Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/20.500.11960/2322
Title: Biodiversidade e hipovirulência de Cryphonectria parasitica na Região do Entre Douro e Minho : implicações para o controlo biológico do cancro do castanheiro
Authors: Moura, Maria Luísa Roldão Marques de
Gouveia, Maria Eugénia Madureira
Martins, Ana Rita Pereira
Keywords: Castanheiro
Cryphonectia Hypovirus 1 (CHV1)
Cryphonectria parasitica
VCtypes
Chestnut tree
Issue Date: 21-Jan-2020
Abstract: O cancro do castanheiro causado por Cryphonectria parasitica, afeta severamente o castanheiro europeu (Castanea sativa) provocando elevados prejuízos em todo o setor da castanha e do castanheiro em Portugal. O controlo desta doença tem sido difícil devido à ausência de tratamentos eficazes. A luta biológica por hipovirulência tem demonstrado bons resultados no tratamento da doença, através da disseminação de Cryphonectia Hypovirus 1 (CHV1), presente nas estirpes hipovirulentas. Contudo, é necessário que se conheça previamente a estrutura populacional de C. parasitica e que se identifiquem os grupos de compatibilidade vegetativa (VCtypes) presentes em cada souto. O objetivo deste trabalho foi isolar e estudar as características biológicas da população de C. parasitica e de possíveis estirpes hipovirulentas, presente em 4 soutos da região do Entre Douro e Minho, localizados em Ponte de Lima, Ponte da Barca e Arcos de Valdevez. O estudo da diversidade e da prevalência das populações de C. parasitica no Minho, e a deteção e identificação do vírus CHV1 será determinante para avaliar a possibilidade de aplicação de estirpes hipovirulentas como meio de luta preferencial contra a doença no Minho. Foi realizada uma amostragem para a recolha de material em cancros virulentos e em cancros curados e avaliado o grau de severidade da doença em 2018 e 2019. Todos os soutos apresentavam sintomas de cancro, mas também se observou a existência de muitos cancros curados. Os soutos mais afetados pela doença foram o de Oleiros (Ponte da Barca) e o de Cepões (Ponte de Lima). O souto de Cendufe (Arcos de Valdevez) apresentava metade das árvores amostradas com cancros curados por hipovirulência natural. Apesar de se terem observado muitos cancros curados, não se conseguiu em laboratório isolar estirpes hipovirulentas e a pesquisa de hipovírus (CHV1) não foi possível. Os isolados virulentos de C. parasitica obtidos foram caracterizados morfologicamente, demonstrando uma grande variabilidade quanto à forma de crescimento e coloração do micélio. A maioria dos isolados apresentava crescimento regular e coloração laranja do micélio. A determinação de VCtypes de C. parasitica dos isolados obtidos, por paramento com cinco isolados europeus de referência (EU01, EU02, EU11, EU12 e EU66) considerados os mais frequentes em Portugal, mostrou a existência dos 5 VCtypes. O VCtype mais representativo nos soutos do Minho estudados em 2018/2019 é o EU11 (48%), seguido do EU01 (11%). EU12, EU02 e EU 66 têm baixa representatividade, respetivamente de 6%, 5% e 3% dos isolados. Contudo, 27% do total dos isolados obtidos não foram incluídos em nenhum dos 5 grupos europeus testados. Depois do paramento entre estes isolados foram detetados pelo menos 12 VCtypes diferentes, o que indica que a diversidade de VCtypes é muito elevada no Minho, o que pode constituir um obstáculo à introdução da hipovirulência como meio de luta biológica para tratamento de cancros. Os soutos de Cendufe e Oleiros apresentam baixa diversidade populacional, sendo que, a maior percentagem dos isolados pertencem ao grupo EU11, 82% e 79% respetivamente. Nos soutos de Castro e Cepões verificou-se uma elevada percentagem de isolados que não foram incluídos em nenhum grupo de compatibilidade em estudo, 54% e 43% respetivamente. Em Castro, o grupo de compatibilidade mais significativo foi o EU01 (20%) e em Cepões foi o grupo EU11 (23%). A caracterização metabólica de isolados virulentos e hipovirulentos C. parasitica usando microplacas Biolog FF permitiu avaliar os perfis metabólicos da utilização de 95 fontes de carbono diferentes. Os resultados mostraram que à exceção do isolado virulento EU01 todos os restantes isolados virulentos apresentaram maior intensidade na utilização de compostos, relativamente aos isolados hipovirulentos. De uma maneira geral, os hidratos de carbono foram os compostos mais utilizados por todas as estirpes. O estudo da estrutura populacional de C. parasitica é fundamental para compreender os fatores que determinaram a sua presença e dispersão, bem como contribuir para tornar a hipovirulência um meio de luta biológica eficaz no controlo da doença noutras regiões. Os resultados obtidos indicam a necessidade de estudos mais aprofundados essenciais para a compreensão dos fatores e mecanismos associados à dispersão natural de hipovírus nos soutos, nas condições de produção do Minho.
Chestnut blight caused by Cryphonectria parasitica severely affects the European chestnut tree (Castanea sativa) causing high damage to the chestnut sector in Portugal. The control of this disease has been difficult due to the absence of effective treatments. The biological control by hypovirulence has shown good results to control the disease through the spread of Cryphonectia Hypovirus 1 (CHV1), present in the hypovirulent strains. However, it is necessary to know the population structure of C. parasitica and to identify the vegetative compatibility groups (VCtypes) present in each grove. The aim of this work was to isolate and study the biological characteristics of the C. parasitica population and possible hypovirulent strains present in 4 chestnut areas of Entre Douro e Minho region, located in Ponte de Lima, Ponte da Barca and Arcos de Valdevez. The study of the diversity and prevalence of C. parasitica populations in Minho, and the detection and identification of the CHV1 virus will be determinant to evaluate the possibility of application of hypovirulent strains as a preferential means of control against chestnut blight in Minho. Sampling was performed in virulent and healed cankers and the severity of the disease was assessed in 2018 and 2019. All groves had virulent cankers symptoms, but there was also many healed cankers. The groves most affected by the disease were Oleiros (Ponte da Barca) and Cepões (Ponte de Lima). The grove of Cendufe (Arcos de Valdevez) had half of the trees with healed cankers by natural hypovirulence. Although many healed cankers were observed, it was not possible in the laboratory to isolate hypovirulent strains and the search for hypoviruses (CHV1) was not possible. The virulent C. parasitica isolates were characterized morphologically, showing a high variability regarding form of growth and coloration of mycelium. Most isolates presented regular growth and orange mycelium coloration. The determination of C. parasitica VCtypes of the isolates obtained by pairing with five European reference isolates (EU01, EU02, EU11, EU12 and EU66) considered the most frequent in Portugal, showed the existence of the 5 VCtypes. The most representative VCtype in the Minho chestnut areas studied in 2018/2019 is EU11 (48%), followed by EU01 (11%). EU12. EU02 and EU 66 have low representativeness respectively of 6%, 5% and 3% of isolates. However, 27% of the total isolates obtained were not included in any of the 5 European groups tested. After cross pairing of these isolates, at least 12 different VCtypes have been detected, which indicates great diversity of VCtypes in Minho and, may constitute an obstacle to the introduction of hypovírus as a biological means of canker treatment. The groves of Cendufe and Oleiros have low population diversity and highest percentage of isolates belongs to the EU11 VCtype, 82% and 79% respectively. In the groves of Castro and Cepões, there was a high percentage of isolates that were not included in any compatibility group under study, 54% and 43% respectively. In Castro, the most significant compatibility group was EU01 (20%) and in Cepões was the EU11 (23%). The metabolic characterization of virulent and hypovirulent C. parasitica isolates using Biolog FF microplates allowed to evaluate the metabolic profiles of the use of 95 different carbon sources. The results showed that with the exception of the virulent isolate EU01 all other virulent isolates presented higher intensity in the use of compounds compared to the hypovirulent isolates. In general, carbohydrates were the most used compounds by all strains. The study of the population structure of C. parasitica is essential to understand the factors that determined its presence and dispersion, as well as contribute to make hypovirulence an effective biological control of the disease in other regions. The results obtained indicate the need for further studies are essential to understanding the factors and mechanisms associated with the natural dispersion of hypoviruses in the chestnut areas under the conditions of Minho production.
Description: Dissertação de mestrado em Agricultura Biológica, apresentada à Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Viana do Castelo
URI: http://hdl.handle.net/20.500.11960/2322
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