Nelson Sidnei Massola Júnior.

Perdas de produção da soja devido a doenças podem impactar diretamente na segurança alimentar, por sua importância global e seus múltiplos usos na alimentação humana e animal. A antracnose é uma doença de etiologia complexa, causada por diversas espécies do gênero Colletotrichum, sendo C. truncatum e C. orchidearum os complexos mais representativos. Enquanto os estudos relacionados a C. truncatum avançaram durante os últimos anos, o entendimento da interação entre soja e espécies do complexo C. orchidearum (C. musicola, C. plurivorum e C. sojae) reveladas recentemente ainda é insipiente. Nossos dados indicam que as quatro espécies de Colletotrichum pertencem a duas linhagens distintas, que não compartilham genes candidatos a efetores identificados anteriormente (2017/09178-8), e que as duas linhagens patogênicas adquiriram a capacidade de infectar soja independentemente, enfatizando a importância da correta identificação das espécies presentes nos campos de soja para o manejo adequado da doença. Assim, esse projeto visa: (i) investigar se a evolução de C. truncatum foi direcionada pelo hospedeiro através de análises de genômica comparativa entre isolados de soja e pimenta, que podem revelar repertórios de genes relacionados à adaptação de fungos a hospedeiros distintos; (ii) identificar marcadores genéticos por estudos de associação genômica ampla (GWAS), que possam ser usados em programas de melhoramento da soja para resistência à antracnose; (iii) e realizar a caracterização molecular e patogênica de uma coleção de isolados de Colletotrichum a fim de esclarecer a diversidade de espécies associadas à antracnose no Brasil. A compreensão da evolução no patossistema irá contribuir para a identificação de genes relacionados à patogenicidade, de espécies de Colletotrichum associadas à doença e para a obtenção de cultivares de soja portando resistências de maior durabilidade à antracnose.

No Brasil, a antracnose era considerada uma doença de final de ciclo da soja. Entretanto, pesquisadores e produtores têm relatado ultimamente seu aparecimento desde as fases iniciais de implantação da cultura na região Centro-Oeste, indicando que o programa de controle químico não tem sido eficiente contra antracnose da soja. A incidência e as perdas devido à doença na soja têm sido negligenciadas, porém seu impacto pode ameaçar a produção do grão, uma vez que a região é responsável por 53% da produção nacional. Para compreender a associação de espécies patogênicas de Colletotrichum à antracnose da soja, este projeto visa: a) esclarecer a direção da transmissão de C. cliviae e C. truncatum entre sementes e plantas de soja; b) desenvolver um ensaio LAMP para a detecção de C. cliviae em soja; c) testar a sensibilidade in vitro de C. cliviae a fungicidas; d) estudar a histologia da infecção e colonização de soja por linhagens de C. cliviae e C. truncatum; e) identificar genes diferencialmente expressos por RNA-seq na interação C. truncatum-soja, em diferentes estágios de desenvolvimento da planta e graus de patogenicidade do fungo; f) acessar a estrutura genética e inferir o modo reprodutivo de populações de C. truncatum na soja usando marcadores SSRs e SNPs; g) sequenciar o genoma completo de um isolado e ressequenciar o genoma de 18 isolados de C. truncatum patogênicos à soja, testando se a variação genômica pode ser correlacionada aos genótipos do hospedeiro ou à localização geográfica de amostragem desses isolados. Conhecendo a direção da transmissão dos patógenos na soja, pode-se indicar se seria recomendado o tratamento das sementes com os fungicidas avaliados. Um teste rápido por LAMP poderia diagnosticar a presença de C. cliviae em sementes e plantas assintomáticas, prevenindo a entrada do patógeno na área de cultivo da soja. Estudos histológicos da infecção de soja por C. cliviae e C. truncatum podem auxiliar a compreender a estratégia de colonização celular recrutada por cada espécie, em cada fase do seu ciclo de vida. A identificação de genes diferencialmente expressos por isolados de C. truncatum com graus de patogenicidade distintos pode indicar quais vias bioquímicas são recrutadas em cada estágio de crescimento da planta hospedeira. A abordagem genômica pode revelar o que faz de C. truncatum um patógeno tão bem sucedido, e indicar genes candidatos envolvidos na patogenicidade, especialização do hospedeiro e resistência a fungicidas, com implicações diretas na capacidade adaptativa do patógeno ao ambiente e, consequentemente, na eficácia e durabiblidade das estratégias de controle da antracnose na soja. Baseado nos eficientes mecanismos de disseminação de C. truncatum a longas distâncias e nos níveis de recombinação previamente relatados, serão testadas as hipóteses de que populações de C. truncatum não são diferenciadas entre os campos de soja, de que o patógeno exibe estrutura genética recombinante e de que a distribuição geográfica atual de C. truncatum reflete a expansão histórica da cultura da soja no Brasil, a partir do Sul em direção às regiões Centro-Oeste e Norte. Um claro entendimento dos fatores responsáveis pela infecção e colonização de C. cliviae e C. truncatum em soja é essencial para desenvolver medidas de controle a longo prazo, visando o manejo da antracnose.

Projeto junto ao CNPq para desenvolvimento de métodos moleculares extremamente sensíveis para detecção de diversos fitopatógenos fúngicos em sementes de soja e de Colletotrichum abscissum em mudas de citros.

Fungos veiculados pelas sementes de soja podem causar sérios prejuízos à cultura pelas doenças que causam, bem como danos diretos às sementes pela redução no poder germinativo, vigor e emergência. A detecção e identificação precisa de fitopatógenos é uma das estratégias mais importantes para iniciar as medidas preventivas ou curativas no controle de doenças de plantas. Para se evitar a introdução e propagação de patógenos em áreas onde ainda não ocorrem, uma atenção especial deve ser tomada na detecção de agentes patogênicos em sementes. Os métodos convencionais mais comumente utilizados para detectar e identificar fungos em sementes são, muitas vezes, demorados, laboriosos e exigem um conhecimento extenso de taxonomia clássica. Métodos moleculares têm sido utilizados para detectar, identificar e quantificar uma longa lista de fungos fitopatogênicos. Em geral, estes métodos são mais rápidos, mais específicos, mais sensíveis e mais precisos, e podem ser realizados e interpretados por pessoas sem conhecimentos taxonômicos especializados. A técnica da reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) é atualmente considerada a mais eficiente para a detecção de fitopatógenos. Além disso, o uso de fluoróforos e sondas diferentes nesta técnica podem permitir qPCR multiplex, capaz de detectar dois ou mais patógenos na mesma reação. Considerando a importância e as implicações da diagnose rápida e bem sucedida de agentes patogênicos em sementes de soja, este estudo tem como objetivo de estabelecer uma metodologia para aumentar a eficiência de detecção dos fungos fitopatogênicos Sclerotinia sclerotiorum, Colletotrichum truncatum, Phomopsis spp. e Corynespora cassiicola encontrados com maior frequência em sementes de soja, bem como monitorar sua ocorrência nas principais regiões produtoras do Brasil por meio de qPCR.

O gênero Colletotrichum é o agente causal de antracnoses em folhas, caules, ramos, frutos e sementes em muitas espécies de plantas, incluindo importantes culturas agrícolas. A acurada identificação de espécies desse gênero é crítica para entender a epidemiologia das antracnoses e desenvolver medidas efetivas de controle. A identificação tradicional de espécies de Colletotrichum, baseada em caracteres morfológicos, tem sido problemática devido à existência de poucos caracteres confiáveis e à plasticidade dos mesmos. Recentes estudos mostraram que maior solidez na classificação de Colletotrichum é obtida quando se utiliza concatenação de diversos métodos de caracterização, a chamada abordagem polifásica. O presente trabalho propõe-se a aplicar a abordagem polifásica em uma população de isolados de Colletotrichum provenientes da cultura da soja, coletados em importantes regiões produtoras do Brasil. Cerca de 90 isolados serão empregados nesse estudo. As caracterizações utilizarão métodos padronizados por trabalho recentemente publicado, permitindo reprodução e comparação com resultados de outros pesquisadores. Serão realizadas caracterizações culturais, morfológicas, patogênicas e moleculares por PCR e filogenia multi-loci. Os resultados permitirão definir acuradamente a etiologia da antracnose da soja no Brasil, revelando se a doença é causada por uma única espécie ou por um complexo de espécies. Além disso, será possível analisar as relações filogenéticas intra e interespecíficas, fazendo inferências sobre a evolução das espécies estudadas. Finalmente, esses resultados poderão mostrar o grau de complexidade existente na etiologia dessa antracnose utilizada como modelo, sugerindo estudos futuros para outras antracnoses importantes em nosso país. O melhor entendimento etiológico dessa antracnose servirá de subsídio para definição de estratégias de controle mais eficientes.

O gênero Colletotrichum é o agente causal de antracnoses em folhas, caules, ramos, frutos e sementes em muitas espécies de plantas, incluindo importantes culturas agrícolas. A acurada identificação de espécies desse gênero é crítica para entender a epidemiologia das antracnoses e desenvolver medidas efetivas de controle. A identificação tradicional de espécies de Colletotrichum, baseada em caracteres morfológicos, tem sido problemática devido à existência de poucos caracteres confiáveis e à plasticidade dos mesmos. Recentes estudos mostraram que maior solidez na classificação de Colletotrichum é obtida quando se utiliza concatenação de diversos métodos de caracterização, a chamada abordagem polifásica. O presente trabalho propõe-se a aplicar a abordagem polifásica em diversas populações de isolados de Colletotrichum provenientes de várias culturas agrícolas importantes para o Brasil, como fruteiras, soja, pimentão e guaraná. Mais de 400 isolados serão empregados nesse estudo. As caracterizações utilizarão métodos padronizados por trabalho recentemente publicado, permitindo reprodução e comparação com resultados de outros pesquisadores. Serão realizadas caracterizações culturais, morfológicas, patogênicas e moleculares por PCR e filogenia multi-loci. Os resultados permitirão definir acuradamente a etiologia das antracnoses estudadas, revelando se são causadas por uma única espécie ou por um complexo de espécies. Além disso, será possível analisar as relações filogenéticas intra e interespecíficas, fazendo inferências sobre a evolução das espécies estudadas. Finalmente, esses resultados poderão mostrar o grau de complexidade existente na etiologia dessas antracnoses utilizadas como modelo, sugerindo estudos futuros para outras antracnoses importantes em nosso país. O melhor entendimento etiológico dessas antracnoses servirá de subsídio para definição de estratégias de controle mais eficientes.

Avaliar o efeito de produtos a base de hormônios vegetais (Stimulate) e fosfito(Phytogard) no controle de doenças em cana de açúcar

O projeto analisará os processos de infecção e colonização de folhas e pétalas de citros por Colletotrichum acutatum, agente causal da Podridão Floral dos Citros. Utilizará, como ferramentas, histologia, estudos ultraestruturais e técnicas de bilogia molecular. Os principais objetivos são: conhecer as relações entre as folhas dos citros e o patógeno; determinar as condições mais favoráveis para ocorrência de infecção nas folhas; verificar quais estruturas são formadas pelo fungo nas folhas e pétalas.
Trat-se de projeto de Pós-doutorado de Sylvia Raquel Gomes de Moraes, supervisionado pelo prof. Nelson Massola

Este projeto aborda vários aspectos da interação entre citros e Colletotrichum acutatum. Estão sendo investigados os efeitos da temperatura e molhamento foliar na formação de apressórios sobre folhas e pétalas de citros, efeito de extratos florais na germinação e sobrevivência dos apressórios formados sobre as folhas.

O projeto visa estudar aspectos etiológicos, epidemiológicos e de controle da Podridão Floral do Citros. O prof. Nelson atua como colaborador, sendo encarregado de analisar, por meios histológicos e ultraestruturais, as relaçoes entre o patógeno e o hospedeiro. Avalia, também, a sobrevivência do patógeno no hospedeiro, sua detecção por meios moleculares e sua especificidade patogênica.

O projeto aborda as interações entre plantas lenosas e Phytophthora. A Technishe Universität München é instituição parceira nesse projeto, representada pelo Prof. W. Osswald. Minha equipe é responsável pelas investigações histológicas de tecidos radiculares de citros atacados por P. nicotianae. Estamos investigando, por meio de microscopia de luz e eletrônica, as reações de genótipos tolerantes e suscetíveis à infecção.
Por meio deste projeto, o Prof. Nelson S. Massola Jr. esteve, em 2007, em Munique, Alemanha, para realizar trienamento em técnicas de coloração de secções, usadas em microscopia de luz.

Visa decifrar a etiologia da antracnose do maracujazeiro no Estado de São Paulo, por meio de ferramentas morfológicas, culturais e moleculares.

Investigou-se, por meio de microscopia eletrônica de varredura, os efeitos da temperatura, duraçào do molhamento e idade dos frutos no eventos de pré-penetração de G. psidii em frutos de goiaba.

Verificar a ocorrência de recombinantes entre os dois patótipos de Alternaria que ocorrem em citros.

Identificar métodos eficientes para inocular plantas cítricas com Erythricium salmonicolor, visando reproduzir sintomas de rubelose

Este projeto investiga os eventos de pré-penetração, penetração e colonização de Colletotrichum gloeosporioides em frutos de goiaba. Utiliza técnicas de microscopia de luz e eletrônica.

Estudos nutricionais, metabólicos, genéticos e ultraestruturais de Pantoea ananas, agente da pinta branca do milho.

Caracterizar o agente causal da mancha foliar do milho, anteriormente descrito como sendo o fungo Phaeosphaeria maidis, por meio de microscopia de luz e eletrônica.

Caracterizar a variabilidade de alternaria alternata f.sp. citri e Erythricium salmonicolor, agentes causais da alternariose e da rubelose, respectivamente. Verificar a reação de espécies e variedades cítricas ao agente causal da rubelose.

Verificar, por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão, as etapas de pré-penetração e penetração de Colletotrichum gloeosporioides em frutos de goiaba. Analisar os efeitos da temperatura, período de molhamento e estádio fenológico dos frutos nestas etapas.

Identificar e caracterizar espécies de Colletotrichum que causam antracnose em solanáceas, por meio de morfologia, aspectos culturais, patogenicidade e métodos moleculares.

Analisar os efeitos citopatológicos em células de alface e cucurbitáceas infectadas com diversas viroses.