento y combate. 1 ed. Panamá: Unión Países Exportadores Banano (UPEB), 1981. 32 p.

TEIXEIRA, M. A. Resistência de genótipos de bananeira a Meloidogyne incognita, M. javanica e M. arenaria e variabilidade genética com base em marcadores moleculares RAPD. 2007. 68 f. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia: Área de Concentração em nematologia) - Universidade de Brasília, Brasília. 2007.

TIHOHOD, D. Nematologia agrícola aplicada. 1 ed. Jaboticabal, SP: FUNEP, 1993. 373 p.

VELOZO, A. O. Fitonematoides associados a cultura da bananeira em propriedades rurais do município de Areia – Paraíba. (Monografia de curso de Agronomia). Universidade Federal da Paraíba. Areia, Paraíba. 2018. 35 p.

VILAS BOAS et al. Reação de clones de bananeiras (Musa spp.) ao nematoide Meloidogyne incognita (Kofoid & White, 1919) Chitwood, 1949, raça 2. Revista Brasileira de Fruticultura, 24: 690–693, 2002.

ZEM, A. C. Nematoides associados a plantas no Recôncavo Baiano. Revista de Agricultura, 53: 114-114, 1978.

ZEM, A. C. Problemas nematológicos em bananeiras (Musa spp.) no Brasil (Contribuição ao seu conhecimento e controle). 1982. 140 f. Tese (Doutorado em Entomologia: Área de Concentração em nematologia) - Universidade de São Paulo (ESALQ), Piracicaba, SP, 1982.

ZEM, A. C.; ALVES, E. J. Nematoides associados a bananeiras no estado do Maranhão. Ciência e Cultura, 30: 13-13, 1978.

ZEM, A. C.; BARREIRA, J. C.; TEIXEIRA, L. S. Nematoides associados a bananeiras no estado do Ceará. Nematologia Brasileira, 4: 162- 162, 1980.

ZEM, A. C.; LORDELLO, L. G. E. Estudos sobre hospedeiros de Radopholus similis e Helicotylenchus multicinctus. Nematologia Brasileira, 7: 175-188, 1983.

ZEM, A. C.; LORDELLO, L. G. E. Problemas nematológicos em bananeiras. Anais da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 41: 93-118, 1984.