Botryosphaeria species on Quercus spp. and other woody hosts: taxonomy and phyl...

• Author(s): Alves, Artur Jorge da Costa Peixoto
• Date: 2006
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/4731
• Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
• Subject(s): Biologia; Fungos patogénicos; Parasitas; Interacção planta-parasita; Doenças das plantas; Taxonomia; Filogenia
• Document Type: Doctoral Thesis
• Language: English
• Advisor(s): Correia, António Carlos Matias; Philips, Alan John Lander

Description

O género Botryosphaeria é bem conhecido devido ás espécies que causam doenças numa grande diversidade de plantas. A taxonomia deste género e seus géneros anamórficos, assim como das espécies tem sido algo confusa. Neste trabalho foram caracterizadas espécies de Botryosphaeria associadas a Quercus spp. e outros hospedeiros lenhosos, com base em características morfológicas e sequências nucleotídicas de um ou vários genes. A utilização desta abordagem permitiu a clarificação da taxonomia de algumas espécies já descritas, bem como a identificação e descrição de novos taxa. O género Dothiorella foi reintroduzido para acomodar os anamorfos de Botryosphaeria que possuem conídios castanhos e 1-septados. Esta decisão baseou-se no estudo das características morfológicas da espécie tipo do género bem como em análises filogenéticas. A análise filogenética de sequências nucleotídicas de vários genes confirmou que os géneros Diplodia e Lasiodiplodia representam taxa distintos. Demonstrou-se que as estrias longitudinais em conídios não têm valor taxonómico para distinguir entre os dois géneros. O género Lasiodiplodia distingue-se do género Diplodia pela presença de paráfises. Os métodos baseados em PCR, ARDRA, MSP-PCR e rep-PCR foram utilizados para discriminar entre espécies do género Botryosphaeria e espécies anamórficas relacionadas. O método ARDRA permitiu a diferenciação de 10 espécies, enquanto os métodos MSP-PCR e rep-PCR permitiram a identificação de 24 espécies. Estes métodos representam procedimentos simples e rápidos que podem ser utilizados para a identificação rotineira de isolados de Botryosphaeria ao nível da espécie. Os métodos MSP-PCR e rep- PCR também se revelaram úteis para estudar a variabilidade intraespecífica. Foi realizada uma análise sistemática molecular da família Botryosphaeriaceae recorrendo a sequências nucleotídicas de diversos genes. Esta análise mostrou que o género Botryosphaeria sensu lato é parafilético, sendo composto por várias linhagens filogenéticas. Estas linhagens representam géneros distintos que são caracterizados essencialmente com base na morfologia das formas anamórficas. O género Melanops foi reintroduzido para acomodar uma espécie anteriormente classificada no género Botryosphaeria. Não foi possível definir qual a posição da família Botryosphaeriaceae na classificação dos Ascomicetos. De acordo com os dados disponíveis prevê-se que esta família deverá ser incluída numa nova ordem distinta das ordens Pleosporales e Dothideales. The genus Botryosphaeria is well known by the species that cause disease in a wide range of plant hosts. The taxonomy of Botryosphaeria and associated anamorph genera as well as of the species has been confused in the past. In this work, Botryosphaeria species occurring on Quercus spp. and other woody hosts were characterised on the basis of morphology and nucleotide sequence data from single or multiple genes. Using this approach it was possible to clarify taxonomic uncertainties related to some known species and also to identify and describe new species. Through a study of the type species of Dothiorella this genus was reinstated to accommodate anamorphs of Botryosphaeria with brown, one-septate conidia. This was further supported by phylogenetic analyses. Phylogenetic analyses of combined multi-gene sequence data supported the genera Diplodia and Lasiodiplodia as distinct. It was shown that conidial striations are not a taxonomically meaningful character to separate both genera, and that Lasiodiplodia is distinguished from Diplodia by the presence of paraphyses. The PCR-based methods ARDRA, MSP-PCR and rep-PCR were used to discriminate between species of the genus Botryosphaeria as well as associated anamorphic species. The ARDRA procedure allowed for the differentiation of 10 species while MSP-PCR and rep-PCR allowed a clear identification of 24 species. These methods provide simple and rapid procedures that can be used for routine identification of Botryosphaeria isolates at the species level. MSP-PCR and rep-PCR also proved useful to study intraspecific variability. A molecular systematic analysis of the family Botryosphaeriaceae was performed using multi-gene sequence data. The genus Botryosphaeria sensu lato was shown to be paraphyletic, and composed of different phylogenetic lineages. These represent distinct genera which are characterised essentially on the basis of morphological features of the anamorphs. The genus Melanops was reinstated to accommodate a species previously included in Botryosphaeria. The position of the Botryosphaeriaceae within the higher classification of Ascomycetes could not be indubitably established. Given the current data it is envisaged that this family should be included in a new order distinct from the Pleosporales and Dothideales. Doutoramento em Biologia FCT FSE POCTI/AGR/44348/2002 POCTI/AGR/56140/2004 SFRH/BD/10389/2002