Diversidade e mecanismos associados à virulência de Colletotrichum spp. em macieira (Malus domestica Borkh.)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Velho, Aline Cristina
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/136001
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2015.
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spelling Diversidade e mecanismos associados à virulência de Colletotrichum spp. em macieira (Malus domestica Borkh.)Recursos genéticos vegetaisMaçãCultivoFilogeniaColletotrichumEnzimas extracelularesEstresse oxidativoTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2015.A macieira é uma espécie frutícola de clima temperado de maior importância comercial, tanto no contexto internacional, quanto no nacional. No sul do Brasil e Uruguai, a cultura é severamente afetada por doenças típicas de clima tropical, entre elas merece destaque a mancha foliar de Glomerella (MFG) e a podridão amarga (PA), ambas causadas por espécies do gênero Colletotrichum. A MFG e a PA podem ocorrer simultaneamente nos pomares, porém possuem muitas diferenças no que se refere à capacidade de infecção. Dessa forma, o principal objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar isolados de Colletotrichum que afetam as folhas e os frutos de macieira no sul do Brasil e Uruguai e investigar os principais mecanismos bioquímicos envolvidos no processo de infecção em folhas. No estudo de diversidade, o sequenciamento de três regiões gênicas (ITS, GAPDH e TUB2) permitiu a identificação de três espécies causadoras de PA e MFG no Brasil, Colletotrichum fructicola, Colletotrichum karstii e Colletotrichum nymphaeae; e três espécies causadoras de PA no Uruguai, Colletotrichum fructicola, Colletotrichum theobromicola e Colletotrichum melonis. Além disso, a análise filogenética e multivariada agrupou os isolados em três diferentes complexos de espécies, Colletotrichum gloeosporioides, Colletotrichum boninense e Colletotrichum acutatum. No teste de patogenicidade em frutos, todos os isolados brasileiros provenientes de PA causaram podridão em frutos com ferimentos, mas apenas 5 em frutos sem ferimentos. No entanto, todos os isolados uruguaios causaram podridão em frutos com e sem ferimentos. Em folhas, todos os isolados brasileiros de MFG e 11 de PA foram capazes de causar mancha foliar, enquanto que somente um isolado uruguaio de PA possuiu essa capacidade. Na produção de enzimas extracelulares, o isolado de PA apresentou os maiores níveis de laccase e pectina liase em meio líquido comparado ao isolado de MFG. Em folhas de macieira, o isolado de MFG apresentou apressórios predominantemente sésseis, enquanto que os de PA foram pedicelados. O isolado de PA exibiu mais conídios com múltiplos apressórios melanizadosprovavelmente como um sinal das múltiplas tentativas de infecção. O acúmulo de H2O2 foi raramente observado nos sítios de infecção, e o escurecimento em algumas células epidérmicas não foi associado à reação de hipersensibilidade. Folhas inoculadas com o isolado de MFG aumentaram a perda de eletrólitos 48 h após a inoculação (HAI), o reflete a transição do fungo da fase biotrófica para a necrotrófica. Em relação à atividade das enzimas envolvidas com o estresse oxidativo, os dois isolados testados aumentaram a atividade das enzimas guaiacol peroxidase, catalase e glutationa redutase, porém de forma diferenciada ao longo do tempo. A atividade da ascorbato peroxidase apresentou um aumento 6 HAI com o isolado de MFG, enquanto que a atividade da superóxido dismutase não foi afetada. Plantas inoculadas com o isolado de MFG tiveram um menor acúmulo de H2O2 48 HAI, o que pode indicar a eficiência das enzimas antioxidantes na eliminação de espécies reativas de oxigênio e em evitar a morte celular. Os isolados de MFG parecem ter um mecanismo para suprimir as respostas de defesa da planta.<br>Abstract : Apple is one of the most important fruit of temperate climate in the international and national context. In Southern Brazil and Uruguay, it is severely affected by tropical climate diseases, such as, glomerella leaf spot (GLS) and apple bitter rot (ABR), both caused by Colletotrichum spp. GLS and ABR can occur simultaneously in orchards, but have clear differences in tissue specialization. Thus, the main objective of this work was to identify and characterize Colletotrichum isolates that affects leaves and fruits in Southern Brazil and Uruguay and investigate biochemical mechanisms involved during the leaf infection process. In diversity studies, sequencing of three gene regions (ITS, GAPDH and TUB2) allowed the identification of three species causing ABR and GLS in Brazil, i.e., Colletotrichum fructicola, Colletotrichum karstii, and Colletotrichum nymphaeae; and three species causing ABR in Uruguay, i.e., Colletotrichum fructicola, Colletotrichum theobromicola, and Colletotrichum melonis. Furthermore, phylogenetic and multivariate analysis clustered the isolates into three different species complexes, C. gloeosporioides, C. boninense and C. acutatum. In pathogenicity test, Brazilian isolates caused ABR in wounded fruits, but only five in non-wounded ones. Uruguayan isolates produced symptoms in fruits with or without previous wounding. All Brazilian isolates from GLS and eleven from ABR were able to cause GLS symptoms, while a sole Uruguayan ABR-isolate caused leaf spot symptom. In culture, ABR-isolate exhibited higher levels of laccase and pectin lyase, but not polygalacturonase. On leaves, GLS-isolate formed appressoria mostly sessile, while ABR-isolate pedicellate. ABR-isolate germlings formed multiple melanized appressoria probably as a sign of unsuccessful infection attempts. H2O2 accumulation was rarely visualized at infection sites and was not associated with hypersensitive response. GLS-isolate markedly increased the electrolyte leakage at 48 hours after infection (HAI) reflecting its transition from the biotrophic into the necrotrophic phase. Both isolates influenced differently oxidative stress enzymes,increasing the activities of guaiacol peroxidase, catalase and glutathione reductase at different times, except for superoxide dismutase that remained unaltered. Ascorbate peroxidase activity was only affected with GLS-isolate at 6 HAI. GLS-isolate reduced H2O2 accumulation in leaves at 48 HAI, suggesting that antioxidative enzymes act more efficiently in scavenging reactive oxygen species and avoiding cell death. GLS-isolate seems, therefore, to have a mechanism to suppress plant defence responses.Stadnik, Marciel JoãoMondino, PedroUniversidade Federal de Santa CatarinaVelho, Aline Cristina2015-11-03T03:09:32Z2015-11-03T03:09:32Z2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis85 p.| il., grafs.application/pdf336035https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/136001porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2015-11-03T03:09:32Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/136001Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732015-11-03T03:09:32Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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