Caracterização molecular de isolados de Pratylenchus brachyurus e aspectos do parasitismo em milho e soja

Abstract

RESUMO: Pratylenchus brachyurus é um dos fitonematoides mais disseminados no país, comprometendo a produtividade de diversas culturas, como o milho e a soja. Sua patogenicidade, entretanto, é pouco estudada. Os objetivos deste trabalho foram: i) caracterizar filogeneticamente 14 isolados de P. brachyurus de quatro regiões geográficas do Brasil, baseado em segmentos de expansão D2/D3 do gene 28S e da região 18S-ITS1-5.8S do rDNA; ii) comparar a reprodução in vivo e a patogenicidade de 19 populações de P. brachyurus provenientes de diferentes regiões geográficas do Brasil nas culturas do milho e da soja e, observar possíveis diferenças comportamentais entre as populações; e iii) avaliar a mortalidade e capacidade infectiva de espécimes sobreviventes do nematoide P. brachyurus em solo infestado artificialmente e observar os efeitos da dessecação sobre o nematoide. O sequenciamento das regiões D2/D3-28S e 18S-ITS1-5.8S do rDNA revelaram variação nucleotídica entre os diferentes isolados de P. brachyurus independente da origem geográfica, as quais foram de 2,6% e 8,7%, respectivamente. O estudo filogenético confirmou a variabilidade observada. A região D2/D3-28S não mostrou clara separação dos isolados brasileiros. No entanto, as sequências da região 18S-ITS1-5.8S do rDNA mostraram-se como importante ferramenta na identificação de Pratylenchus spp. Na análise reprodutiva de P. brachyurus, as populações Pb-BJe e Pb-16 do estado de Goiás foram mais agressivas à cultura do milho e da soja, respectivamente. Os experimentos de mortalidade e capacidade infectiva do nematoide sugeriram que, independente da cultura hospedeira, P. brachyurus é capaz de permanecer no solo durante o período da dessecação e infectar as raízes do hospedeiro. O método de inoculação com fragmentos de raízes infectadas apresentou menor mortalidade e maior penetração de indivíduos. Efeitos da dessecação foram observados aos 90 e 120 dias em nematoides anidrobióticos.

ABSTRACT: Pratylenchus brachyurus is one of the most widespread plant-parasitic nematodes in Brazil, jeopardizing the productivity of various crops such as maize and soybean. Pathogenicity, therefore, is scarce. The objectives of this work were: i) to characterize phylogenetically 14 isolates of P. brachyurus from four geographic regions of Brazil, based on based on D2/D3 expansion segments of 28S gene of rDNA and 18S-ITS1-5.8S rDNA regions; ii) to compare the in vivo reproduction and pathogenicity of 19 populations of the P. brachyurus from different regions of Brazil, in maize and soybeans, and observe possible behavioral differences among populations; and iii) to evaluate the mortality and infective capacity of the nematode P. brachyurus in artificially infested soil and the effects of desiccation on the nematode.The sequencing of D3/D2-28S and 18S-ITS1-5.8S rDNA regions revealed nucleotidic variation among different isolates of P. brachyurus independent of geographical origin, which were 2.0% by and 8.7%, respectively. The phylogenetic study confirmed the variability observed. The D2/D3-28S region showed no clear separation of the Brazilian isolates. However, the sequences of 18S-ITS1-5.8S region showed to be an important tool on identification of Pratylenchus spp. In the reproductive analysis of the nematode, the Pb-PBJe and Pb-16 populations of Goiás state were more aggressive on the maize and soybeans, respectively. The analysis of mortality experiments and infective capacity of the nematode suggested that, independently of the host plant, P. brachyurus is able to remain on the soil during the period of desiccation and infect roots of the host. The inoculation method with fragments of infected roots showed lower mortality and higher penetration of individuals. Desiccation effects were observed at 90 and 120 days in nematodes anhydrobiotics.