Identificação molecular de isolados de Alternaria spp. da batateira e sensibilidade à fungicidas no sul do Brasil

Abstract

Resumo: O gênero Alternaria inclui fungos amplamente distribuídos e frequentemente associados a doenças de plantas, sendo Alternaria solani e Alternaria alternata os principais agentes da pinta preta e da mancha marrom da batata, respectivamente, em nível global. No Brasil, A. grandis tem sido descrito como o principal causador da pinta preta, enquanto informações sobre os agentes associados à mancha marrom ainda são escassas. Este estudo teve como objetivo identificar molecularmente 100 isolados de Alternaria spp. provenientes de batateiras cultivadas no Sul do Brasil e avaliar sua sensibilidade aos fungicidas inibidores da quinona externa (IQes). A identificação molecular foi baseada na amplificação das regiões parciais dos genes TEF, GAPDH e RPB2 por PCR, seguida de sequenciamento e filogenia. Os resultados indicaram que 46 isolados pertencem à espécie A. grandis (seção Porri), enquanto 30 foram identificados como A. alternata e 24 como A. arborescens (seção Alternaria). Este é o primeiro registro de A. arborescens associada à batata no Paraná e em Santa Catarina. Em relação a morfologia, A. alternata e A. arborescens formaram conídios em cadeia, e apresentaram poucas diferenças nas medidas micromorfológicas. Alternaria grandis, por sua vez, produziu conídios individuais, com diferenças significativas em tamanho quando comparada com A. alternata e A. arborescens. No teste de patogenicidade, todos os isolados foram patogênicos, e A. grandis induziu sintomas mais rapidamente. Paralelamente, a sensibilidade desses isolados aos fungicidas IQes foi avaliada por meio da análise da germinação dos conídios e determinação da CE50 após exposição à diferentes concentrações de azoxistrobina, piraclostrobina e picoxistrobina. Para azoxistrobina, 35% dos isolados cresceram em 1 , independentemente da espécie. A concentrações superiores a 100 µg.µL população de A. arborescens apresentou tendência à redução de sensibilidade, enquanto A. grandis apresentou a maior proporção de isolados com CE50 < 1 µg.mL 1 e nenhum acima de 10 µg.mL-1. Em A. alternata, 30% cresceram em concentrações superiores a 10 µg.mL 1 . Para piraclostrobina, A. grandis mostrou maior sensibilidade, enquanto A. alternata e A. arborescens tiveram parte da população com CE50 > 10 µg. mL 1 . Para picoxistrobina, A. grandis foi a mais sensível, com 84% dos isolados apresentando CE50 < 0,5 µg.mL 1 , enquanto A. arborescens demonstrou maior redução de sensibilidade (66,7% dos isolados com CE50 > 10 µg.mL 1 ). Seis isolados de A. alternata provenientes de cultivos orgânicos foram avaliados e, um deles (LEMIDStAaPR22-05), apresentou sensibilidade reduzida aos três fungicidas. Após teste de correlação, os dados não mostraram significância estatística, indicando ausência de resistência cruzada entre os produtos para Alternaria spp. nas condições do estudo. A identificação molecular e a análise da sensibilidade aos IQes são passos fundamentais para o manejo integrado da pinta preta e da mancha marrom, contribuindo para práticas mais sustentáveis na cultura da batata

Abstract: The Alternaria genus includes widely distributed fungi frequently associated with plant diseases, with Alternaria solani and Alternaria alternata being the main causal agents of early blight and brown spot of potato, respectively, on a global scale. In Brazil, A. grandis has been described as the primary cause of early blight, while information regarding the pathogens associated with brown spot remains scarce. This study aimed to molecularly identify 100 isolates of Alternaria spp. from potato plants cultivated in southern Brazil and assess their sensitivity to quinone outside inhibitor (QoI) fungicides. Molecular identification was based on PCR amplification of partial regions of the TEF, GAPDH, and RPB2 genes, followed by sequencing and phylogenetic analysis. The results indicated that 46 isolates belonged to A. grandis (section Porri), while 30 were identified as A. alternata and 24 as A. arborescens (section Alternaria). This is the first report of A. arborescens associated with potatoes in Paraná and Santa Catarina. Regarding morphology, A. alternata and A. arborescens formed conidia in chains and exhibited few differences in micromorphological measurements. A. grandis, in contrast, produced single conidia, with significant size differences compared to A. alternata and A. arborescens. In pathogenicity tests, all isolates were pathogenic, with A. grandis inducing symptoms more rapidly. Additionally, the sensitivity of these isolates to QoI fungicides was evaluated by assessing conidial germination and determining EC50 after exposure to different concentrations of azoxystrobin, pyraclostrobin, and picoxystrobin. For azoxystrobin, 35% of the isolates grew at concentrations above 100 µg.µL-1, regardless of species. A. arborescens showed a trend toward reduced sensitivity, while A. grandis had the highest proportion of isolates with EC50 < 1 µg.mL-1 and none above 10 µg.mL-1. In A. alternata, 30% of the population grew at concentrations above 10 µg.mL-1. For pyraclostrobin, A. grandis showed greater sensitivity, while A. alternata and A. arborescens had a portion of the population with EC50 > 10 µg.mL-1. For picoxystrobin, A. grandis was the most sensitive, with 84% of isolates presenting EC50 < 0.5 µg.mL-1, whereas A. arborescens exhibited the highest level of reduced sensitivity (66.7% of isolates with EC50 > 10 µg.mL 1). Six A. alternata isolates from organic crops were evaluated, with one (LEMIDStAaPR22-05) showing reduced sensitivity to all three fungicides. After correlation tests, the data showed no statistical significance, indicating no evidence of cross-resistance among the fungicides for Alternaria spp. under the conditions of this study. Molecular identification and sensitivity analysis to QoI fungicides are essential steps for the integrated management of early blight and brown spot, contributing to more sustainable potato cultivation practices