Gustavo Henrique Jerônimo Alves
No dia 29 de setembro de 2018, no Instituto de Botânica de São Paulo, foi realizada a defesa da Tese de Doutorado do aluno Gustavo Henrique Jerônimo Alves, intitulada “Análise taxonômica, molecular, ecológica e/ou ulatrestrutural dos filos Blastocladiomycota, Chytridiomycota e Oomycota de reservatórios da bacia Hidrográfica do Sorocaba/Médio Tietê, estado de São Paulo, Brasil”. O trabalho foi avaliado e aprovado pela banca examinadora.
Análise taxonômica, molecular, ecológica e/ou ulatrestrutural dos filos Blastocladiomycota, Chytridiomycota e Oomycota de reservatórios da bacia Hidrográfica do Sorocaba/Médio Tietê, estado de São Paulo, Brasil
ABSTRACT
The “Sorocaba/Médio Tietê” hydrographic basin (UGRHI 10) is located in the Center-Southeast region of the São Paulo state, one of the most developed regions of the state. In this region, due to the growing demand for electricity and public supply, several reservoirs were built, which are subject to the effects of local anthropogenic actions. Among the detected impacts the eutrophication and disorderly use of the land are factors that are associated with the loss of water quality and biodiversity. Blastocladiomycota, Chytridiomycota (zoosporic fungi) and Oomycota, important decomposing agents and parasites, are poorly explored in these aquatic environments and additional studies are necessary to clarify the role of these organisms in the energy transfer processes in these ecosystems. Considering this, the aim of this study was to relate the species richness and abundance of these groups with seasonality and some abiotic factors measured in the water column and surface sediment of three Brazilian reservoirs (Santa Helena, Itupararanga and Hedberg), located in UGRHI 10, with distinctive trophic states. In addition, we also intend to provide gene sequences of the specimens identified at specific level and build their phylogeny, confirming or rejecting phylogenetic hypotheses to the Chytridiomycota representatives, through zoospore ultrastructural analysis. In order to do this, four sampling were performed in each reservoir, in which physical and chemical variables of the water (temperature, pH, electrical conductivity, dissolved oxygen, nitrogen and total phosphorus) and surface sediment (total nitrogen, total phosphorus and total organic carbon) were measured. The community structure was evaluated considering the abundance, frequency, species richness, Shannon’s diversity index, Simpson’s index, Evenness and similarity Sorensen index. During the study, 52 taxa of heterotrophic zoosporic organisms were identified, 25 of which representative of Blastocladiomycota and Chytridiomycota phyla (zoosporic fungi) and 27 of Oomycota phylum. On the zoosporic fungi, a new species of the Nowakowskiella J. Schröt genus was described and Avachytrium Velez & Letcher reported for the first time in Brazil, as well as Plectospira gemmifera Drechsler to the Oomycota. In total, 102 sequences from the 18S, ITS, 28S, RPB1, RPB2, and COXI regions were obtained during the study, considering the two groups of organisms, which represent 25 taxa, being Nowakowskiella ramosa Butler, the new species Nowakowskiella crenulata Jerônimo & Pires-Zottarelli, Rhizophydium angulosum Karling (for which we are proposing a new combination) and Plectospira gemmifera Drechsler included for first in phylogenetic analyzes. We observed a diverse community with few dominant taxa, which occurred predominantly at rainy season, being Cladochytrium replicatum Karling, Nowakowskiella hemisphaerospora Shanor, Aphanomyces spp., Dictyuchus spp. and Pythium group P and T, the most frequent and abundant, considering the reservoirs and seasons (dry and rainy). Zoosporic organisms presented a wide distribution along different trophic gradients, with species strictly related to locals with high concentrations of nitrogen and total phosphorus, and others with low concentrations of these nutrients, which could potentially be taxa indicative of quality of water. We conclude that heterotrophic zoosporic organisms are, in general, tolerant to wide variations in nitrogen and phosphorus concentrations, but some taxa are limited by the availability of these nutrients, particularly phosphorus.
Keywords: diversity, ecology, phylogeny, oomycetes, zoosporic fungi, zoospore ultrastructure
RESUMO
A bacia hidrográfica do Sorocaba/Médio Tietê (UGRHI 10) está situada na região Centro-Sudeste do Estado de São Paulo, uma das mais desenvolvidas do interior do estado. Nesta região, devido à crescente demanda por energia elétrica e abastecimento público, diversos reservatórios foram criados, os quais estão sujeitos aos efeitos de ações antrópicas locais. Dentre os impactos detectados estão a eutrofização e o uso desordenado do solo, fatores que estão associados à perda da qualidade da água e da biodiversidade. Representantes dos filos Blastocladiomycota e Chytridiomycota (fungos zoospóricos) e do filo Oomycota, importantes agentes decompositores e parasitas, são pouco explorados nestes ambientes aquáticos, existindo a necessidade de uma melhor compreensão do papel destes organismos nos processos de transferência de energia nesses ecossistemas. Diante disso, o objetivo deste estudo foi relacionar a riqueza e a abundância destes grupos de organismos com a sazonalidade e alguns fatores abióticos mensurados na coluna d’água e sedimento superficial de três reservatórios brasileiros (Santa Helena, Itupararanga e Hedberg), inseridos na UGRHI 10, conhecidamente com distintos estados tróficos. Além disso, disponibilizar sequências gênicas dos espécimes identificados em nível específico e construir filogenias, confirmando ou rejeitando hipóteses filogenéticas dentre os representantes de Chytridiomycota, por meio da análise da ultraestrutura dos zoósporos destes fungos. Para isso, foram realizadas quatro coletas em cada reservatório, onde foram mensuradas algumas variáveis físicas e químicas da água (temperatura, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, nitrogênio e fósforo total) e do sedimento superficial (nitrogênio total, fósforo total e carbono orgânico total). A estrutura da comunidade foi avaliada considerando-se a ocorrência, frequência e abundância dos táxons, mediante cálculo da riqueza de espécies, do índice de diversidade de Shannon, do índice de dominância de Simpson, da equitatividade e do índice de similaridade de Sørensen. Durante o estudo, 52 táxons destes organismos zoospóricos heterotróficos foram identificados, sendo 25 deles representantes dos fungos zoospóricos e 27 de oomicetos. Dentre os fungos zoospóricos, uma nova espécie do gênero Nowakowskiella J. Schröt foi descrita e o gênero Avachytrium Velez & Letcher relatado pela primeira vez para o Brasil, assim como Plectospira gemmifera Drechsler a foi dentre os oomicetos. No total, 102 sequências das regiões 18S, ITS, 28S, RPB1, RPB2 e COXI foram obtidas durante o estudo, considerando os dois grupos de organismos, as quais representam 25 táxons, dentre os quais, Nowakowskiella ramosa Butler, uma nova espécie nomeada como Nowakowskiella crenulata Jerônimo & Pires-Zottarelli, Rhizophydium angulosum Karling (para o qual está sendo proposta uma nova combinação) e Plectospira gemmifera Drechsler, todos inseridos pela primeira vez em análises filogenéticas. Foi observada uma comunidade diversa com poucos táxons dominantes, sendo a maior parte deles observada na estação chuvosa, com Cladochytrium replicatum Karling, Nowakowskiella hemisphaerospora Shanor, Aphanomyces spp., Dictyuchus spp. e Pythium dos grupos P e T, sendo os táxons mais frequentes e abundantes, considerando os reservatórios e estações (seca e chuvosa). Os organismos zoospóricos estudados apresentaram uma ampla distribuição ao longo de diferentes gradientes tróficos, existindo táxons estritamente relacionados aos locais com as mais altas concentrações de nitrogênio e fósforo total, e outros aos locais com as mais baixas concentrações destes nutrientes, e que potencialmente poderiam ser indicativos da qualidade das águas. Concluímos, portanto, que estes organismos zoospóricos heterotróficos são, geralmente, tolerantes às amplas variações nas concentrações de nitrogênio e fósforo, mas alguns táxons são limitados pela disponibilidade destes nutrientes, particularmente o fósforo.
Palavras-chave: diversidade, ecologia, filogenia, fungos zoospóricos, oomicetos, ultraestrutura dos zoósporos
Gustavo Henrique Jerônimo Alves
Análise taxonômica, molecular, ecológica e/ou ulatrestrutural dos filos Blastocladiomycota, Chytridiomycota e Oomycota de reservatórios da bacia Hidrográfica do Sorocaba/Médio Tietê, estado de São Paulo, Brasil
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