Clonostachys chloroleuca e seus metabólitos secundários: controle de doenças foliares, otimização de cultivo e formulação

Abstract

Espécies de Clonostachys são micoparasitas comumente encontradas como saprófitas ou endófitos. Clonostachys rosea é a espécie mais bem investigada desse gênero, e utilizada como agente de biocontrole em formulações comerciais. O gênero contém cerca de 70 espécies, algumas com atividade antagonista semelhante ou superior a C. rosea e com potencial uso no biocontrole de doenças de plantas, como a espécie C. chloroleuca. Durante o micoparasitismo, Clonostachys produz enzimas hidrolíticas que causam a desestruturação da parede celular dos fungos alvo e metabólitos secundários com atividade antifúngica. Nesta tese, foram desenvolvidos dois estudos usando um isolado de C. chloroleuca com objetivo de avaliar a sua eficácia no controle de doenças foliares em tomate e batata, e investigar o papel dos metabólitos secundários bioativos no mecanismo de controle, sob condições controladas. No primeiro estudo, o uso da suspensão de conídios foi eficaz no controle de oídio e pinta preta do tomateiro. A utilização do extrato orgânico no controle da pinta preta também resultou em eficácia de controle acima de 90%, semelhante ao fungicida químico. Análises químicas dos componentes presentes na suspensão de conídios e no extrato orgânico evidenciaram a predominância de peptaibols, permitindo correlacionar a presença destes metabólitos ao efeito de controle. No segundo estudo, experimentos envolvendo modificações nas condições de cultivo de C. chloroleuca em substrato sólido resultaram em um aumento de 10 vezes na produção de conídios e de 2 vezes no efeito antifúngico do extrato orgânico, em ensaios de inibição contra Alternaria linariae. Duas formulações estáveis, do tipo suspensão concentrada, foram compostas com o extrato orgânico do isolado, com ou sem a adição de conídios. Em um ensaio de campo, o uso das formulações resultou em uma redução significativa da severidade da pinta preta da batata, com eficácia média de controle de 54%, similar ao controle com fungicida. Os resultados obtidos nesta tese evidenciam o papel da produção e liberação de metabólitos secundários no antagonismo de C. chloroleuca frente a outros fungos e sugerem a utilização de extratos orgânicos ricos em metabólitos secundários como uma estratégia promissora para o controle de doenças foliares.

Palavras-chave: Antibiose. Biocontrole. Suspensão de conídios. Extrato orgânico.

Species of Clonostachys are mycoparasites commonly found as saprophytes or endophytes. Clonostachys rosea is the most studied species of this genus, and it is used as a biocontrol agent in commercial formulations. The genus contains around 70 species, some with antagonistic activity similar to or greater than C. rosea and with potential use in the biocontrol of plant diseases, such as the species C. chloroleuca. During mycoparasitism, Clonostachys produces hydrolytic enzymes that cause the disruption of the cell wall of target fungi and secondary metabolites with antifungal activity. In this thesis, two studies were developed using an isolate of C. chloroleuca with the objective of evaluating its effectiveness in controlling foliar diseases in tomatoes and potatoes, and investigating the role of bioactive secondary metabolites in the control mechanism, under controlled conditions. In the first study, the use of conidial suspension was effective in controlling powdery mildew and early blight on tomato plants. The use of the organic extract of the fungus for controlling early blight also resulted in control efficacy above 90%, similar to chemical fungicide. Chemical analysis of the components present in the conidia suspension and in the organic extract showed the predominance of peptaibols, allowing the correlation of these metabolites to the disease control effect. In the second study, experiments involving modifications in the cultivation conditions of C. chloroleuca on solid substrate resulted in a 10-fold increase in the production of conidia and a 2-fold increase in the antifungal activity of the organic extract against Alternaria linariae. Two stable formulations, of the concentrated suspension type, were composed with the organic extract of the isolate, with or without the addition of conidia. In a field trial, the use of the formulations resulted in a significant reduction in the severity of potato early blight, with an average control efficacy of 54%, similar to fungicide control. The results obtained in this thesis highlight the role of the production and release of secondary metabolites in the antagonism of C. chloroleuca against other fungi and suggest the use of organic extracts rich in secondary metabolites as a promising strategy for controlling foliar diseases.

Keywords: Antibiosis. Biocontrol. Conidial suspension. Organic extract.