Informatividade filogenética de marcadores para identificação de espécies de Septoria : estudo de caso em Asteraceae e Ericaceae

Abstract

Septoria é um fungo fitopatogênico que causa manchas foliares em diversas espécies de plantas. Inicialmente, a identificação era baseada em características morfológicas e na especificidade do hospedeiro. No entanto, análises filogenéticas revelaram a presença de espécies crípticas e uma menor especificidade quanto ao hospedeiro. Embora sete regiões genômicas sejam amplamente utilizadas para identificação precisa, não há consenso sobre sua real necessidade, e a falta de padronização entre estudos dificulta a comparação entre isolados, aumentando custos e exigindo mais amostras para análise. Este estudo teve como objetivo identificar novas espécies e hospedeiros de Septoria, além de avaliar o sinal filogenético de sete regiões genômicas para a delimitação de espécies. Os isolados foram obtidos de manchas foliares de cinco espécies de plantas (Acanthospermum hispidum, Conyza canadensis, Crepis japonica, Rhododendron simsii e Vernonia polysphaera) coletadas nos estados do Ceará, Goiás, Pernambuco, Paraná, Rio de Janeiro, Santa Catarina, São Paulo e no Distrito Federal. As regiões genômicas actina (act), calmodulina (cmda), β-tubulina (tub2), espaçador interno transcrito do RNA ribossômico (ITS), fator de elongação 1-alpha (tef1), 28S nrDNA (LSU) e subunidade maior da RNA polymerase II (rpb2) foram sequenciadas para análises multilocus de Máxima Verossimilhança e Inferência Bayesiana, a identificação de espécies foi feita seguindo o critério do reconhecimento de espécies filogenéticas por concordância genealógica (GCPSR). A avaliação da informatividade genética das sete regiões genômicas foi feita utilizando uma abordagem integrada utilizando o PhyDesign e valores de Barcode gap distance e Inter/intra overlap distance. O “Fator de Concordância” foi utilizado para a verificar proporção de regiões genômicas que apoiam consistentemente um clado na comparação entre árvores utilizando todos os genes e a árvore utilizando apenas os genes mais informativos. Entre os 27 isolados obtidos de plantas pertencentes as famílias Asteraceae e Ericaceae, apenas S. crepidis foi encontrada na mesma hospedeira previamente relatada no Brasil. A espécie S. siegesbeckiae foi relatada pela primeira vez em Acanthospermum hispidum (Asteraceae). Adicionalmente, este estudo propõe uma nova espécie associada com Conyza canadensis e a caracterização molecular de S. cf. vernoniae associada com Vernonia polysphaera. A análise de informatividade filogenética indicou que as regiões genômicas tef1, cmda e tub2 são as mais eficazes para a identificação de espécies dentro do gênero Septoria. Além disso, se observa um aumento na concordância dos clados bem suportados quando apenas os genes mais informativos são utilizados. Portanto, o sequenciamento dessas regiões é suficiente para a identificação acurada de espécies, enquanto os demais marcadores devem ser empregados na descrição de novas espécies. Esses resultados reforçam a importância da integração de abordagens morfológicas e moleculares para uma classificação mais precisa e padronizada do gênero.