Effect of light and temperature on Cercospora coffeicola and Coffea arabica pathosystem

Abstract

The mycelial growth rate (MGR), in vitro production of cercosporin, and intensity (incidence and severity) of Cercospora leaf spot on coffee seedlings ‘Catuaí Vermelho IAC 144’ were evaluated under different light intensities (80, 160, 240, and 320 μmol m -2 s -1 ) and temperatures (17, 21, 25, and 29°C). Dark condition (0 μmol m -2 s -1 ) was also included in in vitro experiments. In vivo, were evaluated incidence, severity, rates of chlorophyll a, b, ​​and total in healthy (without symptoms) and sick tissues (with symptoms), and the photosynthetic rate and variables affecting it, were also evaluated. All the experiments were done at least two times. In in vitro experiments, the highest mycelial growth rate (MGR) was observed at 24.1°C in the dark condition (0 μmol m -2 s -1 ), while the highest amount of toxin occurred at 24.9°C and light intensity 320 μmol m -2 s -1 . When dishes were incubated in the dark, the lowest levels of cercosporin were produced by the pathogen, regardless of temperature, thus confirming the importance of light in the activation of toxin production. In in vivo experiments, the highest incidence and severity progress of the disease were observed at 21°C. With respect to the amounts of chlorophyll a, b, and total, regardless of treatment, the lowest levels were found in the area of the leaf with symptons compared to the area without symptoms. Photosynthesis correlated positively with temperature and negatively with internal carbon. These results elucidate the effect of the interaction between temperature and light intensity, contributing to future studies with this pathosystem.

O índice de velocidade de crescimento micelial (IVCM), a produção de cercosporina e a intensidade (incidência e severidade) da cercosporiose do cafeeiro em mudas de cafeeiro cv. Catuaí Vermelho IAC 144, foram avaliadas em diferentes intensidades luminosas (80, 160, 240 e 320 μmol m -2 s -1 ) e temperaturas (17, 21, 25 e 29°C). Para os experimentos in vitro, adicionou-se o tratamento escuro (0 μmol m -2 s -1 ). In vivo, avaliou-se a incidência e a severidade da doença, as taxas das clorofilas a, b e total em tecidos doentes (com sintomas) e sadios (ausência de sintomas), a taxa fotossintética e variáveis que a afetam. Todos os experimentos foram realizados no mínimo duas vezes. Nos experimentos in vitro, o maior IVCM foi observado na temperatura de 24,1°C, no tratamento escuro (0 μmol m -2 s -1 ). Já a maior quantidade da toxina foi observada na temperatura de 24,9°C e na intensidade luminosa de 320 μmol m -2 s -1 . Quando as placas foram incubadas no escuro, as menores taxas de cercosporina foram produzidas pelo patógeno, independente da temperatura, confirmando a importância da luminosidade na ativação e produção da toxina. Para o experimento in vivo, observou-se o maior progresso da incidência e da severidade da doença à 21°C. Com relação às taxas de clorofilas a, b e total independente do tratamento, as menores taxas foram observadas na área da folha com sintomas em relação às áreas sem sintomas. A fotossíntese correlacionou-se positivamente com a temperatura e negativamente com o carbono interno. Os resultados deste trabalho elucidam o efeito da interação entre temperatura e intensidade luminosa, colaborando para estudos futuros com este patossistema.