Synthetic antifungal peptides for controlling brown spot of pear caused by Stemphylium vesicarium. Activity, mode of action and field evaluation

Abstract

Brown spot of pear is a fungal disease caused by Stemphylium vesicarium. Currently, the disease control efficacy is limited, due to the characteristics of disease and the reduction of the allowed fungicides. Therefore, this thesis is focused on finding new compounds to be applied alternatively or as a complement to the existing fungicides. Thus, twelve synthetic antifungal peptides selected from CECMEL11 library were evaluated in vitro against S. vesicarium. The most effective peptide was BP15 with a minimum inhibitory concentration (MIC) of 10 µM. Moreover, the peptide reduced significantly the disease severity in both ex vivo assays and under field conditions. The mechanisms of action of BP15 were studied. It was determined that the peptide permeabilizes the fungal cell membrane and it is internalized by the cells of germ tubes and hyphae of S. vesicarium.

L’estemfiliosi de la perera és una malaltia causada pel fong Stemphylium vesciarium. Actualment, els mètodes de control presenten una eficàcia limitada. Aquesta tesi es centra en millorar-ne el control mitjançant pèptids antimicrobians com a alternativa o suport als fungicides actuals. Dotze pèptids antimicrobians de la llibreria CECMEL11 van ser avaluats in vitro enfront el fong. El més eficaç va ser el péptid BP15 amb una concentració mínima inhibitòria (CMI) de 10 µM. Aquest pèptid es va mostrar eficaç en el control de la malaltia en assajos ex vivo i aplicat a camp, seguint el model de predicció BSPcast. En l’estudi dels mecanismes d’acció del BP15 es va determinar que el pèptid permeabilitza la membrana cel•lular del fong i que és internalitzat per les cèl•lules dels tubs germinatius i de les hifes de S. vesicarium.