Biodiversidad de ecotipos y rangos de agresividad de Moniliophthora perniciosa, en Theobroma cacao L. nacional del Litoral Ecuatoriano

Javier Andrés  Auhing Arcos; Ángel Virgilio  Cedeño Moreira; Silvia  Saucedo Aguiar; Luis Fernando  Vera Benites; Cristhian John  Macías Holguín; Hayron Fabricio  Canchignia Martínez

doi:10.17268/sci.agropecu.2021.064

Autores

Javier Andrés Auhing Arcos Departamento de Biotecnología, Laboratorio de Microbiología Molecular-PGPR. Universidad Técnica Estatal de Quevedo. EC. 120501, Los Ríos. https://orcid.org/0000-0003-4537-7234
Ángel Virgilio Cedeño Moreira Departamento de Biotecnología, Laboratorio de Microbiología Molecular-PGPR. Universidad Té https://orcid.org/0000-0002-6564-5569
Silvia Saucedo Aguiar Departamento de Biotecnología, Laboratorio de Microbiología Molecular-PGPR. Universidad Técnica Estatal de Quevedo. EC. 120501, Los Ríos. https://orcid.org/0000-0002-8707-2175
Luis Fernando Vera Benites Departamento de Biotecnología, Laboratorio de Microbiología Molecular-PGPR. Universidad Técnica Estatal de Quevedo. EC. 120501, Los Ríos. https://orcid.org/0000-0003-4567-1919
Cristhian John Macías Holguín Departamento de Biotecnología, Laboratorio de Microbiología Molecular-PGPR. Universidad Técnica Estatal de Quevedo. EC. 120501, Los Ríos. https://orcid.org/0000-0003-2068-8503
Hayron Fabricio Canchignia Martínez Departamento de Biotecnología, Laboratorio de Microbiología Molecular-PGPR. Universidad Técnica Estatal de Quevedo. EC. 120501, Los Ríos. https://orcid.org/0000-0003-1195-5446

DOI:

https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2021.064

Palavras-chave:

M. perniciosa, Theobroma cacao, basidiosporas, basidiocarpo, ecotipos, escobas axilares

Resumo

El objetivo del trabajo se enfocó en estudiar la biodiversidad de ecotipos y rangos de agresividad de Moniliophthora perniciosa, en Theobroma cacao. Se muestreo material vegetal con presencia del patógeno de 12 plantaciones de T. cacao L Nacional, analizando sus características morfológicas, identificación por PCR y la agresividad de la enfermedad en cacao nacional EET-19. Los basidiocarpos difieren en dimensiones y producción basidiosporas considerando la cepa MpLRBF-105 de mayor Ø de basidiocarpo y descarga de basidiosporas. El contenido de lamélulas estaría adicionando el incremento de basidiosporas en las cepas (MpLRBF105 y MpBOLN107), con dimensiones entre longitudes de (11,58 a 12,01 µm) y ancho (6,23 y 5,95 µm) en las cepas (MpLRBA-101, MpLRVE-102, MpLRMO-103, MpGUBA-104, MpLRBF-105 y MpBOLN-107). La caracterización genética a la región ITS de M. perniciosa mostró variabilidad genética con la formación de tres Sub-grupos, esto corresponde a sus distintas zonas agroecológicas del Litoral Ecuatoriano. El mayor grado de agresividad por infección de M. perniciosa dieron origen formación de escobas cotiledonales con (4 a 11 escobas axilares) por las cepas MpLRBF-105, MpGUBA-104, MpLRMO-103, MpLRVE-102. Con el 68% de inhibición en peso fresco radicular cepa MpGUBA-104 (Balao). Por consiguiente, las condiciones climáticas y la presión al incremento de plantaciones comerciales de T. cacao CCN-51, están generando cambios en la ecología de M. pernciosa.

Referências

Aime, M., & Phillips, M. (2005). The causal agents of witches broom and frosty pod rot of cacao (Chocolate, Theobroma Cacao) form a New Lineage of Marasmiaceae. Mycologia, 97(5), 1012-22.

Allen, R., Bittner, P., Grenville, L., Meitz, J., Rehmany, A., Rose, L., & Beynon. J. (2004). Host-parasite coevolutionary conflict between Arabidopsis and Downy Mildew. Science, 306(5703), 1957-60.

Andebrhan, T. (1988). Rain water as a factor in the dissemination of basidiospores of Crinipellis Perniciosa (Stahel) Singer within cacao trees. In: Proc. 10th Int. Cocao Res. Conf. p 363.

Anzules, V., Borjas, R., Castro, V., & Julca. A. (2018). Caracterización de fincas productoras de cacao (Theobroma cacao L.) en Santo Domingo de Los Tsáchilas, Ecuador. Bosques Latitud Cero, 8(2), 39-50.

De Arruda, M., Ferreira, M., Miller, R., Resende, M., & Felipe. M. (2003). Nuclear and mitochondrial RDNA variability in Crinipellis Perniciosa from different geographic origins and hosts. Mycological Research, 107(1), 25-37.

Artero, A., Silva, J., Albuquerque, P., Bressan, E., Leal, G., Sebbenn, A., Griffith, G., & Figueira. A. (2017). Spatial genetic structure and dispersal of the cacao pathogen Moniliophthora perniciosa in the Brazilian Amazon. Plant Pathology, 66(6), 912-23.

Baker, R., & Crowdy. S. (1944). Studies in the witches’ broom disease of cacao caused by Marasmius perniciosus Stahel. Part II. Field Studies and Control Methods. Tropical Agriculture, Trinidad, No 7. 28 pp.

Baker, R., & Holliday. P. (1956). Witches’ broom disease of cacao (Marasmius perniciosus Stahel). Commonwealth Mycological Institute. Phytopathological No.2, 42 pp.

Felsenstein, J. (1985). Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap. Evolution International journal of organic evolution, 39(4), 783-91.

Fischer, M., & N. Money. (2010). Why mushrooms form gills: Efficiency of the lamellate morphology. Fungal Biology, 114(1), 57-63.

Garces, C. (1946). La escoba de bruja del Cacao. Revista Facultad Nacional de Agronomia, 6(24), 339-69.

González, R., & Rojas. A. (2014). La relevancia evolutiva de los ecotipos. Elementos, 21(95), 49-54.

Gramacho, K., Newman, L., Da Silva, F., Lopes, V., Pires, J., & Pereira. L. (2016). Pathogenic variability of Moniliophthora perniciosa in three agroecological zones of the cacao region of Bahia, Brazil.” Crop Breeding and Applied Biotechnology, 16(1), 7-13.

Gramacho, K., Risterucci, A., Lanaud, C., Lima, L., & Lopes. U. (2007). Characterization of microsatellites in the fungal plant pathogen Crinipellis perniciosa.” Molecular Ecology Notes, 7(1), 153-55.

Griffith, G., & Hedger. J. (1994a). Spatial distribution of mycelia of the Liana (L‐) biotype of the agaric Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer in Tropical Forest.” New Phytologist, 127(2), 243-59.

Griffith, G., & Hedger. J. (1994b). The breeding biology of biotypes of the witches’ broom pathogen of cocoa, Crinipellis perniciosa. Heredity, 72(3), 278-89.

Griffith, G., Nicholson, J., Nenninger, A., Birch, R., & Hedger. J. (2003). Witches’ brooms and frosty pods: two major pathogens of cacao.” New Zealand Journal of Botany, 41(3), 423-35.

Guest, D. (2006). Black Pod: Diverse pathogens with a global impact on cocoa yield. The American Phytopathological Society 2(1):1650-53.

Holliday, P. (1995). Fungus Diseases of Tropical Crops. Dover Publications; Cambridge University Press. 624. pp

Kauserud, H., Colman, J., & Ryvarden. L. (2008). Relationship between basidiospore size, shape and life history characteristics: a comparison of polypores. Fungal Ecology, 1(1), 19-23.

Lana, T., Azevedo, J., Pomella, A., Monteiro, R., Silva, C., & Araújo. W. (2011). Endophytic and pathogenic isolates of the cacao fungal pathogen Moniliophthora perniciosa (Tricholomataceae) are indistinguishable based on genetic and physiological analysis. Genetics and Molecular Research : GMR, 10(1), 326-34.

Lisboa, D., Evans, H., Araújo, V., Elias, S., & Barreto. R. (2020). Moniliophthora perniciosa, the mushroom causing witches’ broom disease of cacao: insights into its taxonomy, ecology and host range in Brazil.” Fungal Biology, 124(12), 983-1003.

Louws, F., Fulbright, D., Stephens, C., & De Bruijn. F. (1994). Specific genomic fingerprints of phytopathogenic Xanthomonas and Pseudomonas pathovars and strains generated with repetitive sequences and PCR. Applied and Environmental Microbiology, 60(7), 2286-95.

Marelli, J., Maximova, S., Gramacho, K., Kang, V., & Guiltinan. M. (2009). Infection biology of Moniliophthora perniciosa on Theobroma cacao and Alternate solanaceous Hosts. Tropical Plant Biology, 2(3), 149-60.

Mares, J., Gramacho, K., Dos Santos, E., Santiago, V., Silva, E., Alvim, F., & Pirovani. C. (2016). Protein profile and protein interaction network of Moniliophthora perniciosa Basidiospores.” BMC Microbiology, 16(1), 1-13.

Maridueña, M., Freire, A., Espinoza, R., Villavicencio, M., Jimenez, M., & Cevallos. J. (2019). Genetic characterization of Moniliophthora perniciosa from Ecuador and in vitro sensitivity to compost tea.” European Journal of Plant Pathology, 154(4), 943-59.

Meinhardt, L., Bellato, C., Rincones, J., Azevedo, R., Cascardo, J., & Pereira. G. (2006). In vitro production of biotrophic-like cultures of Crinipellis perniciosa, the causal agent of witches’ broom disease of Theobroma cacao. Current Microbiology, 52(3), 191-96.

Neto, A., Corrêa, R., Monteiro, W., Luz, E., Gramacho, K., & Lopes. U. (2005). Caracterização de uma população de cacaueiro para mapeamento de genes de resistência à vassoura de bruxa e podridão parda. Fitopatologia Brasileira, 30 (4), 1-9.

Osorio, C., Orozco, C., Lopez, G., & Rivera. F. (2012). Variabilidad genética de Moniliophthora perniciosa (Stahel) en variedades de cacao (Theobroma cacao L.). Acta Agronomica, 61(2), 93-101.

Purdy, L., & Schmidt. R. (1996). Status of cacao witches’ broom: biology, epidemiology, and management. Annual Review of Phytopathology, 34(4), 1-22.

Rocha, H., & Wheeler. B. (1985). Factors influencing the production of basidiocarps and the deposition and germination of basidiospores of Crinipellis perniciosa, the causal fungus of witches’ broom on cocoa (Theobroma cacao). Plant Pathology, 34(3), 319-28.

Santos, F., Pires, J., Lopes, V., de Brito, L., dos Santos Filho, L., Lemos, L., & Gramacho. K. (2017). Mycelial growth, starch degradation ability and aggressiveness of Moniliophthora perniciosa isolates towards cacao. Tropical Plant Pathology, 42(1), 21-27.

Stahel, G. (1915). Marasmius Perniciosus. The Cause of the Krulloten-Disease of Cacao in Suriname. Bulletin Departement van Den Landbouw in Suriname. 33, 1-78.

Stearns, S. (1992). The Evolution of Life Histories. Oxford University Press, London XII. Journal of Evolutionary Biology. 249 pp.

Tamura, K,, Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A., & Kumar. S. 2013. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 6.0. Molecular Biology and Evolution, 30(12), 2725-29.

Teixeira, P., Thomazella, D., & Pereira. G. (2015). Time for chocolate: current understanding and new perspectives on cacao witches’ broom disease research. PLoS Pathogens, 11(10), 1-8.

Wheeler, B., & Mepsted. R. (1988). Pathogenic variability amongst isolates of Crinipellis perniciosa from cocoa (Theobroma Cacao). Plant Pathology, 37(4), 475-88.

White, T., Bruns, T., Lee, S., & Taylor. J. (1990). Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal rna genes for phylogenetics. Academic Press. 315-322 pp.