Molecular and morphological characterization, with inference about recombination, for Alternaria species related to early blight of potato and tomato

Abstract

Alternaria solani sempre foi considerado o agente causal da pinta preta em tomateiro e batateira no Brasil. Entretanto, após o estudo da estrutura genética da população desse patógeno, concluiu-se haver evidências de linhagens clonais associadas às plantas hospedeiras. Dada a possibilidade de ocorrência de mais de uma espécie relacionada à pinta preta em batateira e tomateiro no Brasil, conduziram-se estudos para identificar estes patógenos, com base em morfologia e dados moleculares. De amostras coletadas nas principais regiões produtoras do Brasil, A. tomatophila e A. cretica foram identificadas nas amostras provenientes de tomateiro, A grandis foi identificada em todas as amostras de batateira, enquanto A. solani não ocorreu em nenhuma amostra. Filogeneticamente, as espécies dentro de cada hospedeiro são muito próximas e análises de máxima parcimônia, máxima verossimilhança e neighbor-joining não permitiram a sua separação. Entretanto, A. solani e A. grandis são distinguíveis de A. tomatophila e A. cretica. Em vista da filogenia das espécies de Alternaria, conduziram-se trabalhos para verificar evidências de recombinação inter e intraespecífica. A formação de barreira de incompatibilidade entre indivíduos tipo selvagem ocorreu em apenas 21% dos pareamentos, predominantemente entre isolados de A. tomatophila e A. grandis. Com a utilização de mutantes nit foi possível demonstrar o fenômeno de heterocariose entre indivíduos de uma mesma espécie, o que possibilita alta variabilidade genética. Com base no marcador AFLP, comprovou-se alta variabilidade genética (Hd=0,94) entre isolados de Alternaria spp. Genes de mating type foram amplificados e sua distribuição e frequência na população foram determinadas. Os dois idiomorfos (MAT1-1 e MAT1-2) estão amplamente distribuídos no Brasil. Frequências similares dos dois idiomorfos foram encontradas na população de A. grandis. Utilizaram-se sequências dos genes Alt a 1, Gpd, MAT1-2 para análise filogenética com o objetivo de verificar a ocorrência de híbridos. Dois possíveis híbridos (AS012 e AS248) foram identificados na população de A. grandis. Estudou-se, ainda, o relacionamento de 12 espécies de Alternaria provenientes de solanáceas utilizando seqüências dos genes Alt a 1, Gpd e EF. Grupos foram formados e as espécies de tomateiro e de batateira formaram clados distintos. Dados de características morfológicas e de sequências foram empregados para verificar se espécies morfológicas correspondem a espécies filogenéticas. Valores positivos de suporte de Bremer ocorreram somente nos nós que separam A. crassa A. capsici e A. grandis A solani. Concluiu-se que mais de uma espécie de Alternaria é responsável pela doença no Brasil. Há fortes evidências de recombinação na população de A. grandis, a qual é prevalente em epidemias de pinta preta em batata.