Isolamento e identificação de fungos endofíticos de manguezais da Ilha de Santa Catarina

Abstract

O ecossistema do manguezal desempenha papel fundamental na conservação da biodiversidade de plantas, animais e microrganismos que exercem funções essenciais nos ciclos da matéria (carbono, nitrogênio e fósforo). A diversidade genética de fungos endofíticos, isolados de mangue, tem sido pouco explorada, principalmente no estado de Santa Catarina (SC) e a ação antrópica tem impactado negativamente esses ecossistemas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a biodiversidade de fungos endofíticos de Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Rhizophora mangle e Spartina alterniflora de dois manguezais da Ilha de Santa Catarina: um impactado pela ação antrópica (Mangue do Itacorubi) e outro preservado em uma Estação Ecológica (Mangue de Ratones). As coletas foram realizadas entre janeiro de 2020 a maio de 2021. Realizou-se o isolamento de fungos endofíticos a partir de folhas, caules e raízes das respectivas plantas de manguezais em quatro meios de cultura convencionais (Batata Dextrose Ágar- BDA e Ágar Sabouraud com e sem água do mar). Os isolados foram identificados e agrupados em morfogrupos por meio de características morfológicas e posteriormente um representante de cada morfogrupo foi identificado molecularmente por meio do sequenciamento da região ITS1. Os dados do isolamento foram transformados e a análise de variância foi realizada para os fatores de espécie vegetal, partes da planta e local de isolamento a partir dos dados de frequência fúngica endofítica. Foram obtidos 373 isolados a partir de fragmentos dos materiais vegetais coletados, dos quais, 96 e 277 isolados foram obtidos do mangue do Itacorubi e de Ratones, respectivamente, com diferença significativa para a frequência fúngica entre eles (p< 0,01). A características macro e micromorfológicas dos 373 isolados permitiram identificar 364 isolados fúngicos. A identificação molecular mostrou que a comunidade fúngica endofítica associada às plantas de manguezais da Ilha de Santa Catarina é composta por pelo menos 20 gêneros diferentes: Fusarium, Trichoderma, Colletotrichum, Penicillium, Cladosporium, Bjerkandera, Aspergillus, Epicoccum/Glonium, Phyllosticta, Curvularia, Arthrinium, Diaporthe/Phomopsis, Pseudogymnoascus, Venturia, Stemphylium, família Xylariaceae, Buergenerula, Neofusicoccum, Phlebia e Scopulariopsis. Quanto a diversidade da comunidade fúngica os dados revelaram que o manguezal não impactado (H?= 2,38) apresentou um maior índice de diversidade de gêneros em comparação ao mangue impactado (H?=2,33). Estes resultados sugerem que a ação antrópica ao redor do manguezal catarinense impactou negativamente na diversidade de fungos endofíticos, reforçando a necessidade de preservação desses locais para manutenção da diversidade e comunidade fúngica presente. Futuramente a identificação dos isolados a nível de espécie, por meio do sequenciamento de marcadores específicos se faz necessária para obter mais dados relacionados a biodiversidade dos mangues estudados.

Abstract: The mangrove ecosystem plays a fundamental role in the conservation of the biodiversity of plants, animals and microorganisms that are essential for materials cycles (carbon, nitrogen and phosphorus). The genetic diversity of endophytic fungi isolated from mangroves has been little explored, especially in Santa Catarina state (SC), and human action has negatively impacted these ecosystems. This study aimed to evaluate the biodiversity of endophytic fungi of Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Rhizophora mangle and Spartina alterniflora from two mangroves on the island of Santa Catarina: one impacted by anthropic action (Mangue do Itacorubi) and the other preserved in an Ecological Station (Mangue de Ratones). Samplings were carried out between January 2020 and May 2021. Endophytic fungi were isolated from leaves, stems and roots in four conventional culture media for the isolation of endophytic fungi from mangroves (Potato Dextrose Agar-BDA and Sabouraud agar with and without seawater). The isolates were identified and grouped into morpho groups through morphological characteristics and further a representative strain of each morpho group was identified through ITS1 sequencing. Isolation data were transformed into endophytic fungal frequency and variance analysis was performed for factors of plant species, parts of the plant and place of isolation. A total of 373 isolates were obtained from harvested the collected plant materials fragments, which 96 and 277 isolates were obtained from the Itacorubi and Ratones mangroves, respectively, with a significant difference in fungal frequency between them (p< 0.01). The macro and micromorphological characteristics of the 373 isolates allowed the identification of 364 fungal isolates and 9 isolates of filamentous bacteria. Molecular identification showed that the endophytic fungal community associated with mangrove plants presented a higher genera index diversity compared to the impacted mangrove (H'= 2.33). These results suggest that anthropic action in/around the Santa Catarina mangrove had a negative impact on endophytic fungi diversity, which reinforces the importance to preserve these environments to maintain fungal community diversity. In the future, strains identification at species level, using specific sequences markers and preserve these isolates is mandatory to obtain more data related to these mangroves? biodiversity.