Diversidade e prospecção de fungos endofíticos de Begonia spp. encontradas na Mata Atlântica

Abstract

Fungos endofíticos vivem no interior dos tecidos das plantas sem causar dano aparente aos seus hospedeiros. É sabido que esses fungos podem estimular as defesas da planta frente a fitopatógenos, através da produção de compostos químicos; sendo uma promissora fonte para a descoberta de novos compostos bioativos. Utilizando método dependente de cultivo, o presente estudo avaliou a diversidade de fungos endofíticos associados à Begonia fischeri, Begonia olsoniae e Begonia venosa encontradas na Mata Atlântica. Adicionalmente, foram realizados bioensaios in vitro com frações acetato dos fungos endofíticos frente aos fitopatógenos Phomopsis sojae e Colletotrichum gloeosporiodes, com o intuito de verificar a produção de compostos bioativos. Das 20 folhas analisadas de cada espécie de planta, um total de 426 fungos endofíticos foi obtido, sendo que 120 foram isolados de B. fischeri, 151 de B. olsoniae e 155 de B. venosa. Após a triagem dos isolados e sequenciamento da região ITS, as sequências foram agrupadas em Unidades Taxonômicas Operacionais (UTOs) e as métricas ecológicas aplicadas a 97% de similaridade. Utilizando tal abordagem, 46 taxa foram identificados, sendo Colletotrichum (51,6% do total de 426 isolados) e Diaporthe (22,5%) os gêneros mais abundantes, seguido por Phyllosticta (3,5%), Neopestalotiopsis (1,8%), Stagonospora (1,8%) e Nigrospora (1,6%) entre os gêneros com menor abundância. A riqueza e a diversidade de fungos foi maior em B. fischeri, quando comparada a B. olsoniae e B. venosa. Além disso, a análise de correspondência sugere que o tipo de hospedeiro pode explicar 24% das diferenças observadas entre as comunidades de endófitos, demonstrando que outras variáveis ecológicas (por exemplo, o local de coleta) também podem explicar a estrutura dessas comunidades. Dos 88 endófitos utilizados nos ensaios, as frações acetato de 26% deles (n= 23) inibiram pelo menos um fitopatógeno. Tais resultados são promissores e indicam que os fungos endofíticos dessas plantas são uma fonte ainda não explorada para a prospecção de compostos antifúngicos.

Endophytic fungi live within plant tissues without causing any apparent disease symptoms. Fungal endophytes may stimulate host defenses towards pathogens through the production of chemical compounds; thus they are a promising source for the discovery of new bioactive compounds. Using culture dependent methods coupled with a polyphasic approach for fungal identification, we evaluated the diversity of endophytic fungi associated with Begonia fischeri, Begonia olsoniae and Begonia venosa found in the Atlantic Rain Forest. In addition, we carried out in vitro bioassays from acetate fractions of the endophytic fungi towards the plant pathogens Phomopsis sojae and Colletotrichum gloeosporiodes, to verify the putative production of bioactive compounds. From 20 leaves analyzed of each species, a total of 426 endophytic fungi were obtained, comprehending 120 from B. fischeri, 151 from B. olsoniae and 155 from B. venosa. After screening the isolates and sequencing the ITS region, the sequences were clustered into Operational Taxonomic Units (OTUs) and ecological metrics applied at 97% similarity. Using this approach, we identified 46 taxa and the prevalent genera were Colletotrichum (51.6% of the total of 426 isolates) and Diaporthe (22.5%), followed by Phyllosticta (3.5%), Neopestalotiopsis (1, 8%), Stagonospora (1.8%) and Nigrospora (1.6%) among the genera found in minor abundance. Richness and diversity of fungi were higher in B. fischeri in comparison to B. olsoniae e B. venosa. Furthermore, correspondence analysis demonstrated that the host plant explains 24% of the observed differences among the endophytic community, suggesting that other environmental variables (e.g., sampling sites) may explain the community structure. From the 88 endophytes evaluated in the inhibition assays, 26% (n = 23) of the acetate fractions showed activity against at least one phytopathogen. These results are promising and indicate that endophytic fungi these plants are an untapped source for prospecting antifungal compounds.