Coffee Leaf Rust (Hemileia vastatrix) in Kenya—A Review

Coffee is one of the most important cash crops and beverages in the world. Production of coffee is limited by many factors, which include insect pests and diseases, among others. One of the most devastating coffee diseases in many coffee-producing countries is Coffee Leaf Rust caused by the fungus Hemileia vastatrix. Kenya is a coffee-producing country and has conducted studies to understand and manage the disease. Management strategies for the disease include the development and use of fungicide spray programs, cultural control practices, breeding resistant coffee varieties, and biological control agents. This paper reviews the status of the disease and management options applied in Kenya.

Gestion des risques liés à la rouille orangée du caféier (Hemileia vastatrix) en Amérique centrale : apports de simulations interactives en distanciel

Les épidémies de rouille orangée du caféier (ROC) entraînent des crises socio-économiques qui menacent la durabilité des territoires de production de café en Amérique Centrale. Nous présentons le processus de co-construction d’un modèle de prévision de la ROC et sa mise en œuvre lors d’ateliers participatifs de simulation interactive (SI) visant à renforcer les capacités des acteurs de la caféiculture pour faire face à la ROC. Basée sur un modèle de croissance du caféier et de la ROC, ce modèle fait évoluer un système caféier-ROC en fonction de la météorologie. Dans le contexte de l'agriculture familiale, les participants disposent de capacités réduites les obligeant à la parcimonie pour lutter contre la ROC. La SI a dû être virtualisée en raison de la pandémie de Covid-19, ce qui a nécessité des compromis sur les échanges entre participants mais les objectifs d’apprentissage ont été atteints. La virtualisation a permis une participation étendue, des économies substantielles, une meilleure gestion du temps, une prise en compte des opinions individuelles, le débriefing à chaud et la traçabilité des décisions. Plus contraignante, la virtualisation est aussi une opportunité pour améliorer nos pratiques de SI. Mots clés : Café, Système multi-agent, Jeux sérieux, Modélisation d’accompagnement, Systèmes d’alerte.

Producción de blastosporas de Simplicillium lanosoniveum en medios de cultivo líquidos

Antecedentes: Los hongos del género Simplicillium son enemigos naturales de la roya del café, Hemileia vastatrix. La producción de altas concentraciones de propágulos del micoparásito es fundamental para el manejo biorracional del patógeno. Objetivos: Evaluar la producción de blastosporas de Simplicillium lanosoniveum in vitro. Métodos: Se evaluó la producción de blastosporas de S. lanosoniveum (SL) en cuatro medios de cultivo líquidos con diferentes fuentes de carbono y nitrógeno: medio base (MB), medio Jackson (MJ), medio Bayfolan-Soya (BS) y medio Bayfolan-Quitina (BQ), inoculados con una suspensión de SL (1x106 conidios/50 mL de medio). Resultados y conclusiones: Los medios BQ y BS registraron la mayor producción de blastosporas 14 días después de la inoculación (BQ=1.2X108 y BS=4.8X107). Estos resultados demuestran que es factible su uso para la reproducción de S. lanosoniveum.

¿Favorecen los pagos por servicios ambientales el mantenimiento de las huertas cafetaleras? Evidencia del Ejido de San Vicente de Benítez, Guerrero, México

Objetivos: determinar: a) si hubo un significativo abandono de los cafetales en el ejido San Vicente de Benítez, Guerrero, México por la emigración de las familias y b) si el mantenimiento y permanencia de las plantaciones de café, fueron favorecidos por el otorgamiento de pagos por servicios ambientales (PSA) a los ejidatarios entre los años 2012 y 2016 en el mismo ejido. Metodología: se hicieron entrevistas semiestructuradas a las autoridades del ejido y observaciones de campo durante la fase exploratoria del trabajo; posteriormente, se aplicó un cuestionario a 64 jefes de familia. Resultados: Se estima que 8% de las familias emigraron entre 2012 y 2016, pero sus cafetales no quedaron en el abandono pues, antes de irse, los vendieron a otras familias, que se hicieron cargo de ellos. Quienes permanecieron no vendieron. La sustitución de cafetales por otros cultivos fue menor a 1%. No hubo relación entre los PSA y las superficies de café podadas, renovadas o deshierbadas, ni con la mano de obra pagada. Sin embargo, entre los años 2014 y 2016, la superficie que cada hogar fumigó contra la roya del café (Hemileia vastatrix) y la cantidad de trabajo familiar aplicado en el deshierbe tuvieron una relación estadística directa y significativa con el monto de PSA que cada familia recibió. Por otra parte, el programa de PSA favoreció el cumplimiento de las reglas que protegen los árboles nativos que dan sombra a los cafetos. Limitaciones: El número de familias que han dejado la comunidad no se determinó con precisión. Conclusiones: Los resultados sugieren que los PSA favorecieron la continuidad de los cafetales del ejido y, por tanto, de los servicios ambientales que estos prestan.

ANTECIPAÇÃO DO CONTROLE DA FERRUGEM-DO-CAFEEIRO (Hemileia vastatrix) COM DIFERENTES FUNGICIDAS

O objetivo desta pesquisa foi avaliar a antecipação do controle da ferrugem do cafeeiro (Catuai Amarelo IAC 62) com diferentes fungicidas, sendo realizada em uma lavoura de aproximadamente 23 anos. O delineamento experimental foi em blocos casualizados (DBC), constituído de 5 tratamentos com 4 repetições, totalizando 20 parcelas experimentais. Os tratamentos foram: controle (água); Ciproconazol + Azoxistrobina, Piraclostrobina + Epoxiconazol, Flutriafol, Ciproconazol. Foi avaliado o nível incidência de ferrugem no ramo plagiotrópico e o crescimento de internódios aos 14, 28, 42, 56 e 70 dias após a aplicação (DAA). O controle antecipado da ferrugem com fungicidas Piraclostrobina + Epocoxiconal e Flutrifol aos 28DAA, 56DAA resultaram em menores níveis, aos 56DAA os mesmos fungicidas e também o Ciproconazol e aos 70DAA o Flutriafol, com o menor nível de ferrugem. Já em relação ao número de internódios dos ramos plagiotrópicos aos 70DAA o Flutriafol foi o que acarretou menor número.

Caracterización socioeconómica y fitosanitaria de 25 sistemas de producción de café (Coffea arábica L.) en tres municipios de Matagalpa, 2020

La producción de café en Nicaragua se encuentra en pequeños, medianos y grandes productores provenientes en su mayoría de la región norte central y noroeste del país. El objetivo de esta investigación fue caracterizar sistemas de café desde la perspectiva socioeconómica, agronómica (fitosanitario) y beneficiado húmedo (manejo de cosecha) mediante la ejecución de encuesta a caficultores. Basado en los resultados, se realizó análisis de datos. Los resultados obtenidos fueron los siguientes; el 84 % de los caficultores corresponden al sexo masculino, las edades están comprendidas en los 30 y 79 años, siendo los de 40 y 49 años los más representados (36 %). El 96 % de los productores, la tenencia de la tierra es propia. El Catimor (hibrido de timor x caturra) es la variedad más utilizada. Las principales plagas que inciden son nematodos fitoparásitos (Pratylenchus y Meloidogyne), gallina ciega (Phyllophaga spp.) y broca del café (Hypothenemus hampei), las enfermedades causadas por hongos, ojo de gallo (Mycena citricolor), roya (Hemileia vastatrix) y moho de hilachas (Pellicularia koleroga), las arvenses más reportadas por los productores, Ventanilla (Monstera adansoni) y Zacate estrella (Cynodon dactylon). El método de control más usado para, plagas insectiles, nematodos, enfermedades fungosas y arvenses, son los sintéticos. Gran parte de los productores no realizan análisis del café antes y después del beneficiado húmedo, ni limpieza de su medio de transporte al trasladar el café a centros de acopio.

LysM receptors in Coffea arabica: identification, characterization, and gene expression in response to Hemileia vastatrix

Pathogen‐associated molecular patterns (PAMPs) are recognized by pattern recognition receptors (PRRs) localized on the host plant cell wall. These receptors activate a broad-spectrum and durable defense, which are desired characteristics for disease resistance in plant breeding programs. In this study, candidate sequences for PRRs with lysin motifs (LysM) were investigated in the Coffea arabica genome. For this, approaches based on the principle of sequence similarity, conservation of motifs and domains, phylogenetic analysis, and modulation of gene expression in response to Hemileia vastatrix were used. The candidate sequences for PRRs in C. arabica ( Ca1-LYP , Ca2-LYP , Ca1-CERK1 , Ca2-CERK1 , Ca-LYK4 , Ca1-LYK5 and Ca2-LYK5 ) showed high similarity with the reference PRRs used: Os-CEBiP , At-CERK1 , At-LYK4 and At-LYK5 . Moreover, the ectodomains of these sequences showed high identity or similarity with the reference sequences, indicating structural and functional conservation. The studied sequences are also phylogenetically related to the reference PRRs described in Arabidopsis, rice, and other plant species. All candidates for receptors had their expression induced after the inoculation with H. vastatrix , since the first time of sampling at 6 hours post‐inoculation (hpi). At 24 hpi, there was a significant increase in expression, for most of the receptors evaluated, and at 48 hpi, a suppression. The results showed that the candidate sequences for PRRs in the C. arabica genome display high homology with fungal PRRs already described in the literature. Besides, they respond to pathogen inoculation and seem to be involved in the perception or signaling of fungal chitin, acting as receptors or coreceptors of this molecule. These findings represent an advance in the understanding of the basal immunity of this species.

Caracterización morfológica de hongos asociados al agroecosistema café (Coffea arabica L.), en el estado de Tabasco, México

El objetivo del trabajo fue identificar a nivel morfológico los hongos asociados al agroecosistema café (Coffea arabica L.), en el estado de Tabasco, México. En campo se seleccionaron al azar 6 plantas de café y se colectaron muestras de hojas tallos y frutos con síntomas visuales atribuidos a hongos. En laboratorio se realizaron aislamientos en medio PDA a partir del tejido enfermo y se obtuvieron cepas puras. Para la caracterización morfológica a nivel de género se emplearon claves especializas (forma, color y tamaño). En total se obtuvieron 47 aislamientos, los cuales fueron distribuidos por órganos de la planta: en hojas hubo 22 aislados con afinidad morfológica con Colletotrichum gloesporoides, tres con Colletotrichum theobromicola, uno con Pestalotiopsis sp, tres con Paramyrothecium roridum, uno con Phomopsis sp, dos Hemileia vastatrix y dos con Marasmius sp; en el cuello de la planta se encontró un Fusarium sp; en el tallo Lasiodiplodia sp y un Colletotrichum gigasporum; en frutos se reportó nueve aislados de Fusarium sp. Se identificaron 11 especies de hongos, asociados al patosistema Coffea arabica L., en sus diversos órganos; de éstos, 10 están reportadas como fitopatógenos este cultivo y uno como patógeno de Theobroma cacao L.

Marker-Assisted Pyramiding of Multiple Disease Resistance Genes in Coffee Genotypes (Coffea arabica)

The use of resistant cultivars is the most effective strategy for controlling coffee leaf rust caused by the fungus Hemileia vastatrix. To assist the development of such cultivars, amplified fragment-length polymorphism (AFLP) markers linked to two loci of coffee resistance to races I and II as well as pathotype 001 of H. vastatrix were converted to sequence-characterized amplified region (SCAR) and cleaved amplified polymorphic site (CAPS) markers. In total, 2 SCAR markers and 1 CAPS marker were validated in resistant and susceptible parents as well as in 247 individuals from the F2 population. The efficiency of these markers for marker-assisted selection (MAS) was evaluated in F2:3 and backcross (BCrs2) populations genotyped with the developed markers and phenotyped with race II of H. vastatrix. The markers showed 90% efficiency in MAS. Therefore, the developed markers, together with molecular markers associated with other rust resistance genes, were used for F3:4 and BCrs3 coffee selection. The selected plants were analyzed using two markers associated with coffee berry disease (CBD) resistance, aiming for preventive breeding. MAS of F3:4 and BCrs3 individuals with all resistance loci was feasible. Our phenotypic and genotypic approaches are useful for the development of coffee genotypes with multiple genes conferring resistance to coffee leaf rust and CBD.