Etiologia da mancha foliar e resistência genética em Eucalyptus benthamii à Calonectria metrosideri e Calonectria spathulata

Abstract

Resumo: A mancha foliar no eucalipto incitada pelos fungos do gênero Calonectria (anamorfo Cylindrocladium) é, atualmente, uma das principais doenças da cultura que ocasiona lesões nas folhas do hospedeiro. Assim, os objetivos desta pesquisa foram caracterizar a etiologia da mancha foliar em testes de progênies de Eucalyptus benthamii e avaliar o controle genético da doença, a fim de selecionar indivíduos resistentes como suporte para condução de futuros programas de melhoramento genético florestal. O experimento, constituído de 85 progênies e seis testemunhas com sintomas de mancha foliar, foi replicado em três municípios nos estados de Santa Catarina e Paraná, Brasil, e avaliado quanto à resistência à doença utilizando como ferramentas a incidência e severidade da doença aos 10, 16 e 27 meses de idade. Foi utilizada uma escala de avaliação de severidade que variou de zero (sem a doença) a quatro (desfolha até 2/3 da árvore). Caracteres morfológicos e sequências de DNA de duas regiões gênicas: ?-tubulina (TUB) e calmodulina (CAL) foram usados para identificar as espécies fúngicas, indicando as espécies Calonectria metrosideri e Calonectria spathulata como os agentes causais da mancha. Este é o primeiro relato de ambas as espécies em E. benthamii e o primeiro relato de Ca. metrosideri em plantios do gênero Eucalyptus em nível mundial. Os fungos foram reisolados de folhas doentes cumprindo os postulados de Koch, sendo verificado que Ca. spathulata foi mais agressivo que Ca. metrosideri. Os sintomas da doença atingiram todas as árvores e resultaram em mais de 50% de desfolha da copa em árvores com mais de dois anos de idade. Os resultados das análises genéticas demonstraram haver variabilidade genética nas populações. As estimativas de herdabilidade média de progênies (?????? ?? ) variaram de 0,14 a 0,64 nas análises individuais; e na análise conjunta foi de 0,39, o que sugere elevados ganhos genéticos para seleção nos locais. Ocorreram superestimativas de mais de 100% para os ganhos genéticos de seleção ao considerar E. benthamii como espécie alógama quando, de fato, possui sistema reprodutivo misto. A avaliação conjunta revelou correlação genética das progênies de 0,62; valor abaixo do recomendado pela literatura para a formação de uma única zona de melhoramento para os três locais, indicando que a seleção de materiais resistentes à mancha deverá ser realizada para cada local. Pesquisas como esta são de grande relevância ao setor florestal para contornar esse tipo de problema e auxiliar na tomada de decisões. Palavras-chave: Seleção genética; Doença foliar; Eucalyptus, Herdabilidade, Sistema misto de reprodução.

Abstract: Leaf spots in eucalypts, triggered by fungi of the genus Calonectria (anamorph Cylindrocladium), is currently one of the main diseases affecting the crop, causing lesions on the leaves of the host. Thus, the objectives of this research were to characterize leaf spot etiology in progenies of Eucalyptus benthamii, evaluate genetic control of the disease, and identify resistant individuals that could provide the basis for future forest genetic improvement programs. The experiment consisted of 85 progenies and six controls with symptoms of leaf spots, replicated in three municipalities in the states of Santa Catarina and Paraná, Brazil. Progenies were evaluated for resistance to disease based on the incidence and severity of the disease at 10, 16, and 27 months of age. The severity evaluation scale ranged from zero (without the disease) to four (defoliation of up to 2/3 of the tree). Morphological characteristics and DNA sequences from two gene regions, ?-tubulin (TUB) and calmodulin (CAL), identified the causal agents of the leaf spots as the fungal species Calonectria metrosideri and Calonectria spathulata. This is the first report of both species in E. benthamii and the first report of Ca. metrosideri in Eucalyptus plantations worldwide. The fungi were re-isolated from diseased leaves to fulfill the Koch postulates, and Ca. spathulata was identified as more aggressive than Ca. metrosideri. Symptoms of the disease were found in all trees and resulted in more than 50% canopy defoliation in two-year-old trees. The results of the genetic analyses showed genetic variability in the populations. The mean heritability estimates of progenies (?????? ?? ) ranged from 0.14 to 0.64 in individual analyses and 0.39 in the joint analysis, suggesting high genetic gains for selection at each site. In terms of genetic selection gains, overestimates of more than 100% were observed when considering E. benthamii as an allogamous species rather than its actual mixed reproductive system. The joint evaluation revealed a genetic correlation of progenies of 0.62, a value below that recommended in the literature for the formation of a single improvement zone for the three sites. This indicates that the selection of leaf spot resistant genetic material should be performed for each site. Research such as the current study is of great significance to the forestry sector in order to overcome this problem and help inform decision making. Keywords: Genetic selection; leaf disease; Eucalyptus, Heritability, Mixed-mating system.