Identificação molecular e características fisiológicas de isolados de Trichoderma para o biocontrole de dois patógenos no abacaxi

Autores

DOI:

https://doi.org/10.15359/rca.53-1.7

Palavras-chave:

Combate biológico; Fusarium oxysporum; intermicrosatélites, Pectobacterium carotovorum; TEF1-α.

Resumo

A poluição ambiental causada pelo uso excessivo de agroquímicos levou à busca de alternativas na agricultura. Por essa razão, o uso de agentes biológicos surgiu como uma alternativa para o combate aos patógenos. Trichoderma é um agente biológico amplamente utilizado, mas é difícil identificá-lo referente à espécie devido às suas características morfológicas. Além disso, o Trichoderma forma complexos de espécies, o que aumenta a importância de ser corretamente identificado. Os produtos biológicos também precisam ser fáceis de reproduzir in vitro, gerar conídios com alta porcentagem de germinação e demonstrar atividade antagônica a um agente causador branco. Neste estudo, o objetivo foi determinar se as relações genéticas de 15 isolados de Trichoderma estão associadas a 3 características desejáveis ​​em produtos de controle biológico. Analisamos 15 isolados monospóricos de Trichoderma nativos da região Huetar Norte da Costa Rica com efeito antagônico contra patógenos do abacaxi. A taxa de crescimento e a porcentagem de germinação foram medidas. A taxa média de crescimento dos isolados a 25 º C variou de 0,90 a 1,20 mm · h-1 e a porcentagem de germinação entre 3 e 94%. Para identificar as espécies deste estudo, foi sequenciado o gene do fator de alongamento da tradução, TEF1-α e foram identificadas quatro espécies: T. reesei, T. spirale, T. asperellum / asperelloides e T. koningiopsis. As distâncias genéticas entre as espécies foram medidas pela aplicação de 6 intermicrosatélites (ISSR). As distâncias genéticas mostraram uma alta diversidade inter e intraespecífica. Em condições laboratoriais controladas, o isolado 8a (T. reesei) mostrou maior efeito antagônico contra dois agentes patogénicos do abacaxi onde Fusarium oxysporum teve um crescimento de 30% e Pectobacterium carotovorum de 63%, na presença de Trichoderma. Um teste de Mantel determinou que não há correlação entre as distâncias genéticas e as distâncias euclidianas dos parâmetros de crescimento, nem com a resposta do antagonismo. Concluiu-se que essas características não são espécies dependentes; no entanto, os isolados apresentaram alta diversidade dentro de uma área geográfica pouco ampla com características de interesse biocontrolador.

Biografia do Autor

Josué Umaña Castro, Escuela de Ciencias Agrarias

Ingeniero agrónomo, Escuela de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional (UNA), Costa Rica, josueucastro@gmail.com

Steffany Orozco Cayasso, Escuela de Ciencias Agrarias

Investigadora, Escuela de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional (UNA), Costa Rica, steffany.orozco.cayasso@una.cr

Rodolfo Umaña Castro, Escuela de Ciencias Biológicas

Especialista en biología molecular y biotecnología, Laboratorio de Análisis Genómico, Escuela de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional (UNA), Costa Rica, rodolfo.umana.castro@una.cr

Ramón Molina Bravo, Escuela de Ciencias Agrarias

Especialista en genética hortícola, Escuela de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional (UNA), Costa Rica, ramon.molina.bravo@una.cr

Referências

Atanasova, L., Jaklitsch, W. M., Komon-Zelazowska, M., Kubicek, C. P., & Druzhinina, I. S. (2010). Clonal species Trichoderma parareesei sp. nov. likely resembles the ancestor of the cellulase producer Hypocrea jecorina/T. reesei. Applied and Environmental Microbiology, 76(21), 7259–7267. http://doi.org/10.1128/AEM.01184-10

Bidochka, M. J., Kamp, A. M., Lavender, T. M., Dekoning, J., & De Croos, J. N. A. (2001). Habitat Association in Two Genetic Groups of the Insect-Pathogenic Fungus Metarhizium anisopliae: Uncovering Cryptic Species? Applied and Environmental Microbiology, 67(3), 1335–1342. http://doi.org/10.1128/AEM.67.3.1335-1342.2001

Castresana, J. (2000). Selection of conserved blocks from multiple alignments for their use in phylogenetic analysis. Molecular Biology and Evolution, 17(4), 540–552.

Chaverri, P., Branco-Rocha, F., Jaklitsch, W., Gazis, R., Degenkolb, T., & Samuels, G. J. (2015). Systematics of the Trichoderma harzianum species complex and the re-identification of commercial biocontrol strains. Mycologia, 107(3), 558–590. http://doi.org/10.3852/14-147

Chaverri, P., Castlebury, L. A., Samuels, G. J., & Geiser, D. M. (2003). Multilocus phylogenetic structure within the Trichoderma harzianum/Hypocrea lixii complex. Molecular Phylogenetics and Evolution, 27(2), 302–313. http://doi.org/10.1016/S1055-7903(02)00400-1

Consolo, V. F., Mónaco, C. I., Cordo, C. A., & Salerno, G. L. (2012). Characterization of novel Trichoderma spp. isolates as a search for effective biocontrollers of fungal diseases of economically important crops in Argentina. World Journal of Microbiology & Biotechnology, 28(4), 1389–1398. http://doi.org/10.1007/s11274-011-0938-5

Díaz, B. M., & Lecuona, R. E. (1995). Evaluación de cepas nativas del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana Bals. (Vuill.) (Deuteromicotina) como base para la selección de bioinsecticidas contra el barrenador Diatraea saccharalis (F.). AgriScientia, 12(0), 33–38. http://doi.org/10.31047/1668.298x.v12.n0.2450

Druzhinina, I. S., Komoń-Zelazowska, M., Atanasova, L., Seidl, V., & Kubicek, C. P. (2010). Evolution and ecophysiology of the industrial producer Hypocrea jecorina (Anamorph Trichoderma reesei) and a new sympatric agamospecies related to it. PLoS ONE, 5(2), e9191–15. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0009191

French, E. R., & Herbert, T. (1980). Métodos de investigación fitopatología. San José, Costa Rica: Editorial IICA.

Guigón-López, C., Guerrero-Prieto, V., Vargas-Albores, F., Carvajal-Millán, E., Ávila-Quezada, G. D., Bravo-Luna, L., Roucco, M., Lanzuise, S., Woo, S., Lorito, M. (2010). Identificación molecular de cepas nativas de Trichoderma spp. su tasa de crecimiento in vitro y antagonismo contra hongos fitopatogenos. Revista Mexicana De Fitopatología, 28(2), 87–96.

Howell, C. R. (2003). Mechanisms employed by Trichoderma species in the biological control of plant diseases: the history and evolution of current concepts. Plant Disease, 87(1), 4–10. http://doi.org/10.1094/PDIS.2003.87.1.4

Hoyos-Carvajal, L., Chaparro, P., Abramsky, M., Chet, I., & Orduz, S. (2008). Evaluation of Trichoderma spp. isolates against Rhizoctonia solani and Sclerotium rolfsii under in vitro and greenhouse conditions. Agronomía Colombiana, 26(3), 451–458.

Infante, D., Martínez, B., González, N., & Reyes, Y. (2009). Mecanismos de acción de Trichoderma frente a hongos fitopatógenos. Revista De Protección Vegetal, 24(1), 14–21.

Jaimes Suárez, Y. Y., Moreno Velandia, C. A., & Cotes Prado, A. M. (2009). Inducción de resistencia sistémica contra Fusarium oxysporum en tomate por Trichoderma koningiopsis Th003. Acta Biológica Colombiana, 14(3), 111–120.

Martínez, B., Infante, D., & Peteira, B. (2015). Taxonomía polifásica y variabilidad en el género Trichoderma. Revista De Protección Vegetal, 30, 11–22.

Mukerji, K. G., Manoharachary, C., & Singh, J. (Eds.). (2006). Microbial activity in the rhizosphere (Vol. 7). Berlin Heidelberg, Germany: Springer-Verlag. http://doi.org/10.1007/3-540-29420-1

Oksanen, J., Blanchet, F. G., Kindt, R., Legendre, P., McGlinn, D., Minchin, P. R., et al., (2017). vegan: Community Ecology Package. R package version 2.4-2. Retrieved from https://CRAN.R-project.org/package=vegan

Pal, K. K., & McSpadden, B. (2006). Biological control of plant pathogens. The Plant Health Instructor, 2, 1117–1142. http://doi.org/10.1094/PHI-A-2006-1117-02

Peakall, R., & Smouse, P. E. (2006). GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes, 6(1), 288–295. http://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x

R Core Team. (2016). R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: Foundation for Statistical Computing. Retrieved from URL https://www.R-project.org/

Samuels, G. J., Ismaiel, A., de Souza, J., & Chaverri, P. (2012). Trichoderma stromaticum and its overseas relatives. Mycological Progress, 11(1), 215–254. http://doi.org/10.1007/s11557-011-0743-4

Sánchez, A. D., Barrera, V., Reybet, G. E., & Sosa, M. C. (2015). Biocontrol con Trichoderma spp. de Fusarium oxysporum causal del “mal de almácigos” en pre y post emergencia en cebolla. Revista De La Facultad De Agronomía, La Plata, 114(1), 61–70.

Stamatakis, A., Ludwig, T., & Meier, H. (2005). RAxML-III: a fast program for maximum likelihood-based inference of large phylogenetic trees. Bioinformatics, 21(4), 456–463. http://doi.org/10.1093/bioinformatics/bti191

Stayaert, J., Weld, R., Mendoza, A., Kryštofová, S., Šimkovič, M., Varečka, L., & Stewart, A. (2013). Asexual Development in Trichoderma. In P. K. Mukherjee, B. A. Horwitz, U. S. Singh, M. Mukherjee, & M. Schmoll (Eds.), Trichoderma (pp. 87–109). Oxfordshire, UK: CABI International.

Tapsoba, H., & Wilson, J. P. (1997). Effects of temperature and light on germination of urediniospores of the pearl millet rust pathogen, Puccinia substriata var. indica. Plant Disease, 81(9), 1049–1052. http://doi.org/10.1094/PDIS.1997.81.9.1049

Valencia-Abello, J. C., & Castro-Caicedo, B. L. (2004). Aspectos biológicos de aislamientos de Trichoderma sp. antagónicos a Rosellinia bunodes. Cenicafé, 55(1), 16–28.

Vargas, E. (2011). Guía para la identificación y manejo integrado de plagas en piña. Proagroin. Recuperado de https://docplayer.es/storage/25/5321315/1541796562/zQwkrWdAJ-XxDnEdAt7vFQ/5321315.pdf

Vásquez Jiménez, J. (2009). Evaluación de la eficacia in vitro de sustancias químicas y microorganismos antagónicos del género Trichoderma ssp., como herramienta para la toma de decisiones en el control de enfermedades “caso muerte descendente del cultivo de piña Ananas comosus (L) Merr.” San Carlos, Costa Rica.

Verma, P. C., Chakrabarty, D., Jena, S. N., & Mishra, D. K. (2009). The extent of genetic diversity among Vanilla species: Comparative results for RAPD and ISSR. Industrial Crops and Products, 29(2-3), 581–589. http://doi.org/10.1016/j.indcrop.2008.11.006

Watanabe, S., Kumakura, K., Kato, H., Iyozumi, H., Togawa, M., & Nagayama, K. (2005). Identification of Trichoderma SKT-1, a biological control agent against seedborne pathogens of rice. Journal of General Plant Pathology, 71(5), 351–356. http://doi.org/10.1007/s10327-005-0217-0

Wickham, H. (2016). ggplot2. AG Switzerland: Springer International Publishing.

Publicado

2018-12-11

Como Citar

Umaña Castro, J., Orozco Cayasso, S., Umaña Castro, R., & Molina Bravo, R. (2018). Identificação molecular e características fisiológicas de isolados de Trichoderma para o biocontrole de dois patógenos no abacaxi. Revista De Ciencias Ambientales, 53(1), 125-142. https://doi.org/10.15359/rca.53-1.7

Edição

Seção

Artículos

Como Citar

Umaña Castro, J., Orozco Cayasso, S., Umaña Castro, R., & Molina Bravo, R. (2018). Identificação molecular e características fisiológicas de isolados de Trichoderma para o biocontrole de dois patógenos no abacaxi. Revista De Ciencias Ambientales, 53(1), 125-142. https://doi.org/10.15359/rca.53-1.7

Comentarios (ver términos de uso)

Artigos Semelhantes

1-10 de 14

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > >>