Isolation, characterization and biotechnological potential of endophytic fungi associated to plants of brazilian savannah

Endophytic microorganisms are fungi or bacteria that colonize the interior of plant tissues without causing damage to the host plant. Endophytic fungi have interested the scientific community due to the production of secondary metabolites for application in the biotechnology and pharmaceutical industries. The present study aimed to isolate, purify, genotypically identify and evaluate the antagonistic activity, the biotechnological potential for phosphate solubilization and the enzyme production of 66 endophytic fungi from leaves and branches isolated from S. adstringens and S. lycocarpum St. Hill. For this, healthy leaves and stems of S. astringens and S. lycocarpum were collected and submitted to superficial asepsis. After the incubation of the botanical material, it was proceeded the isolation and molecular identification of the endophytic fungi. The endophytic isolates were evaluated in vitro for the antagonistic potential against phytopathogens Colletotrichum sp., Fusarium oxysporum and Lasiodiplodia subglobosa, for the solubilization of inorganic phosphate and the production of enzymes (amylase, cellulase, pectinase, protease, lipase and esterase). The results showed that the fungal endophytic community associated with S. adstringens is composed of: Diaporthe sp., Neopestalotiopsis sp., Nigrospora sp., Paraconiothrium sp., Phomopsis sp., Pseudofusicoccum sp., Schizophyllum sp. and Xenoacremonium sp. and the genera of the fungal community of S. lycocarpum St. Hill. is composed of: Colletotrichum sp., Curvalaria sp., Diaporthe sp., Neurospora sp., Phlebiopsis sp., Phomopsis sp. and Schizophyllum sp. Endophytic fungi have shown to be promising against Colletotrichum sp., Fusarium oxysporum and Lasiodiplodia subglobosa, with high inhibition rates and most type A interactions, where there is a block of phytopathogen growth with mycelial contact of the endophytic fungus . In addition, endophytic fungi had the potential to solubilize inorganic phosphate with a mean phosphate solubilization index. As for enzyme production, the fungal isolates of both plant species showed higher pectinolytic activity with pectate lyase production and polygalactorosis. Based on the results, the study evidences the importance of endophytic fungi in the production of compounds of interest for biotechnology and for the conservation of Cerrado plant species, which harbor these promising microorganisms.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Os microorganismos endofíticos são fungos ou bactérias que colonizam o interior dos tecidos vegetais sem causar dano à planta hospedeira. Os fungos endofíticos têm interessado a comunidade científica devido à produção de metabolitos secundários com aplicação nas indústrias biotecnológicas e farmacêuticas. Desta forma, o presente estudo objetivou isolar, purificar, identificar genotipicamente e avaliar a atividade antagônica, o potencial biotecnológico para solubilização fosfato e produção de enzimas de 66 fungos endofíticos de folhas e ramos isolados de S. adstringens e S. lycocarpum St. Hill. Para isso, folhas e caules saudáveis de S. adstringens e S. lycocarpum foram coletadas e submetidas à assepsia superficial. Após a incubação do material botânico procedeu-se o isolamento, identificação molecular dos fungos endofíticos. Posteriormente, os isolados endofíticos foram avaliados in vitro quanto ao potencial antagônico contra os fitopatógenos Colletotrichum sp., Fusarium oxysporum e Lasiodiplodia subglobosa, quanto a solubilização de fosfato inorgânico e a produção de enzimas (amilase, celulase, pectinase, protease, lipase e esterase). Os resultados mostraram que a comunidade endofítica fúngica associada à S. adstringens é composta por: Diaporthe sp., Neopestalotiopsis sp., Nigrospora sp., Paraconiothrium sp., Phomopsis sp., Pseudofusicoccum sp., Schizophyllum sp. e Xenoacremonium sp. e os gêneros da comunidade fúngica de S. lycocarpum St. Hill. é composta por: Colletotrichum sp., Curvalaria sp., Diaporthe sp., Neurospora sp., Phlebiopsis sp., Phomopsis sp. e Schizophyllum sp.. Os fungos endofíticos se mostraram promissores contra Colletotrichum sp., Fusarium oxysporum e Lasiodiplodia subglobosa sendo observados elevados índices de inibição e a maioria das interações do tipo A, onde há um bloqueio de crescimento do fitopatógeno com contato micelial do fungo endofítico. Além disso, os fungos endofíticos apresentaram potencial de solubilizar fosfato inorgânico com índice de solubilização de fosfato médio. Quanto à produção de enzimas, os isolados fúngicos de ambas as espécies vegetais apresentaram maior atividade pectinolítica com produção de pectato liase e a poligalactorose. Com base nos resultados o estudo evidencia a importância dos fungos endofíticos na produção de compostos de interesse para biotecnologia e para a conservação das espécies vegetais do Cerrado, as quais abrigam esses micro-organismos promissores.CNPq: 130297/2016-