A new PCR approach for the identification of Fusarium graminearum / Um novo protocolo de PCR para a identificação de Fusarium graminearum

ABSTRACT

The main objective of this work was to develop a PCR protocol for the identification of Fusarium graminearum, based on a pair of primers targeted to a segment of the 3' coding region of the gaoA gene that codes for the enzyme galactose oxidase (GO). This region has low homology with the same region of GO genes from other fungi. Genomic DNA from 17 strains of Fusarium spp. isolated from diseased cereals, from several other Fusarium species, and from other fungi genera was analyzed in a PCR assay using this primer set. The 17 strains of Fusarium spp. were also analyzed for the GO enzyme production in submerse fermentation in a new formulated liquid medium. All strains that were morphologically and molecularly identified as F. graminearum were able to secrete the enzyme and had a positive result in the used PCR protocol. No DNA fragment was amplified using genomic DNA from other Fusarium species and species of other fungi genera. The results suggest that the proposed PCR protocol is specific and can be considered as a new molecular tool for the identification of F. graminearum. In addition, the new formulated medium is a cheap alternative for screening for GO screening production by F. graminearum.

RESUMO

O principal objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo protocolo de PCR para identificação de isolados de Fusarium graminearum, baseado no uso de um par de iniciadores direcionado para um segmento da região 3' codificadora do gene gaoA que codifica a enzima galactose oxidase (GO). Esta região possui baixa homologia com a mesma região de genes da GO de outros fungos. O DNA genômico de 17 cepas de Fusarium spp. isoladas de cereais infectados com sintomas, de vários outras espécies de Fusarium e de outros gêneros de fungos foi analisado em um protocolo de PCR utilizando os iniciadores desenhados. Os 17 isolados de Fusarium spp. também foram analisados para a produção da enzima GO em fermentação submersa em um novo meio líquido. Todas as cepas que foram morfologicamente e molecularmente identificadas como F. graminearum foram capazes de secretar a enzima e tiveram um resultado positivo no protocolo de PCR, utilizando os iniciadores direcionados para o gene gaoA. Nenhum fragmento de DNA foi amplificado quando foi utilizado o DNA genômico de várias outras espécies de Fusarium e de espécies de outros gêneros de fungos. Os resultados sugerem que o protocolo de PCR gerado é específico e pode ser considerado como uma nova ferramenta molecular para a identificação de cepas de F. graminearum. Além disso, o meio líquido formulado é uma alternativa barata para a avaliação da produção de GO por F. graminearum.