Estudo da virulência e variabilidade fisiológica e genética do fungo Bipolaris sorokiniana

Abstract

O fungo filamentoso Bipolaris sorokiniana é um fitopatógeno que causa moléstias em cereais de inverno, tais como a mancha marrom, a ponta preta dos grãos e a podridão comum da raiz. O controle deste fungo é dificultado pelo fato do mesmo apresentar uma ampla variabilidade morfológica, fisiológica e genética. Assim sendo, os objetivos deste trabalho foram estudar a variabilidade fisiológica, genética e virulência de isolados de B. sorokiniana. Foram utilizados 35 isolados de B. sorokiniana e um isolado de B. orizae, provenientes de diferentes regiões geográficas do Brasil e de outros países. Inicialmente foi realizado o agrupamento dos isolados, conforme as características morfológicas e a medida da taxa de crescimento dos mesmos, separando-os em grupos morfológicos. Os isolados foram avaliados quanto à atividade enzimática em meio sólido, a virulência em sementes e plântulas de trigo e perfil de proteínas totais em gel SDS-PAGE. Com os resultados obtidos, cinco grupos morfológicos foram formados, com diferenças na coloração micelial e crescimento. Foram encontradas variações entre os isolados quanto à atividade enzimática, sendo a esterase a enzima que apresentou os mais altos índices de atividade. Os resultados do ensaio de virulência mostraram diferenças na porcentagem de sementes e plântulas infectadas, entre isolados da mesma região geográfica e grupo morfológico. O perfil de proteínas totais apresentou uma variação no número e intensidade das bandas no gel, onde algumas destas podem ser características da espécie. Também foi avaliada a incompatibilidade vegetativa entre os isolados, a influência de diferentes meios de cultivo sobre a incompatibilidade e a análise eletroforética de proteínas totais dos isolados, quando crescidos isoladamente e em reações de incompatibilidade e compatibilidade. Dos 31 cruzamentos de incompatibilidade realizados, 18 mostraram-se totalmente incompatíveis e essas reações apresentaram alterações nos diferentes meios de cultivo utilizados, evidenciando a influência do substrato nesta reação. Alguns isolados quando crescidos em condição de pareamento mostraram bandas mais intensas na eletroforese, sugerindo que algumas proteínas poderiam ser expressas em níveis mais elevados durante o co-cultivo.

Bipolaris sorokiniana is a phytopathogenic fungus that causes diseases in cereal crops, such as leaf spot disease, black point of the grain and common root rot. Because of its high morphological, physiological and genetic variability, the fungus control is a difficult task. The aim of this work was to study the physiological and genetic variability and the virulence of B. sorokiniana isolates. For this, 35 B. sorokiniana and one B. orizae isolates were used, proceeding from different geographic regions in Brazil and other countries. Initially, the isolates were evaluated for their morphological variability, considering mycelia color, sector formation, and growth rate. With this result the isolates were grouped by their morphologic characteristics. Extra-cellular enzymatic activity was analyzed in solid medium for all isolates, pathogenicity in wheat seeds and seedlings and analysis of total proteins by SDS-PAGE was done. Five morphological groups were formed with the results obtained with the morphological and growth characteristics. Variations among the isolates were found for enzymatic activity, and esterase was the enzyme that presented highest activity indices. The results obtained from infection of seeds and seedlings showed that isolates from the same geographic region and morphologic group had different degrees of virulence. The total protein profile presented by the isolates showed a variation in the bands number and intensity, where some of them can be characteristic of the specie. The vegetative incompatibility between the isolates was evaluated and the influences that different media culture in this reaction. The total proteins profile of the isolates was analyzed when the isolates were cultivated separately and in compatibility and incompatibility reactions. Thirty one crossings were realized and 18 out of them showed vegetative incompatibility, and theses reactions had presented alterations with different media culture. This result strongly suggests the influence of the substratum in this reaction. The isolates when pareated shown more intense protein bands in SDS-PAGE, suggesting that some proteins could be expressed in higher levels during co culture of the fungus.