Fungos endofíticos em cactos de áreas de caatinga preservada e com atividade de agricultura familiar: diversidade e estudo filogenético

CAPESCNPqFungos endofíticos vivem associados simbioticamente com plantas de diversos ecossistemas em todo o mundo e são relatados como protetores das plantas contra patógenos e estresses ambientais. No Brasil, o ecossistema Caatinga, representante do bioma floresta tropical seca, compreende uma das florestas mais diversas e de importância ambiental e econômica do país. Entretanto, só recentemente tem recebido a atenção dos pesquisadores para a sua preservação, estimativa da diversidade e benefícios econômico-sociais associados. O presente estudo teve com objetivo estudar a diversidade de fungos endofíticos associados a Pilosocereus gounellei subsp. gounellei, Melocactus zehntneri e Tacinga inamoena em áreas de Caatinga preservada e em áreas com agricultura familiar sustentável no estado de Pernambuco (Brasil). Para isso, foram coletados cladódios de representantes das três espécies de cactos, e após assepsia do material foram utilizados 1.620 fragmentos de tecido vegetal. Para identificação dos fungos endofíticos foi utilizada taxonomia polifásica (morfologia, técnicas moleculares, fisiologia, bioquímica e/ou análise proteômica). No total, 496 fragmentos vegetais foram colonizados (30 %) e 317 fungos endofíticos foram isolados. O cacto T. inamoena e a área da Caatinga com agricultura familiar apresentaram as maiores taxas de colonização (16,91 % e 66 %, respectivamente). Os fungos endofíticos foram identificados como pertencentes a 71 táxons, principalmente do filo Ascomycota (classes Dothideomycetes, Eurotiomycetes, Saccharomycetes e Sordariomycetes), distribuídos em 49 gêneros. Houve diferenças significativas nas comunidades de fungos endofíticos entre os três cactos e entre as duas áreas estudadas. A composição da comunidade de fungos endofíticos diferiu entre os cactos e entre áreas de Caatinga. A maior riqueza de fungos endofíticos foi associdada com T. inamoena (24 táxons na Caatinga preservada e 27 táxons na Caatinga com agricultura familiar). A diversidade de fungos difere entre os cactos e as áreas de Caatinga estudadas, sendo M. zehntneri e a área de Caatinga preservada os que apresentaram a maior estimativa de diversidade. Não foram recuperados os dados estimados para as comunidades de fungos. Entretanto, a riqueza obtida se aproximou da esperada. Os gêneros Alternaria, Penicillium, Candida, Cladosporium, Phoma, Aureobasidium, Exophiala e Toxicocladosporium tiveram representantes mais frequentemente isolados, e Aspergillus lentulus, Chaetomium aureum, Penicillium simplicissimum, Purpureocillium lilacinum e Talaromyces aurantiacus foram espécies indicadoras para o cacto M. zehntneri. Toxicocladosporium foi um táxon indicador para o hospedeiro P. gounellei subsp. gounellei. Os endófitos Alternaria gossypina e Talaromyces aurantiacus foram espécies indicadoras de áreas de Caatinga com agricultura familiar. Alguns endófitos estão sendo descritos como novos táxons. Espécies de cactos da Caatinga possuem uma marcante “micodiversidade endofítica” e devem ser preservadas in situ e ex situ para contribuir com as estimativas da diversidade fúngica global.Endophytic fungi lives symbiotically associated with plants in diverse ecosystems around the world, and they are reported as plant protectors against pathogens and environmental stresses. In Brazil, the Caatinga ecosystem, representative of the tropical dry forest biome, comprises one of the most diverse and important forests to environmental and economy. However, it recently received an attention of the researchers for its preservation, estimation of the diversity and associated socio-economic benefits. The present study aimed to study the diversity of endophytic fungi associated with the cacti Pilosocereus gounellei subsp. gounellei, Melocactus zehntneri and Tacinga inamoena in protected areas of the Caatinga and areas with sustainable family farming in the state of Pernambuco (Brazil). For this purpose, the three cacti species were collected, and after sterilization of the plant material we used 1,620 fragments of the plant tissue. For identification of the endophytic fungi was used polyphasic taxonomy (morphology, molecular techniques, physiology, biochemistry and/or proteomic analysis). In total, 496 tissue fragments were colonized (30%), and 317 endophytic fungi were isolated. The cactus T. inamoena and the Caatinga with family farming presented the highest rates of colonization (16.91% and 66%, respectively). The 317 endophytic fungi were identified as belonging to 71 taxa mainly of the Ascomycota (classes Dothideomycetes, Eurotiomycetes, Saccharomycetes and Sordariomycetes), and they were distributed in 49 genera. There was a significant difference in the endophytic fungi community between the three cacti and the two studied Caatinga areas. The composition of the endophytic fungi community differed between cacti and Caatinga areas. The greatest richness of endophytic fungi was associated with T. inamoena (24 taxa in the protected Caatinga, and 27 taxa in the Caatinga with sustainable family farming). The diversity of fungi differs between cacti and Caatinga areas, with the cactus M. zehntneri and the protected Caatinga area presented a greater diversity estimate. The estimated data for fungal communities were not recovered. However, the obtained richness was close to the expected richness. The genera Alternaria, Penicillium, Candida, Cladosporium, Phoma, Aureobasidium, Exophiala and Toxicocladosporium had representatives more frequently isolated, and Aspergillus lentulus, Chaetomium aureum, Penicillium simplicissimum, Purpureocillium lilacinum and Talaromyces aurantiacus were indicators species for cactus M. zehntneri. Toxicoclipsporium was an indicator taxon for the host P. gounellei subsp. gounellei. The endophytes Alternaria gossypina and Talaromyces aurantiacus were indicators species to the Caatinga with family farming. Some endophytes are described as new taxa. Cacti species in the Caatinga forest have an important endophytic microdiversity, and they have to be protected in situ and ex situ to contribute to the estimates of the global fungal diversity