http://repositorio.unb.br/handle/10482/51155
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AlexandraMartinsCosta_TESE.pdf | 2,93 MB | Adobe PDF | View/Open |
Title: | Comunidades fúngicas na filosfera de espécies lenhosas do Cerrado : efeitos da adição de nutrientes ao solo |
Authors: | Costa, Alexandra Martins |
Orientador(es):: | Bustamante, Mercedes Maria da Cunha |
Coorientador(es):: | Espindola, Laila Salmen |
Assunto:: | Fungos epifíticos Microbioma Metabólitos secundários Antifúngicos Savana tropical Cerrado Eutrofização Fertilizantes |
Issue Date: | 10-Dec-2024 |
Data de defesa:: | 2-Feb-2024 |
Citation: | COSTA, Alexandra Martins. Comunidades fúngicas na filosfera de espécies lenhosas do Cerrado: efeitos da adição de nutrientes ao solo. 2024. 175 f., il. Tese (Doutorado em Ecologia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024. |
Abstract: | Os fungos presentes na filosfera são importantes na produção de metabólitos, na aquisição de nutrientes e na proteção de seus hospedeiros contra patógenos. Compreender como a produção de metabólitos de uma espécie é modificada em função das alterações edáficas e também em função da comunidade microbiana associada, é importante para esclarecer como as interações ocorrem em sistemas naturais e quais as possíveis consequências que mudanças antrópicas (como maior deposição de nutrientes ao solo) podem trazer para a interação microrganismoplanta. Assim, o objetivo da tese é compreender como a adição de nutrientes no solo interfere na comunidade filosférica e suas consequências na produção de metabólitos produzidos por plantas típicas do Cerrado e efeitos em potenciais extratos de uso antifúngico. O trabalho foi realizado em uma área de cerrado sensu stricto, onde é conduzido um experimento de fertilização do solo desde 1998 na Reserva Ecológica do IBGE. Os tratamentos experimentais incluem adição de nitrogênio (N), fósforo (P), nitrogênio + fósforo (NP) e calagem (Ca). Duas espécies lenhosas comuns do Cerrado foram avaliadas Styrax ferrugineus e Ouratea hexasperma. No capítulo 1 foi feita a descrição da comunidade fúngica para todos os tratamentos de ambas as espécies através do sequenciamento do eDNA da filosfera. No capítulo 2 foi realizada uma análise metabolômica das folhas de S. ferrugineus e realizada uma correlação entre os íons encontrados e os fungos que habitam a filosfera. Finalmente, no capítulo 3, os extratos das folhas de S. ferrugineus foram testados em ensaios biológicos contra 4 gêneros de fungos fitopatogênicos (Botrytis, Colletotrichum, Corynespora e Fusarium) de importância econômica para agricultura. Os resultados revelam a predominância do filo Ascomycota na filosfera de ambas as espécies, independente do tratamento, e uma maior abundância das classes Dothideomycetes, Eurotiomycetes e Sordariomycetes. As análises de beta diversidade de S. ferrugineus indicam uma mudança significativa na comunidade filosférica. Tais mudanças não foram relacionadas com o conteúdo elementar das folhas e parecem estar mais relacionadas com as alterações anatômicas que os tratamentos de adição de nutrientes promoveram. A metabolômica foliar de S. ferrugineus não foi fortemente afetada pelos tratamentos, com apenas 3,8% dos íons detectados variando significativamente. Há uma relação entre os íons detectados e as diferentes ordens de fungos filosféricos, com correlações significativas em relação às classes de fungos mais diversas. Esses resultados são um primeiro indicativo de que as interações das espécies que permanecem no sistema após a eutrofização do solo também são afetadas e podem ter um impacto significativo na dinâmica entre as espécies. Os extratos das folhas de S. ferrugineus apresentaram uma potencial ação antifúngica contra Botrytis, com uma inibição > 40% nos extratos dos tratamentos fertilizados. Portanto a adição de nutrientes nos solos do Cerrado impactam não só as espécies que permanecem no sistema, mas também as interações que estas estabelecem, podendo ter consequências a longo prazo na comunidade local e suas funções ecossistêmicas. |
Abstract: | Fungi found in the phyllosphere play a crucial role in producing metabolites, acquiring nutrients, and protecting their hosts against pathogens. Understanding how soil changes and associated microbial communities modify the production of metabolites in a species is crucial for clarifying natural system interactions and the potential consequences of anthropogenic changes, such as increased nutrient deposition, on microorganism-plant interactions. Thus, the objective of this work is to understand how the addition of nutrients to the soil interferes with the phyllosphere community and its consequences on the production of metabolites produced by typical Cerrado plants and effects on potential antifungal extracts. This work was carried out in an area of cerrado sensu stricto, where a soil fertilization experiment has been carried out since 1998 at the IBGE Ecological Reserve. Experimental treatments include addition of nitrogen (N), phosphorus (P), nitrogen + phosphorus (NP) and liming (Ca). Two common woody species from the Cerrado were evaluated: Styrax ferrugineus and Ouratea hexasperma. In chapter 1, the fungal community was described for all treatments of both species through phyllosphere eDNA sequencing. In chapter 2, a metabolomic analysis of the leaves of S. ferrugineus was carried out and a correlation was made between the ions found and the fungi that inhabit the phyllosphere. Finally, in chapter 3, extracts from S. ferrugineus leaves were tested in biological assays against 4 genera of phytopathogenic fungi (Botrytis, Colletotrichum, Corynespora and Fusarium) of economic importance for agriculture. The results reveal the predominance of the phylum Ascomycota in the phyllosphere of both species, regardless of treatments, and a greater abundance of the classes Dothideomycetes, Eurotiomycetes and Sordariomycetes. Beta diversity analyses of S. ferrugineus indicate a significant change in the phyllosphere communities. Such changes were not related to the elemental content of the leaves and seem to be more related to the anatomical changes that the nutrient addition treatments promoted. Metabolomics leaves of S. ferrugineus were not strongly affected by treatments, with only 3.8% of detected ions varying significantly. There is a relationship between the detected ions and the different orders of phyllosphere fungi, with significant correlations in relation to the most diverse classes of fungi. These results are a first indication that the interactions of species that remain in the system after soil eutrophication are also affected and can have a significant impact on the dynamics between species. Extracts from S. ferrugineus leaves showed potential antifungal action on Botrytis, with an inhibition of > 40% in the extracts from fertilised treatments. Therefore, the addition of nutrients to Cerrado soils impacts not only the species that remain in the system, but also the interactions they establish, which can have long-term consequences for the local community and its ecosystem functions. |
metadata.dc.description.unidade: | Instituto de Ciências Biológicas (IB) |
Description: | Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2024. |
metadata.dc.description.ppg: | Programa de Pós-Graduação em Ecologia |
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Appears in Collections: | Teses, dissertações e produtos pós-doutorado |
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