Caracterização molecular e avaliação do potencial de produção de tricotecenos pelas espécies Fusarium meridionale, F. austroamericanum e F. graminearum

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Arruda, Marcia Helena Mota de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
FUSARIOSE
Giberela
Nivalenol
TRIGO
ISSR
DIVERSIDADE GENÉTICA
Link de acesso: https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/155346
Resumo: (Doutorado em Agronomia) - Programa de Pós-Graduação em Agronomia, Universidade Estadual do Centro-Oeste
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spelling Caracterização molecular e avaliação do potencial de produção de tricotecenos pelas espécies Fusarium meridionale, F. austroamericanum e F. graminearumMolecular characterization and evaluation of the trichothecene production potential by the species Fusarium meridionale, F. austroamericanum and F. graminearumFUSARIOSEGiberelaNivalenolTRIGOISSRDIVERSIDADE GENÉTICA(Doutorado em Agronomia) - Programa de Pós-Graduação em Agronomia, Universidade Estadual do Centro-OesteA fusariose da espiga do trigo (FET) ou giberela é uma doença devastadora em regiões tritícolas do Brasil e do mundo. No Brasil, a região Sul é a mais afetada, principalmente devido as condições climáticas subtropicais, propícias para o desenvolvimento dos patógenos, porém, pode ocorrer também na região Centro-oeste, em anos chuvosos, durante o desenvolvimento da cultura do trigo. Os pesquisadores têm buscado conhecer os agentes etiológicos desta doença para propor melhorias no manejo e no desenvolvimento de cultivares com melhor resposta ao ataque do potógeno. Os principais fungos causadores da FET pertencem ao complexo de espécies Fusarium graminearum (CFg). Estes fungos produzem micotoxinas que podem inviabilizar o uso dos grãos de trigo na indústria. O Paraná é o maior produtor de trigo no Brasil e a caracterização genética e de potencial de produção de micotoxinas das espécies do CFg ocorrentes no estado é um avanço importante para o desenvolvimento da triticultura no estado. Neste sentido, os objetivos deste estudo foram: 1. genotipar pela técnica de PCR (polymerase chain reaction) 56 isolados de fungos do CFg oriundos de lavouras de trigo do PR; 2. quantificar e avaliar o potencial de produção das micotoxinas deoxinivalenol e seus derivados acetilados 3-ADON, 15-ADON e nivalenol, por isolados do CFg, crescidos em plantas de trigo e em meio de cultura de arroz; 3. avaliar o potencial de inibição de crescimento micelial entre os isolados com genótipos 3-ADON e 15- ADON em relação ao crescimento de isolados com genótipo NIV; 4. avaliar a existência no estado do Paraná de genótipos capazes de produzir simultaneamente quantidades significativas e similares das micotoxinas NIV e 3-ADON ou NIV e 15-ADON. 5. Avaliar a diversidade e estruturação genética de populações das espécies F. graminearum (Fgra), F. meridionale (Fmer) e F. austroamericanum (Faus), ocorrentes no estado do Paraná. Os resultados da genotipagem obtidos pela técnica da PCR, pela avaliação dos genes Tri3 e Tri12 mostrou-se eficiente e confirmou a presença de isolados do CFg com genótipos NIV, 3- ADON e 15-ADON no estado do PR. A avaliação do potencial de produção de micotoxinas por cromatografia líquida de alta performance associada a detector de massas evidenciou que as espécies Fmer, Faus e Fgra foram eficientes na produção de uma ou mais toxinas. Fmer foi eficiente na produção somente de NIV. Faus apresentou alta variabilidade quanto a produção de 3-ADON e DON e baixa e homogênea produção de 15-ADON e NIV. Fgra foi efetivo na produção de 3-ADON em plantas e na produção de 15-ADON e DON em meio e em planta. O meio de cultura arroz influenciou a quantidade de micotoxinas produzidas por Fmer e Fgra. Os isolados das espécies Fgra e Faus não inibiram isolados da espécie Fmer. Não foram observados genótipos híbridos capazes de produzir simultaneamente quantidades significativas das micotoxinas NIV e 3-ADON ou NIV e 15-ADON ou NIV e DON em plantas de trigo. A avaliação de populações das espécies Fgra, Fmer e Faus utilizando marcadores inter-simple sequence repeat (ISSR) identificou alta diversidade e estrutura genética nas populações. Fgra apresentou a maior diversidade genética entre as espécies estudadas. A análise conjunta dos dados obtidos neste estudo evidencia a diversidade de micotoxinas produzidas pelos membros do CFg ocorrentes no Paraná, com NIV e DON sendo de maior relevância para acompanhamento em grãos de trigo colhidos no estado para garantia da segurança alimentar humana e animal. Também, a alta diversidade e estrutura genética podem garantir alta resiliência dessas espécies podendo dificultar a obtenção de cultivares de trigo com boa resistência FET, além de poder tornar o controle químico menos eficaz.Wheat fusarium head blight (FHB) is a devastating disease in wheat fields in Brazil and around the world. Researchers have sought to learn about the etiological agents of this disease to propose improvements in the management and development of cultivars with a better response to the attack of the potogen. The main fungi that cause FHB belong to the Fusarium graminearum species complex (FGSC). These fungi produce mycotoxins that can make the use of wheat grains unviable to the industry. The State of Paraná is the largest wheat producer in Brazil and the genetic characterization and the potential for mycotoxins production of FGSC members occurring in the state is an important advance for the development of wheat production in the state. In this sense, the goals of this study were: 1. genotyping by PCR (polymerase chain reaction) 56 isolates of FGSC from wheat fields of PR; 2. quantify and evaluate the production potential of mycotoxins deoxynivalenol and its acetylated derivatives 3-ADON, 15-ADON and nivalenol, by FGSC isolates, grown in wheat plants and in rice medium; 3. evaluate the inhibition potential of mycelial growth among isolates with 3-ADON and 15-ADON genotypes in relation to the growth of isolates with NIV genotype; 4. evaluate the existence in the state of Paraná of genotypes capable of simultaneously producing significant and similar amounts of mycotoxins NIV and 3-ADON or NIV and 15-ADON. 5.Evaluate the genetic diversity and genetic structure of populations of the species F. graminearum (Fgra), F. meridionale (Fmer) and F. austroamericanum (Faus), sampled in wheat fields of the state of Paraná. The results of the genotyping of the Tri3 and Tri12 genes showed efficient and confirmed the presence of FGSC isolates with NIV, 3-ADON and 15- ADON genotypes in the state of PR. The evaluation of mycotoxin production potential by ultra-performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry showed that the species Fmer, Faus and Fgra were efficient in the production of one or more toxins. Fmer was efficient in producing only NIV. Faus showed high variability in the production of 3-ADON and DON and low and homogeneous production of 15-ADON and NIV. Fgra was effective in the production of 3-ADON in wheat plants and in the production of 15-ADON and DON in rice medium and in wheat plant. The rice medium influences the amount of mycotoxins produced by Fmer and Fgra. The isolates of the species Fgra and Faus did not inhibit the growth of Fmer isolates. No hybrid genotypes, capable of simultaneously producing significant amounts of mycotoxins NIV and 3-ADON or NIV and 15-ADON or NIV and DON, were observed. The evaluation of populations of the species Fgra, Fmer and Faus using inter-simple sequence repeat (ISSR) markers identified high diversity and genetic structure in populations. Fgra showed the high genetic diversity among the studied species. The overall analysis of the data obtained in this study shows the diversity of mycotoxins produced by members of the FGSC from Paraná, with NIV and DON being of greater relevance for monitoring wheat grains harvested in the state to guarantee human and animal food security. Also, the high diversity and genetic structure can guarantee high resilience of these species, making it difficult to obtain wheat cultivars with good FHB resistance, and also making chemical control less effective.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAcesso AbertoSubmitted by Fabiano Jucá (fjuca@unicentro.br) on 2024-09-03T12:02:14Z No. of bitstreams: 1 Tese_Marcia Arruda.pdf: 2610671 bytes, checksum: d19952d7150ac0acf064371f6060c999 (MD5) Made available in DSpace on 2024-09-03T12:02:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Marcia Arruda.pdf: 2610671 bytes, checksum: d19952d7150ac0acf064371f6060c999 (MD5) Previous issue date: 2020-07-16Unicentro - Departamento de AgronomiaSilva, Paulo Roberto daTessmann, Dauri JoséArruda, Marcia Helena Mota de2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf100 p.https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/155346https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/155346Cover: https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/capa/capa?codigo=155346porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTROinstname:Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)instacron:UNICENTROinfo:eu-repo/semantics/openAccess2025-09-16T15:29:58Zoai::155346Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.unicentro.br:8080/jspui/PUBhttp://tede.unicentro.br/tde_oai/oai3.phprepositorio@unicentro.br||fabianoqueiroz@yahoo.com.bropendoar:2025-09-16T15:29:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)false
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