Molecular phylogeny and population genetics of Microcyclus ulei, causal agent of the South American leaf blight of Hevea brasiliensis

Abstract

O mal das folhas da seringueira, doença causada pelo fungo Microcyclus ulei, impediu o desenvolvimento de Hevea spp. em áreas de monoculturas na região amazônica e, consequentemente, acarretou perdas na produção de borracha natural em sistemas agrícolas na América Tropical. O uso de clones de seringueira com resistência parcial ao mal das folhas é a melhor opção para o manejo da doença. Embora o mal das folhas seja conhecido desde o início do século 20, aspectos básicos da classificação filogenética e da estrutura genética da população do patógeno são desconhecidos. Quatro regiões genômicas (LSU rRNA, mtSSU, MCM7 e ITS) foram usadas em estudos de reconstrução filogenética que suportam a classificação de M. ulei na família Mycosphaerellaceae s. str., ordem Capnodiales, em Ascomycota, proximamente relacionado às espécies de Mycosphaerella. Da mesma forma o seu anamorfo Fusicladium heveae é melhor acomodado em Pseudocercospora s. str. A partir desta perspectiva evolutiva, propomos um modelo de ciclo de vida que inicia com espermogônias em folhas próximas à maturidade levando a ascósporos maduros em pseudotécios dentro dos estromas. A variabilidade genética do patógeno em plantações comerciais de seringueiras foi analisada em grande e pequena escalas, utilizando 17 locos microssatélites. Quinze populações locais da Amazônia e de regiões produtoras no Brasil foram analisadas em larga escala. Constatou-se alta diversidade gênica e associação aleatória de alelos. Algumas populações geograficamente distantes foram geneticamente relacionadas. Isolamento por distância foi evidente apenas para as populações da região amazônica. Os padrões espaciais da variação genética de M. ulei são o resultado de fluxo gênico, provavelmente, afetado por fatores antrópicos e deriva genética por falha de conectividade entre os seringais. O estudo em pequena escala foi feito para caracterizar a variabilidade intraespecífica da população do patógeno a partir de isolados coletados de clones de seringueira suscetíveis e resistentes. A análise bayesiana de agrupamento revelou agrupamento de isolados de acordo com o nível de resistência sugerindo que seleção desempenha um papel importante na evolução do M. ulei. Além disso, houve diferenciação genética elevada entre populações simpátricas do patógeno em hospedeiros suscetíveis e parcialmente resistentes. A especificidade a hospedeiros parece atuar como barreira eficiente ao fluxo gênico.