Estrutura da população e epidemiologia de Moniliophthora roreri no Magdalena Medio Colombiano

Abstract

A Moniliase do cacaueiro, causada pelo fungo Moniliophthora roreri, é uma das doenças mais devastadoras do cacaueiro na região oeste da América do Sul e Central, por exemplo, a região do Vale do Magdalena na Colômbia, considerada o possível centro de origem para á espécie. Para analisar a diversidade genética foram utilizados isolados dos estados de Santander, Antioquia, Tolima e Huila da Colômbia utilizando vinte-três marcadores microssatélites (SSR). No total, 117 genotipos multilocus diferentes se encontraram entre os 120 isolados, cada um representado como um haplotipo único. O índice de associação observado e estandardizado (IA e řd) indicaram que as populações de M. roreri são clonais. Além disso, dada a alta diversidade de haplotipos com desequilíbrio de ligação se sugere que M. roreri poderia ser uma espécie assexual possivelmente com recombinação rara ou parcial devida à parasexualidade. Enquanto a estrutura populacional, três grupos geográficos foram reconhecidos entre os isolados utilizando métodos de agrupamento bayesianos. Resultados similares se obtiveram depois do analises discriminante de componentes principais (DAPC), analise de coordenadas principais (PCA) e a arvore de semelhança com os loci dos microssatélites baseados na distância de Nei. A identificação destes agrupamentos explicasse pela diferenciação geográfica e clones de cacaueiro e variáveis ambientais não contribuem significativamente à diferenciação genéticas entre os grupos. Em relação a epidemiologia da doença foi monitorada a incidência da moniliase no tempo e no espaço em clones com diferente grau de resistência em quatro localidades do Estado de Santander entre Julho de 2013 até Maio de 2015. O modelo linear generalizado se utilizou para analisar o progresso temporal e espacial da Moniliase. A distribuição de Poisson com função de ligação logarítmica se selecionou pela superdispersão dos dados. Uma interação significativa se encontrou entre os clones e localidades sobre os parâmetros epidemiológicos. O clone suscetível SCC 61 apresentou o maior intensidade de doença na maioria das localidades, a exceção de San Vicente onde tive o mais baixo nível. A localidade de San Vicente apresentou a mais baixa intensidade de doença em todos os clones de cacaueiro, quando comparado com as outras localidades. Depois de aplicar o teste de Moran I aos dados de frutos doentes cortados no centro de pesquisa La Suiza, foi evidente a autocorrelação espacial. O estudo da dinâmica demostrou que as epidemias da moniliase variam de acorde com a localidade e o material vegetal e sua localização no campo. As informações obtidas neste trabalho podem ser empregadas para melhorar o manejo da moniliase ao nível regional e as práticas deverão ser ajustadas considerando a variação do microambiente.

Frosty pod rot disease (FPR) on cocoa, caused by Moniliophthora roreri, is one of the most devastating cocoa diseases in the Western Hemisphere, including the Magdalena Valley areas in Colombia, which is considered the possible center of origin for the species. We analyzed the genetic diversity of isolates from the states Santander, Antioquia, Tolima and Huila of Colombia using twenty-three simple sequence repeats (SSR) markers. In total, 117 different multilocus genotypes were found among 120 isolates, each one represented as a unique haplotype. The observed and standardized index of association (IA and řd) indicates that the populations of M. roreri are clonal populations. Furthermore, given the high haplotype diversity with linkage disequilibrium are suggest that M. roreri could be an asexual species possibly undergoing rare recombination or partial recombination due to parasexuality. Three geographical groups were recognized among the isolates using Bayesian clustering methods. Similar results were obtained after discriminant analysis of principal components (DAPC), principal coordinate analysis (PCA) and a neighbor-joining tree from microsatellite loci based on Nei distance. The identified clusters where explained by geographical differentiation and cacao clones and environmental variables did not contribute significantly to the genetic differentiation between groups. Regarding to the disease epidemiology, incidence of Frosty Pod Rot (FPR) disease, caused by Moniliophthora roreri, in time and space on clones with different level of resistance were investigated in four localities of Santander State between July 2013 and May 2015. Generalized linear model was used to analyze the temporal and spatial progress of FPR. Poisson distribution with logarithm link function was chosen because of data overdispersion. A significant interaction was found between clones and localities on epidemics parameters. The susceptible clone SCC61 had the higher levels of disease in the most localities, excepted in San Vicente where it obtained the lower level. The locality in San Vicente had the lower levels of disease in all cacao clones, when compared with the other localities. After applied Moran’s I test to data of cut disease pod in La Suiza Research Center, were evident in spatial autocorrelation. The dynamic study provide that FPR epidemics vary according to location and plant material and its location on the plot. The information obtained in this word could be used to improve the management of FPR at the regional level and the practices will be adjusted to local level considering microenvironmental variation.