Bioprospecção de actinobactérias isoladas do mangue para biocontrole de Corynespora cassiicola

dc.contributor.advisor1Lacava, Paulo Teixeira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8947678349043750
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7166-606X
dc.contributor.authorRibeiro, Iron Amoreli de Figueiredo
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7840887444311409
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0001-7307-0921
dc.date.accessioned2025-05-29T12:13:14Z
dc.date.issued2025-02-18
dc.description.abstractThe soybean productivity faces significant threats, such as target spot caused by the pathogen Corynespora cassiicola. Biological control, through bioprospecting in biomes with high biotechnological potential, such as mangroves, emerges as an alternative for disease management. In this context, actinobacteria from this biome represent a promising group for the development of new biofungicides. In thin study, 92 actinobacteria were isolated from mangrove sediment samples from the Cananéia region, São Paulo, Brazil. The isolates were morphologically selected and evaluated for their in vitro control potential against the phytopathogens Corynespora cassiicola, Colletotrichum truncatum, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani, and Sclerotinia sclerotiorum. Three isolates (MG04, MG26, and MG69) exhibited antifungal activity against all tested phytopathogens and were selected for characterization regarding the production of lytic enzymes (chitinase and β-1,3-glucanase), indole-3-acetic acid (IAA), siderophores, inorganic phosphate solubilization, and their potential for in vivo control of C. cassiicola in soybean, compared to the actinobacterium Streptomyces sp. ACTR8, a reference strain from Agrivalle Brasil’s culture collection. All isolates tested positive to produce lytic enzymes, IAA, and siderophores, but none were positive for phosphate solubilization. Isolates MG04 and MG26 stood out in chitinase production, while none showed outstanding β-1,3-glucanase production. Isolate MG26 also exhibited high IAA production, whereas Streptomyces sp. ACTR8 stood out for siderophore production. In the in vivo target spot control assay, all treatments demonstrated significant control efficiency, except for isolate MG69. Isolates MG04 and MG26 showed target spot control efficiency statistically similar to the commercial biofungicide Twixx-A (Agrivalle). The genome of isolate MG04 was sequenced, assembled, and annotated. Genomic metric analyses demonstrated that the MG04 genome formed a statistically supported clade in the phylogenomic analysis with S. solisilvae HNM0141. The genome mining strategy allowed the identification of gene clusters with compounds previously reported for biological activity against phytopathogens. The development of bioinputs based on Streptomyces solisilvae MG04 requires characterization of the active ingredient, optimization of bioprocesses for spore or metabolite production, formulation development, and agronomic validation under different agricultural conditions. For target spot management, it is essential to evaluate integration with chemical fungicides and potential applications across various crops and agricultural systems.eng
dc.description.resumoA produtividade da cultura da soja é enfrenta ameaças significativas, como a mancha-alvo causada pelo patógeno Corynespora cassiicola. O controle biológico, por meio da bioprospecção em biomas com alto potencial biotecnológico como o mangue, emerge como uma alternativa para o manejo da doença e, nesse sentido, actinobactérias desse bioma representam um grupo promissor para o desenvolvimento de novos biofungicidas. No presente trabalho, 92 actinobactérias foram isoladas de amostras de sedimento do mangue da região de Cananéia, São Paulo, Brasil. Os isolados foram selecionados morfologicamente e avaliou-se seu potencial de controle in vitro dos fitopatógenos Corynespora cassiicola, Colletotrichum truncatum, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani e Sclerotinia sclerotiorum. Três isolados (MG04, MG26 e MG69) apresentaram atividade antifúngica para todos os fitopatógenos testados e foram selecionados para caracterização quanto à produção de enzimas líticas (quitinase e β-1,3-glucanase), ácido indol-3-acético (AIA), sideróforos, solubilização de fosfato inorgânico e potencial para controle in vivo de C. cassiicola na cultura da soja comparado à actinobactéria Streptomyces sp. ACTR8, linhagem de referência do banco de culturas da Agrivalle Brasil. Todos os isolados apresentaram produção positiva para enzimas líticas, AIA, sideróforos e nenhum foi positivo para solubilização de fosfato. Os isolados MG04 e MG26 se destacaram para a produção de quitinases e nenhum isolado se destacou para a produção de β-1,3-glucanase. O isolado MG26 também se destacou para a produção de AIA. A bactéria Streptomyces sp. ACTR8 se destacou para a produção de sideróforos. No ensaio de controle da mancha-alvo in vivo, todos os tratamentos apresentaram eficiência de controle significativa, com exceção do isolado MG69. Os isolados MG04 e MG26 apresentaram eficiência de controle da mancha-alvo estatisticamente semelhante ao um biofungicida comercial Twixx-A (Agrivalle). Realizou-se o sequenciamento, montagem e anotação do genoma do isolado MG04. Análises por métricas genômicas permitiram demonstrar que o genoma do isolado MG04 formou um clado com suporte estatístico na análise filogenômica junto a S. solisilvae HNM0141. A estratégia de genome mining permitiu identificar clusters gênicos com compostos já reportados com atividade biológica para o controle de fitopatógenos. O desenvolvimento de bioinsumos baseados em Streptomyces solisilvae MG04 requer caracterização do ingrediente ativo, otimização de bioprocessos para produção de esporos ou metabólitos, desenvolvimento de formulação e validação agronômica em diferentes condições agrícolas. Para a mancha-alvo, é essencial avaliar a integração com fungicidas químicos e possíveis aplicações em diversas culturas e sistemas agrícolas.
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationRIBEIRO, Iron Amoreli de Figueiredo. Bioprospecção de actinobactérias isoladas do mangue para biocontrole de Corynespora cassiicola. 2025. Tese (Doutorado em Biotecnologia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22124.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22124
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia - PPGBiotec
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectMangue
dc.subjectCorynespora cassiicola
dc.subjectStreptomyces solisilvae
dc.subjectQuitinase
dc.subjectControle biológico
dc.subjectBioinsumos
dc.subjectSoja
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
dc.titleBioprospecção de actinobactérias isoladas do mangue para biocontrole de Corynespora cassiicola
dc.title.alternativeBioprospection of actinobacteria isolated from mangroves for the biocontrol of Corynespora cassiicolaeng
dc.typeTese

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Tese_Final_Iron Amoreli
Tamanho:
4.63 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Arquivo da tese na íntegra