Patogenicidade e identificação de espécies de Fusarium associadas a raízes de plantas com fusariose e sementes em erva-mate

Orientador: Prof. Dr. Álvaro Figueredo dos Santos

Coorientador: Prof. Dr. Tiago Miguel Jarek

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa : Curitiba, 27/02/2020

Inclui referências

Área de concentração: Produção Vegetal

Resumo: A erva-mate (Ilex paraguariensis) é uma espécie nativa do Brasil cultivada nos estados do Sul e no Mato Grosso do Sul. Esta cultura tem grande importância socioeconômica para pequenos e médios produtores. A fusariose, causada por Fusarium spp., é considerada a principal doença do cultivo podendo atacar plântulas e mudas em viveiros como também árvores adultas causando a morte da planta. Este trabalho teve por objetivo: identificar as espécies de Fusarium associadas a raízes de plantas com fusariose e sementes de erva-mate, avaliar o potencial patogênico de espécies provenientes de sementes de erva-mate, assim como, avaliar agressividade de isolados. A patogenicidade foi avaliada através do método de substrato infestado com grãos de trigo colonizados por Fusarium. As mudas foram transplantadas para o substrato infestado com Fusarium e procedeu-se a avaliação dos sintomas reflexos na parte aérea, a cada sete dias até os 180 dias. Ao final do experimento foram avaliados os componentes relacionados à doença e à planta, sendo a avaliação da doença composta por nota das raízes, mortalidade das mudas e reisolamento do patógeno das raízes. As avaliações da planta foram: massa seca e massa verde da parte aérea e raízes, incremento de altura de planta, incremento de diâmetro de caule e comprimento de raízes. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 12 repetições, sendo que cada repetição consiste em uma muda de erva-mate. Os dados foram submetidos a análise estatística através dos Modelos Lineares Generalizados e comparação de médias por teste de Tukey. A identificação morfológica foi realizada através de marcadores morfológicos como clamidósporos em meio de cultura solo-ágar, esporodóquio em meio de cultura folha de cravo-ágar, cadeia de microconídios no meio de cultura cloreto de potássio e SNA, falsas cabeças e fiálides, macro e microconídios quanto a forma e número de septos em meio folha de cravo-ágar e SNA, crescimento micelial em 72 horas tubos inclinados com meio BDA e pigmentação de colônias em meio BDA. Para a caracterização molecular o DNA foi extraído a partir de micélio dos isolados, as amostras foram submetidas à PCR e sequenciada a região gênica do fator de elongação 1-? e as sequências comparadas no banco de dados Genbank. Todos os isolados de Fusarium spp. foram patogênicos à erva-mate, havendo diferentes níveis de agressividade. Os isolados foram identificados morfológica e molecularmente como complexo de espécies F. solani, F. decemcellulare, F. sterilihyphosum, e complexo de espécies F. graminearum. Palavras-chave: Ilex paraguariensis. Podridão de raízes. Patógeno de solo.

Abstract: The yerba mate (Ilex paraguariensis) is a native species from Brazil, cultivated in the Southern states and in Mato Grosso do Sul. This culture has high socioeconomic significance to small and medium-sized producers. The fusariosis, caused by Fusarium spp., is considered the main disease of its cultivation, attacking not only seedlings in nurseries but also grown trees, causing root rot and in severe cases, plant death. This essay intended to: identify the Fusarium species related to plant roots with fusariosis and yerba mate seeds, and to value the pathogenic potential of species from yerba mate seeds as well as to evaluate strain aggressiveness. The pathogenicity was evaluated through the method of infested substrate with wheat grains colonized by Fusarium. The seedlings were transplanted to Fusarium-infested substrate and the evaluation of the symptoms shown on its aerial portion was proceeded every 7 days until the 180th day. At the end of the experimentation, components related to the disease and to the plant were evaluated by root grade, seedling mortality and root pathogen reisolation. The plant evaluations were: fresh and dry mass from the aerial and root portions, height growth, stem and root length growth. The experimental delimitation was completely randomized with 12 repetitions, each one consisting of a yerba mate seedling. The data were submitted to statistical analysis through the Generalized Linear Models and average comparison using the Tukey's method. The morphological identification was realized through morphological markers with chlamydospores in soil agar culture medium, sporodochium in carnation-leaf-agar medium, microconidia chain in potassium chloride medium and SNA medium, false heads and phialides, macro and microconidia were evaluated in terms of shape and number of septa in carnationleaf- agar medium and SNA medium, mycelial growth in 72 hours and colony pigmentation on PDA medium. For molecular characterization, the DNA was extracted from the mycelia of the strains, the samples were submitted to PCR and sequenced the genic region of the elongation factor 1-?, and the sequences compared to the Genbank database. All the Fusarium spp. strands were pathogenic to yerba mate, having different levels of aggressiveness. The strands were identified morphological and molecularly as F. solani, F. decemcellulare and F. sterilihyphosum species complex and F. graminearum species complex. Key-words: Ilex paraguariensis. Root rot. Soil pathogen