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Tipo: Tese
Título: Genetic structure of Ceratocystis fimbriata populations and spatialtemporal patterns of Ceratocystis wilt
Título(s) alternativo(s): Estrutura genética de populações de Ceratocystis fimbriata e padrão espaço-temporal da murcha-de-ceratocystis
Autor(es): Ferreira, Maria Alves
Primeiro Orientador: Alfenas, Acelino Couto
Primeiro coorientador: Maffia, Luiz Antônio
Segundo coorientador: Jesus Júnior, Waldir Cintra de
Primeiro avaliador: Harrington, Thomas Charles
Segundo avaliador: Guimarães, Lúcio Mauro da Silva
Terceiro avaliador: Zauza, Edival ângelo Valverde
Resumo: Ceratocystis fimbriata is an insect-associated wilt pathogen that causes serious losses on many important crops in Brazil, including Eucalyptus spp. (eucalyptus), Mangifera indica (mango), Ficus carica (fig), Colocasia esculenta (inhame), and Gmelina arborea. It was suspected that some populations of C. fimbriata in Brazil are host-specialized, cryptic species, but mating studies showed that isolates of C. fimbriata from these hosts and sweet potato are interfertile, and progeny from those crosses showed normal segregation for microsatellite markers. We used 15 highly-polymorphic microsatellite markers to compare genetic diversity among 13 populations of C. fimbriata collected from six states in Brazil. The gene diversity values of most eucalyptus and mango populations from Minas Gerais, Bahia, Rio de Janeiro, and São Paulo were similar to putatively-natural populations of C. platani and C. cacaofunesta, two other species in the C. fimbriata complex that are homothallic. Index of association values indicated substantial asexual reproduction or selfing in populations on mango and eucalyptus. Most of these eucalyptus and mango populations were not highly differentiated from each other, there was evidence of gene flow among them, and the populations and genotypes appeared to be related to each other by UPGMA analyses. In contrast, the Gmelina population from Pará and the fig and inhame populations from São Paulo had relatively low levels of diversity and were highly differentiated from each other and all other studied populations, suggesting that they were from different origins and had gone through genetic bottlenecks. Twenty populations of C. fimbriata from clonal plantations of eucalyptus in São Paulo, Bahia and Minas Gerais were examined using six polymorphic microsatellite markers. We identified 79 genotypes among the 177 isolates of C. fimbriata from individual trees in the 20 plantations. The gene and genotypic diversity values of eucalyptus populations (plantations) from Minas Gerais and some populations in Bahia were similar to those expected for natural, soilborne populations. However, some of the other populations showed little or no genetic diversity. Populations of high genetic diversity data were found in plantations that were formerly farmland or forest, suggesting that C. fimbriata was established in the soil before eucalyptus was planted. In contrast, one or only a few genotypes were found in some plantations on previous pastureland (with no woody hosts for C. fimbriata), and these same genotypes were found in nurseries or plantations that were the source for rooted cuttings. São Paulo populations of C. fimbriata were closely related to some of the Bahia populations, and many of the genotypes found in São Paulo were also found in Bahia, often on the same eucalyptus clones. Thus, although eucalyptus strains of C. fimbriata appear to be native to some areas of Minas Gerais and Bahia, the pathogen apparently can be introduced to new areas in infected eucalyptus cuttings from diseased mother plants taken from plantations or hedges in nurseries. The spatial-temporal patterns of Ceratocystis wilt were evaluated in 35 plots of eucalyptus plantations. In the majority of plantations studied, Ceratocystis wilt occurred in clusters. In many of the plantations, it appeared that the eucalyptus trees were infected from soilborne inoculum. However, the distribution of contaminated rooted in the field can influence the spatial partern of the disease.
Abstract: Ceratocystis fimbriata é um patógeno que causa murcha vascular e tem ocasionado perdas em muitas culturas importantes no Brasil, incluindo Eucalyptus spp., Mangifera indica, Ficus carica, Colocasia esculenta e Gmelina arborea. Suspeita-se que algumas populações de C. fimbriata no Brasil sejam espécies crípticas, hospedeiro-especializadas. Foram usados 15 marcadores polimórficos para comparar a diversidade genética entre 13 populações de C. fimbriata coletadas em diferentes espécies hospedeiras, em seis Estados brasileiros. Adicionalmente, foram examinadas 20 populações de C. fimbriata coletadas nos plantios clonais de eucalipto nos Estados de São Paulo (SP), Bahia (BA) e Minas Gerais (MG), usando seis marcadores polimórficos. Também foi avaliado o padrão espacial da doença em 35 parcelas em diferentes plantios clonais de eucalipto, entre estas, quatro áreas de coleta de brotações para enraizamento. Os valores de diversidade gênica da maioria das populações em eucalipo e mangueira dos Estados de MG, BA, Rio de Janeiro (RJ) e SP foram similares aos de populações possivelmente naturais de C. platani e C. cacaofunesta, espécies pertencentes ao complexo C. fimbriata. Valores de índice de associação evidenciaram desequilíbrio de ligações entre as populações do fungo originárias de eucalipto e mangueira. As populações e os genótipos do fungo isolados de eucalipto e mangueira aparentemente estão ligados entre si de acordo com as análises de UPGMA. Em contraste, a população de G. arborea do Pará e F. carica de SP tiveram baixos níveis de diversidade e foram diferentes entre si, e de todas as populações estudadas, sugerindo que elas têm origens diferentes. Algumas populações apresentaram um único genótipo e podem ter sido introduzidas na região por mudas infectadas. Constatou-se, com base nas análises genéticas e de fertilidade, que as populações brasileiras de C. fimbriata pertencem a uma única espécie biológica. Dos 177 isolados analisados em 20 populações do fungo isoladas de plantios clonais de eucalipto em SP, BA e MG, foram identificados 79 genótipos. As diversidades genéticas nas populações de MG e em lgumas da BA foram similares ao esperado para populações nativas do patógeno. Entretanto, algumas das populações apresentaram baixa ou ausência de diversidade genética. Alta diversidade genética foi encontrada nas áreas em que havia pequena propriedade ou floresta do tipo Cerrado antes da cultura do eucalipto, sugerindo que C. fimbriata estava estabelecido no solo antes do plantio dessa cultura. Assim, strains de C. fimbriata isolados de eucalipto parecem ser nativos de algumas áreas de MG e BA. Em contraste, um ou somente poucos genótipos foram encontrados em áreas em que havia pastagens anteriormente ao eucalipto. Adicionalmente, esses genótipos foram encontrados em viveiros ou áreas de coleta de brotações. As populações de C. fimbriata de SP foram relacionadas a algumas das populações da BA, e muitos genótipos encontrados em SP também foram observados na BA. Desse modo, o patógeno pode ter sido introduzido em novas áreas por meio de mudas contaminadas. O padrão espaçotemporal da murcha-de-ceratocysits foi avaliado em 35 parcelas em plantios de eucalipto. A maioria dos plantios estudados apresentou padrão agregado da doença. Assim, pode-se inferir que os plantios podem ter sido infectados via inóculo do solo. Entretanto, em alguns casos, a distribuição de mudas contaminadas pode ter influenciado o padrão espacial da doença no campo.
Palavras-chave: Ceratocystis fimbriata
Ceratocystis wilt
Genetic structure
Ceratocystis fimbriata
Murcha-de-ceratocystis
Estrutura genética
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::FITOPATOLOGIA
Idioma: eng
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Etiologia; Epidemiologia; Controle
Programa: Doutorado em Fitopatologia
Citação: FERREIRA, Maria Alves. Estrutura genética de populações de Ceratocystis fimbriata e padrão espaço-temporal da murcha-de-ceratocystis. 2009. 119 f. Tese (Doutorado em Etiologia; Epidemiologia; Controle) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2009.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1058
Data do documento: 7-Ago-2009
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