Microbiome analysis of andean soils and high-throughput molecular aproaches for translational epidemiology of early blight

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Alvarez Romero, Pablo Israel
• Orientador(a): Mizubuti, Eduardo Seiti Gomide
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Área do conhecimento CNPq: Fitopatologia
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27408

A pinta preta (PP) é uma das doenças mais devastadoras das solanáceas. A pesar de a aplicação de fungicidas ser a principal estratégia para o controle da PP, a microbiota ativa do solo tem o potencial de contribuir para o manejo de doenças de plantas. Foi demonstrado que a microbiota associada aos solos andinos tem papel importante na supressividade das doenças da batata. Com base nessa hipótese, utilizamos o sequenciamento de alto rendimento (SAR) e metabarcoding para investigar a composição, estrutura e diversidade da microbiota associada à rizosfera de batatas nativas e melhoradas dos Andes equatorianos para uma busca de potenciais agentes de controle biológico da PP. Os fungos encontrados foram predominantemente representado por indivíduos dos filos Ascomycota (51,96%), Mortierellomycota (28,39%) e Basidiomycota (5,56%), enquanto a comunidade bacteriana foi dominada pelos filos Proteobacteria (39,17%), Acidobacteria (17,89%) e Bacteroidetes (14,10%). Fatores edáficos afetaram a composição, diversidade e estrutura da microbiota nos diferentes locais amostrados. Maior diversidade microbiana foi encontrada na rizosfera dos genótipos nativos que constituem uma nova fonte de microrganismos candidatos para uso no controle biológico. Além disso, utilizou-se uma abordagem ecológica envolvendo o transplante de solo recíproco para testar o efeito de potenciais solos supressivos andinos nas epidemias de PP em batata e tomate. A transferência direta de solo teve efeito apenas sobre as epidemias de PP em batata. O microbioma da rizosfera das plantas foi estruturado por solo e tipo de cultura. Os maiores níveis de diversidade fúngica foram encontrados na rizosfera de batatas associada aos solos equatorianos. Também no mesmo estudo, utilizou-se SAR e metabarcoding para acessar a variação temporal da microbiota fúngica e bacteriana associadas às plantas de batata e tomate infectadas por diferentes espécies de Alternaria e crescidas em solos brasileiros e equatorianos. O perfil foliar da composição da microbiota foi afetado pela transferência de solo. Treze famílias de fungos pertencentes ao filo Ascomycota e 15 famílias pertencentes ao filo Basidiomycota foram observadas em batatas associadas a solos brasileiros. Em contrapartida, oito famílias de fungos pertencentes ao filo Ascomycota e 17 famílias pertencentes ao filo Basidiomycota foram observadas em batatas associadas a solos equatorianos. Além disso, 15 famílias de fungos pertencentes a Ascomycota e 10 famílias pertencentes a Basidiomycota foram observadas em tomates cultivados em solo brasileiro, enquanto em plantas cultivadas em solo equatoriano foram registradas 14 e 16 famílias de fungos pertencentes a Ascomycota e Basidiomycota, respectivamente. Finalmente, para diferenciar as espécies de Alternaria associadas à PP em plantações de batata e tomate, uma reação de polimerase em cadeia única acoplada à curva de dissociação de alta resolução (PCR-HRM) foi desenvolvida e validada utilizando primers desenhados com base nas diferenças de nucleotídeos da região calmodulina. O ensaio HRM foi uma ferramenta de diagnóstico útil para melhorar as estratégias de manejo para epidemias de PP. Palavras-chave: Metabarcoding. Sequenciamento. Supressividade de solo. Alternaria. PCR. Biologia de populações.