dissertação
Brotamento de ascósporos em Colletotrichum lindemuthianum
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Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
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Departamento de Biologia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas
Agência de fomento
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A antracnose do feijoeiro é uma das principais doenças fúngicas que atacam a cultura. A
doença é causada pelo fungo Colletotrichum lindemuthianum, forma anamórfica, o qual
possui ampla variabilidade assim como sua forma teleomórfica (sexuada). A reprodução
sexuada é a principal forma de ampliação da variabilidade genética nos fungos, portanto,
o estudo das características morfológicas e de suas estruturas sexuais são importantes. A
produção de ascósporos acontece por meio do ciclo meiótico em linhagens homotálicas.
No entanto, recentemente tem-se observado a produção de novos ascósporos via mitose
após esse ciclo, processo nunca observado antes para o gênero Colletotrichum. Como
resultado de cada divisão mitótica têm-se a formação de dois ascósporos com morfologia
amendoada ou alantoide. Este processo se assemelha ao brotamento de ascósporos
observado em espécies de fungo do gênero Taphrina. Portanto, o objetivo desse trabalho
é estudar e caracterizar o fenômeno aqui descrito como brotamento em ascósporos. Além
disso, verificar a possível ocorrência deste fenômeno in vivo em plantas crescidas em casa
de vegetação. Para tal utilizou-se uma linhagem de C. lindemuthianum (UFLA84-1). Para
a análise do processo de brotamento foi utilizado o marcador nuclear fluorescente Iodeto
de Propídio e a obtenção de imagens por meio m Microscópio Invertido Zeiss Vert A1 de
Epifluorescência. Também utilizou-se o Microscópio Eletrônico de Varredura de Ultra
Resolução. Utilizando o Microscópio de Luz Invertido realizou-se uma análise citológica
por meio de medições de comprimento e largura dos ascósporos alantoides e amendoados,
além de obtenção da porcentagem de brotamento. Também foram conduzidos dois
experimentos in vivo (i: plantas em casa de vegetação e ii: folhas e pecíolos destacados
mantidos em BOD) a fim de avaliar a ocorrência de brotamento. Em um experimento in
vitro, ascósporos alantoides e amendoados foram crescidos em placas com meio BDA,
onde foram observados os tipos de colônias formadas. Posteriormente, culturas
monoascospóricas foram obtidas com o objetivo de quantificar a porcentagem de
brotamento e o número de ascósporos amendoados. Para facilitar o entendimento, o ciclo
foi dividido em seis estádios. Foi observado que os ascósporos oriundos da mitose pós
meiótica apresentam núcleo com diferentes padrões, sugerindo que estejam em diferentes
fases mitóticas. Além disso, o brotamento ocorre apicalmente ou lateralmente.
Encontrou-se brotamento em folhas e pecíolos destacados, mas não em plantas mantidas
em casa de vegetação. Houve diferença significativa para o comprimento dos ascósporos,
sendo os amendoados de menor comprimento. A porcentagem de brotamento foi de 3%.
Ampla variabilidade morfológica foi observada em colônias oriundas de ascósporos
amendoados e alantoides, sendo em sua maioria periteciais. As colônias oriundas de
ascósporos amendoados apresentaram maior taxa de brotamento do que aquelas
provenientes de ascósporos alantoides. Novas pesquisas devem ser realizadas a fim de
compreender melhor os mecanismos biológicos responsáveis por esse fenômeno, bem
como a realização de novas avaliações em casa de vegetação e em nível citológico.
Abstract
Common bean anthracnose is one of the main fungal that causes disease in crop. The
disease is caused by the fungus Colletotrichum lindemuthianum, anamorphic form, which
has wide variability as well as the teleomorphic (sexual) form. Sexual reproduction is the
main ways of increasing genetic variability in fungi, therefore, the study of morphological
traits and their sexual structures are important. The production of ascospores occurs
through a meiotic cycle in homothallic strains. However, it the production of new
ascospores via mitosis after this cycle, a process never observed before for the genus
Colletotrichum, has recently been observed. As a result of each mitotic division, two
ascospores with almond or allantoid morphology are formed. This process resembles the
ascospore budding observed in fungal species of the genus Taphrina. Therefore, the
objective of this work is to study and characterize the phenomenon described as budding
in ascospores. In addition, the possible presence of this phenomenon in vivo in plants
grown in a greenhouse was investigated. For this purpose, a strain of C. lindemuthianum
called 84-1 was used. Analyses of budding process in ascopores was carried out using the
fluorescent nuclear marker Propidium Iodide and images were obtained with a
Fluorescence Microscope. The Ultra high resolution scanning electron microscope was
also used. Cytological analysis was performed by measuring the length and width of the
allantoid and almond-shaped ascospores, in addition to obtaining the percentage of
budding using the inverted Zeiss Vert.A1 microscope. Two in vivo experiments were also
carried out (i: plants in a greenhouse and ii: detached leaves and petioles kept in BOD) in
order to evaluate the occurrence of budding. In an in vitro experiment, allantoid and
almond-shaped ascospores were grown on plates with PDA medium, where the types of
colonies formed were observed. Subsequently, monoascosporic cultures were obtained in
order to quantify the budding percentage and the number of almond-shaped ascospores,
the budding cycle was divided in six stages to better understanding. It was observed that
the ascospores from post-meiotic mitosis have a nucleus with different patterns,
suggesting that they are in different mitotic phases. In addition, budding occurs apically
or laterally. Budding was found on detached leaves and petioles, but not on plants kept in
greenhouse. significant difference was found in the length of the ascospores, with the
almonds being shorter. Percentage of budding was 3%. Morphological variability was
observed in colonies originating from almond-shaped and allantoid ascospores, being
mostly peritetial. Finally, colonies from almond-shaped ascospores had a higher budding
percentage than those from allantoid ascospores. New research should be carried out in
order to better understand the biological mechanisms responsible for this phenomenon,
as well as new evaluations in greenhouse and at the cytological level.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
ISBN
DOI
Citação
MARTINS, A. C. F. Brotamento de ascósporos em Colletotrichum lindemuthianum. 2022. 47 p. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.