Microrganismos endofíticos de bagas de Vitis labrusca e produtos biológicos no controle de podridões de cacho de uva

Abstract

Resumo: A podridão da uva madura (Colletotrichum spp.) e a podridão cinzenta (Botrytis cinerea) estão entre as principais podridões de cacho de uva. Medidas culturais aliadas ao controle químico são métodos comumente utilizados para o controle de podridões. Contudo, a pressão de seleção sobre os patógenos exercida por aplicações frequentes de fungicidas, os impactos ao meio ambiente e o período de carência dos produtos são limitantes para o controle. Produtores relatam falhas no controle das podridões. Uma alternativa seria a introdução de agentes de controle biológico (ACBs) como bactérias e leveduras que são endofíticas de bagas de Vitis labrusca. Os endofíticos, ao estabelecerem relações simbióticas com as plantas, tornam-se aliados importantes na bioproteção. O estudo teve como objetivo a prospecção e avaliação de microrganismos endofíticos presentes em bagas de uva da cultivar 'Bordô' (V. labrusca). O primeiro capítulo focou na identificação desses microrganismos e na análise de seu potencial antagônico contra Colletotrichum spp. e Botrytis cinerea. No segundo capítulo, foi analisado o modo de ação dos microrganismos endofíticos pré-selecionados e de produtos biológicos comerciais sobre as estruturas infectivas de três espécies de Colletotrichum (C. nymphaeae, C. siamense e C. viniferum), e o impacto desses ACBs na podridão da uva madura. Inicialmente, foi realizada uma triagem com 52 isolados endofíticos de bagas de V. labrusca, avaliando o efeito destes sobre o crescimento micelial de C. nymphaeae e B. cinerea. Em seguida, três isolados selecionados como antagonistas aos dois patógenos foram identificados por análise molecular, utilizando ITS-rDNA para leveduras e 16S para bactérias. As sequências obtidas foram comparadas com sequências disponíveis no Genbank e no LPSN, seguido das análises filogenéticas. Na segunda parte do trabalho foram comparados os isolados endofíticos e os produtos comerciais quanto à inibição do crescimento micelial de C. nymphaeae, C. siamense e C. viniferum, principais espécies identificadas em coleção brasileira. Esses testes incluíram pareamento de colônias, análise da ação de metabólitos termoestáveis e compostos voláteis antifúngicos. Além disso, foi avaliada a germinação dos conídios dos isolados patogênicos e sua capacidade de formar colônias após contato com os ACBs. Em experimento ex vivo foi avaliado progresso da podridão da uva madura em bagas de uva tratadas com os ACBs antes da inoculação com o patógeno. Os três isolados endofíticos classificados como antagônicos a Colletotrichum spp. e B. cinerea foram identificados como Clavispora asparagi (VA4L), Zygoascus meyerae (VB5B) e Tatumella morbirosei (PA1N). As espécies de Colletotrichum variaram em sensibilidade aos ABCs prospectados e aos padrões de fungicida e biológicos comerciais. Os tratamentos testados tiveram modos de ação variados. Dentre os produtos comerciais, Serenade® e Duravel® foram os mais eficazes na redução do crescimento micelial e da incidência da podridão da uva madura. Duravel® inibiu a viabilidade dos conídios, e Serenade® produziu compostos que inibiram o crescimento dos patógenos. Os isolados endofíticos prospectados reduziram o crescimento micelial e a incidência da doença, com resultados semelhantes ao fungicida clorotalonil. Com os dados deste estudo pode ser afirmado que os ABCs prospectados e produtos biológicos comerciais são promissores para o manejo das podridões da uva em campo e em pós-colheita. Estudos em campo para estabelecer a melhor estratégia de uso são recomendados como continuidade desta pesquisa.

Abstract: Grape ripe rot (Colletotrichum spp.) and gray mould (Botrytis cinerea) are among the main grapevine bunch rots. Cultural measures combined with chemical control are methods commonly used to control rot. However, the selection pressure exerted on the pathogens by frequent applications of fungicides, the impact on the environment and the grace period of the products all limit control. Producers report failures in the control of rots. An alternative would be the introduction of biological control agents (BCAs) such as bacteria and yeasts that are endophytes of Vitis labrusca berries. By establishing symbiotic relationships with plants, endophytes become important allies in bioprotection. The aim of this study was to prospect and evaluate endophytic microorganisms present in 'Bordô' grape berries (V. labrusca). The first chapter focused on identifying these microorganisms and analyzing their antagonistic potential against Colletotrichum spp. and Botrytis cinerea. The second chapter analyzed the mode of action of the pre-selected endophytic microorganisms and commercial biological products on the infective structures of three Colletotrichum species (C. nymphaeae, C. siamense and C. viniferum), and the impact of these ACBs on Grape ripe rot. Initially, 52 endophytic isolates from V. labrusca berries were screened and their effect on the mycelial growth of C. nymphaeae and B. cinerea was evaluated. Next, three isolates selected as antagonists to the two pathogens were identified by molecular analysis, using ITS-rDNA for yeasts and 16S for bacteria. The sequences obtained were compared with sequences available on Genbank and LPSN, followed by phylogenetic analysis. In the second part of the work, endophytic isolates and commercial products were compared in terms of their inhibition of the mycelial growth of C. nymphaeae, C. siamense and C. viniferum, the main species identified in the Brazilian collection. These tests included colony pairing, analysis of the action of thermostable metabolites and antifungal volatile compounds. In addition, the germination of the conidia of the pathogenic isolates and their ability to form colonies after contact with the ACBs were evaluated. In an ex vivo experiment, the progress of grape ripe rot was assessed on grape berries treated with the ACBs before inoculation with the pathogen. The three endophytic isolates classified as antagonistic to Colletotrichum spp. and B. cinerea were identified as Clavispora asparagi (VA4L), Zygoascus meyerae (VB5B) and Tatumella morbirosei (PA1N). Colletotrichum species varied in their sensitivity to the ABCs prospected and to commercial fungicide and biological standards. The treatments tested had different modes of action. Among the commercial products, Serenade® and Duravel® were the most effective in reducing mycelial growth and the incidence of grape ripe rot. Duravel® inhibited the viability of conidia, and Serenade® produced compounds that inhibited the growth of pathogens. The endophytic isolates studied reduced mycelial growth and the incidence of the disease, with similar results to the fungicide chlorothalonil. With the data from this study, it can be stated that the ABCs prospected and commercial biological products are promising for the management of grape rots in the field and post-harvest. Field studies to establish the best use strategy are recommended as a continuation of this research.