Taxonomy and Biology of Calonectria in Brazil

Abstract

Species of the genus Calonectria (= Cylindrocladium) are important pathogens in a wide range of host plants, particularly in tropical and subtropical climates. Most of the diseases caused by species of Calonectria are associated mainly with plants of Fabaceae (Acacia spp.), Myrtaceae (Eucalyptus spp.) and Pinaceae (Pinus spp.). Nowadays there are about 76 species of Calonectria that are recognized based mainly on morphology and phylogenetic inference. Taxonomic studies on these fungi have chiefly relied on DNA sequences comparisons of the β- tubulin gene region. However calmodulin (CAL) and translation elongation factor 1- alpha (TEF-1α) gene regions have been shown best resolution for the identification of new species in Calonectria. Based on TEF-1α sequence analysis of 1017 isolates collected from samples of plants and soils in different regions of Brazil, it was demonstrated that Calonectria spp. studied belong to six complexes. Among these C. pteridis, C. brassicae, C. morganii, C. scoparia, and C. naviculata complexes contain 28 new species here described. Calonectria pteridis complex predominates (87%) on eucalypt plantations in Brazil. According to morphological features and multigenic phylogenetic analysis of β-tubulin (TUB2), histone H3 (HIS3), calmodulin (CAL) and the elongation factor (TEF-1α) genes 28 new Calonectria species were described. Moreover, in this study 17 species of eucalypt (Eucalyptus and Corymbia) were evaluated for resistance to calonectria leaf blight (CLB). Eucalyptus aglomerata, E. brassiana, E. saligna, and E. scias were the most resistant and E. tereticornis, E. pilularis, C. maculata, E. grandis, E. dunii, and C. citriodora the most susceptible species.

Espécies do gênero Calonectria (= Cylindrocladium) são importantes patógenos em uma ampla gama de plantas hospedeiras, principalmente em regiões de climas tropical e subtropical. A maioria das doenças causadas por espécies de Calonectria ocorre em plantas das famílias Fabaceae (Acacia spp.), Myrtaceae (Eucalyptus spp.) e Pinaceae (Pinus spp.). Atualmente, 76 espécies de Calonectria são reconhecidas com base, principalmente, em morfologia e inferência filogenética. Estudos filogenéticos com este grupo de fungos foram baseados em sequências do gene β-tubulina (TUB2). Entretanto fragmentos da região gênica calmodulina (CAL) e fator de elongação 1-alpha (TEF-1α) tem apresentado melhor resolução para a identificação de novas espécies em Calonectria. Baseado em análise filogenética de sequências de TEF-1α de 1017 isolados obtidos de amostras de plantas e solo em diferentes regiões do Brasil, demonstrou-se que as espécies de Calonectria estudadas pertencem a seis complexos. Dentre esses, C. pteridis, C. brassicae, C. morganii, C. scoparia e C. naviculata contem espécies novas, sendo que o primeiro (87%) predomina nas plantações de eucalipto no Brasil. De acordo com as análises filogenéticas multigênicas de β-tubulina (TUB), histona H3 (HIS3), calmodulina (CAL) e fator de elongação (TEF-1α) e com características morfológicas foram descritas 28 novas espécies de Calonectria. Além disso, 17 espécies de eucalipto (Eucalyptus e Corymbia) foram avaliadas quanto à resistência à mancha de calonectria. Eucalyptus aglomerata, E. brassiana, E. saligna e E. scias foram as mais resistentes, e as espécies E. tereticornis, E. pilularis, C. maculata, E. grandis, E. dunii e C. citriodora foram as mais suscetíveis.