Variabilidade genética de Xanthomonas axonopodis pv. manihotis nas regiões nordeste e centro sul do Brasil

Abstract

A mandioca é uma cultura de extrema importância em regiões tropicais, sendo utilizada na alimentação de cerca de 500 milhões de pessoas. Além do uso direto na alimentação humana, a participação da mandioca na indústria alimentícia tem tido considerável aumento nos últimos anos. A crescente incidência de pragas e doenças tem se tornado uma importante causa da redução de produtividade da cultura no Brasil, e demais regiões produtoras. Dentre as doenças presentes na cultura, a bacteriose causada por Xanthomonas axonopodis pv. manihots (Xam) se destaca como uma séria ameaça à produção em condições favoráveis. O uso de variedades resistentes tem se destacado como o método mais viável de controle da doença. Para a seleção de genótipos resistentes a doenças e o desenvolvimento de programas de melhoramento, um dos pré- requisitos é o conhecimento da variabilidade fenotípica e genotípica de isolados dentro da população do patógeno, associada a diferentes regiões geográficas e sistemas de cultivo. Apesar da importância desta doença para a sustentabilidade da cultura da mandioca, pouco se sabe sobre a variabilidade fenotípica e genotípica de Xam presente nas principais regiões produtoras do Brasil. Para ganhar conhecimento sobre este problema, testamos a hipótese de que os isolados brasileiros apresentam uma alta variabilidade genotípica, através do uso do marcador molecular AFLP. Alto nível de polimorfismo foi encontrado entre os isolados de Xam a partir da amplificação seletiva com os primers EcoRI-A/MseI-G e EcorI-T/MseI-A. Baseado nas análises aplicadas não foi encontrado diferenciação genética entre as populações da BA e MS-PR; no entanto baseado na análise de minimum spanning network observou a estruturação de dois grupos de genótipos multilocus distantes. Alta diversidade genética foi obtida quando estes grupos foram comparados. A diversidade genética encontrada entre os isolados de Xam não correlacionam com a origem geográfica e patogenicidade.

Cassava is an important crop in many tropical regions and it has been used to feed about 500 million people worldwide. However, the increasing incidence of pests and diseases has become a major cause of reduced crop production in all cassava producing countries. Among the main diseases, the bacterial blight caused by Xanthomonas axonopodis pv. manihots (Xam) stands out as one of the most important and limiting factors. The use of resistant varieties, which depends greatly on the knowledge of the pathogen’s phenotypic and genetic diversity, is the most feasible method of controlling this disease. Despite the importance of this disease to the sustainability of cassava, little is known about the phenotypic and genetic diversity of Xam present in the main cassava producing regions of Brazil. To gain knowledge into this issue, we tested the hypothesis that the Brazilian isolates show a high genetic diversity. In order to do this, we carried out AFLP marker analyses of 85 Xam isolates collected from different regions in Brazil (BA, MS, PR). Based on AFLP results, 53 polymorphic bands were found among isolates of Xam. Multilocus analyses showed a total of 26 MLGs (genotypes) among the isolates. Further diversity analyses showed that Brazilian isolates present a high level of diversity (Hexp = 0,567). Surprisingly, this diversity neither correlates with the geographic origin nor with the pathogenicity/virulence characteristic of the isolates. Based on the analysis of the minimum spanning network, two major MLGs groups were observed, indicating the presence of two diverse populations. In conclusion, Xanthomonas axonopodis pv. manihots Brazilian isolates are highly diverse and that this diversity does not relate to their geographic origin.