Poblaciones de Fusarium subglutinans (Giberella subglutinans)-Fusarium temperatum aisladas de maiz en Argentina

Abstract

En el presente estudio se identificaron a nivel de especies morfológicas, biológicas y filogenéticas, las especies Fusarium subglutinans (Wollenweber & Reinking) Nelson, Toussoun & Marasas y Fusarium temperatum Scaufiaire & Munaut, aisladas de maíz cosechado en las regiones Noroeste (NOA) y Sudeste de Buenos Aires (SEBA) de Argentina. Fusarium subglutinans fue más prevalente en la región SEBA y en la región del NOA sólo se aisló en Las Lajitas (Salta), mientras que F. temperatum fue principalmente aislado en Humahuaca (Jujuy) y en Tartagal (Salta). Aunque ambas especies presentaron un bajo grado de interfertilidad (2,8%), el análisis filogenético basado en las secuencias combinadas de tres genes conservados (EF-la, P-tubulina y RPB2) demostró que ambas especies representan clados separados con aislamiento genético. Se determinó el perfil toxicogénico de cada especie, demostrando que F. temperatum es productor de beauvericina (BEA), fusaproliferina (FP), moniliformina (MON) y bajos niveles de fumonisina B1 (F131), mientras que F. subglutinans produce sólo FP y MON. En cuanto a la patogenicidad de F. subglutinans y F. temperatum sobre híbridos comerciales de maíz, ambas son capaces de causar podredumbres a diferentes niveles, tanto en semilla, como en tallo y en espiga. Se realizaron estudios ecofisiológicos empleando dos cepas de F. temperatum para investigar el efecto de la actividad de agua (0.950, 0.980 y 0.995), la temperatura (15, 25 y 30°C) y el tiempo de incubación (7, 14, 21 y 28 días) sobre el crecimiento y la producción de MON, BEA y FP. Hubo una amplia gama de condiciones que demostraron ser favorables para el crecimiento y la producción de micotoxinas. Ambas cepas tuvieron una mayor velocidad de crecimiento al aumentar la aw y la temperatura. Ambas cepas produjeron mayores niveles de FP en comparación con las demás micotoxinas. Para FP, MON y BEA, los niveles máximos se observaron a 0.980 y 30°C. En todas las combinaciones evaluadas hubo un aumento en las concentraciones de las toxinas con el aumento del tiempo de incubación y los niveles máximos se detectaron a los 28 días F. temperatum presenta una gran versatilidad tanto para el crecimiento como para la producción de micotoxinas, representando un riesgo toxicológico para el maíz en condiciones de campo y durante su almacenamiento. Se analizó la estructura de las poblaciones de ambas especies aisladas de ambas regiones de Argentina mediante marcadores moleculares SNPs (polimorfismos de nucleótido único) generados empleando la técnica de genotipado por secuenciamiento (GBS). Se incluyeron 54 cepas de F subglutinans y 30 cepas de F. temperatum, generando 20950 marcadores dispersos por todo el genoma Un análisis de componentes principales separó a las cepas en Os grupos correspondientes a cada una de las especies. Dentro de cada especie, no hubo sub-agrupamientos relacionados con las regiones de procedencia ni con los tipos de maíz de los cuales fueron aisladas las cepas de cada especie. Los parámetros de diversidad genética entre las dos especies demostraron una mayor diversidad en F temperatum en comparación con F. subglutinans. Una mayor adaptación a los ambientes agrícolas de F subglutinans y un mayor nivel de reproducción sexual en F. temperatum debido a un mayor número de cepas fértiles femeninas y proporciones equilibradas de tipos de apareamiento podrían explicar los resultados obtenidos. Se demostró el potencial de la técnica de GBS para estudiar la variación genética de poblaciones fúngicas y por primera vez dentro del género Fusarium.