Taxonomy and molecular phylogeny of phytopathogenic Botryosphaeriales in Brazil, with emphasis in the evaluation of single-copy gene regions for phylogenetic studies

No Brasil, alguns estudos evolvendo Botryosphaeriales vêm sendo realizados. Mas, diante da enorme diversidade de plantas cultivadas e nativas que são potenciais hospedeiros desse grupo de fungos, torna-se evidente que esses estudos ainda são incipientes. A mandioca é uma cultura de grande importância econômica no Brasil e é afetada por uma doença conhecida como podridão negra das raízes da mandioca, que é um dos principais fatores limitantes a rentabilidade dessa cultura. Contudo, até recentemente nenhum estudo etiológico mais acurado envolvendo essa doença tinha sido realizado. No passado, a podridão negra das raízes da mandioca era associada à espécie Scytalidium lignicola. Entretanto, no primeiro capítulo desse trabalho, foram identificados com base em análises morfológicas, apoiada por análises filogenéticas multilocus, as espécies de Botryosphaeriaceae, Lasiodiplodia euphorbicola, Lasiodiplodia pseudotheobromae e Neoscytalidium hyalinum associados a essa doença. Após a reprodução dos sintomas nos testes de patogenicidade, concluiu-se que a podridão negra das raízes da mandioca no Brasil é causada por várias espécies de Botryosphaeriaceae. A podridão de carvão é uma conhecida doença causada por Macrophomina em vários hospedeiros, e essa tem causado sérios problemas para a cultura da mamoneira no Brasil. Assim diante da inexistência de estudos etiológicos mais acurados para essa doença, o segundo capítulo desse trabalho buscou identificar com auxílio de ferramentas moleculares, espécies de Macrophomina associadas a diferentes culturas oleaginosas no Brasil. Foram identificadas três espécies, Macrophomina phaseolina, M. pseudophaseolina e uma nova espécie filogenética a ser proposta nesse trabalho, associadas a diversas culturas. Assim, concluiu-se que a podridão de carvão no Brasil é causada por várias espécies de Macrophomina. Outro grupo de culturas de grande importância no Brasil pertence à família Annonaceae, sendo que as principais espécies cultivadas são Annona muricata, Annona squamosa e um híbrido conhecido como atemoya. Essas culturas são afetadas por uma doença que causa seca descendente e em casos mais severos, provoca a morte de plantas. Até o momento, apenas a espécie Lasiodiplodia theobromae tem sido associada a essa doença. Porém, diante da ausência de estudos etiológicos mais acurados para essa doença, o terceiro capítulo desse trabalho buscou identificar com auxílio de ferramentas moleculares, espécies de Botryosphaeriaceae associadas a seca descendente em plantas da família Annonaceae no Brasil. Baseando-se em análises filogenéticas de ITS e TEF1-α combinados, dez espécies de Botryosphaeriaceae foram identificados, sendo uma destas proposta como uma nova espécie de Lasiodiplodia. Das dez espécies encontradas, oito foram patogênicas e reproduziram os sintomas de seca descendente. Assim, a seca descendente em Annonaceae no Brasil é causada por várias espécies de Lasiodiplodia. Nos últimos anos, vários trabalhos têm mostrado que a maioria das regiões gênicas comumente utilizadas em filogenia de fungos, não são apropriadas. Assim o quarto capítulo deste trabalho buscou avaliar o desempenho de regiões gênicas de cópia única para estudos filogenéticos de Botryosphaeriales, seu potencial em estudos taxonômicos e como possível marcador para reconhecimento de espécies. A região gênica TEF1-α, muito utilizada em estudos filogenéticos de Botryosphaeriales, juntamente com as regiões gênicas de cópia única RPB2 e MS204, tanto isoladas como concatenadas, obtiveram os melhores resultados, uma vez que discriminaram a maioria de espécies avaliadas. Porém, uma condição para que nós possamos determinar as regiões gênicas de cópia única como apropriadas para futuros estudos, será o desenvolvimento de banco de dados de referência com sequências de RPB2 e MS204 para todas as espécies possíveis de Botryosphaeriales.In Brazil, some few works involving Botryosphaeriales have been made. However, given the huge diversity of cultivated and native plants in Brazil that are potential hosts of this group of fungi, it becomes clear that these studies are still incipient. The cassava is a crop of great economic importance in Brazil and it is affected by a disease known as black root rot, which represents one of the main limiting factor for this crop rentability, however, until recently, no suitable etiologic studies involving this disease had been performed. In the past, this disease was associated with Scytalidium lignicola. However, in the first chapter of this work, it were identified based on morphological analysis allied to multilocus phylogenetic analysis, the species of Botryosphaeriaceae Lasiodiplodia euphorbicola, L. pseudotheobromae and Neoscytalidium hyalinum associated with this disease. Upon the pathogenicity tests and reproduction of the symptoms, we could conclude that the black root rot of cassava is caused by several species of Botryosphaeriaceae. The charcoal rot is a known disease caused by Macrophomina in several hosts, and it has caused serious problems in castor crop in Brazil. Thus, given the lack of suitable etiologic studies to this disease, the second chapter of this work aimed to identify with molecular tools, Macrophomina species associated with different oil crops in Brazil. It were identified three species, Macrophomina phaseolina, M. pseudophaseolina, and a new species to be proposed here, associated with several crops. Thus, the charcoal rot in Brazil is caused by several species of Macrophomina. Other group of crops of great economic importance in Brazil belong to Annonaceae family, and the main cultivated species are Annona muricata, Annona squamosa and a hybrid knows as atemoya. These crops are affected by a disease, which causes dieback and in more severe cases, causes the death of the plants. Until now, only the species Lasiodiplodia theobromae has been associated with this disease. However, given the lack of suitable etiologic studies to this disease, the third chapter of this study aimed to identify with molecular tools, Botryosphaeriaceae species associated with dieback of Annonaceae plants in Brazil. Based on phylogenetic analyses of ITS and TEF1-α combined, ten species of Botryosphaeriaceae were identified, once one of these is proposed in this work as a new species of Lasiodiplodia. From ten species found, eight were pathogenic and reproduced the dieback symptoms observed in the field. Thus, the results showed that the dieback of Annonaceae in Brazil is caused by several species of Lasiodiplodia. In the last years, several works have shown that most of gene regions commonly used in phylogenetic studies of fungi, are not appropriate. Thus, the fourth chapter of this work aimed to investigate the performance of single-copy gene regions in phylogenetic studies of Botryosphaeriales, its potential in taxonomic studies and as a possible marker for the species recognition. The gene region TEF1-α, commonly used in phylogenetic studies of Botryosphaeriales, in addition to the gene regions RPB2 and MS204, alone or in combination, obtained the better results, once resolved most of species evaluated. However, a condition for that we can determine the single copy gene regions as appropriate for future studies, would be the development of reference datasets with RPB2 and MS204 sequences for all species of Botryosphaeriales.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic