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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2015.tde-22092015-140424
Documento
Autor
Nome completo
Ana Beatriz Riguetti Zanardo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2015
Orientador
Banca examinadora
Delalibera Junior, Italo (Presidente)
Brandão, Karina Lucas da Silva
Faria, Marcos Rodrigues de
Massola Júnior, Nelson Sidnei
Zucchi, Maria Imaculada
Título em português
Abundância de fungos entomopatogênicos da ordem Hypocreales e diversidade genética de Metarhizium spp. isolados de amostras de solo de áreas representativas de cinco biomas brasileiros
Palavras-chave em português
Beauveria
Isaria
Análise filogenética
Controle biológico
Cultivos agrícolas
Entomopatógeno
Região intergênica MzIGS3
Vegetação nativa
Resumo em português
Os fungos entomopatogênicos dos gêneros Metarhizium, Beauveria e Isaria (Ordem Hypocreales), são comumente encontrados em solo onde sobrevivem de maneira saprofítica ou como endofíticos do sistema radicular das plantas. Informações sobre a composição destas espécies bem como sua diversidade, distribuição e associação com diferentes tipos de cultivos e vegetação nativa são escassas no Brasil. O presente estudo foi desenvolvido para comparar a abundância de fungos entomopatogênicos e a diversidade genética de isolados de Metarhizium spp. em amostras de solo de cultivos anuais, perenes e vegetação nativa, em cinco estados brasileiros que representam os biomas Amazônia, Cerrado, Caatinga, Mata Atlântica e Pampa, em duas estações (seca e úmida) nos anos de 2012 e 2013. O isolamento dos fungos foi realizado com meio seletivo e "Insect bait" utilizando Galleria mellonella e Tenebrio molitor. Nos estudos de diversidade genética de Metarhizium spp. foram utilizadas sequências de DNA da região MzIGS3. Representantes dos haplótipos revelados nesta análise tiveram a região 5'-TEF sequenciada para identificação específica. Fungos entomopatogênicos foram isolados de 86% das 1.056 amostras de solo sendo Metarhizium o gênero predominante (66% das amostras de solo), seguido por Beauveria (41,9%) e Isaria (10,8%). Em geral, as maiores densidades de fungos entomopatogênicos foram obtidas nos biomas Amazônia e Cerrado e as menores densidades detectadas no bioma Caatinga. Metarhizium spp. foi detectado em maior número de amostras de solo em vegetação nativa e cultivos anual e perene do Cerrado. A frequência de Isaria spp. foi baixa nas amostras de solo, sendo detectado em maior número de amostras nos solos com cultivos anuais e vegetação nativa na Amazônia e Caatinga. Metarhizium spp. foi geralmente encontrado em um maior número de amostras coletadas na estação úmida em comparação com as coletas da estação seca, por outro lado Beauveria spp. foi superior na estação seca. A diversidade dos isolados de Metarhizium spp. provenientes de áreas de vegetação nativa foi maior do que dos isolados de cultivos anuais e perenes. Seis linhagens foram encontradas neste estudo; M. robertsii, M. anisopliae, M. pingshaense e três espécies indeterminadas. M. robertsii foi a linhagem predominante (65% dos isolados) sendo encontrado em áreas com vegetação nativa e cultivos anual e perene dos cinco biomas. Metarhizium sp. indet. 1 apresentou a maior diversidade haplotípica dentre as linhagens estudadas. Uma nova linhagem, não caracterizada taxonomicamente, Metarhizium sp. indet. 3, foi encontrada predominantemente na Caatinga. Somente na Amazônia foram encontradas todas as linhagens. O conhecimento da composição das populações de fungos entomopatogênicos nativos bem como sobre a filogenia, diversidade e distribuição dos haplótipos de Metarhizium spp. em solos brasileiros, gerado neste estudo, poderá servir como subsídio para o desenvolvimento de estratégias de conservação e maximização do controle biológico natural de pragas.
Título em inglês
Abundance of entomopathogenic fungi of the order Hypocreales and genetic diversity of Metarhizium spp. isolated from soil samples of areas representative of five Brazilian biomes
Palavras-chave em inglês
Beauveria
Isaria
Biological control
Crops
Entomopathogen
Gene MzIGS3
Native vegetation
Phylogenetic analysis
Resumo em inglês
Entomopathogenic fungi of the genera Metarhizium, Beauveria and Isaria (order Hypocreales) are associated to the soil where they survive saprofitically or as endophytes of the plants root system. Information on the species composition and its diversity, distribution and association of these fungi with different types of crops and native vegetation are scarce in Brazil. The present study was carried out to compare the abundance of entomopathogenic fungi and the genetic diversity of Metarhizium spp. Isolated from soil samples from annual and perennial crops and native vegetation in five Brazilian states that represent the biomes Amazon, Cerrado, Caatinga, Atlantic Forest and Pampa, in two seasons (wet and dry) in the years 2012 and 2013. The isolation of fungi was performed with selective medium and "Insect bait" using Galleria mellonella and Tenebrio molitor. DNA sequences of the region MzIGS3 were used in genetic diversity studies of Metarhizium spp. Representatives haplotypes revealed in the diversity analysis had the 5'-TEF region sequenced for species identification. Entomopathogenic fungi were isolated from 86% of 1,056 soil samples and Metarhizium was the predominant genus (66% of soil samples), followed by Beauveria (41.9%) and Isaria (10.8%). In general, the highest densities of entomopathogenic fungi were obtained in the Amazon and Cerrado biomes and the lowest densities were detected in the Caatinga biome. Metarhizium spp. was detected in a greater number of soil samples from native vegetation and annual and perennial crops of Cerrado. The frequency of Isaria spp. was low in soil samples being detected in a greater number of soils with annual crops and native vegetation in the Amazon and Caatinga. Metarhizium spp. was usually found in a greater number of samples collected during the wet season compared to the collections in the dry season. On the other hand, Beauveria spp. was higher in the dry season. The diversity of isolates of Metarhizium spp. from areas of native vegetation was greater than that obtained from annual and perennial crops. Six lineages were found in this study; M. robertsii, M. anisopliae, M. pingshaense and three indeterminate species. M. robertsii was the predominant (65% of isolates) found in areas with native vegetation and in the annual and perennial crops of the five biomes. Metarhizium sp. indet. 1 showed the greatest haplotype diversity among the strains studied. A new strain, not characterized taxonomically, Metarhizium sp. indet. 3, was found predominantly in the Caatinga. Only in the Amazon, all lineages were found. The knowledge on species composition of entomopathogenic fungi as well as about phylogeny, diversity and distribution of haplotypes of Metarhizium spp. in Brazilian soils, generated in this study, may be useful for the development of strategies for conservation and maximization of natural biological control of pests.
 
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Data de Publicação
2015-10-02
 
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