Adaptações a nichos e plasticidade no gênero de fungos entomopatogênicos Metarhizium no Brasil

Autor(es)

Joel da Cruz Couceiro

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2021-12-02

Membros da banca

Joao Roberto Spotti Lopes; Michael Bidochka; Simon Luke Elliot; Annette Bruun Jensen; Ingeborg Klingen

• Orientador: Italo Delalibera Junior

Resumo

O gênero de fungos entomopatogênicos Metarhizium tem distribuição mundial. A abundância natural e distribuição de Metarhizium spp. podem ser afetadas por diversos fatores. No Brasil, Metarhizium anisopliae subclado Mani 2 causa a maioria das infecções de insetos acima do solo, enquanto Metarhizium robertsii é a espécie de Metarhizium mais abundante no solo e provavelmente mais associada a raízes de plantas. O principal objetivo destes estudos foi avaliar os efeitos de fatores bióticos e abióticos em isolados selecionados de Metarhizium anisopliae subclado Mani 2, Metarhizium robertsii e Metarhizium brunneum, espécie rara no Brasil. O primeiro aspecto estudado foi a influência de radiação UV-B e altas temperaturas na viabilidade de conídios e atividade de micélio. Foi identificada considerável variabilidade intra- e interespecífica a esses fatores abióticos. Exposição à radiação UV-B por 8 h reduziu drasticamente a sobrevivência de conídios. Isolados de M. robertsii apresentaram crescimento micelial ótimo a 33 °C, mas conídios que não toleraram a temperatura mais alta testada (40 °C), enquanto isolados de M. anisopliae apresentaram crescimento micelial ótimo a 25 °C e conídios foram capazes de tolerar incubação a 40 °C. O estudo demonstrou que isolados coespecíficos respondem diferentemente a fatores abióticos. O segundo aspecto estudado foram características genômicas e a expressão gênica relativa de seis genes-alvo em dois substratos (solução de exsudato de raiz e suspensão de cutícula de inseto). O sequenciamento de genomas, do gene de adesão a insetos Mad1 e gene de adesão a plantas Mad2 de doze isolados brasileiros e de dois isolados de referência de M. robertsii revelaram variabilidade genotípica relacionada à origem geográfica dos isolados. Variabilidade em expressão gênica foi mais acentuada para Mad2, protease Pr1A e hidrofobina Hyd1, possivelmente relacionada ao estilo de vida de cada espécie. O terceiro aspecto foi a interação dos isolados com um inseto hospedeiro, avaliado através de bioensaios de virulência. Dois métodos de inoculação foram testados, representando exposição a conídios aéreos no ambiente acima do solo e exposição a conídios no ambiente do solo. A mortalidade e esporulação em cadáveres variaram dependendo do isolado. Na maioria dos casos, isolados de M. brunneum e M. robertsii apresentaram menor esporulação quando a contaminação ocorreu no solo comparado ao método de pulverização (acima do solo). O último aspecto estudado foi a interação dos doze isolados com a microbiota nativa do solo, avaliando a persistência dos isolados durante 120 dias através de unidades formadoras de colônia por grama de solo. As densidades dos isolados reduziram ao longo do tempo, e embora tenha ocorrido variabilidade entre as repetições no tempo, as densidades entre isolados não diferiram dentro de cada repetição. Os resultados obtidos dos quatro estudos indicam que isolados de M. robertsii estão mais adaptados a desenvolver micélio no solo, onde podem associar-se a plantas na rizosfera, enquanto isolados de M. anisopliae Mani 2 estão mais adaptados a desenvolver conídios no ambiente acima do solo. Os resultados enfatizam a importância de se avaliar aspectos ecológicos de isolados fúngicos para se fazer seleção de isolados e incluir esses entomopatógenos em programas de controle biológico. (AU)

• Processo FAPESP: 17/20491-0 - Adaptações a nichos e plasticidade em comunidades de Metarhizium no agroecossistema de cana-de-açúcar
• Beneficiário: Joel da Cruz Couceiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado