Biogeography of fungal communities in sugarcane fields

A cana-de-açúcar é atualmente a cultura de maior importância agrícola do Estado de São Paulo, a partir da qual são gerados açúcar e etanol, além de vários outros subprodutos. No entanto, com a expansão das fronteiras agrícolas e alterações nas práticas de manejo, ocorre atualmente um momento de adequação de tal cultivo, que visa uma maior produtividade e sustentabilidade de produção. Para isto, dentre outros fatores, o papel da comunidade microbiana presente nos solos pode ter fundamental importância, auxiliando no melhor desenvolvimento da planta. No entanto, pouco se sabe sobre a comunidade microbiana existente nos solos cultivados com cana-de-açúcar. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade e a abundância de fungos em solos de cultivo de cana-deaçúcar no estado de São Paulo, em áreas sob diferentes atributos químicos, físicos e de manejo. Objetivou-se também, verificar a ocorrência de padrões biogeográficos na estruturação de tais comunidades. Para isso, foi realizada a análise da estrutura das comunidades fúngicas por polimorfismo de comprimento de fragmentos de restrição terminal (T-RFLP), juntamente com a quantificação destas comunidades por meio da PCR em tempo real (qPCR) em 476 amostras de solo, obtidas de 11 áreas de cultivo (usinas). Dentro deste conjunto de dados, temos que os atributos químicos, físicos e manejo explicam maiores valores de variância dentro de cada área amostra, mas pouco explicam da variância geral dos dados, sugerindo a ocorrência de padrões biogeográficos das comunidades de fungos neste ambiente. Tal ocorrência foi confirmada pela significância estatística da correlação entre distância e dissimilaridade das comunidades de fungos, dando suporte a geração dos primeiros mapas biogeográficos de fungos em tais solos. Adicionalmente, a abundância de fungos mostrou-se relacionada com a produtividade da cultura, indicando este ser um dos fatores que modulam a produtividade de cana-de-açúcar nas áreas avaliadas.The sugarcane is nowadays, the most important crop in the State of São Paulo, serving as the raw material for the production of sugar and ethanol, besides many others by-products. Considering the expansion of agricultural barriers, and shifts in fields management, such cultivation is under a re-arrangement process, aiming to a higher productivity and sustainability. In order to achieve that, among other factors, the role of microbial communities present in soils can be essential to support plant development. However, a few is known about the microbial community under sugarcane crop production soils. Hence, this work intended to evaluate the fungi diversity and abundance in soils cultivated with sugarcane in the State of São Paulo, exploring areas under distinct chemical and physical attributes and also distinct management practices. It was also aimed to determine the occurrence of biogeographically patterns in the structure of such communities. Indeed, it was made the analysis of the fungal community structure by terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP), together with the quantification of these communities by real time PCR (qPCR) in 476 soils samples, collected in 11 areas cultivated with sugarcane (mills). Within this dataset, it was found that chemical, physical and management attributes explain higher values of variance within each sampled area, but explain little about the total variance of data, suggesting the occurrence of biogeographically patterns in fungal communities in this environment. It was confirmed by the statistical significance of the correlation between distance and dissimilarity of fungal communities, supporting the generation of very first biogeographically maps in such soils. Additionally, the abundance of fungi revealed to be related with sugarcane productivity, indicating this issue as one of the factors modulating the sugarcane productivity in the evaluated areas