Identificação de espécies de Colletotrichum associadas com videiras e atividades antifúngica de monoterpenos sobre Colletotrichum spp. e Saccharomyces cerevisiae - Scariot, Fernando Joel (My University, 2022)
Ripe grape rot is one of the main diseases that occur in vineyards in southern Brazil, however, there is little information about the species of fungi responsible for the disease. Essential oils and their major compounds, monoterpenes, are considered alternatives for the control of fungal diseases, such as the grape ripe rot caused by Colletotrichum species. However, the mode of action of the monoterpenes has yet to be elucidated. The study aimed at the isolation and identification of Colletotrichum species from grapevines with symptoms of grape ripe rot, as well as the evaluation of fungicidal activity and mode of action of monoterpenes on isolates of Colletotrichum and the model yeast Saccharomyces cerevisiae. A total of 61 isolates were isolated from grapes with symptoms of grape ripe rot, the samples were identified by sequencing and phylogenetic analysis of GAPDH, TUB2, LSU, and ITS. Data showed the presence of six Colletotrichum species, C. viniferum (23), C. fructicola (22), C. kahawae (6), C. nymphaeae (7), C. limitticola (1) e C. karstii (2). Highlighting C. limitticola and C. karstii, which by the first time were associated with the grape ripe rot. Then, the fungicidal activity of 20 monoterpenes was evaluated on Colletotrichum isolates and S. cerevisiae. It was observed that the oxygenated monoterpenes showed greater antifungal activity compared to the other groups. Citral and geraniol monoterpenes showed the highest activity on Colletotrichum and S. cerevisiae. The mode of action of these monoterpenes on Colletotrichum was associated with a loss of cell membrane integrity, intracellular reactive oxygen species accumulation, although without evidence of loss of mitochondrial membrane potential. In addition, in S. cerevisiae was observed that citral and geraniol treatments caused loss of cell membrane and cell wall integrity, intracellular reactive oxygen species accumulation, and metacaspase-dependent apoptosis evidence, in which the Δyca1 mutant showed greater resistance to both monoterpenes. This study contributes to a better understanding of Colletotrichum species associated with grape ripe rot, moreover, shows alternatives for this fungus control through monoterpenes utilization.
A podridão da uva madura é uma das principais doenças que ocorrem nos vinhedos do sul do Brasil, entretanto, existe pouca informação sobre as espécies de fungos responsáveis pela doença. Os óleos essenciais e seus compostos majoritários, os monoterpenos, são considerados alternativas para o controle de doenças fúngicas, como a podridão da uva madura causada por espécies de Colletotrichum. Entretanto, o modo de ação desses compostos ainda precisa ser elucidado. O trabalho teve como objetivo o isolamento e identificação de espécies de Colletotrichum oriundas de videiras com sintomas de podridão da uva madura, assim como a avaliação da atividade fungicida e determinação do modo de ação de monoterpenos sobre os isolados de Colletotrichum e a levedura modelo Saccharomyces cerevisiae. Um total de 61 isolados foram obtidos a partir de uvas com sintomas de podridão da uva madura, os isolados foram identificados por sequenciamento e análise filogenética de GAPDH, TUB2, LSU e ITS. Os dados mostraram a presença de seis espécies de Colletotrichum, C. viniferum (23), C. fructicola (22), C. kahawae (6), C. nymphaeae (7), C. limitticola (1) e C. karstii (2). Com destaque para C. limitticola e C. karstii que pela primeira vez foram associados com a podridão da uva madura. Então, a atividade fungicida de 20 monoterpenos foi testada sobre isolados de Colletotrichum e sobre S. cerevisiae. Observou-se que os monoterpenos oxigenados apresentaram maior atividade antifúngica em comparação com os outros grupos. Os monoterpenos citral e geraniol apresentaram as maiores atividade sobre Colletotrichum e S. cerevisiae. O modo de ação destes monoterpenos em Colletotrichum foi associado com perda da integridade da membrana celular, acúmulo intracelular de espécies reativas de oxigênio, embora sem evidências de perda do potencial da membrana mitocondrial. Complementarmente, em S. cerevisiae foi observado que o tratamento com citral e geraniol causou perda na integridade da membrana e parede celular, acumulo de espécies reativas de oxigênio, e evidências de apoptose metacaspase dependente, em que o mutante Δyca1 apresentou maior resistência a ambos monoterpenos. Esse estudo contribui para uma melhor compreensão das espécies de Colletotrichum associadas com a podridão da uva madura em videiras, além disso, apresenta alternativas para o controle desse fungo através da utilização de monoterpenos.
Keywords: Colletotrichum; Fungos fitopatogênicos; Videira - Controle biológico; Uva - Cultivo; Phytopathogenic fungi; Vine - Biological control; Grapes - Cultivation