A giberela do trigo na região sul do Brasil é causada por várias espécies do complexo de espécies Fusarium graminearum (FGSC, F. graminearum species complex). Dentre essas, destacam-se em prevalência, nessa ordem, Fusarium graminearum sensu stricto (Fgra), F. meridionale (Fmer) e F. cortaderiae (Fcor). Baseado na hipótese de que Fgra apresenta vantagens adaptativas em relação às demais, objetivou-se comparar essas espécies quanto a fecundidade (reprodução assexuada), fertilidade (reprodução sexuada, patogenicidade e produção de tricotecenos). Para isso, foi selecionado um total de 33 isolados de três espécies, sendo 12 F. graminearum, 11 F. meridionale e 10 F. cortaderiae, identificados em estudos anteriores. Experimentos foram conduzidos para avaliar: crescimento micelial em duas temperaturas; esporulação e germinação de macroconídios; formação e produção de peritécios em grãos de arroz, trigo e milho; a agressividade na cultivar BRS Guamirim e produção dos tricotecenos deoxinivalenol (DON), nivalenol (NIV) e duas formas acetiladas de DON (3-ADON e 15-ADON). Quanto ao crescimento micelial, houve interação significativa entre espécie e temperatura. Isolados Fgra mostraram maior resposta no crescimento ao incremento da temperatura, assim como Fmer em relação à Fcor Na formação e produção de peritécios nos grãos, um índice de fertilidade relativa (IFR), calculado com base na frequência de formação de peritécios em diferentes níveis de colonização dos grãos, foi maior para todos os isolados quando inoculados em grãos de arroz e milho, comparado com trigo. Independente do substrato, Fgra foi a espécie com o maior IFR seguido de Fmer e Fcor. Fgra apresentou maior percentual de germinação e um maior número de esporos viáveis em relação à média de Fmer + Fcor. No ensaio de patogenicidade, a severidade média da doença foi de 36% e não foi observada diferença estatística entre as espécies. Na análise de micotoxinas produzidas in vitro, foram detectadas apenas as duas formas acetiladas de deoxinivalenol e nivalenol, sendo a produção total maior em substrato de arroz. De forma coerente Fgra produziu mais 15-ADON que Fmer e Fcor, da mesma forma que Fmer e Fcor produziram mais nivalenol. Assim, Fgra apresentou evidências de maior vantagem adaptiva em relação às demais espécies. / Fusarium head blight (FHB) of wheat in southern Brazil is caused by several species of the Fusarium graminearum species complex (FGSC, F. graminearum species complex). The most prevalent species include Fusarium graminearum sensu stricto (Fgra), F. meridionale (Fmer) and F. cortaderiae (Fcor), in this order. Based on the hypothesis that Fgra is more fit than the others, this study aimed to compare these species with regards to fecundity (asexual reproduction), fertility (sexual reproduction), pathogenicity and in vitro production of trichothecene mycotoxins. For this purpose, 33 isolates of these species were selected, being 12 of F. graminearum, 11 of F. meridionale and 10 of F. cortaderiae, identified in previous studies. Experiments were conducted to assess: mycelial growth rate at two temperatures; sporulation and germination of macroconidia; perithecia formation and trichothecene production in rice, wheat and maize grain susbstrate; and aggressiveness towards a moderately resistant cultivar (BRS Guamirim) and production of deoxynivalenol (DON), nivalenol (NIV) and two DON acetylates (3-ADON and 15-ADON). Fgra isolates were more responsive in mycelial growth to the increase of temperature, as was Fmer related to Fcor Higher relative fertility index (RFI), estimated based on the frequency of different levels of perithecia covering grains, was found for all isolates inoculated on corn and rice grains, rather than wheat grains. Regardless of the substrate, Fgra was the species with the highest IFR followed by Fmer and Fcor. Fgra showed higher percent of macroconidia germination and a greater number of viable spores than the average of Fmer + Fcor. In the pathogenicity test, the average severity of the disease was 36% and there was no significant effect of species. As to mycotoxin analysis, only the two acetylated forms of DON and nivalenol, were detected, with higher total production in the rice substrate. Fgra consistently produced more 15-ADON than Fmer and Fcor, which produced more nivalenol. Therefore, there is evidence that Fgra possess adaptive advantages over the other species.

A giberela do trigo na região sul do Brasil é causada por várias espécies do complexo de espécies Fusarium graminearum (FGSC, F. graminearum species complex). Dentre essas, destacam-se em prevalência, nessa ordem, Fusarium graminearum sensu stricto (Fgra), F. meridionale (Fmer) e F. cortaderiae (Fcor). Baseado na hipótese de que Fgra apresenta vantagens adaptativas em relação às demais, objetivou-se comparar essas espécies quanto a fecundidade (reprodução assexuada), fertilidade (reprodução sexuada, patogenicidade e produção de tricotecenos). Para isso, foi selecionado um total de 33 isolados de três espécies, sendo 12 F. graminearum, 11 F. meridionale e 10 F. cortaderiae, identificados em estudos anteriores. Experimentos foram conduzidos para avaliar: crescimento micelial em duas temperaturas; esporulação e germinação de macroconídios; formação e produção de peritécios em grãos de arroz, trigo e milho; a agressividade na cultivar BRS Guamirim e produção dos tricotecenos deoxinivalenol (DON), nivalenol (NIV) e duas formas acetiladas de DON (3-ADON e 15-ADON). Quanto ao crescimento micelial, houve interação significativa entre espécie e temperatura. Isolados Fgra mostraram maior resposta no crescimento ao incremento da temperatura, assim como Fmer em relação à Fcor Na formação e produção de peritécios nos grãos, um índice de fertilidade relativa (IFR), calculado com base na frequência de formação de peritécios em diferentes níveis de colonização dos grãos, foi maior para todos os isolados quando inoculados em grãos de arroz e milho, comparado com trigo. Independente do substrato, Fgra foi a espécie com o maior IFR seguido de Fmer e Fcor. Fgra apresentou maior percentual de germinação e um maior número de esporos viáveis em relação à média de Fmer + Fcor. No ensaio de patogenicidade, a severidade média da doença foi de 36% e não foi observada diferença estatística entre as espécies. Na análise de micotoxinas produzidas in vitro, foram detectadas apenas as duas formas acetiladas de deoxinivalenol e nivalenol, sendo a produção total maior em substrato de arroz. De forma coerente Fgra produziu mais 15-ADON que Fmer e Fcor, da mesma forma que Fmer e Fcor produziram mais nivalenol. Assim, Fgra apresentou evidências de maior vantagem adaptiva em relação às demais espécies. / Fusarium head blight (FHB) of wheat in southern Brazil is caused by several species of the Fusarium graminearum species complex (FGSC, F. graminearum species complex). The most prevalent species include Fusarium graminearum sensu stricto (Fgra), F. meridionale (Fmer) and F. cortaderiae (Fcor), in this order. Based on the hypothesis that Fgra is more fit than the others, this study aimed to compare these species with regards to fecundity (asexual reproduction), fertility (sexual reproduction), pathogenicity and in vitro production of trichothecene mycotoxins. For this purpose, 33 isolates of these species were selected, being 12 of F. graminearum, 11 of F. meridionale and 10 of F. cortaderiae, identified in previous studies. Experiments were conducted to assess: mycelial growth rate at two temperatures; sporulation and germination of macroconidia; perithecia formation and trichothecene production in rice, wheat and maize grain susbstrate; and aggressiveness towards a moderately resistant cultivar (BRS Guamirim) and production of deoxynivalenol (DON), nivalenol (NIV) and two DON acetylates (3-ADON and 15-ADON). Fgra isolates were more responsive in mycelial growth to the increase of temperature, as was Fmer related to Fcor Higher relative fertility index (RFI), estimated based on the frequency of different levels of perithecia covering grains, was found for all isolates inoculated on corn and rice grains, rather than wheat grains. Regardless of the substrate, Fgra was the species with the highest IFR followed by Fmer and Fcor. Fgra showed higher percent of macroconidia germination and a greater number of viable spores than the average of Fmer + Fcor. In the pathogenicity test, the average severity of the disease was 36% and there was no significant effect of species. As to mycotoxin analysis, only the two acetylated forms of DON and nivalenol, were detected, with higher total production in the rice substrate. Fgra consistently produced more 15-ADON than Fmer and Fcor, which produced more nivalenol. Therefore, there is evidence that Fgra possess adaptive advantages over the other species.

A giberela é uma das principais doenças do trigo devido à contaminação dos grãos com micotoxinas produzidas pelo patógeno. A doença é causada principalmente por populações do complexo de espécies Fusarium graminearum (CEFG), o qual é composto por várias espécies filogenéticas com estrutura biogeográfica. Num primeiro estudo, a incidência (I) e a severidade (S) de giberela foram quantificadas em 160 lavouras de trigo no Estado do Rio Grande do Sul. Um modelo log-log complementar foi ajustado para a relação I-S aos dados de todos os campos (coeficiente angular= 1,13; intercepto= -2,76). Análises de heterogeneidade baseadas no índice de dispersão, teste C(α) e lei da potência binária, mostraram um predomínio (82%) do padrão aleatório da doença nas lavouras. Num segundo estudo, 455 isolados do patógeno, das mesmas lavouras, foram identificados por métodos moleculares quanto à espécie filogenética e ao potencial toxigênico. A genotipagem multilocus ou sequenciamento do gene TEF1-α mostrou que F. graminearum (Fgra) foi a espécie predominante em trigo (407/455), seguido por F. meridionale (Fmer, 25/455), F. cortaderiae (Fcor, 17/455), F. austroamericanum (Faus, 3/455) e F. asiaticum (Fasi, 3/455). Todos os isolados Fgra apresentaram genótipo tricoteceno 15-ADON, 24 isolados Fmer apresentaram genótipo NIV. Todos os isolados Fasi apresentaram genótipo NIV, enquanto isolados Fcor e Faus apresentaram tanto o genótipo NIV como 3-ADON. A identificação e análise de frequência de 189 isolados obtidos da resteva de milho (população saprofítica, n = 54), da atmosfera durante o florescimento do trigo no dossel da cultura (população aérea, n = 34) e de grãos giberelados (população patogênica, n = 101) em três áreas experimentais de trigo mostrou que a frequência das espécies diferiu nessas populações. Fgra predominou na população patogênica, e Fmer e Fcor na população saprofítica. Em estudo de competitividade das espécies, quando uma mistura de Fgra + Fmer foi inoculada em quatro cultivares de trigo, Fgra apresentou maior fitness patogênico que Fmer. Num terceiro estudo, cinquenta isolados de Fgra obtidos de trigo do estado americano de Nova York (NY), em 2011, incluindo 25 isolados 15-ADON e 25 isolados 3-ADON, foram caracterizados e comparados por 14 atributos do fitness saprofítico e patogênico. Os isolados dos dois genótipos não puderam ser discriminados para a maioria das características. Na população contemporânea de Fgra causando giberela em trigo em NY, isolados 3-ADON não apresentaram nenhuma vantagem detectável sobre isolados 15-ADON no fitness saprofítico ou patogênico. / Fusarium head blight is a major disease of wheat due to contamination of grain with mycotoxins produced by the pathogenic fungus. The disease is primarily caused by Fusarium graminearum species complex (FGSC), which includes several phylogenetic species biogeographically structured. In a first study, the incidence (I) and severity (S) of FHB epidemics were quantified in 160 wheat fields in Rio Grande do Sul State. A complimentary log-log model was fit to I-S relationship data from all fields (slope= 1.13; intercept= -2.76). Heterogeneity analysis based on dispersion index, C(α) test, and binary power law model, suggested a predominant (82%) random pattern of the disease in the fields. In a second study, 455 isolates of the pathogen were obtained from the surveyed fields and were molecularly identified to phylogenetic species and toxigenic potential. Multilocus genotyping assay or sequencing of TEF1-α gene showed that F. graminearum (Fgra) was the dominant species (407/455), followed by F. meridionale (Fmer, 25/455), F. cortaderiae (Fcor, 17/455), F. austroamericanum (Faus, 3/455), and F. asiaticum (Fasi, 3/455). All Fgra isolates were of the 15-ADON trichothecene genotype and 24 Fmer isolates were of the NIV genotype. All Fasi isolates were of the NIV, while Fcor and Faus were of either 3-ADON or the NIV genotype. The identification and frequency analysis of 189 isolates from corn stubble (saprophytic population, n=54), isolates collected during wheat flowering for the air above the canopy (airborne population, n = 34) and from Fusarium-damaged kernels (pathogenic population, n = 101) in three wheat fields showed diferences in species frequency among these populations. Fgra was dominant in the pathogenic population while Fmer and Fcor were dominant in the saprophytic population. In a species competition assay, when a mixture of Fgra + Fmer inoculum was inoculated onto four wheat varieties, Fgra showed higher pathogenic fitness than Fmer. In a third study, fifty isolates of Fgra obtained from wheat spikes in New York State (NY), 2011 year, including 25 isolates each of the 15-ADON and 3-ADON genotype, were characterized and compared for 14 different attributes of saprophytic and pathogenic fitness. Isolates of the two genotypes could not be differentiated for most of these traits, thus suggesting that 3-ADON isolates did not possess any detectable advantage over 15-ADON isolates of the contemporary population of Fgra from NY.

A giberela é uma das principais doenças do trigo devido à contaminação dos grãos com micotoxinas produzidas pelo patógeno. A doença é causada principalmente por populações do complexo de espécies Fusarium graminearum (CEFG), o qual é composto por várias espécies filogenéticas com estrutura biogeográfica. Num primeiro estudo, a incidência (I) e a severidade (S) de giberela foram quantificadas em 160 lavouras de trigo no Estado do Rio Grande do Sul. Um modelo log-log complementar foi ajustado para a relação I-S aos dados de todos os campos (coeficiente angular= 1,13; intercepto= -2,76). Análises de heterogeneidade baseadas no índice de dispersão, teste C(α) e lei da potência binária, mostraram um predomínio (82%) do padrão aleatório da doença nas lavouras. Num segundo estudo, 455 isolados do patógeno, das mesmas lavouras, foram identificados por métodos moleculares quanto à espécie filogenética e ao potencial toxigênico. A genotipagem multilocus ou sequenciamento do gene TEF1-α mostrou que F. graminearum (Fgra) foi a espécie predominante em trigo (407/455), seguido por F. meridionale (Fmer, 25/455), F. cortaderiae (Fcor, 17/455), F. austroamericanum (Faus, 3/455) e F. asiaticum (Fasi, 3/455). Todos os isolados Fgra apresentaram genótipo tricoteceno 15-ADON, 24 isolados Fmer apresentaram genótipo NIV. Todos os isolados Fasi apresentaram genótipo NIV, enquanto isolados Fcor e Faus apresentaram tanto o genótipo NIV como 3-ADON. A identificação e análise de frequência de 189 isolados obtidos da resteva de milho (população saprofítica, n = 54), da atmosfera durante o florescimento do trigo no dossel da cultura (população aérea, n = 34) e de grãos giberelados (população patogênica, n = 101) em três áreas experimentais de trigo mostrou que a frequência das espécies diferiu nessas populações. Fgra predominou na população patogênica, e Fmer e Fcor na população saprofítica. Em estudo de competitividade das espécies, quando uma mistura de Fgra + Fmer foi inoculada em quatro cultivares de trigo, Fgra apresentou maior fitness patogênico que Fmer. Num terceiro estudo, cinquenta isolados de Fgra obtidos de trigo do estado americano de Nova York (NY), em 2011, incluindo 25 isolados 15-ADON e 25 isolados 3-ADON, foram caracterizados e comparados por 14 atributos do fitness saprofítico e patogênico. Os isolados dos dois genótipos não puderam ser discriminados para a maioria das características. Na população contemporânea de Fgra causando giberela em trigo em NY, isolados 3-ADON não apresentaram nenhuma vantagem detectável sobre isolados 15-ADON no fitness saprofítico ou patogênico. / Fusarium head blight is a major disease of wheat due to contamination of grain with mycotoxins produced by the pathogenic fungus. The disease is primarily caused by Fusarium graminearum species complex (FGSC), which includes several phylogenetic species biogeographically structured. In a first study, the incidence (I) and severity (S) of FHB epidemics were quantified in 160 wheat fields in Rio Grande do Sul State. A complimentary log-log model was fit to I-S relationship data from all fields (slope= 1.13; intercept= -2.76). Heterogeneity analysis based on dispersion index, C(α) test, and binary power law model, suggested a predominant (82%) random pattern of the disease in the fields. In a second study, 455 isolates of the pathogen were obtained from the surveyed fields and were molecularly identified to phylogenetic species and toxigenic potential. Multilocus genotyping assay or sequencing of TEF1-α gene showed that F. graminearum (Fgra) was the dominant species (407/455), followed by F. meridionale (Fmer, 25/455), F. cortaderiae (Fcor, 17/455), F. austroamericanum (Faus, 3/455), and F. asiaticum (Fasi, 3/455). All Fgra isolates were of the 15-ADON trichothecene genotype and 24 Fmer isolates were of the NIV genotype. All Fasi isolates were of the NIV, while Fcor and Faus were of either 3-ADON or the NIV genotype. The identification and frequency analysis of 189 isolates from corn stubble (saprophytic population, n=54), isolates collected during wheat flowering for the air above the canopy (airborne population, n = 34) and from Fusarium-damaged kernels (pathogenic population, n = 101) in three wheat fields showed diferences in species frequency among these populations. Fgra was dominant in the pathogenic population while Fmer and Fcor were dominant in the saprophytic population. In a species competition assay, when a mixture of Fgra + Fmer inoculum was inoculated onto four wheat varieties, Fgra showed higher pathogenic fitness than Fmer. In a third study, fifty isolates of Fgra obtained from wheat spikes in New York State (NY), 2011 year, including 25 isolates each of the 15-ADON and 3-ADON genotype, were characterized and compared for 14 different attributes of saprophytic and pathogenic fitness. Isolates of the two genotypes could not be differentiated for most of these traits, thus suggesting that 3-ADON isolates did not possess any detectable advantage over 15-ADON isolates of the contemporary population of Fgra from NY.

A giberela é uma das principais doenças do trigo devido à contaminação dos grãos com micotoxinas produzidas pelo patógeno. A doença é causada principalmente por populações do complexo de espécies Fusarium graminearum (CEFG), o qual é composto por várias espécies filogenéticas com estrutura biogeográfica. Num primeiro estudo, a incidência (I) e a severidade (S) de giberela foram quantificadas em 160 lavouras de trigo no Estado do Rio Grande do Sul. Um modelo log-log complementar foi ajustado para a relação I-S aos dados de todos os campos (coeficiente angular= 1,13; intercepto= -2,76). Análises de heterogeneidade baseadas no índice de dispersão, teste C(α) e lei da potência binária, mostraram um predomínio (82%) do padrão aleatório da doença nas lavouras. Num segundo estudo, 455 isolados do patógeno, das mesmas lavouras, foram identificados por métodos moleculares quanto à espécie filogenética e ao potencial toxigênico. A genotipagem multilocus ou sequenciamento do gene TEF1-α mostrou que F. graminearum (Fgra) foi a espécie predominante em trigo (407/455), seguido por F. meridionale (Fmer, 25/455), F. cortaderiae (Fcor, 17/455), F. austroamericanum (Faus, 3/455) e F. asiaticum (Fasi, 3/455). Todos os isolados Fgra apresentaram genótipo tricoteceno 15-ADON, 24 isolados Fmer apresentaram genótipo NIV. Todos os isolados Fasi apresentaram genótipo NIV, enquanto isolados Fcor e Faus apresentaram tanto o genótipo NIV como 3-ADON. A identificação e análise de frequência de 189 isolados obtidos da resteva de milho (população saprofítica, n = 54), da atmosfera durante o florescimento do trigo no dossel da cultura (população aérea, n = 34) e de grãos giberelados (população patogênica, n = 101) em três áreas experimentais de trigo mostrou que a frequência das espécies diferiu nessas populações. Fgra predominou na população patogênica, e Fmer e Fcor na população saprofítica. Em estudo de competitividade das espécies, quando uma mistura de Fgra + Fmer foi inoculada em quatro cultivares de trigo, Fgra apresentou maior fitness patogênico que Fmer. Num terceiro estudo, cinquenta isolados de Fgra obtidos de trigo do estado americano de Nova York (NY), em 2011, incluindo 25 isolados 15-ADON e 25 isolados 3-ADON, foram caracterizados e comparados por 14 atributos do fitness saprofítico e patogênico. Os isolados dos dois genótipos não puderam ser discriminados para a maioria das características. Na população contemporânea de Fgra causando giberela em trigo em NY, isolados 3-ADON não apresentaram nenhuma vantagem detectável sobre isolados 15-ADON no fitness saprofítico ou patogênico. / Fusarium head blight is a major disease of wheat due to contamination of grain with mycotoxins produced by the pathogenic fungus. The disease is primarily caused by Fusarium graminearum species complex (FGSC), which includes several phylogenetic species biogeographically structured. In a first study, the incidence (I) and severity (S) of FHB epidemics were quantified in 160 wheat fields in Rio Grande do Sul State. A complimentary log-log model was fit to I-S relationship data from all fields (slope= 1.13; intercept= -2.76). Heterogeneity analysis based on dispersion index, C(α) test, and binary power law model, suggested a predominant (82%) random pattern of the disease in the fields. In a second study, 455 isolates of the pathogen were obtained from the surveyed fields and were molecularly identified to phylogenetic species and toxigenic potential. Multilocus genotyping assay or sequencing of TEF1-α gene showed that F. graminearum (Fgra) was the dominant species (407/455), followed by F. meridionale (Fmer, 25/455), F. cortaderiae (Fcor, 17/455), F. austroamericanum (Faus, 3/455), and F. asiaticum (Fasi, 3/455). All Fgra isolates were of the 15-ADON trichothecene genotype and 24 Fmer isolates were of the NIV genotype. All Fasi isolates were of the NIV, while Fcor and Faus were of either 3-ADON or the NIV genotype. The identification and frequency analysis of 189 isolates from corn stubble (saprophytic population, n=54), isolates collected during wheat flowering for the air above the canopy (airborne population, n = 34) and from Fusarium-damaged kernels (pathogenic population, n = 101) in three wheat fields showed diferences in species frequency among these populations. Fgra was dominant in the pathogenic population while Fmer and Fcor were dominant in the saprophytic population. In a species competition assay, when a mixture of Fgra + Fmer inoculum was inoculated onto four wheat varieties, Fgra showed higher pathogenic fitness than Fmer. In a third study, fifty isolates of Fgra obtained from wheat spikes in New York State (NY), 2011 year, including 25 isolates each of the 15-ADON and 3-ADON genotype, were characterized and compared for 14 different attributes of saprophytic and pathogenic fitness. Isolates of the two genotypes could not be differentiated for most of these traits, thus suggesting that 3-ADON isolates did not possess any detectable advantage over 15-ADON isolates of the contemporary population of Fgra from NY.