Fusarium em sementes de Pinus no Brasil : distribuição, patogenicidade, identificação de espécies e controle biológico

Orientador : Prof. Dr. Álvaro Figueredo dos SantosCoorientadores : Prof. Dr. Dauri José Tessmann, Prof. Dr. Flávio Augusto de O. Garcia, Dra. Elisa Serra Negra Vieira, Dra. Bárbara EcksteinTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 23/02/2017Inclui referências ao final de cada capítuloÁrea de concentração: Produção vegetalResumo: As doenças causadas por Fusarium spp. em pínus reduzem principalmente a produção de mudas por sementes, pelo fato das mesmas serem veículo de disseminação desse patógeno. Visando a obtenção de novas abordagens sobre a associação patogênica de Fusarium spp. com sementes de pínus no Brasil, este estudo trata da detecção, patogenicidade, identificação e controle biológico de isolados de Fusarium pertencentes aos complexos F. incarnatum, F. fujikuroi, F. graminearum e F. oxysporum. O capítulo 1 "Fusarium spp. em sementes de pinus tropicais e subtropicais no Brasil" teve como objetivo detectar e avaliar a patogenicidade de isolados de Fusarium sp. em lotes de sementes comerciais de seis espécies de pínus tropicais e duas de pínus subtropicais, advindas das principais regiões produtoras brasileiras. Foi observada a associação de oito espécies de Fusarium nas sementes de Pinus spp., sendo as espécies F. incarnatum-equiseti, F. oxysporum, F. graminearum, F. proliferatum, F. verticillioides, complexo F. fujikuroi, F. meriodionale e F. andiyazi encontradas em pínus subtropicais e F. oxysporum, complexo F. fujikuroi e Fusarium sp. em pínus tropicais. As espécies F. graminearum, F. oxysporum, complexo F. fujikuroi, F. meriodionale e F. andiyazi foram patogênicas para pínus subtropicais e F. fujikuroi, F. oxysporum e Fusarium sp. para pínus tropicais. O capítulo 2 "Caracterização molecular e morfológica de isolados de Fusarium spp. provenientes de sementes de pínus no Brasil" teve como objetivo identificar e avaliar a variabilidade de isolados de Fusarium spp. de sementes de pínus de regiões produtoras, por meio de características morfológicas e moleculares. Para caracterização morfológica, os isolados de Fusarium foram crescidos em placas com meio de folha cravo agar (FCA) e após 14 dias de incubação a 24°C com fotoperíodo de 12 horas. As culturas foram avaliadas quanto tipo de célula conidiogênica, tipo de célula reprodutiva, dimensões das estruturas reprodutivas, disposição dos microconídios sobre a célula conidiogênica, ausência ou presença de esporodóquio e clamidósporos. Para a análise molecular, amplificaram-se as regiões fator de elongação 1-alfa e a segunda maior subunidade da RNA polimerase (RPB2). Do total de 29 isolados estudados, 13 corresponderam ao complexo Fusarium fujikuroi, sete ao complexo Fusarium oxysporum, três ao complexo Fusarium incarnatum e três ao complexo Fusarium graminearum, os demais foram identificados como Fusarium sp. O capítulo 3 "Controle biológico de Fusarium spp. por Trichoderma atroviride em sementes de pínus." teve como objetivo testar fungos do gênero Trichoderma de sementes florestais quanto ao seu potencial de controle de Fusarium em sementes de pínus e avaliar a capacidade dos mesmos em promover o crescimento inicial de plântulas. Os principais resultados foram: Trichoderma atroviride inibiu o crescimento micelial de Fusarium spp. in vitro e promoveu o crescimento inicial de plântulas de pínus. O capítulo 4 "Controle biológico de Fusarium e promoção do crescimento de pínus por bactérias endofíticas" teve como objetivo testar bactérias endofíticas de sementes florestais quanto ao seu potencial de controle de Fusarium spp. em sementes de pínus e avaliar a sua capacidade em promover o crescimento inicial de plântulas. Os principais resultados foram: Bacillus sp., Bacillus velezensis, Bacillus methylotrophycus e Paenibacillus polymyxa inibiram o crescimento micelial de Fusarium meridionale, isolado do complexo Fusarium fujikuroi, Fusarium oxysporum e Fusarium sp. Não houve efeito de bactérias endofíticas no controle in vivo e na promoção do crescimento inicial de plântulas de P. taeda e P. elliottii var. elliottii var. elliottii. Palavras-chave: Patologia de sementes; Fusarium spp.; espécies florestais; Trichoderma spp; bactéria endofítica.Abstract: The diseases caused in pinus by Fusarium sp. mainly reduce the production of seedlings, because they are vehicles of dissemination of these pathogens. Aiming to obtain new approaches on the pathogenic association of Fusarium spp. with pinus seeds in Brazil, this study deals with the detection, pathogenicity, identification and biological control of Fusarium sp. Chapter 1 "Fusarium spp. In tropical and subtropical pinus seeds in Brazil "aims to detect and evaluate the pathogenicity of Fusarium spp. in commercial seed lots of six species of tropical pine and two of subtropical pine, obtained from the main Brazilian producing regions. The main results were: In this work, we demonstrate the association of eight species of Fusarium with seeds of Pinus spp. in Brazil, which F. incarnatum-equiseti, F. oxysporum, F. graminearum, F. prolifaratum, F. verticillioides, complexo F. fujikuroi, F. meriodionale e F. andiyazi were detected in subtropical pinus and F. oxysporum, F. fujikuroi complex and Fusarium sp. were detected in tropical pinus seeds. Chapter 2 "Molecular and morphological characterization of Fusarium spp. from pínus seeds in Brazil "aims to identify and evaluate the variability of isolates of Fusarium spp. of pinus seeds from producing regions, through molecular and morphological characteristics. For molecular analyses, the regions elongation factor 1- alpha and the second largest subunit of RNA polymerase II gene were amplified. For the morphological characteristic, the Fusarium isolates were grown in Petri dishes with leaf carnation agar medium and after 14 days of incubation in 24 °C, the cultures were evaluated for type of Conidiogenic cell, reproductive cell type, dimensions of reproductive structures, microconidia disposition on the conidiogenic cell, absence or presence of sporodiochia and chlamydospores. The main results were: Of the total of 29 isolates, 13 corresponded to the Fusarium fujikuroi species complex, seven to the Fusarium oxysporum species complex, three to the Fusarium incarnatum species complex and three to the Fusarium graminearum species complex, the others were identified as Fusarium sp. Chapter 3 "Biological control of Fusarium spp. by Trichoderma atroviride in pinus seeds" aims to test fungi of the genus Trichoderma of forest seeds on their potential of control of Fusarium in pinus seeds and to evaluate the capacity of the same ones to promote the Initial seedling growth. The main results were: Trichoderma atroviride inhibited the mycelial growth of Fusarium spp. in vitro and promoted the initial growth of pinus seedlings. Chapter 4 "Biological control of Fusarium spp. By bacilos in pinus seeds" aims to test endophytic bacteria of forest seeds for their potential to control Fusarium spp. in pinus seeds and to evaluate their capacity to promote initial seedling growth. The main results were: - Bacillus sp., Bacillus velezensis, Bacillus methylotrophycus and Paenibacillus polymyxa inhibited the mycelial growth of Fusarium meridionale, Fusarium fujikuroi complex isolate, Fusarium oxysporum and Fusarium sp .; There was no effect of endophytic bacteria on the in vivo control and on the promotion of initial growth of P. taeda and P. elliottii var. elliottii seedlings. Keywords: Seed pathology; Fusarium spp.; forest species; Trichoderma spp; endophytic bacteria