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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46064
ORCID: | ![]() |
Document type: | Tese |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Isolamento de fungos endofíticos e estudo metabolômico de espécies de Coffea resistentes ao bicho-mineiro |
Alternate title (s): | Isolation of endophytic fungi and metabolomic study of coffea species resistant to the coffee leaf miner |
Author: | Mendes, Daniele Ruela |
First Advisor: | Carvalho, Vanessa Andaló Mendes de |
First coorientator: | Sampaio, Marcus Vinicius |
First member of the Committee: | Siquieroli, Ana Carolina Silva |
Second member of the Committee: | Assis, Gleice Aparecida de |
Third member of the Committee: | Faria, Lucas Silva de |
Fourth member of the Committee: | Lima, Luciana Maria de |
Summary: | O bicho-mineiro do cafeeiro (Leucoptera coffeella) é uma das principais pragas da cultura do café, especialmente em cultivares de Coffea arabica, altamente suscetíveis ao ataque. Em contrapartida, espécies selvagens como C. racemosa e C. stenophylla têm se destacado como fontes promissoras de resistência natural. Este trabalho investigou os mecanismos químicos e microbianos associados à resistência dessas espécies ao bicho-mineiro, com ênfase em compostos bioativos e na diversidade de fungos endofíticos presentes nas folhas de genótipos Coffea resistentes ao bicho-mineiro. No estudo metabolômico comparativo, realizado com os genótipos Coffea arabica cv. Catuaí Amarelo IAC 62, C. racemosa, C. stenophylla e o híbrido experimental resistente IAC 1059 (oriundo do cruzamento entre C. arabica e C. racemosa), foram identificadas assinaturas químicas específicas associadas à resistência, incluindo o acúmulo de ácido málico, ácido succínico, ácido isotreônico e ácido quínico. Esses compostos estão amplamente relacionados a mecanismos de defesa, como acidificação do ambiente celular, quelação de íons metálicos e sinalização de estresse oxidativo. O híbrido resistente apresentou um perfil metabolômico intermediário, refletindo a herança parcial de características de resistência de C. racemosa, com destaque para o aumento de metabólitos como ácido isotreônico, ácido glicólico, ácido pentanoico e maltotriose. Paralelamente, foram obtidos 65 isolados de fungos endofíticos a partir das folhas de C. racemosa e C. stenophylla. Entre os isolados, um fungo identificado como pertencente ao gênero Colletotrichum demonstrou potencial entomopatogênico, causando 70% de mortalidade em larvas de Tenebrio molitor. Este isolado também apresentou capacidade de produzir quitinase em meio contendo quitina coloidal, enzima potencialmente envolvida na degradação da cutícula de insetos. Os resultados deste trabalho evidenciam que a resistência ao bicho-mineiro em espécies de Coffea envolve um conjunto complexo de fatores químicos e biológicos, e que tanto os metabólitos de defesa quanto os fungos endofíticos podem desempenhar papéis complementares nesse processo. Esses achados reforçam a importância do uso da biodiversidade do gênero Coffea no desenvolvimento de estratégias sustentáveis para o manejo de pragas na cafeicultura. |
Abstract: | The coffee leaf miner (Leucoptera coffeella) is one of the most significant pests affecting coffee cultivation, particularly in cultivars of Coffea arabica, which are highly susceptible to its attack. In contrast, wild species such as C. racemosa and C. stenophylla have emerged as promising sources of natural resistance. This study investigated the chemical and microbial mechanisms associated with resistance to the coffee leaf miner in these species, with a focus on bioactive compounds and the diversity of endophytic fungi found in the leaves of resistant Coffea genotypes. In a comparative metabolomic analysis involving Coffea arabica cv. Catuaí Amarelo IAC 62, C. racemosa, C. stenophylla, and the experimental resistant hybrid IAC 1059 (derived from a cross between C. arabica and C. racemosa), specific chemical signatures associated with resistance were identified, including the accumulation of malic acid, succinic acid, isotreonic acid, and quinic acid. These compounds are broadly linked to defense mechanisms such as cellular acidification, metal ion chelation, and oxidative stress signaling. The resistant hybrid displayed an intermediate metabolomic profile, reflecting the partial inheritance of resistance traits from C. racemosa, notably with increased levels of isotreonic acid, glycolic acid, pentanoic acid, and maltotriose. In parallel, 65 endophytic fungal isolates were obtained from the leaves of C. racemosa and C. stenophylla. Among them, one isolate identified as belonging to the genus Colletotrichum demonstrated entomopathogenic potential, causing 70% mortality in Tenebrio molitor larvae. This isolate also produced chitinase in a medium containing colloidal chitin, an enzyme potentially involved in insect cuticle degradation. The findings of this study highlight that resistance to the coffee leaf miner in Coffea species involves a complex interplay of chemical and biological factors, and that both defensive metabolites and endophytic fungi may play complementary roles in this process. These results reinforce the importance of leveraging Coffea biodiversity in developing sustainable pest management strategies for coffee cultivation. |
Keywords: | cafeeiro coffee tree Leucoptera coffeella entomopathogenic fungi fungos entomopatogênicos metabolites metabólitos |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA |
Subject: | Agronomia Bicho-mineiro-do-cafeeiro Café - Doenças e pragas Fungos - Cultura e meios de cultura |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Agronomia |
Quote: | MENDES, Daniele Ruela. Isolamento de fungos endofíticos e estudo metabolômico de espécies de Coffea resistentes ao bicho-mineiro. 2025. 94 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.293. |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.293 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46064 |
Date of defense: | 9-May-2025 |
Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 2. Fome zero e agricultura sustentável - Acabar com a fome, alcançar a segurança alimentar e melhoria da nutrição e promover a agricultura sustentável. |
Appears in Collections: | TESE - Agronomia |
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