Isolation and selection of endophytic fungi from olive tree for the biological control of Colletotrichum acutatum

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Diversidade de fungos endofíticos em diferentes estados fenológicos da cultivar Madural em locais de alta e baixa incidência de gafa

Publication . Martins, Fátima; Pereira, J.A.; Baptista, Paula

A gafa da oliveira é uma das doenças mais importantes do olival, podendo causar elevadas perdas ao nível da produção. A incidência desta doença varia de acordo com a suscetibilidade da cultivar, condições ambientais e virulência do patogénico. Neste trabalho avaliou-se a diversidade de fungos endófitos na cultivar Madurai em olivais localizados em zonas de alta e baixa incidência de gafa, de forma a avaliar a existência de diferenças ao nível da composição da comunidade endofítica. Para tal, procedeu-se ao isolamento de fungos endofíticos a partir de gomos florais, inflorescências e frutos, de árvores saudáveis, de forma a acompanhar diferentes estádios fenológicos desce o D (formação da corola) até ao G (vingamento). Os isolados obtidos foram identificados por sequenciação do rDNA. A frequência de colonização e abundância de fungos endofíticos foi superior na zona geográfica de baixa incidência de gafa (6,4%; 268) face a de alta incidência (5,0%; 211), considerando todos os órgãos analisados. Os géneros com maior abundância relativa, em ambas as zonas, foram Biscogniauxía (43, 8% do total isolados), Cladosporium (19, 8%) e Alternaria (15, 8%). No entanto, as duas comunidades apresentaram uma reduzida similaridade ao nível da composição de espécies, com um índice de Sórensen de 0,47. A composição da comunidade fúngica endofítica variou ao longo dos diferentes estados fenológicos. Fungos dos géneros Venturia e PenicNJ.ium, que surgiam nos estados D e F, desapareceram nos estados G, e D dando lugar a novos géneros como Rosellinia, Epicoccum, Chaetomium, Eudarluca e Coniolariella. Os géneros Trametes, Chalastospora e Stemphylium surgiram em todos os estados fenológicos. De entre os estados fenológicos analisados os que apresentaram maior número de espécies foram os estados E e F. Os resultados indicam que tanto o habitat (zona de alta e baixa incidência de gafa) como os estados fenológicos são importantes na determinação da composição da comunidade fúngica endofítica da oliveira. A existência de uma comunidade endofítica especifica a cada uma das zonas analisadas poderá ter um efeito benéfico ao conferir um aumento de resistência da planta hospedeira contra stresses bióticos, tais como a ataques de gafa.

2017Conference poster

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Dynamics of fungal endophytes over different phenological stages of the olive tree host

Publication . Martins, Fátima; Pereira, J.A.; Baptista, Paula

Endophytic fungi are a diversified group of microorganisms that reside asymptomatically in the tissues of most plant species. Despite their known role in protecting host against several diseases, still little is known on the source of established endophytes as well as on how plants select specific microbial communities to establish associations. In the present study, we used cultivation-dependent approaches to assess the endophytic fungal community in above-ground parts (i.e. floral buds, inflorescences and fruits) of olive tree, in order to follow the phenological stages from floral buds (D) to fruits (G). The fungal endophytes were identified by rDNA sequencing. From the D to flower (F) stage, the frequency of colonization and abundance of endophytes increased significantly and progressively up to 2.4-fold; and afterwards decreased up to 5.0-fold until G stage. Biscogniauxia mediterranea was the most frequent species isolated from the buds and inflorescences (N = 89), whereas at fruit level the most abundant species was Neofabraea vagabunda (N = 38). Endophytic fungal communities also differed in composition over the phenological stages, probably due to variations of weather conditions and chemical nature of the plant organ. Fungi of the genera Phomopsis, Venturia and Coniozyma which appeared in floral buds and inflorescences, disappeared in the fruits giving rise to new genera such as Aspergillus, Coriolopsis and Eutypella. Overall, the results indicate that endophytic fungal community was distinct and specific to the phenological stages under study, raising the question of whether these specific species may induce plant protection against biotic stresses.

2017Conference object

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Endophytic fungal community succession in reproductive organs of two olive tree cultivars with contrasting anthracnose susceptibilities

Publication . Martins, Fátima; Cameirão, Cristina; Mina, Diogo; Benhadi-Marín, Jacinto; Pereira, J.A.; Baptista, Paula

The factors shaping endophytic fungal assemblages in reproductive organs have been less evaluated than in vegetative organs. Here, the temporal dynamics of fungal endophytes in inflorescences and fruits of olive tree cultivars with contrasting anthracnose susceptibilities was assessed, starting before flowers open until fruit ripening. Fungal diversity assessed by rRNA sequencing of cultivable isolates revealed a higher richness and abundance of endophytes in inflorescences than in fruits. Endophytes from Sordariomycetes were dominant in inflorescences, while in fruits they were from Dothideomycetes. The overall assemblages of inflorescences and fruits were shaped mainly by the plant organ, followed by the phenological stage and lastly, by the plant cultivar. The importance of cultivar as a shaping factor varied according to the plant organ, being only significant in inflorescence-associated endophytes. A set of fungal taxa were positively associated with a particular cultivar and phenological stage, likely contributing to the plant anthracnose resistance.

2021Journal article

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Fungal endophyte communities in olive fruits: effect of maturation index and anthracnose incidence

Publication . Martins, Fátima; Pereira, J.A.; Baptista, Paula

Olive anthracnose, caused by different species of Colletotrichum genus, is considered as one of the most economically harmful fruit disease of olive crop worldwide. In Trás-os-Montes region (Northeast of Portugal), although the presence of the pathogen has been reported on olive orchards in almost all areas, lower levels of incidence were observed in specific areas. This work evaluated the diversity of endophytic fungi inhabiting fruits of the susceptible-anthracnose cultivar Madural, in olive groves from areas of high and low anthracnose incidence, in order to evaluate differences in the endophytic community composition. For this, fungi were isolated from symptomless olive fruits at three different maturation index (MI). The isolates were identified by rDNA sequencing. Overall, the frequency of colonization and abundance of endophytes was higher in areas with high anthracnose incidence (12.4%; 78) when compared to areas with low incidence (7.3%; 46). Despite this, the composition of fungal communities in both areas was very similar, being the genera with the greatest abundance Trametes (33%), Alternaria (43%) and Neofabraea (26%). Over fruit maturation, the frequency of colonization, abundance and diversity of endophytes increased significantly and progressively up to 16.0-, 6.0- and 8.0-fold, respectively. Although endophytic community of the three MI was found to overlapped, several fungal genera preferred either olives from MI2 (e.g. Apodospora, Hyalodendriella, Pyrenochaeta), or from MI3 (e.g. Mollisia, Ulocladium) or MI4 (Colletotrichum, Epicoccum). In addition to providing insights into fungal endophyte community structure, our survey provides candidates for further evaluation as potential management tools against olive anthracnose disease.

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Efeito do modo de vida e da forma de reprodução de Colletotrichum acutatum na interação com fungos endófitos da oliveira

Publication . Martins, Fátima; Pereira, J.A.; Baptista, Paula

A gafa da oliveira, causada por diferentes espécies do género Colletotrichum, é uma das doenças que mais prejuízo causa a nível mundial. Num estudo anterior foi verificado a presença do principal agente causal desta doença (i.e. C. acutatum) na comunidade fúngica endofítica da filosfera de oliveiras assintomáticas. Estes fungos têm despertado muito interesse ao nível da luta biológica por aumentarem a resistência da planta hospedeira contra doenças/pragas. Assim sendo, neste trabalho estudou-se a interação entre fungos endofíticos da oliveira e C. acutatum na forma endófita ou patogénica (na fase assexuada e sexuada - Glomerella acutata). Os fungos endofíticos testados foram isolados das cultivares Galega e Cobrançosa, conhecidas como sendo muito suscetível e moderadamente resistente à gafa, respetivamente. A interação foi avaliada pelo método da cultura dupla em meio de batata dextrose e agar. O modo de vida (endófito vs. fitopatogénico) e a forma de reprodução (assexuada vs. sexuada) de C. acutatum influenciaram significativamente o resultado da interaçao com os fungos endófitos, em especial dos isolados da cv. Galega. Os oito endófitos testados foram capazes de inibir o crescimento de C. acutatum na forma endófita (coeficiente de inibição entre 19,6-66,8) e patogénica (coeficiente de inibição entre 54, 7-86,9 para a forma sexuada e entre 34, 6-74,3 para a assexuada). Alguns fungos endófitos ainda inibiram significativamente a esporulação e germinação de C. acutatum na forma endófíta e patogénica. Os fungos isolados da cv. moderadamente resistente à gafa (cv. Cobrançosa) e, em particular, a espécie Trichoderma gamsii, foram os que tiveram um maior efeito inibitório no crescimento de C. acutatum; enquanto que as espécies isoladas da cv. Galega tiveram um maior efeito inibitório na germinaçao e esporulaçâo de C. acutatum. Os resultados contribuíram para um melhor conhecimento das interações plantamicrorganismo- microrganismo, e evidenciam o potencial uso destes fungos endófitos como antagonistas na luta biológica da gafa da oliveira.

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