Filogenia molecular, potencial toxigênico e patogenicidade do complexo Fusarium chlamydosporum em arroz

Abstract

Dentre as várias espécies de Fusarium, que ocorrem na cultura do arroz, espécies do complexo Fusarium chlamydosporum FCSC foram obtidas de amostras de grãos de arroz no Brasil. O objetivo deste estudo foi caracterizar isolados do FCSC por meio de análises filogenéticas moleculares e marcadores morfológicos, avaliar o potencial de produção de micotoxinas e estudar estratégias de colonização e transmissão do fungo em plantas de arroz. Na primeira parte desta Tese, é apresentada uma breve visão geral sobre a cultura do arroz, a história do FCSC e as micotoxinas produzidas por espécies do gênero Fusarium. Na segunda parte, foram avaliadas uma coleção de cerca de 70 isolados do FCSC, obtidos a partir de grãos de arroz em diferentes áreas de produção, por meio de análises filogenéticas de sequências parciais dos genes Tef-1α, Rpb2 e Cal, marcadores morfológicos, produção in vitro de tricotecenos, nivalenol (NIV), deoxinivalenol (DON) e suas formas acetiladas 3-acetildesoxinivalenol (3-ADON) e 15-acetildesoxinivalenol (15-ADON). Foram conduzidos ensaios sobre a colonização e transmissão do fungo e a taxa de germinação de sementes infectadas. Para comparação, 11 isolados de referência foram consideradas nas análises filogenéticas, incluindo o tipo CBS 145.25, coletado de bananeira em Honduras em 1925. As análises das seqüências de Tef-1α evidenciaram que os isolados pertencem a três das linhagens filogenéticas conhecidas do FCSC. As sequências das regiões Cal e Rpb2 foram geradas para um subconjunto de isolados, representativos das três linhagens distintas. Dentro da linhagem 1 do FCSC agrupa ram 61 isolados, juntamente com o tipo de F. chlamydosporum CBS 125.45 e outro material de referência. A linhagem 2 foi representada por sete, e a linhagem 3 por 12 isolados. Os isolados representativos de todas as três linhagens produziram níveis detectáveis de nivalenol (NIV) e deoxinivalenol (DON) in vitro. Os marcadores morfológicos das espécies, como a ramificação típica dos conidióforos no micélio aéreo, a morfologia dos conídios e a produção abundante de clamidósporos permitem a identificação de isolados como membros do FCSC. As plântulas de arroz inoculadas com isolados de FCSC-1 e FCSC-2 não desenvolveram sintomas de doença nas condições avaliadas, mas a inoculação na inflorescência resultou na colonização de sementes pelo fungo. A taxa de germinação das sementes infectadas foi reduzida em até 27% em comparação com o controle. Este é o primeiro relato da ocorrência de F. chlamydosporum, bem como as duas linhagens filogenéticas irmãs, em arroz no Brasil. As espécies do FCSC colonizam as plantas de arroz como endófito e há evidências de que elas também ocorrem em outras gramíneas e culturas pertencentes a outras famílias botânicas. Ainda não está claro se elas podem causar doenças em plantas cultivadas. As espécies do complexo são capazes de produzir tricotecenos do grupo B, entretanto, as condições de produção, a sua regulação genética e a probabilidade real de contribuir para a contaminação do arroz com tricotecenos são questões que ainda devem ser investigadas.