Comunidades de leveduras associadas a cactáceas de ecossistemas de cerrado e restinga

• Main Author: Larissa Falabella Daher de Freitas
• Other Authors: Carlos Augusto Rosa
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2014
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9MCJ8G

=== Cacti necrotic tissues form an ecological system in which cactophilic yeasts depend on insect vectors for dispersion, and these vectors in turn use these microorganisms as food supply, given that they represent a source of vitamins, sterols and proteins. Furthermore, cactophilic yeasts are specific for this habitat, since it is a toxic environment for many organisms. The insect vectors are also specific, and responsible for the structure of the yeast communities in different cacti species. This study aimed to analyze the yeast communities associated to cacti in Brazilian ecosystems of Cerrado and Restinga, by comparing the yeast communities associated to cacti necrotic tissues, flowers and fruits, and the insects that frequent these plants. The samples were collected in the Parque Estadual do Sumidouro (Minas Gerais), in the city of Aurora do Tocantins (Tocantins) and in the Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba (Rio de Janeiro). A total of 473 yeasts were obtained, with 91 isolates collected from Sumidouro, 209 isolates from Tocatins and 173 isolates from Restinga de Jurubatiba. The isolates were grouped according to their physiological and molecular profiles. The D1/D2 region of the large subunit rRNA gene of one isolate from each group was sequenced. The most frequent yeasts in cacti necrosis were Pichia cactophila, Candida (Ogataea) sonorensis and Sporopachydermia cereana complex. These species are known for being the most common cactophilic species, being found in several cacti species and in different regions. Candida (Kodamaea) restingae, Kodamaea nitidulidarum and Wickerhamiella cacticola were also isolated with great frequency, mainly from cacti flowers and from the intestine of larvae associated with this substrate. In addition, 20 possible new yeast species were isolated. Saccharomycetales sp. nov., a new species phylogenetically close to Candida nonsorbophila, was isolated in all the three regions in which the samples were collected, with 24 isolates occurring in necrotic tissues, flowers and fruits from different columnar cacti and from insects. The species Kluyveromyces marxianus similar differ by seven base pairs and one gap in the D1/D2 region from the species Kl. marxianus. This species was isolated with great frequency in necrotic tissues, flowers and fruits from the cactus Cereus saddianus, and from insects associated to necrosis in Micranthocereus dolichospermaticus in the region of Tocantins. In addition, this yeast was also isolated from the cactus Pilosocereus arrabidae, collected in the Restinga de Jurubatiba in Rio de Janeiro. Other potential new species were also isolated in the sampling performed in the Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba. These were Candida xylopsoci similar, Erythrobasidium hasegawianum similar, Starmera pilosocereana sp. nov., Starmerella sp. and Yamadazyma sp.1. In the sampling performed in Aurora do Tocantins, four possible new species were also isolated, Pichia insulana similar, Wickerhamiella sp., Yamadazyma sp.2 and Yamadazyma sp.3. Meanwhile, in the Parque Estadual do Sumidouro the new species isolated were Barnettozyma sp., Bullera arundinariae similar, Candida montana similar, Cryptococcus flavus similar, Dipodascus australiensis similar, Kwoniella sp., Meira argovae similar, Sympodiomycopsis sp.1 and Sympodiomycopsis sp.2. This large number of new species points the need for continued studies of cactophilic yeasts from Brazilian ecosystems. Since few studies have been conducted in this area and in those researches the species identification was performed by solely physiological tests. This study showed that the yeast communities evaluated were more similar within the same region, and the community found in C. calcirupicola necrosis, in the Cerrado of Minas Gerais, was more similar to the Restinga ecosystem than to the Cerrado of Tocantins. This finding might be in accordance with the possibility of the yeast communities from C. calcirupicola and C. pernambucensis cacti share similar insect vectors species. Another hypothesis is that these cacti present similar chemical tissue composition, thus explaining the similarity among their yeast communities. === Os tecidos em decomposição de cactáceas formam um sistema ecológico no qual as leveduras cactofílicas dependem dos insetos vetores para a dispersão, e esses vetores utilizam estes micro-organismos como alimento, já que representam uma rica fonte de vitaminas, esteróis e proteínas. Além disso, as leveduras encontradas são específicas para este habitat, uma vez que é um ambiente tóxico para muitos organismos. Os insetos vetores também são específicos, sendo estes responsáveis pela estruturação das comunidades de leveduras em diferentes espécies de cactáceas. O presente trabalho teve como objetivo estudar a comunidade de leveduras associadas a cactos em ecossistemas brasileiros de Cerrado e Restinga, comparando as comunidades de leveduras associadas a tecidos necróticos, flores e frutos de cactáceas e aos insetos que visitam essas plantas. As coletas foram realizadas no Parque Estadual do Sumidouro (Minas Gerais), no Município de Aurora do Tocantins (Tocantins) e no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba (Rio de Janeiro). Um total de 473 leveduras foi obtido, sendo 91 isoladas da coleta do Sumidouro, 209 em Tocantins e 173 na Restinga de Jurubatiba. Os isolados foram agrupados de acordo com o perfil fisiológico e molecular. Um isolado de cada grupo foi submetido ao sequenciamento da região D1/D2 do gene do rRNA. As leveduras mais frequentes em necrose de cactos foram Pichia cactophila, Candida (Ogataea) sonorensis e Sporopachydermia cereana complexo. Essas espécies são conhecidas por serem as espécies cactofílicas mais comuns, sendo encontradas em diferentes espécies de cactos e em diferentes regiões. Candida (Kodamaea) restingae, Kodamaea nitidulidarum e Wickerhamiella cacticola foram isoladas também com grande frequência, principalmente de flores de cactos e intestino de larvas associadas a este substrato. Foram isoladas ainda 20 possíveis espécies novas de leveduras. Saccharomycetales sp. nov., espécie nova filogeneticamente próxima à Candida nonsorbophila, foi isolada de todas as três regiões de coleta. Foram encontrados 24 isolados dessa espécie, com ocorrência em tecidos necrosados, flores e frutos de diferentes cactos colunares e em insetos. A espécie Kluyveromyces marxianus similar apresentou diferença de sete pares de base e um gap na região D1/D2 com a espécie Kl. marxianus. Esta espécie foi isolada com elevada frequência em necroses, flores e frutos do cacto Cereus saddianus, de insetos associados com necroses de Micranthocereus dolichospermaticus em Aurora do Tocantins, e foi também isolada de uma amostra do cacto Pilosocereus arrabidae, na Restinga de Jurubatiba no Rio de Janeiro. Outras possíveis espécies novas também foram isoladas na coleta realizada no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba, como Candida xylopsoci similar, Erythrobasidium hasegawianum similar, Starmera pilosocereana sp. nov., Starmerella sp. e Yamadazyma sp.1. Na coleta realizada em Aurora do Tocantins foram isoladas ainda quatro possíveis espécies novas, Pichia insulana similar, Wickerhamiella sp., Yamadazyma sp.2 e Yamadazyma sp.3. Já no Parque Estadual do Sumidouro foram isoladas as espécies Barnettozyma sp., Bullera arundinariae similar, Candida montana similar, Cryptococcus flavus similar, Dipodascus australiensis similar, Kwoniella sp., Meira argovae similar, Sympodiomycopsis sp.1 e Sympodiomycopsis sp.2. Este elevado número de espécies novas aponta para a necessidade de estudos acerca de leveduras cactofílicas em ecossistemas brasileiros, uma vez que poucos trabalhos já foram feitos, e nestes, a identificação das espécies foi feita utilizando-se apenas testes fisiológicos. O presente trabalho mostrou que as comunidades de leveduras amostradas foram mais similares dentro de uma mesma região e que a comunidade encontrada em necrose de C. calcirupicola, do Cerrado de Minas Gerais, foi mais similar com a comunidade encontrada em C. pernambucensis, do ecossistema de Restinga do que com aquelas encontradas em necrose de cactos coletados no ecossistema de Cerrado no Tocantins. Possivelmente as comunidades de leveduras dos cactos C. calcirupicola e C. pernambucensis apresentam semelhanças nas espécies de insetos vetores. Outra hipótese é que estes cactos tenham composição química do tecido similar, explicando assim a similaridade entre as comunidades de leveduras.