Oomicetos e fungos associados ao declínio de árvores de Pinus no Brasil

Orientador: Prof. Dr. Álvaro Figueredo dos Santos

Coorientadores: Prof. Dr. Henrique da Silva Silveira Duarte, Prof. Dr. Dauri José Tessmann, Prof. Dr. Celso Garcia Auer

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa : Curitiba, 30/05/2023

Inclui referências

Área de concentração: Produção Vegetal

Resumo: No Brasil, os plantios de pínus (Pinus taeda L. e Pinus elliottii var. elliottii Engelm.) atingem cerca de dois milhões de hectares e a sua madeira é usada pelas indústrias de serrados e laminados, de chapas, de resina e de celulose e papel. Os estados do Paraná e Santa Catarina são os maiores produtores e exportadores. Desde 2014, em alguns municípios do estado de Santa Catarina, os plantios de P. taeda vêm apresentando, de forma sistemática, um quadro sintomatológico típico de um declínio que incluem: clorose e diminuição do tamanho das acículas, diminuição do volume de raízes finas e de ectomicorrizas, podendo terminar na morte de árvores. Estes sintomas têm ocorrido em plantios com idade superior a dez anos, causando danos e perdas à cultura. Até o momento, não se tem conhecimento da(s) causa(s) deste problema. Diante disso, objetivou-se investigar o envolvimento de oomicetos e fungos com este problema por ora denominado como declínio do pínus (DP) na região Sul do Brasil, por meio da caracterização patogênica, morfológica e filogenética dos isolados. Culturas puras de isolados desses microrganismos foram coletadas de raízes e solo da rizosfera de árvores sintomáticas em oito plantios de P. taeda nos municípios de: Água Doce, Caçador, Calmon, Correia Pinto, Lages, Major Vieira e São José do Cerrito, no estado de Santa Catarina, Brasil. Os isolados foram caracterizados filogeneticamente e com base em características morfológicas, fisiológicas e patogênicas. As análises e ensaios foram realizados no Laboratório de Patologia Florestal - Embrapa Florestas, Colombo, PR e nas estufas do Departamento de Fitotecnia e Fitossanidade da UFPR, Curitiba, PR. A caracterização morfológica de todos os isolados selecionados foi realizada a partir das estruturas reprodutivas presentes. A caracterização filogenética, visando a idenfificação das espécies foi realizada a partir da extração de DNA, PCR, sequenciamento de DNA das regiões gênicas mais informativas para cada espécie encontrada que incluiu ITSrDNA, seguida de análise filogenética. Os testes de patogenicidade foram realizados em mudas de pinus de 6 a 8 meses de idade, com inoculação no caule e nas raízes das mudas. Foram identificadas cinco espécies de oomicetos (Phytophthora cinnamomi, Phytophthora macrochlamydospora, Phytopythium vexans, Globisporangium irregulare e Globisporangium sp.) e seis espécies de fungos (Ilyonectria leucospermi, I. protearum, I. robusta, I. vredenhoekensis, Fusarium falciforme e complexo F. graminearum) associadas ao Declínio do pínus (DP) no Sul do Brasil. Todas essas espécies ainda não foram registradas causando doença à cultura do P. taeda, sendo assim os primeiros relatos. Todas as espécies de oomicetos e fungos causaram, em mudas de pinus, os sintomas de clorose em acículas, redução do volume de raízes finas das mudas, escurecimento interno de raízes e caule e, em alguns casos, sua morte. Os isolados de P. cinnamomi e P. macrochlamydospora causaram o maior número de plantas mortas quando comparado às demais espécies.

Abstract: In Brazil, pine plantations (Pinus taeda L. and Pinus elliottii var. elliottii Engelm.) cover about two million hectares and their wood is used by generators of sawn and laminated products, sheets, resin and cellulose and paper. The states of Paraná and Santa Catarina are the largest producers and exporters. Since 2014, in some municipalities in the state of Santa Catarina, P. taeda plantations have been systematically presenting a typical symptomatological picture of a decline that includes: chlorosis and decrease in the size of the needles, decrease in the volume of fine roots and of ectomycorrhizas, which can end in the death of trees. These symptoms occurred in plantations older than ten years, causing damage and losses to the crop. So far, the cause(s) of this problem is unknown. In view of this, the objective was to investigate the involvement of oomycetes and fungi with this problem for now called pine decline (PD) in southern Brazil, through the pathogenic, morphological and phylogenetic characterization of the isolates. Pure cultures of isolates of these microorganisms were collected from roots and rhizosphere soil of symptomatic trees in eight P. taeda plantations in the municipalities of: Água Doce, Caçador, Calmon, Correia Pinto, Lages, Major Vieira and São José do Cerrito, in the state from Santa Catarina, Brazil. The isolates were characterized phylogenetically and based on morphological, physiological and pathogenic characteristics. Analyzes and tests were carried out at the Laboratory of Forest Pathology - Embrapa Florestas, Colombo, PR and in the greenhouses of the Department of Phytotechnics and Phytosanitary of UFPR, Curitiba, PR. The morphological characterization of all selected isolates was performed based on the reproductive structures present. The phylogenetic characterization, aiming at species identification, was carried out from DNA inheritance, PCR, DNA sequencing of the most informative gene regions for each species found, which included ITS-rDNA, followed by phylogenetic analysis. The pathogenicity tests were carried out on 6- to 8-month-old pine seedlings, with inoculation on the stem and roots of the seedlings. Five species of oomycetes (Phytophthora cinnamomi, Phytophthora macrochlamydospora, Phytopythium vexans, Globisporangium irregulare and Globisporangium sp.) and six species of fungi (Ilyonectria leucospermi, I. protearum, I. robusta, I. vredenhoekensis, Fusarium falciforme and F. graminearum) associated with Pine Decline (PD) in southern Brazil. All these species have not yet been recorded causing disease in the P. taeda crop, thus being the first reports. All species of oomycetes and fungi caused, in pine seedlings, the symptoms of chlorosis in needles, reduction in the volume of fine roots of seedlings, internal darkening of roots and stems and, in some cases, their death. P. cinnamomi and P. macrochlamydospora isolates caused the highest number of dead plants when compared to the other species.