Taxonomia dos fungos cercosporoides: evolução dos conceitos de Cercospora e diversidade atual de gêneros

Introdução

Os fungos cercosporoides constituem um conjunto diversificado de fungos filamentosos, predominantemente associados à família Mycosphaerellaceae, dentro de Dothideomycetes, Ascomycota. Muitos desses fungos estão associados a manchas foliares e outras doenças de plantas cultivadas, ornamentais e florestais. Entretanto, a expressão “fungos cercosporoides” não corresponde a uma categoria taxonômica formal equivalente a gênero ou família; trata-se principalmente de uma designação baseada em características morfológicas compartilhadas por diferentes linhagens. A compreensão atual desse grupo resulta de sucessivas revisões morfológicas e, principalmente, de estudos filogenéticos multilocus (VIDEIRA et al., 2017; GROENEWALD et al., 2024). (PubMed)

A taxonomia dos cercosporoides passou por profundas modificações nas últimas décadas porque os caracteres morfológicos tradicionalmente utilizados para separar os gêneros apresentaram, em diversos casos, baixa correspondência com as relações filogenéticas. Características como coloração e forma dos conídios, organização dos conidióforos, presença de cicatrizes conidiogênicas e características dos hilos podem ser úteis para a identificação, mas algumas delas evoluíram independentemente em linhagens distintas. Dessa maneira, organismos morfologicamente semelhantes podem pertencer a gêneros filogeneticamente distantes (BAKHSHI et al., 2015; VIDEIRA et al., 2017). (Phytotaxa)

De Cercospora sensu lato à classificação filogenética

Um dos principais motivos para a atual complexidade nomenclatural é a circunscrição historicamente ampla de Cercospora. Na monografia de Chupp, publicada em 1954, numerosas espécies de fungos cercosporoides foram acomodadas em Cercospora em sentido amplo. Posteriormente, estudos morfológicos demonstraram que vários conjuntos de espécies poderiam ser distinguidos com base em características dos conídios, conidióforos e estruturas conidiogênicas, levando ao reconhecimento de diversos gêneros (GROENEWALD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

A utilização de dados moleculares modificou substancialmente essa interpretação. Estudos baseados em sequências de diferentes regiões do DNA demonstraram que alguns gêneros tradicionalmente delimitados por caracteres morfológicos não eram monofiléticos. Em outras palavras, espécies reunidas em determinado gênero pela aparência poderiam estar distribuídas em diferentes linhagens evolutivas. Essa constatação levou à revisão de conceitos genéricos e à criação, ressurgimento ou redefinição de diversos gêneros cercosporoides (VIDEIRA et al., 2017). (PubMed)

Um estudo particularmente importante foi realizado por Videira et al. (2017), que analisaram 415 isolados representando 297 táxons por meio de uma filogenia multilocus baseada principalmente em LSU, ITS e rpb2. O trabalho teve como um dos objetivos principais esclarecer as relações filogenéticas entre os gêneros de Mycosphaerellaceae e posicionar adequadamente os fungos cercosporoides dentro dessa diversidade. Os resultados demonstraram que a classificação baseada exclusivamente na morfologia não refletia adequadamente as relações evolutivas de vários grupos (VIDEIRA et al., 2017). (PubMed)

Por que a morfologia isoladamente não é suficiente?

A morfologia continua sendo indispensável para a taxonomia dos fungos cercosporoides, mas seu uso deve ser integrado aos dados moleculares. Bakhshi et al. (2015), por exemplo, demonstraram que um fungo morfologicamente semelhante a Cercospora coletado em Ammi majus agrupava filogeneticamente fora de Cercospora sensu stricto. A análise utilizou diferentes marcadores, incluindo LSU, ITS, ACT, TEF1-α e HIS, e levou à introdução do gênero Neocercospora. O estudo forneceu evidência direta de que características morfológicas consideradas típicas de Cercospora poderiam ter evoluído independentemente dentro de Mycosphaerellaceae (BAKHSHI et al., 2015). (Phytotaxa)

Esse fenômeno é particularmente importante porque demonstra a existência de homoplasia morfológica. Características semelhantes não necessariamente indicam ancestralidade comum recente. Assim, a observação microscópica de conidióforos e conídios pode indicar que determinado isolado pertence ao grupo dos cercosporoides, mas não necessariamente permite determinar com segurança o gênero ou a espécie (BAKHSHI et al., 2015; VIDEIRA et al., 2017). (Phytotaxa)

Cercospora atualmente

Cercospora permanece como um gênero taxonomicamente válido e fitopatologicamente importante, mas sua circunscrição atual é mais restrita que aquela utilizada em parte da literatura histórica. Consequentemente, o nome Cercospora encontrado em uma publicação antiga não deve ser automaticamente interpretado como equivalente ao conceito filogenético atual do gênero. A identificação histórica precisa ser analisada considerando a publicação original, a nomenclatura subsequente e os estudos filogenéticos disponíveis (VIDEIRA et al., 2017; GROENEWALD et al., 2024). (PubMed)

Essa questão é particularmente relevante em complexos de espécies de Cercospora, nos quais a morfologia pode apresentar grande sobreposição. Estudos contemporâneos utilizam combinações de marcadores moleculares e caracteres morfológicos para delimitar espécies, em vez de depender exclusivamente da aparência dos conídios ou dos conidióforos. Portanto, a determinação de Cercospora até espécie deve ser interpretada de acordo com a qualidade dos dados disponíveis para aquele complexo específico (BAKHSHI et al., 2015; VIDEIRA et al., 2017). (Phytotaxa)

Pseudocercospora: um gênero de grande diversidade

Pseudocercospora representa atualmente um dos principais gêneros de fungos cercosporoides associados a doenças de plantas. O gênero pertence à Mycosphaerellaceae e inclui espécies associadas a numerosos hospedeiros. Embora seus representantes apresentem morfologia cercosporoide, Pseudocercospora é tratado como um gênero distinto de Cercospora com base em evidências morfológicas e moleculares (GROENEWALD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

A revisão de Groenewald et al. (2024) representa uma das avaliações recentes mais abrangentes de Pseudocercospora. O estudo empregou filogenia multigênica e dados morfológicos, examinando materiais associados a 413 espécies de hospedeiros, pertencentes a 297 gêneros e provenientes de 60 países. Foram descritas 29 espécies novas, além da designação de epítipos e lectótipo para nomes previamente estabelecidos (GROENEWALD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

O estudo também evidencia uma questão importante para a taxonomia aplicada: mesmo depois de extensas análises filogenéticas, permanecem linhagens para as quais não existem evidências suficientes para estabelecer uma identificação específica definitiva. Portanto, a existência de uma sequência molecular semelhante a uma espécie conhecida não deve ser interpretada automaticamente como prova de identidade específica, principalmente quando não existem sequências confiáveis de material-tipo ou de culturas autenticadas para comparação (GROENEWALD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Passalora e a necessidade de redefinição de gêneros

Passalora constitui outro exemplo importante da transformação da taxonomia dos cercosporoides. O conceito tradicional de Passalora foi utilizado para acomodar numerosos fungos morfologicamente semelhantes, mas estudos moleculares demonstraram que o conceito amplo do gênero não correspondia a uma única linhagem evolutiva. A revisão de Mycosphaerellaceae conduzida por Videira et al. (2017) contribuiu para restringir e reorganizar vários grupos anteriormente associados a Passalora sensu lato (VIDEIRA et al., 2017). (PubMed)

A instabilidade histórica de Passalora não significa que o gênero tenha deixado de existir. O que mudou foi sua circunscrição taxonômica. Algumas espécies anteriormente classificadas em Passalora foram transferidas para outros gêneros quando análises filogenéticas demonstraram que suas relações evolutivas não eram compatíveis com a permanência naquele gênero (VIDEIRA et al., 2017). (PubMed)

Um exemplo recente é fornecido por Kreth et al. (2025), que reavaliaram Cercospora malkoffii, espécie anteriormente tratada como Passalora malkoffii. Utilizando ITS, LSU, calmodulina, tef1, tub2 e rpb2, os autores demonstraram que a espécie pertence filogeneticamente a Fusoidiella. Como consequência, foi proposta a nova combinação Fusoidiella malkoffii, acompanhada da designação de um epítipo e de testes de patogenicidade (KRETH et al., 2025). (PubMed Central (PMC))

Esse exemplo demonstra que mudanças taxonômicas não ocorrem apenas pela descoberta de espécies novas. Uma espécie já conhecida pode mudar de gênero quando novos dados filogenéticos demonstram que sua posição taxonômica anterior não representa adequadamente sua história evolutiva (KRETH et al., 2025; VIDEIRA et al., 2017). (PubMed Central (PMC))

Outros gêneros cercosporoides

A reorganização de Mycosphaerellaceae resultou no reconhecimento de diversos gêneros cercosporoides, incluindo Cercospora, Pseudocercospora, Passalora, Zasmidium, Ramularia e outros grupos que foram segregados ou redefinidos a partir de conceitos taxonômicos anteriores. A classificação desses organismos deve ser entendida como resultado de hipóteses filogenéticas sustentadas por diferentes conjuntos de caracteres, e não como uma simples divisão morfológica baseada no aspecto dos conídios (VIDEIRA et al., 2017). (PubMed)

A situação de Ramularia também ilustra a mudança provocada pela integração entre nomenclatura e filogenia. A eliminação progressiva da nomenclatura dual entre formas sexuadas e assexuadas levou à reorganização de nomes historicamente associados a Mycosphaerella, enquanto os estudos filogenéticos permitiram reconhecer relações entre diferentes morfos anteriormente tratados como entidades nomenclaturais independentes (GROENEWALD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Quais marcadores moleculares são utilizados?

A identificação molecular dos cercosporoides não depende de um único marcador universalmente suficiente para todos os grupos. O ITS é amplamente empregado em estudos de fungos, inclusive como marcador inicial, mas sua resolução pode ser insuficiente para separar espécies estreitamente relacionadas. Por essa razão, estudos taxonômicos de Mycosphaerellaceae frequentemente utilizam combinações de ITS com genes como actA, tef1, rpb2, tub2, cmdA, his3 ou outros marcadores, conforme o grupo analisado (VIDEIRA et al., 2017; GROENEWALD et al., 2024). (PubMed)

A escolha dos marcadores deve, portanto, ser orientada pela questão taxonômica. Um marcador adequado para uma triagem inicial pode não apresentar resolução suficiente para uma identificação em nível de espécie. A comparação deve ser feita preferencialmente com sequências provenientes de isolados autenticados, ex-tipos, epítipos ou outros materiais taxonomicamente bem caracterizados, evitando que uma identificação seja baseada simplesmente no maior percentual de identidade encontrado em um banco de sequências (GROENEWALD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

O que isso significa para o diagnóstico fitopatológico?

Para o diagnóstico de doenças de plantas, a principal consequência dessas mudanças é que a identificação de um fungo com morfologia cercosporoide não deve ser automaticamente registrada como Cercospora sp.. A observação microscópica pode estabelecer uma hipótese diagnóstica, mas a determinação do gênero e, principalmente, da espécie deve considerar a combinação de morfologia, hospedeiro, características culturais quando disponíveis e dados moleculares e filogenéticos (BAKHSHI et al., 2015; VIDEIRA et al., 2017). (Phytotaxa)

Para um laboratório de Fitopatologia, uma estratégia taxonomicamente mais segura é trabalhar em níveis progressivos de identificação. O diagnóstico pode inicialmente registrar “fungo cercosporoide associado à mancha foliar”, avançando posteriormente para gênero e espécie quando existirem evidências morfológicas e moleculares suficientes. Essa abordagem evita atribuições específicas sem suporte e é especialmente importante em grupos nos quais existem complexos de espécies e elevada similaridade morfológica (GROENEWALD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Por que a taxonomia continua mudando?

A taxonomia dos cercosporoides permanece dinâmica porque novos isolados, novas sequências, novos materiais-tipo e novas análises filogenéticas continuam sendo incorporados. A revisão de Pseudocercospora publicada por Groenewald et al. (2024), por exemplo, acrescentou dezenas de espécies novas e demonstrou que ainda existem linhagens cuja posição específica não pode ser estabelecida com segurança. Isso indica que o conhecimento atual representa uma classificação em constante refinamento, e não um sistema completamente encerrado (GROENEWALD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Assim, a principal mudança conceitual na taxonomia dos fungos cercosporoides foi a transição de uma classificação predominantemente baseada na morfologia para uma taxonomia integrativa, apoiada por morfologia, nomenclatura, dados moleculares e filogenia. O resultado foi a fragmentação de antigos conceitos amplos de Cercospora e Passalora e o reconhecimento de numerosos gêneros filogeneticamente mais coerentes (VIDEIRA et al., 2017; GROENEWALD et al., 2024). (PubMed)

Principais gêneros envolvidos

Gênero	Situação geral na taxonomia moderna	Principal questão taxonômica
Cercospora	Gênero válido	Circunscrição atual mais restrita que os conceitos históricos
Pseudocercospora	Gênero amplamente reconhecido	Elevada diversidade e numerosos complexos de espécies
Passalora	Gênero reconhecido em circunscrição restrita	O conceito Passalora s. lat. era filogeneticamente problemático
Nothopassalora	Gênero reconhecido	Resultante de reorganizações de espécies historicamente associadas a outros gêneros
Zasmidium	Gênero reconhecido	Circunscrições históricas foram revistas com dados moleculares
Ramularia	Gênero importante em Mycosphaerellaceae	Reorganização associada ao fim da nomenclatura dual
Neocercospora	Gênero estabelecido com base em filogenia	Demonstra que morfologia cercospora-like pode surgir em linhagens distintas
Fusoidiella	Gênero filogeneticamente reconhecido	Inclui espécies anteriormente tratadas em Passalora
Cercosporidium, Fulvia, Mycovellosiella e outros	Gêneros envolvidos na reorganização histórica	Representam linhagens que não devem ser agrupadas automaticamente em Cercospora

A tabela sintetiza os principais exemplos discutidos na literatura filogenética e não pretende representar todos os gêneros cercosporoides atualmente reconhecidos (VIDEIRA et al., 2017; GROENEWALD et al., 2024; KRETH et al., 2025). (PubMed)

Referências

BAKHSHI, M.; ARZANLOU, M.; BABAI-AHARI, A.; GROENEWALD, J. Z.; CROUS, P. W. Is morphology in Cercospora a reliable reflection of generic affinity? Phytotaxa, Auckland, v. 213, n. 1, p. 22–34, 2015. DOI: 10.11646/phytotaxa.213.1.2. (Phytotaxa)

GROENEWALD, J. Z.; CHEN, Y. Y.; ZHANG, Y.; ROUX, J.; SHIN, H.-D.; SHIVAS, R. G.; SUMMERELL, B. A.; BRAUN, U.; ALFENAS, A. C.; UJAT, A. H.; NAKASHIMA, C.; CROUS, P. W. Species diversity in Pseudocercospora. Fungal Systematics and Evolution, v. 13, p. 29–89, 2024. DOI: 10.3114/fuse.2024.13.03. (PubMed Central (PMC))

KRETH, L.-S.; GROENEWALD, J. Z.; BRAUN, U.; GÖTZ, M. Phylogeny and taxonomy of Cercospora malkoffii (Mycosphaerellaceae). Fungal Systematics and Evolution, v. 16, p. 233–242, 2025. DOI: 10.3114/fuse.2025.16.13. (PubMed Central (PMC))

VIDEIRA, S. I. R.; GROENEWALD, J. Z.; NAKASHIMA, C.; BRAUN, U.; BARRETO, R. W.; DE WIT, P. J. G. M.; CROUS, P. W. Mycosphaerellaceae – chaos or clarity? Studies in Mycology, v. 87, p. 257–421, 2017. DOI: 10.1016/j.simyco.2017.09.003. (PubMed)

Multilocus na taxonomia de fungos fitopatogênicos: fundamentos, aplicações e exemplos

A identificação taxonômica de fungos fitopatogênicos passou por uma transformação importante com a incorporação de dados moleculares. Durante muito tempo, a identificação dependia principalmente de caracteres morfológicos, como estruturas reprodutivas, dimensões e forma de conídios, conidióforos, ascomas, ascósporos e características culturais. Entretanto, a convergência morfológica, a plasticidade fenotípica e a existência de complexos de espécies cripticas mostraram que a morfologia isoladamente pode não refletir adequadamente as relações evolutivas entre os fungos. A utilização de múltiplos loci passou, assim, a constituir uma das principais ferramentas para delimitação de espécies e reconstrução filogenética em diversos grupos de fungos fitopatogênicos (VIDEIRA et al., 2017; ZHANG et al., 2021). (ScienceDirect)

O que significa uma análise multilocus?

A análise multilocus consiste na utilização conjunta de sequências de dois ou mais loci independentes para inferir as relações filogenéticas entre isolados. Em vez de depender da informação evolutiva contida em apenas uma região do genoma, a análise combina diferentes marcadores, aumentando a quantidade de caracteres informativos disponíveis para a reconstrução da história evolutiva dos organismos. Os loci podem ser concatenados em uma única matriz ou analisados separadamente e posteriormente comparados, dependendo da finalidade e do desenho do estudo filogenético (VIDEIRA et al., 2017; UDAYANGA et al., 2014). (ScienceDirect)

É importante distinguir MLST (Multi-Locus Sequence Typing) de uma análise filogenética multilocus em sentido amplo. No MLST, sequências de loci selecionados são utilizadas para caracterizar e comparar isolados, enquanto estudos taxonômicos multilocus normalmente procuram reconstruir relações filogenéticas e estabelecer limites entre espécies. Na prática da taxonomia de fungos, os termos podem aparecer associados, mas a finalidade do estudo deve ser considerada: identificação, delimitação de espécies, reconstrução filogenética ou caracterização da diversidade genética (UDAYANGA et al., 2014; SKANDALIS et al., 2017). (PubMed Central (PMC))

Por que o ITS não é suficiente para todos os fungos?

O espaçador interno transcrito, ou ITS, constitui um dos principais marcadores utilizados na identificação molecular de fungos e é extremamente útil para posicionar um isolado em determinado gênero ou complexo de espécies. Entretanto, sua capacidade de discriminação varia consideravelmente entre grupos taxonômicos. Em espécies muito próximas, diferentes linhagens podem apresentar sequências ITS idênticas ou muito semelhantes, impossibilitando uma identificação específica robusta baseada exclusivamente nesse marcador (VIDEIRA et al., 2017; UDAYANGA et al., 2017). (ScienceDirect)

Esse problema é particularmente evidente em gêneros que apresentam grande número de espécies filogeneticamente próximas. Nesses casos, um isolado pode apresentar 99% ou mais de identidade com várias espécies diferentes no GenBank, sem que isso signifique que pertença necessariamente à espécie com maior percentual de identidade. Por essa razão, a identidade molecular deve ser avaliada considerando múltiplos loci, a qualidade das sequências de referência e, preferencialmente, a posição do isolado em uma filogenia que inclua cepas-tipo, ex-tipo ou epítipo quando disponíveis (GROENEWALD et al., 2024; UDAYANGA et al., 2014). (PubMed)

Portanto, BLAST e filogenia multilocus não são procedimentos equivalentes. O BLAST permite encontrar sequências semelhantes em um banco de dados, enquanto a filogenia multilocus permite avaliar a posição evolutiva de um isolado em relação a um conjunto de táxons de referência. Em taxonomia, essa diferença é fundamental: a maior similaridade encontrada em uma busca não constitui, isoladamente, uma demonstração de identidade específica (GROENEWALD et al., 2024; ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Quais genes são utilizados?

Não existe um conjunto universal de marcadores que seja igualmente eficiente para todos os fungos fitopatogênicos. A escolha depende do grupo taxonômico e do nível de resolução desejado. Entre os marcadores frequentemente utilizados encontram-se ITS, LSU, SSU, TEF1-α, TUB2, ACT, GAPDH, RPB2, CAL, HIS3 e CHS-1, além de marcadores específicos desenvolvidos para determinados gêneros ou complexos de espécies (VIDEIRA et al., 2017; ZHANG et al., 2021). (ScienceDirect)

O TEF1-α, que codifica o fator de elongação da tradução 1-alfa, é particularmente utilizado em vários grupos de Ascomycota devido à sua capacidade de fornecer resolução em nível de espécie. O gene TUB2, que codifica a β-tubulina, também apresenta elevada utilidade em diversos gêneros. Entretanto, a informatividade de cada marcador é dependente do grupo estudado; um gene altamente discriminativo em determinado gênero pode apresentar pouca variação em outro (UDAYANGA et al., 2014; ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Exemplo 1 — Colletotrichum: talvez o melhor exemplo didático

O gênero Colletotrichum representa um dos exemplos mais claros da importância da abordagem multilocus na taxonomia de fungos fitopatogênicos. Durante décadas, numerosas doenças de antracnose foram atribuídas a espécies como C. gloeosporioides e C. acutatum em conceitos amplos. Estudos multilocus demonstraram posteriormente que esses nomes abrangiam conjuntos de espécies geneticamente distintas, atualmente tratados como complexos de espécies (DAMM et al., 2012; WEIR; JOHNSTON; DAMM, 2012). (PubMed Central (PMC))

No complexo Colletotrichum acutatum, por exemplo, análises utilizando ITS, GAPDH, CHS-1, HIS3, ACT e TUB2 permitiram separar numerosas linhagens que anteriormente eram agrupadas como C. acutatum em sentido amplo. A análise multilocus revelou uma diversidade de espécies muito maior do que aquela indicada pela morfologia e pelo ITS isoladamente (DAMM et al., 2012). (PubMed Central (PMC))

Um exemplo particularmente relevante para o Brasil foi o estudo de Bragança et al. (2016), que analisou isolados de Colletotrichum associados a antracnose de frutos. Utilizando ITS, HIS3, GAPDH, CHS-1, TUB2 e ACT, os autores demonstraram que os isolados pertenciam a diferentes espécies do complexo C. acutatum, incluindo C. nymphaeae, C. melonis, C. abscissum e uma espécie nova, C. paranaense. O resultado demonstra como uma identificação histórica baseada em C. acutatum poderia ocultar diversidade específica relevante para a Fitopatologia (BRAGANÇA et al., 2016). (ScienceDirect)

O mesmo fenômeno ocorre no complexo C. gloeosporioides. Nesse grupo, diferentes estudos demonstraram que a combinação de marcadores convencionais nem sempre apresenta resolução suficiente para todas as espécies. Por isso, marcadores adicionais, como ApMat e GS, podem ser empregados para aumentar a capacidade de discriminação entre espécies próximas (LIU et al., 2015). (PubMed Central (PMC))

A revisão abrangente de Colletotrichum realizada por Bhunjun et al. (2021) ilustra a dimensão desse problema. Os autores utilizaram uma filogenia de seis loci — act, chs-1, gapdh, his3, ITS e tub2 — para construir uma filogenia abrangente do gênero. A análise reuniu 250 espécies aceitas naquele momento e demonstrou que a combinação de loci produzia uma resolução consideravelmente maior que aquela obtida com ITS isoladamente (BHUNJUN et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Exemplo aplicado à soja

Essa abordagem é especialmente importante para a identificação de Colletotrichum associado à soja. Espécies como C. truncatum e C. plurivorum podem estar associadas a sintomas semelhantes, incluindo antracnose, podridões e problemas em diferentes órgãos da planta. A delimitação específica exige, portanto, a combinação de características morfológicas e marcadores moleculares adequados ao complexo taxonômico em questão (DAMM et al., 2019; BHUNJUN et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Exemplo 2 — Diaporthe: ITS pode levar a uma resolução insuficiente

Diaporthe é outro gênero extremamente importante para a Fitopatologia, pois inclui espécies patogênicas, endofíticas e sapróbias. Historicamente, muitos desses fungos foram identificados pelo estado anamórfico Phomopsis, o que gerou considerável confusão nomenclatural. Udayanga et al. (2014) analisaram 243 isolados utilizando ITS, TEF1, TUB2, HIS3 e CAL e obtiveram 95 clados, descrevendo 15 espécies novas e propondo novas combinações taxonômicas (UDAYANGA et al., 2014). (PubMed Central (PMC))

A importância dos diferentes loci para Diaporthe foi posteriormente avaliada de forma sistemática por Gomes et al. (2017). Os autores compararam cinco marcadores — ITS, TEF1, TUB2, CAL e HIS — em 142 isolados representando 96 espécies. A análise demonstrou que a separação das espécies era melhor quando os cinco loci eram utilizados conjuntamente e que uma filogenia baseada em TEF1, TUB2, CAL e HIS apresentava desempenho semelhante à análise com cinco loci, enquanto a retirada do ITS produzia pouca alteração na topologia principal (GOMES et al., 2017). (PubMed Central (PMC))

Esse resultado tem uma implicação prática importante: não se deve assumir que ITS seja sempre o melhor marcador para identificação de fungos fitopatogênicos. No gênero Diaporthe, por exemplo, TEF1 pode apresentar maior capacidade discriminativa que ITS, e combinações de TEF1, TUB2, CAL e HIS podem ser mais apropriadas para delimitação específica (GOMES et al., 2017). (PubMed Central (PMC))

Exemplo 3 — Botryosphaeriaceae: vários gêneros com morfologia semelhante

Os fungos da ordem Botryosphaeriales constituem outro grupo no qual a filogenia multilocus teve grande impacto. São encontrados como patógenos, endófitos e sapróbios, frequentemente associados a cancros, morte de ramos, podridões e manchas em plantas lenhosas. A identificação baseada exclusivamente em morfologia mostrou-se insuficiente para resolver adequadamente as relações entre vários gêneros e espécies (ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Zhang et al. (2021) analisaram 230 isolados utilizando ITS, TEF1, TUB2, LSU e RPB2, combinando os dados moleculares com características morfológicas. O estudo reduziu 58 espécies a sinonímia e descreveu oito espécies novas, demonstrando que a aplicação de uma abordagem multilocus pode alterar significativamente a interpretação da diversidade existente em coleções de fungos (ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Os autores observaram ainda que TEF1, TUB2 e RPB2 foram particularmente confiáveis para a reconstrução das relações, enquanto a combinação de ITS + TEF1 + TUB2 + RPB2 forneceu resolução consistente para a identificação em nível específico. Esse resultado mostra novamente que a eficiência de um marcador é dependente do grupo taxonômico estudado (ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Exemplo 4 — Cercospora e fungos cercosporoides

A família Mycosphaerellaceae constitui outro excelente exemplo da necessidade de filogenia multilocus. Muitos fungos cercosporoides apresentam morfologia semelhante, e gêneros historicamente definidos com base em caracteres morfológicos demonstraram não representar necessariamente grupos monofiléticos. Videira et al. (2017) utilizaram LSU, ITS e RPB2 em uma análise envolvendo 415 isolados e 297 táxons para avaliar as relações entre os gêneros da família e esclarecer a posição dos cercosporoides (VIDEIRA et al., 2017). (ScienceDirect)

Esse trabalho demonstrou que a semelhança entre conidióforos e conídios não necessariamente corresponde à proximidade filogenética. Consequentemente, vários conceitos genéricos foram modificados, e espécies anteriormente agrupadas em gêneros amplos foram redistribuídas em diferentes linhagens. Esse processo explica parte importante da atual diversidade de gêneros cercosporoides reconhecidos na literatura (VIDEIRA et al., 2017). (ScienceDirect)

Em trabalhos mais recentes, estudos específicos de Pseudocercospora passaram a utilizar combinações como ITS, ACT, TEF1 e RPB2, associadas a dados morfológicos e, quando possível, materiais-tipo ou epítipos. A revisão de Groenewald et al. (2024) demonstrou que ainda existem linhagens filogenéticas cuja posição específica permanece sem nome formal, evidenciando que mesmo análises multilocus extensas não eliminam completamente a incerteza taxonômica (GROENEWALD et al., 2024). (ScienceDirect)

Exemplo 5 — Alternaria, Bipolaris e outros fungos

A necessidade de escolher diferentes marcadores também é observada em outros gêneros fitopatogênicos. Para Alternaria, por exemplo, ITS pode apresentar resolução limitada para determinados complexos, sendo utilizados marcadores adicionais como GAPDH, RPB2 e TEF1. Em Bipolaris, combinações envolvendo ITS, GAPDH e TEF1 podem ser utilizadas para melhorar a resolução específica. Isso demonstra que não existe uma “receita universal” de multilocus para todos os fungos fitopatogênicos (GARCÍA et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Assim, o laboratório que pretende estabelecer uma rotina molecular de identificação deve primeiro determinar qual é o gênero ou complexo de espécies provável e, a partir disso, selecionar os marcadores reconhecidamente informativos para aquele grupo. Utilizar o mesmo conjunto de primers e genes para todos os fungos pode gerar resultados com resolução insuficiente ou interpretações taxonômicas inadequadas (GARCÍA et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Como funciona uma identificação multilocus na prática?

Em um estudo taxonômico, o processo geralmente começa com a obtenção do isolado e sua caracterização morfológica. O DNA é então extraído e diferentes regiões gênicas são amplificadas por PCR e sequenciadas. As sequências são submetidas a controle de qualidade, alinhadas com sequências de referência e utilizadas para reconstruir árvores filogenéticas por métodos como Maximum Likelihood (ML) e Bayesian Inference (BI), frequentemente utilizando modelos de substituição específicos para cada locus (DAMM et al., 2012; BHUNJUN et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Um ponto importante é que os loci não devem ser simplesmente concatenados sem avaliação prévia. Os estudos multilocus normalmente verificam se existem conflitos significativos entre as árvores produzidas individualmente. Quando os conjuntos de dados apresentam topologias suficientemente congruentes, os loci podem ser combinados em uma matriz concatenada, aumentando a quantidade de caracteres informativos disponíveis para a reconstrução filogenética (DAMM et al., 2012; UDAYANGA et al., 2014). (PubMed Central (PMC))

A interpretação da árvore também exige cuidado. Um agrupamento bem sustentado de um isolado com uma espécie de referência é uma evidência importante, mas a identificação taxonômica deve considerar a qualidade das sequências utilizadas, a representatividade das amostras, a posição das cepas-tipo e a existência de possíveis complexos de espécies. Uma árvore filogenética não corrige automaticamente uma base de dados de referência incorreta (GROENEWALD et al., 2024; ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Multilocus não significa simplesmente “usar vários genes”

É importante destacar que aumentar o número de marcadores não garante automaticamente uma identificação melhor. O princípio fundamental é utilizar loci informativos para o grupo taxonômico estudado. Um conjunto de cinco genes pouco variáveis pode apresentar menor poder discriminativo que dois ou três genes altamente informativos. Estudos de Diaporthe demonstram claramente essa situação: a contribuição dos diferentes loci varia e alguns conjuntos reduzidos podem reproduzir grande parte da resolução obtida com cinco marcadores (GOMES et al., 2017). (PubMed Central (PMC))

Da mesma forma, em Colletotrichum, os marcadores mais informativos variam entre os complexos de espécies. No complexo C. gloeosporioides, por exemplo, ApMat e GS apresentam grande utilidade, enquanto outros complexos podem depender de combinações envolvendo GAPDH, HIS3, TUB2, ACT e CHS-1. Portanto, a escolha dos marcadores deve ser taxon-specific, e não baseada em um protocolo universal (BHUNJUN et al., 2021; BOUFLEUR et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Multilocus × identificação por BLAST

Uma situação muito comum em laboratórios é obter uma sequência ITS, realizar BLAST no GenBank e selecionar a espécie que apresenta a maior identidade. Embora essa estratégia seja útil para uma identificação preliminar, ela apresenta limitações importantes. Em grupos com espécies próximas, diversas espécies podem compartilhar valores de identidade muito elevados, e o resultado do BLAST depende da qualidade e da correta identificação das sequências depositadas no banco (GROENEWALD et al., 2024; ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Por essa razão, para uma identificação taxonômica robusta, o ideal é combinar BLAST para triagem + seleção de referências taxonomicamente confiáveis + multilocus + filogenia + morfologia. Essa abordagem permite transformar uma identificação baseada em similaridade de sequência em uma hipótese filogenética testável (UDAYANGA et al., 2014; BHUNJUN et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

O papel das cepas-tipo e dos epítipos

Um aspecto particularmente importante da taxonomia molecular é a utilização de sequências provenientes de materiais nomenclaturais confiáveis. Quando uma espécie possui uma sequência derivada de ex-tipo ou ex-epítipo, essa sequência fornece uma referência muito mais robusta para posicionar novos isolados do que uma sequência depositada em banco apenas com identificação baseada em literatura antiga (GROENEWALD et al., 2024; ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Esse aspecto explica por que trabalhos taxonômicos modernos frequentemente realizam epitipificação. Quando o material original não permite obtenção de DNA ou não apresenta características suficientes para associar inequivocamente o nome a uma linhagem molecular, um epítipo pode ser designado para estabilizar a aplicação do nome e permitir sua conexão com dados moleculares modernos (DAMM et al., 2019; ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

O que o multilocus mudou na Fitopatologia?

A principal contribuição do multilocus foi revelar que muitos “patógenos” considerados uma única espécie durante décadas são, na realidade, conjuntos de espécies geneticamente distintas. Isso ocorreu de maneira particularmente evidente em Colletotrichum, Diaporthe, Botryosphaeriales e Mycosphaerellaceae. Como consequência, nomes tradicionalmente utilizados em diagnósticos passaram a ser revisados, espécies foram segregadas ou sinonimizadas e novos gêneros e espécies foram descritos (UDAYANGA et al., 2014; VIDEIRA et al., 2017; ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Essa mudança tem consequências diretas para a Fitopatologia aplicada. A espécie de fungo presente em uma cultura pode influenciar estudos de distribuição geográfica, gama de hospedeiros, agressividade, resistência a fungicidas, epidemiologia, diagnóstico molecular e desenvolvimento de estratégias de manejo. Portanto, uma identificação taxonômica incorreta pode comprometer etapas subsequentes da pesquisa (BRAGANÇA et al., 2016; BOUFLEUR et al., 2021). (ScienceDirect)

Síntese para o diagnóstico de fungos fitopatogênicos

Etapa	Informação obtida	Limitação
Sintomas	Síndrome da doença	Não identifica espécie
Morfologia	Grupo/gênero provável	Pode ocorrer convergência
ITS	Triagem taxonômica	Pode não separar espécies próximas
Marcador adicional	Aumenta resolução	Informatividade depende do grupo
Multilocus	Relações filogenéticas mais robustas	Exige seleção adequada dos loci
ML/BI	Suporte às relações	Depende do conjunto de referência
Ex-tipo/epítipo	Referência nomenclatural	Nem todas as espécies possuem dados adequados
Patogenicidade	Associação causal	Não substitui a identificação taxonômica
Identificação integrada	Morfologia + multilocus + filogenia	É a abordagem mais robusta

A interpretação mais adequada, portanto, é que o multilocus não substitui a morfologia; ele integra diferentes linhas de evidência. Para fungos fitopatogênicos, a taxonomia moderna tende a combinar morfologia, dados moleculares, filogenia, informações nomenclaturais e, quando pertinente, dados ecológicos e de patogenicidade (VIDEIRA et al., 2017; GROENEWALD et al., 2024). (ScienceDirect)

Conclusão

O emprego de análises multilocus representa uma das principais mudanças metodológicas na taxonomia dos fungos fitopatogênicos. A utilização de diferentes regiões gênicas permite aumentar a resolução filogenética, reconhecer complexos de espécies, corrigir identificações históricas e estabelecer limites entre espécies que apresentam morfologia semelhante. Entretanto, a escolha dos marcadores deve ser específica para o grupo estudado, pois não existe um conjunto universal de genes capaz de resolver todos os grupos de fungos fitopatogênicos (GOMES et al., 2017; ZHANG et al., 2021). (PubMed Central (PMC))

Em termos práticos, a taxonomia molecular moderna deve ser compreendida como uma abordagem de evidências integradas. Para um isolado fitopatogênico, uma identificação robusta pode seguir a sequência: sintoma → isolamento → morfologia → ITS/triagem molecular → seleção de marcadores específicos → multilocus → filogenia → comparação com materiais de referência → identificação taxonômica. Quanto mais próximo o problema estiver do limite entre espécies, maior será a importância de utilizar múltiplos loci e referências taxonomicamente bem fundamentadas (UDAYANGA et al., 2014; GROENEWALD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Referências

BHUNJUN, C. S. et al. Updating species diversity of Colletotrichum, with a phylogenomic overview. Fungal Diversity, v. 111, p. 1–40, 2021. (PubMed Central (PMC))

BOUFLEUR, T. R. et al. Soybean anthracnose caused by Colletotrichum species: current status and future prospects. Molecular Plant Pathology, v. 22, n. 4, p. 393–409, 2021. (British Society for Plant Pathology)

BRAGANÇA, C. A. D. et al. Species of Colletotrichum associated with anthracnose diseases of fruit in Brazil. Fungal Biology, v. 120, n. 4, p. 547–561, 2016. (ScienceDirect)

DAMM, U. et al. The Colletotrichum acutatum species complex. Studies in Mycology, v. 73, p. 37–113, 2012. (PubMed Central (PMC))

DAMM, U. et al. The Colletotrichum dracaenophilum, C. magnum and C. orchidearum species complexes. Studies in Mycology, v. 92, p. 1–46, 2019. DOI: 10.1016/j.simyco.2018.04.001. (ScienceDirect)

GOMES, R. R. et al. Evaluating multi-locus phylogenies for species boundaries determination in the genus Diaporthe. Fungal Biology, v. 121, n. 1, p. 1–19, 2017. (PubMed)

GROENEWALD, J. Z. et al. Species diversity in Pseudocercospora. Fungal Systematics and Evolution, v. 13, p. 29–89, 2024. DOI: 10.3114/fuse.2024.13.03. (ScienceDirect)

LIU, F. et al. Towards a unified taxonomy for Colletotrichum species associated with plants. Studies in Mycology, 2015.

UDAYANGA, D. et al. Diaporthe: a genus of endophytic, saprobic and plant pathogenic fungi. Studies in Mycology, v. 77, p. 107–151, 2014. DOI: 10.3114/sim0017. (PubMed Central (PMC))

VIDEIRA, S. I. R. et al. Mycosphaerellaceae — chaos or clarity? Studies in Mycology, v. 87, p. 257–421, 2017. DOI: 10.1016/j.simyco.2017.09.003. (ScienceDirect)

WEIR, B. S.; JOHNSTON, P. R.; DAMM, U. The Colletotrichum gloeosporioides species complex. Studies in Mycology, v. 73, p. 115–180, 2012.

ZHANG, W. et al. Evaluating species in Botryosphaeriales. Persoonia, v. 46, p. 63–115, 2021. DOI: 10.3767/persoonia.2021.46.03. (PubMed Central (PMC))

 

O futuro da bioprospecção de fungos candidatos a bioinsumos: da descoberta de isolados à seleção orientada por genômica, metabolômica e microbiomas

Introdução

A bioprospecção de microrganismos para a agricultura está passando de uma abordagem predominantemente baseada no isolamento e na triagem fenotípica para estratégias que integram ecologia microbiana, taxonomia, genômica, metabolômica, transcriptômica, proteômica, bioinformática e ensaios agronômicos. Nesse contexto, os fungos representam uma fonte particularmente ampla de candidatos a bioinsumos, pois podem apresentar funções de biocontrole, promoção do crescimento vegetal, mobilização de nutrientes, indução de resistência e tolerância a estresses abióticos. A diversidade de fungos associados à rizosfera, filosfera, endosfera, sementes, resíduos vegetais e ambientes extremos constitui, portanto, um reservatório ainda parcialmente explorado de características de interesse agrícola (SHARMA et al., 2023; ZENTENO-ALEGRÍA et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

O conceito de bioprospecção aplicado aos fungos fitobenéficos não deve ser reduzido à procura de um microrganismo que apresente elevada inibição de um patógeno em placa de Petri. Um candidato a bioinsumo precisa reunir um conjunto de características biológicas e tecnológicas: atividade consistente, capacidade de colonização ou estabelecimento no ambiente-alvo, estabilidade genética e fisiológica, possibilidade de produção em escala, formulação adequada, segurança e desempenho reprodutível em condições agrícolas. A literatura recente destaca justamente a existência de uma lacuna entre resultados obtidos em laboratório e a eficácia observada no campo, tornando a seleção de linhagens e a validação agronômica etapas centrais do desenvolvimento de produtos microbianos (FERREYRA-SUAREZ; GARCÍA-DEPRAECT; CASTRO-MUÑOZ, 2024; AZARBAD et al., 2024). (PubMed)

De onde virão os futuros candidatos?

A primeira transformação da bioprospecção será provavelmente a ampliação dos ambientes utilizados como fontes de novos isolados. Solos agrícolas convencionais continuam sendo importantes, mas ambientes submetidos a condições ambientais extremas — elevada salinidade, seca, temperaturas elevadas ou baixas, radiação ultravioleta e outros estresses — podem selecionar microrganismos com mecanismos de tolerância potencialmente interessantes para sistemas agrícolas submetidos às mudanças climáticas. Fungos extremotolerantes e extremófilos são considerados uma fonte ainda pouco explorada de características relacionadas à adaptação e à promoção do crescimento vegetal sob estresse (ZENTENO-ALEGRÍA et al., 2024). (PubMed)

Outra fonte estratégica será o próprio microbioma das plantas. A rizosfera, a filosfera e, principalmente, a endosfera podem conter fungos adaptados à interação direta com o hospedeiro vegetal. Fungos endofíticos são particularmente interessantes porque alguns podem colonizar tecidos vegetais e contribuir para proteção contra patógenos, aquisição ou mobilização de nutrientes, produção de metabólitos bioativos e modulação das respostas de defesa da planta (SHARMA et al., 2023). (PubMed Central (PMC))

Essa mudança significa que a pergunta da bioprospecção tende a passar de “qual fungo inibe o patógeno?” para “qual microrganismo possui um conjunto de características compatível com determinado sistema agrícola?”. Um isolado proveniente da rizosfera de uma cultura submetida à seca, por exemplo, pode ser selecionado não apenas por sua atividade antagonista, mas também por sua capacidade de colonizar raízes, tolerar baixa disponibilidade hídrica, mobilizar nutrientes e permanecer funcional na presença da microbiota nativa (ZENTENO-ALEGRÍA et al., 2024; SHARMA et al., 2023). (PubMed)

A mudança da triagem fenotípica para a bioprospecção orientada por genômica

Tradicionalmente, a descoberta de candidatos envolve isolamento, identificação, ensaios de antagonismo, testes de promoção do crescimento e posterior avaliação em plantas. Essa abordagem continua sendo necessária, mas a genômica permite antecipar parte do processo. O sequenciamento do genoma pode revelar genes associados à síntese de metabólitos secundários, enzimas hidrolíticas, mecanismos de aquisição de nutrientes, tolerância a estresses e interação com plantas, permitindo priorizar isolados antes de submetê-los a uma grande quantidade de ensaios experimentais (YANG; WU; SUN, 2024). (PubMed Central (PMC))

Em fungos de biocontrole, a análise do genoma permite investigar biosynthetic gene clusters (BGCs), que contêm conjuntos de genes relacionados à biossíntese de metabólitos especializados. A presença de determinados clusters não demonstra, por si só, que um composto será produzido nas condições agrícolas, mas fornece uma indicação do potencial metabólico do isolado. A integração entre genômica, transcriptômica e metabolômica permite avançar da simples previsão de genes para a demonstração de quais vias são efetivamente expressas e quais metabólitos estão associados à atividade biológica (YANG; WU; SUN, 2024). (PubMed Central (PMC))

Um exemplo particularmente interessante é Trichoderma. A bioprospecção desse gênero pode ser realizada utilizando informações genômicas para identificar genes e clusters potencialmente relacionados à produção de compostos antimicrobianos, enzimas, peptídeos e outros mecanismos de biocontrole. A integração de genômica, metabolômica, aprendizado de máquina e outras ferramentas computacionais foi proposta como estratégia para reduzir o caráter essencialmente empírico da descoberta de novas linhagens e produtos baseados em Trichoderma (SABER et al., 2023). (PubMed Central (PMC))

O futuro será provavelmente multiômico

A genômica informa o que o microrganismo potencialmente pode fazer, enquanto a transcriptômica ajuda a compreender quais genes estão sendo expressos em determinada condição. A proteômica permite avaliar as proteínas efetivamente produzidas e a metabolômica fornece informações sobre os metabólitos presentes. A integração dessas camadas pode revelar quais mecanismos estão associados ao fenótipo de interesse e, principalmente, em quais condições ambientais eles são ativados (SHARMA et al., 2023; YANG; WU; SUN, 2024). (PubMed Central (PMC))

Essa abordagem é particularmente importante porque muitos fungos apresentam grande potencial metabólico que não é necessariamente detectado em condições convencionais de cultivo. Um cluster biossintético pode permanecer silencioso ou apresentar baixa expressão no meio utilizado no laboratório, enquanto outras condições nutricionais ou sinais provenientes da interação com a planta ou com um patógeno podem modificar sua expressão. Por isso, a bioprospecção futura deverá explorar diferentes condições de cultivo e interação para revelar o chamado potencial metabólico oculto dos microrganismos (YANG; WU; SUN, 2024). (PubMed Central (PMC))

O exemplo de Trichoderma

Trichoderma continua sendo um dos principais modelos para compreender como a bioprospecção pode evoluir de uma seleção baseada exclusivamente em fenótipo para uma seleção integrada por dados moleculares. Espécies e linhagens desse gênero podem atuar por diferentes mecanismos, incluindo competição, micoparasitismo, produção de metabólitos, produção de enzimas e modulação das respostas de defesa das plantas. Entretanto, essas características variam entre espécies e, principalmente, entre linhagens, o que torna a seleção em nível de isolado fundamental para o desenvolvimento de bioinsumos (SABER et al., 2023; YANG; WU; SUN, 2024). (PubMed Central (PMC))

O futuro da seleção de Trichoderma tende, portanto, a considerar simultaneamente identidade taxonômica, genótipo, potencial biossintético, capacidade de colonização, interação com a planta, interação com o patógeno e estabilidade sob condições ambientais relevantes. A identificação de genes associados ao biocontrole pode auxiliar a priorizar candidatos, mas a validação fenotípica continuará indispensável porque a presença de genes não significa necessariamente expressão funcional ou eficácia agronômica (SABER et al., 2023; YANG; WU; SUN, 2024). (PubMed Central (PMC))

Clonostachys rosea: um modelo de multifuncionalidade

Outro exemplo interessante é Clonostachys rosea, fungo que apresenta mecanismos de biocontrole envolvendo micoparasitismo, competição, produção de enzimas e metabólitos e indução de respostas de defesa vegetal. Estudos genômicos e transcriptômicos demonstram que o organismo possui um repertório de genes potencialmente associado a essas funções, incluindo genes relacionados a enzimas degradadoras de parede celular, transportadores e metabolismo secundário (GEIGER et al., 2025). (DOI)

O interesse em organismos como C. rosea demonstra uma tendência importante: o futuro da bioprospecção não necessariamente buscará fungos com um único mecanismo de ação, mas poderá priorizar linhagens capazes de desempenhar múltiplas funções compatíveis com o sistema agrícola. Entretanto, multifuncionalidade não deve ser presumida apenas a partir de resultados laboratoriais; sua relevância depende da demonstração de eficácia, estabilidade e segurança nas condições de utilização pretendidas (GEIGER et al., 2025). (DOI)

Fungos entomopatogênicos como candidatos multifuncionais

Fungos tradicionalmente estudados como entomopatógenos também estão sendo reconsiderados como candidatos a bioinsumos multifuncionais. Espécies dos gêneros Beauveria, Metarhizium, Cordyceps, Lecanicillium e outros Hypocreales podem apresentar comportamento endofítico e interagir com plantas, além de sua conhecida capacidade de infectar insetos. Estudos recentes discutem a possibilidade de explorar simultaneamente o controle de insetos, a colonização vegetal e a promoção do crescimento das plantas (GUPTA et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Essa possibilidade é particularmente interessante para o desenvolvimento de bioinsumos de função múltipla. Um único microrganismo poderia, dependendo da linhagem e do sistema de aplicação, interagir com a planta, influenciar sua fisiologia e contribuir para a supressão de organismos-praga. Entretanto, as interações entre fungos entomopatogênicos, plantas, insetos e microbiota ainda apresentam mecanismos incompletamente caracterizados, o que torna necessária uma abordagem experimental integrada antes de transformar essas características em uma recomendação agronômica (GUPTA et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

O microbioma como fonte de candidatos

Uma das mudanças mais importantes será a transição da busca por “microrganismos isolados” para a compreensão das comunidades microbianas funcionais. A planta não interage com um único microrganismo em condições naturais; ela estabelece relações simultâneas com comunidades de bactérias, fungos e outros organismos. Consequentemente, um fungo que apresenta atividade moderada isoladamente pode desempenhar função importante dentro de uma comunidade microbiana específica (SHARMA et al., 2023; GARBEVA et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Nesse contexto surgem os consórcios microbianos sintéticos, ou SynComs. A estratégia consiste em selecionar microrganismos com funções complementares e reconstruir uma comunidade simplificada, controlada experimentalmente, para investigar interações e desenvolver inoculantes com múltiplas funções. Essa abordagem pode permitir combinar fungos e bactérias com características complementares, desde que sejam demonstradas compatibilidade, estabilidade e eficácia do consórcio (NEGI et al., 2024; NUNES et al., 2024). (PubMed)

A utilização de consórcios, contudo, não deve ser interpretada simplesmente como “quanto mais microrganismos, melhor”. Interações antagônicas entre componentes podem reduzir a sobrevivência ou a atividade de um dos membros, enquanto alterações na composição da microbiota nativa podem modificar o desempenho do consórcio. Por isso, a seleção deverá considerar compatibilidade, nicho ecológico, funções complementares e estabilidade da comunidade (NUNES et al., 2024). (ScienceDirect)

Bioprospecção guiada pelo ambiente

Uma tendência particularmente relevante será a seleção de fungos adaptados ao ambiente onde serão utilizados. Isolados obtidos de ambientes agrícolas semelhantes àqueles onde o produto será aplicado podem apresentar maior compatibilidade ecológica do que organismos selecionados exclusivamente por desempenho em condições laboratoriais. A origem ambiental do isolado, portanto, pode se tornar uma variável estratégica na seleção de candidatos (ZENTENO-ALEGRÍA et al., 2024). (PubMed)

Essa lógica é especialmente importante diante de estresses associados às mudanças climáticas. Fungos provenientes de ambientes naturalmente submetidos a seca, salinidade, temperaturas extremas ou outras condições adversas podem apresentar características fisiológicas úteis para sistemas agrícolas sujeitos a esses mesmos estresses. O objetivo não seria simplesmente encontrar um fungo “resistente”, mas identificar linhagens capazes de manter funções benéficas sob condições ambientais limitantes (ZENTENO-ALEGRÍA et al., 2024). (PubMed)

Da placa de Petri para o campo

Um dos maiores desafios da bioprospecção é evitar que a seleção seja dominada por resultados de laboratório. Ensaios de antagonismo em meio de cultura são úteis para identificar candidatos, mas não reproduzem a complexidade da planta, do solo, da microbiota nativa, do clima e das práticas agrícolas. Uma linhagem que apresenta forte antagonismo in vitro pode apresentar desempenho limitado quando aplicada em sementes, solo, folhas ou raízes (FERREYRA-SUAREZ; GARCÍA-DEPRAECT; CASTRO-MUÑOZ, 2024; AZARBAD et al., 2024). (PubMed)

Por essa razão, a bioprospecção do futuro deverá incorporar ensaios progressivos, começando pela caracterização laboratorial, passando por experimentos em plantas sob condições controladas e avançando para ensaios de campo em diferentes locais e safras. A meta não deve ser simplesmente encontrar o isolado que produz a maior resposta em um experimento, mas identificar aquele que apresenta desempenho consistente diante da variabilidade ambiental (AZARBAD et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Formulação será parte da bioprospecção

Outro aspecto frequentemente subestimado é que a descoberta de um fungo promissor não equivale à descoberta de um bioinsumo. O desenvolvimento de um produto depende de produção em escala, estabilidade, concentração adequada de propágulos, viabilidade durante armazenamento, compatibilidade com o veículo e manutenção da atividade biológica durante aplicação. Revisões recentes sobre biopesticidas e biofertilizantes fúngicos destacam a produção, formulação, qualidade e estabilidade como etapas fundamentais para transformar candidatos biológicos em produtos agrícolas (FERREYRA-SUAREZ; GARCÍA-DEPRAECT; CASTRO-MUÑOZ, 2024). (PubMed)

Isso significa que características tecnológicas deverão entrar cada vez mais cedo no processo de seleção. Um fungo extremamente eficiente biologicamente, mas incapaz de ser produzido em escala ou de permanecer viável durante armazenamento, pode ter menor potencial de desenvolvimento que uma linhagem ligeiramente menos eficiente, porém robusta e formulável. Assim, a seleção futura deverá integrar eficácia biológica e “desenvolvibilidade” tecnológica desde as fases iniciais da pesquisa (FERREYRA-SUAREZ; GARCÍA-DEPRAECT; CASTRO-MUÑOZ, 2024). (PubMed)

O papel da metabolômica na descoberta de novos bioinsumos

A metabolômica apresenta grande potencial para identificar moléculas associadas à atividade biológica dos fungos. Em vez de avaliar somente se determinado isolado inibe um patógeno, pode-se investigar quais metabólitos são produzidos durante a interação, quais aumentam em determinadas condições e quais estão associados ao fenótipo de antagonismo. Essa abordagem pode permitir descobrir novos compostos e relacioná-los aos mecanismos de ação do microrganismo (YANG; WU; SUN, 2024). (PubMed Central (PMC))

A integração entre metabolômica e genômica também pode estabelecer uma conexão entre gene → via biossintética → metabólito → atividade biológica. Essa conexão é especialmente relevante para fungos produtores de metabólitos secundários, pois permite investigar não apenas o organismo como agente vivo, mas também os produtos metabólicos responsáveis por determinadas funções biológicas (YANG; WU; SUN, 2024). (PubMed Central (PMC))

Inteligência artificial e aprendizado de máquina

Outra fronteira da bioprospecção será o emprego de inteligência artificial e aprendizado de máquina para integrar grandes conjuntos de dados. Informações genômicas, metabolômicas, características fenotípicas, origem ambiental, hospedeiro, condições de cultivo e resultados de ensaios podem ser utilizados conjuntamente para identificar padrões associados ao desempenho de determinadas linhagens. Em Trichoderma, por exemplo, já foi proposta a integração entre genômica, dados funcionais e ferramentas computacionais para acelerar a seleção de candidatos com potencial de biocontrole (SABER et al., 2023). (PubMed Central (PMC))

A aplicação de inteligência artificial, entretanto, não elimina a necessidade de experimentação. Modelos preditivos dependem da qualidade e representatividade dos dados utilizados para treinamento. Portanto, a tendência mais consistente é que a inteligência artificial seja empregada como ferramenta de priorização de candidatos, reduzindo o número de isolados que precisam passar por todas as etapas experimentais, e não como substituta da validação biológica e agronômica (SABER et al., 2023). (PubMed Central (PMC))

A nova lógica: do “screening” para o “design” de bioinsumos

A combinação de genômica, metabolômica, microbiomas e modelagem computacional pode modificar profundamente o conceito de bioprospecção. No modelo tradicional, milhares de isolados são testados até que alguns apresentem características interessantes. No modelo emergente, informações genômicas e ecológicas podem ser utilizadas para predizer quais isolados têm maior probabilidade de apresentar determinadas funções, direcionando a experimentação para candidatos previamente priorizados (SHARMA et al., 2023; SABER et al., 2023). (PubMed Central (PMC))

Essa mudança pode ser denominada bioprospecção orientada por dados. O objetivo não é abandonar o isolamento e a experimentação, mas utilizar conhecimento prévio para tornar o processo mais racional. A seleção poderia começar pela definição do problema agrícola, seguida da identificação de ambientes e microbiomas associados à função desejada, seleção de candidatos por dados genômicos e metabólicos, validação fenotípica e, finalmente, testes agronômicos e tecnológicos (SHARMA et al., 2023; FERREYRA-SUAREZ; GARCÍA-DEPRAECT; CASTRO-MUÑOZ, 2024). (PubMed Central (PMC))

Um possível fluxo para a bioprospecção de fungos

Etapa	Abordagem	Principal pergunta
1. Definição do problema	Cultura × patógeno × ambiente	Qual problema agrícola será resolvido?
2. Seleção do ambiente	Rizosfera, endosfera, filosfera, solo, resíduos, ambientes extremos	Onde procurar candidatos adaptados?
3. Isolamento	Métodos culturais e seleção dirigida	Quais fungos podem ser recuperados?
4. Identificação	Morfologia + DNA + filogenia	Quem é o isolado?
5. Triagem fenotípica	Antagonismo, PGP, tolerância a estresse	O isolado apresenta a função desejada?
6. Genômica	Sequenciamento e mineração de genes/BGCs	Qual é o potencial funcional?
7. Transcriptômica/proteômica	Expressão durante a interação	Quais mecanismos estão ativos?
8. Metabolômica	Perfil de metabólitos	Quais compostos estão associados à atividade?
9. Bioinformática/IA	Predição e priorização	Quais candidatos merecem maior investimento?
10. Compatibilidade	Planta × microbiota × outros bioinsumos	O candidato se estabelece no sistema?
11. Formulação	Propágulos, veículo, estabilidade	É possível transformar a linhagem em produto?
12. Casa de vegetação	Ensaios controlados	O efeito permanece na planta?
13. Campo	Diferentes ambientes e safras	O desempenho é consistente?
14. Qualidade e segurança	Identidade, pureza, estabilidade, biossegurança	O produto é seguro e reprodutível?
15. Desenvolvimento	Escala, registro e aplicação	O candidato pode se tornar um bioinsumo?

Esse fluxo representa uma síntese conceitual baseada na literatura recente sobre bioprospecção microbiana, fungos endofíticos, multiômica, formulação, consórcios microbianos e validação agronômica (SHARMA et al., 2023; SABER et al., 2023; FERREYRA-SUAREZ; GARCÍA-DEPRAECT; CASTRO-MUÑOZ, 2024; NUNES et al., 2024). (PubMed Central (PMC))

Um ponto crítico: segurança

O avanço da bioprospecção não pode ser baseado exclusivamente na busca pela maior atividade biológica. A seleção de um fungo candidato também precisa considerar identidade taxonômica, potencial de produção de metabólitos indesejáveis, interação com organismos não alvo, capacidade de sobrevivência ambiental, estabilidade genética e possíveis riscos associados à utilização agrícola. A caracterização genômica pode contribuir para identificar características desejáveis e indesejáveis antes do avanço do isolado para etapas mais caras de desenvolvimento (SHARMA et al., 2023; FERREYRA-SUAREZ; GARCÍA-DEPRAECT; CASTRO-MUÑOZ, 2024). (PubMed Central (PMC))

Esse aspecto é especialmente importante quando se considera que fungos podem apresentar grande diversidade metabólica. A descoberta de um novo metabólito ou de uma atividade antagonista não significa automaticamente que o organismo seja adequado para aplicação agrícola. O desenvolvimento de bioinsumos precisa equilibrar eficácia, segurança, estabilidade, produção e compatibilidade ecológica (YANG; WU; SUN, 2024; FERREYRA-SUAREZ; GARCÍA-DEPRAECT; CASTRO-MUÑOZ, 2024). (PubMed Central (PMC))

O futuro: bioinsumos específicos para sistemas agrícolas

A tendência mais interessante não é necessariamente o desenvolvimento de um único fungo capaz de atuar universalmente em todas as culturas. A complexidade das interações entre microrganismo, planta, patógeno, solo, microbiota e ambiente sugere que os bioinsumos do futuro poderão ser mais específicos para determinadas culturas, ambientes e problemas fitossanitários. A seleção de fungos adaptados a determinados nichos e a integração com dados de microbioma podem permitir formulações mais compatíveis com o sistema agrícola de destino (ZENTENO-ALEGRÍA et al., 2024; GARBEVA et al., 2024). (PubMed)

Essa perspectiva aproxima a bioprospecção do conceito de agricultura de precisão microbiológica. Em vez de simplesmente aplicar um microrganismo e esperar uma resposta, o desenvolvimento poderá considerar previamente a cultura, genótipo vegetal, solo, microbioma, pressão de patógenos, condições climáticas e modo de aplicação para selecionar o microrganismo ou consórcio mais compatível com aquele sistema (NUNES et al., 2024; AZARBAD et al., 2024). (ScienceDirect)

Considerações finais

O futuro da bioprospecção de fungos candidatos a bioinsumos está associado à integração entre biodiversidade, taxonomia, microbiologia, genômica, metabolômica, bioinformática, ecologia microbiana e ciência de formulações. A principal transformação não será simplesmente encontrar mais fungos, mas aumentar a capacidade de prever quais isolados têm maior probabilidade de apresentar características úteis, compreender os mecanismos responsáveis por essas características e transformar esse conhecimento em produtos estáveis e eficazes (SHARMA et al., 2023; SABER et al., 2023; YANG; WU; SUN, 2024). (PubMed Central (PMC))

Para a Fitopatologia, essa mudança abre uma perspectiva particularmente relevante: a bioprospecção pode deixar de ser apenas uma busca por antagonistas e passar a constituir uma plataforma de descoberta de funções biológicas. Fungos capazes de antagonizar patógenos, colonizar plantas, modular a imunidade, mobilizar nutrientes, tolerar estresses e interagir positivamente com outros microrganismos poderão ser selecionados de maneira integrada, desde que essas características sejam demonstradas experimentalmente e permaneçam consistentes em condições agrícolas reais (ZENTENO-ALEGRÍA et al., 2024; NUNES et al., 2024). (PubMed)

A questão central para os próximos anos, portanto, não será apenas “qual fungo funciona?”, mas “qual fungo, em qual planta, em qual ambiente, contra qual problema, por qual mecanismo, em qual formulação e com qual comunidade microbiana apresenta desempenho consistente?”. Essa mudança de pergunta representa a passagem de uma bioprospecção essencialmente empírica para uma abordagem orientada por mecanismos, dados e contexto ecológico (FERREYRA-SUAREZ; GARCÍA-DEPRAECT; CASTRO-MUÑOZ, 2024; AZARBAD et al., 2024). (PubMed)

Referências

AZARBAD, H. et al. Biological and experimental factors that define the effectiveness of microbial inoculation on plant traits: a meta-analysis. The ISME Journal, 2024. DOI: 10.1038/s41396-024-01837-0. (PubMed Central (PMC))

FERREYRA-SUAREZ, D.; GARCÍA-DEPRAECT, O.; CASTRO-MUÑOZ, R. A review on fungal-based biopesticides and biofertilizers production. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 283, p. 116945, 2024. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2024.116945. (PubMed)

GARBEVA, P. et al. Strategies for tailoring functional microbial synthetic communities. The ISME Journal, 2024. (PubMed Central (PMC))

GEIGER, M. et al. Unveiling the antimicrobial and biocontrol potential of the Ascomycete fungus, Clonostachys rosea: a review. The Microbe, v. 6, p. 100226, 2025. DOI: 10.1016/j.microb.2024.100226. (DOI)

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PATOLOGIA DE SEMENTES DE MILHO: DIVERSIDADE, IDENTIFICAÇÃO, TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO E TRATAMENTO QUÍMICO

1 INTRODUÇÃO

A semente constitui a primeira unidade biológica do estabelecimento de uma lavoura e, no caso do milho (Zea mays L.), sua qualidade exerce influência direta sobre a emergência, a uniformidade do estande e o estabelecimento inicial das plantas. Sob a perspectiva da Fitopatologia, entretanto, a semente possui uma importância ainda mais ampla: pode atuar como substrato, veículo de disseminação, fonte de inóculo e elo epidemiológico entre ciclos sucessivos da cultura. Dessa maneira, a qualidade sanitária das sementes não deve ser compreendida como um atributo isolado, mas como parte de um sistema no qual interagem o hospedeiro, os microrganismos, o ambiente e as práticas de produção e armazenamento (AGARWAL; SINCLAIR, 1996).

A associação entre sementes de milho e microrganismos é particularmente complexa. Fungos podem estar presentes externamente, aderidos ao tegumento e às estruturas superficiais, ou internamente, colonizando tecidos da semente. Essa distinção apresenta consequências epidemiológicas importantes, pois a localização do inóculo pode determinar sua sobrevivência, sua capacidade de ser detectado pelos métodos de análise e, sobretudo, seu potencial de transmissão para a plântula. Por essa razão, a simples recuperação de um fungo a partir da semente não é suficiente para estabelecer sua importância como agente fitopatogênico.

Entre os principais grupos de fungos associados às sementes e aos grãos de milho encontram-se espécies de Fusarium, Stenocarpella, Penicillium, Aspergillus, Rhizoctonia, Colletotrichum, Alternaria, Cladosporium e outros táxons cuja ocorrência varia em função do genótipo, ambiente de produção, estádio de desenvolvimento da planta, condições de colheita e armazenamento. Alguns desses organismos estão diretamente relacionados a doenças da cultura; outros participam predominantemente da deterioração das sementes e dos grãos, podendo, em determinadas condições, estar associados à produção de micotoxinas e à redução da qualidade do produto agrícola.

A importância dos fungos associados às sementes de milho não se limita, portanto, à redução da germinação. Determinados patógenos podem provocar podridões de sementes, morte de plântulas em pré e pós-emergência, podridões radiculares e redução do vigor. Em condições ambientais favoráveis, especialmente quando há baixa temperatura e excesso de umidade no solo, a semente pode permanecer exposta durante período prolongado aos fungos presentes no solo. Estudos experimentais demonstram que essa interação pode modificar substancialmente a eficiência dos tratamentos fungicidas e o estabelecimento das plântulas (GOULART, 2000).

A identificação correta dos agentes associados às sementes representa, nesse contexto, uma etapa fundamental do diagnóstico fitossanitário. A identificação tradicional baseada em características culturais e morfológicas continua sendo indispensável, sobretudo pela sua acessibilidade e importância para a rotina laboratorial. Entretanto, a taxonomia de diversos grupos fúngicos tornou-se progressivamente mais complexa, particularmente em gêneros que apresentam elevada variabilidade morfológica ou complexos de espécies. A utilização de ferramentas moleculares, como PCR, PCR multiplex, qPCR e sequenciamento de regiões específicas do DNA, passou a complementar os métodos convencionais, proporcionando maior resolução taxonômica e sensibilidade analítica.

A própria ciência de sementes também vem passando por uma transformação conceitual. A análise sanitária contemporânea não se limita mais à pergunta "qual patógeno está presente?", mas procura compreender a composição da comunidade microbiana associada à semente e sua relação com a qualidade fisiológica, a transmissão de patógenos e o estabelecimento da plântula. A ISTA reconhece essa evolução metodológica e, em sua edição de 2026, reúne procedimentos padronizados para análise de sanidade, abrangendo desde métodos clássicos até ferramentas mais avançadas de diagnóstico.

Dentro dessa perspectiva, o tratamento químico de sementes permanece como uma das ferramentas mais importantes para o manejo de patógenos associados às sementes e ao solo. Entretanto, sua utilização deve ser fundamentada no diagnóstico e na indicação oficial de uso. No Brasil, o AGROFIT, mantido pelo Ministério da Agricultura e Pecuária, constitui a base oficial de consulta dos produtos fitossanitários registrados e de suas respectivas indicações de uso. A plataforma permite consultar produtos por cultura, ingrediente ativo, alvo biológico e modalidade de utilização.

Dessa forma, o estudo da patologia de sementes de milho exige uma abordagem integrada, reunindo conhecimento sobre diversidade microbiana, identificação taxonômica, métodos de diagnóstico, epidemiologia dos patógenos e tratamento químico. Mais do que simplesmente enumerar fungos ou fungicidas, é necessário compreender a relação entre o agente presente, sua importância epidemiológica, o método empregado para detectá-lo e a tecnologia de tratamento disponível para reduzir seu impacto.

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 A semente de milho como unidade epidemiológica

A importância epidemiológica da semente decorre da capacidade de transportar organismos de uma geração para outra e de uma região para outra. Um lote aparentemente uniforme pode conter sementes com diferentes níveis de colonização microbiana, e essa heterogeneidade pode produzir respostas distintas durante a germinação e o estabelecimento das plântulas.

A associação entre patógeno e semente pode ocorrer por contaminação superficial, colonização dos tecidos ou infecção. Essas condições não devem ser utilizadas como sinônimos. Um fungo presente superficialmente pode ser eliminado por procedimentos de desinfestação, enquanto um organismo localizado internamente pode permanecer protegido e ser transmitido à plântula durante a germinação.

A importância epidemiológica também depende da capacidade de o patógeno sobreviver e produzir inóculo viável. Por esse motivo, testes de sanidade devem ser capazes de distinguir, tanto quanto possível, presença, viabilidade e potencial de transmissão.

As regras da ISTA constituem referência internacional para padronização desses procedimentos. A edição de 2026 contém métodos específicos para análise da sanidade de sementes e estabelece princípios para amostragem, execução dos testes, controle de qualidade e interpretação dos resultados.

Esse aspecto é particularmente importante em laboratórios de diagnóstico, porque resultados obtidos por metodologias diferentes não são necessariamente diretamente comparáveis. Um método que favoreça a recuperação de fungos saprófitas pode produzir uma comunidade aparente diferente daquela obtida por uma metodologia dirigida a determinado patógeno.

2.2 Diversidade dos fungos associados às sementes de milho

A diversidade fúngica associada ao milho é ampla e resulta da interação entre fatores biológicos e ambientais. A comunidade encontrada nas sementes pode ser influenciada pelo genótipo, condições climáticas durante o enchimento dos grãos, ocorrência de doenças no campo, danos mecânicos, presença de insetos, momento da colheita e condições de secagem e armazenamento.

Entre os organismos de maior importância estão representantes de Fusarium, Stenocarpella, Aspergillus e Penicillium. Esses grupos não possuem necessariamente o mesmo significado epidemiológico.

Espécies de Fusarium, por exemplo, podem estar associadas a podridões de sementes e plântulas e também a problemas relacionados à produção de micotoxinas. A complexidade do gênero exige cuidado na identificação, pois diferentes espécies ou complexos de espécies podem apresentar características epidemiológicas distintas.

Stenocarpella maydis e S. macrospora estão associadas à podridão da espiga e de colmos e podem ser detectadas em sementes de milho. A presença desses fungos possui importância tanto para a sanidade do lote quanto para a epidemiologia das doenças no campo.

Já Aspergillus e Penicillium apresentam particular importância nas condições de armazenamento. A disponibilidade de água, a temperatura e a duração do armazenamento podem favorecer a colonização dos grãos por fungos de armazenamento. Além da deterioração, algumas espécies possuem capacidade de produzir metabólitos secundários de importância para a segurança alimentar e animal.

Estudos contemporâneos sobre fungos associados ao milho demonstram a utilidade da combinação entre isolamento, caracterização morfológica e identificação molecular. Em trabalho recente envolvendo grãos de milho, a identificação dos isolados foi realizada inicialmente por métodos convencionais e posteriormente complementada por análise molecular, demonstrando a utilidade dessa abordagem integrada (MOLECULAR IDENTIFICATION..., 2024).

Essa integração é importante porque a diversidade observada no laboratório depende do método empregado. Meios de cultura, temperatura, atividade de água, período de incubação e desinfestação superficial podem favorecer determinados grupos em detrimento de outros. Assim, a ausência de um organismo em determinado método não deve ser interpretada automaticamente como sua ausência absoluta na amostra.

2.3 Principais grupos fitopatogênicos associados às sementes

Fusarium spp.

O gênero Fusarium ocupa posição central na patologia de sementes e grãos de milho. Diferentes espécies estão associadas a podridões de sementes e plântulas e podem apresentar importância simultânea para a fitopatologia e para a segurança dos alimentos em função da produção de micotoxinas.

A identificação de Fusarium exclusivamente pela morfologia pode ser difícil em determinados grupos. Características como macroconídios, microconídios, clamidósporos, coloração e crescimento micelial fornecem informações importantes, mas podem não resolver adequadamente a identificação em nível de espécie ou complexo de espécies.

Por essa razão, regiões gênicas adicionais podem ser necessárias. Em Fusarium, o fator de elongação da tradução 1-alfa (TEF1-α) é amplamente utilizado em estudos de identificação e filogenia, particularmente quando a região ITS apresenta resolução insuficiente para discriminar espécies próximas.

Métodos baseados em PCR também foram desenvolvidos para a detecção de espécies toxigênicas de Fusarium em milho. Jurado et al. (2006), por exemplo, desenvolveram uma estratégia baseada em PCR para detecção de espécies de Fusarium potencialmente produtoras de micotoxinas em milho, demonstrando o potencial da abordagem molecular para diagnóstico precoce.

Essa possibilidade é especialmente relevante quando a finalidade do diagnóstico não é apenas estabelecer a presença do fungo, mas determinar o risco associado à ocorrência de determinado grupo taxonômico.

Stenocarpella spp.

Stenocarpella maydis e Stenocarpella macrospora são importantes patógenos do milho e podem estar associados às sementes. A ocorrência desses fungos está relacionada às podridões de espigas e colmos e à sobrevivência do patógeno em restos culturais.

Do ponto de vista epidemiológico, a associação com sementes deve ser considerada juntamente com a sobrevivência em resíduos vegetais, pois a importância relativa dessas fontes de inóculo pode variar entre sistemas de produção.

A identificação morfológica baseia-se principalmente nas estruturas reprodutivas, particularmente os picnídios e conídios. Entretanto, quando há necessidade de identificação mais precisa ou diferenciação entre espécies, ferramentas moleculares podem complementar o diagnóstico.

Aspergillus e Penicillium

Os fungos de armazenamento possuem comportamento distinto daqueles que predominam durante o desenvolvimento da cultura no campo. Sua ocorrência é fortemente influenciada pelas condições de armazenamento e pela disponibilidade de água.

A deterioração fúngica dos grãos armazenados está diretamente relacionada à atividade de água. A formação de pontos de aquecimento e aumento localizado da umidade pode criar microambientes favoráveis à proliferação de fungos, aumentando o risco de perdas qualitativas e de contaminação por micotoxinas (INTEGRATED MANAGEMENT..., 2017).

Esse fato reforça a necessidade de não interpretar o teste de sanidade isoladamente. O resultado deve ser relacionado às condições de armazenamento e à qualidade fisiológica e física do lote.

2.4 Métodos clássicos de identificação

A identificação morfológica continua sendo uma das bases da patologia de sementes. O exame direto das sementes, a incubação em papel-filtro, o método do papel-filtro com congelamento, o plaqueamento em meios seletivos ou semisseletivos e o isolamento em meios de cultura constituem procedimentos fundamentais na rotina laboratorial.

O método do papel-filtro (blotter test) apresenta a vantagem de permitir o desenvolvimento de estruturas fúngicas diretamente sobre as sementes, possibilitando a identificação por características morfológicas. Para determinados grupos, o uso de congelamento pode restringir a germinação das sementes e favorecer a manifestação de estruturas fúngicas durante a incubação.

O cultivo em meio de cultura permite o isolamento dos fungos e a obtenção de culturas puras. Essa etapa é particularmente importante quando o objetivo inclui caracterização morfológica, testes de patogenicidade, avaliação de crescimento, testes de sensibilidade a fungicidas ou identificação molecular.

Entretanto, nenhum método convencional é universal. O meio de cultura, a temperatura, o período de incubação e a condição fisiológica do organismo interferem diretamente na capacidade de recuperação.

A ISTA mantém métodos padronizados e atualizados para diferentes grupos de patógenos transmitidos por sementes. O ISTA Handbook on Seed Health Testing descreve técnicas que vão desde métodos clássicos de microscopia até métodos moleculares, constituindo uma referência importante para a implantação e padronização de laboratórios de sanidade de sementes.

2.5 Identificação molecular

A identificação molecular representa uma evolução importante da patologia de sementes porque permite aumentar a especificidade e, em determinados casos, reduzir o tempo necessário para a confirmação do diagnóstico.

A PCR convencional permite amplificar regiões específicas do DNA e confirmar a presença de um determinado organismo ou grupo taxonômico. A PCR multiplex possibilita a detecção simultânea de mais de um alvo. A qPCR acrescenta a possibilidade de quantificação relativa ou absoluta do DNA-alvo, desde que sejam estabelecidos padrões, controles e validação analítica apropriados.

A região ITS do DNA ribossomal é frequentemente utilizada como marcador para fungos, particularmente em estudos de identificação inicial. Contudo, sua resolução pode ser insuficiente para alguns grupos taxonomicamente complexos. Nesses casos, genes como TEF1-α, β-tubulina, calmodulina ou regiões de RNA polimerase podem fornecer maior poder discriminatório.

Em estudos de patologia de sementes, essa combinação é particularmente importante para gêneros complexos como Fusarium. A identificação molecular deve, sempre que possível, ser interpretada conjuntamente com dados morfológicos e epidemiológicos.

A utilização de sequenciamento também permite caracterizar comunidades microbianas. O metabarcoding, por exemplo, possibilita investigar simultaneamente grande número de táxons presentes em uma amostra. Essa abordagem amplia significativamente a capacidade de estudar diversidade, mas não deve ser confundida com demonstração de viabilidade ou patogenicidade.

O DNA detectado pode pertencer a organismos vivos, dormentes ou mortos. Por essa razão, a abordagem molecular deve ser interpretada de acordo com a pergunta científica.

2.6 Técnicas de diagnóstico: uma abordagem hierárquica

Uma estratégia tecnicamente robusta para a análise de sementes de milho pode ser estruturada em diferentes níveis.

O primeiro nível é a triagem sanitária, destinada a determinar a ocorrência geral de fungos e identificar padrões de colonização.

O segundo nível corresponde ao isolamento e identificação morfológica, permitindo obter culturas e caracterizar os principais grupos encontrados.

O terceiro nível é a identificação molecular, direcionada principalmente aos isolados de maior importância fitopatológica ou àqueles cuja identificação morfológica seja insuficiente.

O quarto nível corresponde à confirmação funcional, que pode incluir testes de patogenicidade, transmissão semente-plântula, quantificação do inóculo ou avaliação de impacto sobre germinação e vigor.

Essa sequência é mais consistente do que utilizar PCR indiscriminadamente. O método molecular deve responder a uma pergunta específica e ser validado para a finalidade proposta.

2.7 Relação entre sanidade e qualidade fisiológica

A presença de fungos nas sementes não implica necessariamente redução imediata da germinação. Essa relação depende do organismo, intensidade da colonização, localização do inóculo, genótipo, condição fisiológica da semente e ambiente durante a germinação.

Essa questão foi claramente demonstrada em estudos brasileiros. Goulart (2000) verificou que a eficiência de fungicidas aplicados às sementes de milho variou de acordo com o fungo e com a característica avaliada. Além disso, Fusarium moniliforme associado às sementes não necessariamente reduziu a germinação, enquanto condições de solo frio e úmido favoreceram a ação de fungos do solo sobre o estabelecimento das plântulas.

Esse resultado possui importante significado epidemiológico. O risco associado a um patógeno não depende apenas da quantidade presente na semente, mas da interação entre inóculo, hospedeiro e ambiente.

Consequentemente, a avaliação sanitária deve ser acompanhada por testes de germinação e vigor. Em determinadas situações, o lote pode apresentar elevada germinação em condições ideais, mas apresentar redução expressiva de desempenho sob condições de estresse.

2.8 Tratamento químico de sementes

O tratamento químico de sementes é uma tecnologia destinada a proteger a semente e a plântula durante as fases iniciais do estabelecimento. Os fungicidas utilizados podem apresentar ação de contato, sistêmica ou uma combinação de ambas.

Os fungicidas de contato permanecem predominantemente na superfície da semente e atuam sobre organismos presentes externamente ou sobre o inóculo que entra em contato com o ingrediente ativo. Os fungicidas sistêmicos, por sua vez, podem ser absorvidos pela semente e redistribuídos durante a germinação, oferecendo proteção adicional contra determinados patógenos.

A literatura internacional reconhece o tratamento de sementes como componente importante do manejo de doenças transmitidas por sementes e do solo. Entretanto, também chama atenção para a necessidade de avaliar os efeitos não alvo dos fungicidas, particularmente sobre a microbiota associada às sementes. Fungicidas sistêmicos podem alterar comunidades endofíticas que potencialmente participam da germinação e do estabelecimento inicial das plantas (AYESHA et al., 2021).

Essa questão é particularmente relevante no contexto atual, em que a microbiota das sementes passou a ser reconhecida como componente potencialmente funcional do sistema semente-plântula.

2.9 Fungicidas registrados para tratamento de sementes de milho

No Brasil, a seleção de fungicidas para tratamento de sementes deve obrigatoriamente considerar o registro e a indicação oficial do produto. O AGROFIT é a fonte oficial para consulta dos produtos fitossanitários registrados e permite pesquisar por cultura, alvo, ingrediente ativo e produto comercial.

A base oficial é dinâmica e apresenta atualização diária. Em 20 de setembro de 2026, o conjunto de dados aberto do AGROFIT registrava atualização na mesma data, reforçando que qualquer relação de produtos deve ser considerada temporalmente vinculada à data da consulta.

Entre os ingredientes ativos e associações historicamente registrados para tratamento fungicida de sementes de milho encontram-se:

Ingrediente ativo ou associação	Principais grupos de interesse no tratamento de sementes	Exemplos de alvos associados
Captana	Fungicida protetor de contato	Pythium, Rhizoctonia, Aspergillus spp.
Tiram	Fungicida protetor	Fungos associados às sementes e ao solo
Carboxina + tiram	Fungicida sistêmico + protetor	Fusarium, Pythium, Rhizoctonia
Fludioxonil	Fungicida de contato	Fungos associados às sementes e ao solo
Fludioxonil + metalaxil-M	Fungicida de contato + fungicida sistêmico	Fusarium, Pythium e outros patógenos-alvo
Fludioxonil + metalaxil-M + tiabendazol	Associação de diferentes mecanismos de ação	Fungos de sementes e do solo
Tiofanato-metílico	Benzimidazol	Fusarium e outros fungos-alvo
Piraclostrobina + tiofanato-metílico	Estrobilurina + benzimidazol	Fungos associados às sementes
Azoxistrobina + tiabendazol + fludioxonil + metalaxil-M	Associação multicomponente	Diversos patógenos-alvo registrados

Uma relação técnica publicada para o sistema produtivo de milho e sorgo apresenta, entre outros, Maxim Advanced, Maxim Quattro, Standak Top e Source Top, com indicações específicas de ingredientes ativos e alvos em sementes de milho. Entretanto, essa relação não deve ser utilizada isoladamente como lista regulatória atual, pois a situação de registro e as recomendações podem ser modificadas. A conferência final deve ser realizada no AGROFIT na data da recomendação ou do experimento.

É importante destacar que o nome comercial não é a unidade científica mais adequada para comparar tratamentos. Para interpretação fitopatológica, deve-se registrar principalmente o ingrediente ativo, concentração, grupo químico, mecanismo de ação, dose de ingrediente ativo e alvo biológico.

2.10 Fludioxonil + metalaxil-M

A associação entre fludioxonil e metalaxil-M constitui um exemplo clássico da combinação entre um fungicida de contato e outro com ação sistêmica.

O fludioxonil apresenta ação predominantemente de contato, enquanto o metalaxil-M é absorvido e translocado durante a germinação. A bula de produto contendo essa associação descreve sua utilização no tratamento de sementes de milho contra doenças causadas por organismos do solo e associados às sementes.

A combinação possui interesse particular porque amplia o espectro de proteção em comparação com o uso isolado de determinados ingredientes ativos. Entretanto, sua eficiência depende do alvo biológico e da condição epidemiológica.

Estudos experimentais demonstram que a eficácia não deve ser presumida apenas a partir do espectro teórico do fungicida. Pinto demonstrou, em sementes de milho, que fludioxonil + metalaxil-M e carboxina + tiram foram eficientes contra Penicillium spp. e forneceram proteção contra fungos do solo, mas não controlaram satisfatoriamente Fusarium subglutinans associado às sementes.

Esse resultado ilustra um princípio fundamental do tratamento de sementes: a eficácia de um fungicida é específica para a interação produto × patógeno × dose × qualidade do tratamento × condição ambiental.

2.11 Associações fungicidas e manejo de diferentes grupos de patógenos

A utilização de associações contendo diferentes mecanismos de ação tem sido uma estratégia recorrente no tratamento de sementes. Produtos comerciais destinados ao milho podem combinar fungicidas de diferentes grupos, buscando ampliar o espectro de ação.

Em material técnico relacionado às safras 2023/2024 e 2024/2025, por exemplo, são apresentados produtos contendo metalaxil-M + tiabendazol + fludioxonil e associações envolvendo azoxistrobina, tiabendazol, fludioxonil e metalaxil-M, além de piraclostrobina + tiofanato-metílico. As indicações incluem organismos como Colletotrichum graminicola, Fusarium moniliforme, Penicillium, Pythium, Alternaria, Aspergillus, Stenocarpella maydis e outros alvos especificados para cada produto.

Entretanto, a presença de múltiplos ingredientes ativos não deve ser interpretada automaticamente como garantia de maior eficiência. A escolha deve considerar o complexo de patógenos realmente presente no lote e o histórico fitossanitário da área.

2.12 Fungicidas e microbiota da semente

A discussão contemporânea sobre tratamento químico de sementes precisa incorporar uma questão que não estava presente com a mesma intensidade na literatura clássica: os efeitos sobre microrganismos não alvo.

A semente abriga comunidades microbianas que podem apresentar funções relacionadas à germinação, ao desenvolvimento inicial e à proteção contra patógenos. Consequentemente, a aplicação de fungicidas pode alterar não apenas os organismos considerados patogênicos, mas também componentes da microbiota potencialmente benéficos.

Ayesha et al. (2021) discutem justamente essa questão e destacam que fungicidas sistêmicos podem interferir na comunidade endofítica das sementes. Os autores defendem uma avaliação mais cuidadosa do tratamento químico, principalmente diante do crescente reconhecimento do papel funcional do microbioma associado às sementes.

Essa questão não significa que o tratamento fungicida deva ser abandonado. Significa que a tecnologia deve ser utilizada de maneira racional, direcionada aos riscos fitossanitários relevantes e fundamentada na necessidade efetiva de proteção.

2.13 Diagnóstico antes da recomendação do tratamento

Do ponto de vista da Fitopatologia, uma das principais mudanças desejáveis no tratamento de sementes é substituir a lógica de aplicação indiscriminada por uma lógica baseada no diagnóstico.

Se o lote apresenta incidência relevante de determinado patógeno, o tratamento deve ser selecionado de acordo com a eficácia comprovada e a indicação oficial para aquele alvo.

Se o problema está predominantemente relacionado a fungos de armazenamento, as estratégias podem ser diferentes daquelas utilizadas para patógenos de campo.

Se o risco decorre principalmente de fungos do solo, a escolha deve considerar a proteção da semente e da plântula durante a emergência.

Essa distinção parece elementar, mas possui grande importância prática. Um fungicida pode apresentar excelente atividade contra determinado grupo e ser pouco eficiente contra outro. O fato de dois organismos serem classificados genericamente como "fungos" não significa que apresentem a mesma sensibilidade ao fungicida.

2.14 Uma visão integrada para a patologia de sementes de milho

A avaliação moderna da patologia de sementes de milho pode ser organizada em quatro níveis complementares.

O primeiro corresponde à caracterização da comunidade microbiana, identificando os principais grupos presentes.

O segundo envolve a identificação taxonômica, utilizando métodos morfológicos e moleculares conforme a necessidade.

O terceiro corresponde à avaliação epidemiológica, determinando quais organismos possuem efetiva importância para a transmissão, emergência e estabelecimento das plantas.

O quarto compreende a intervenção, na qual o tratamento químico, biológico ou integrado é selecionado de acordo com o diagnóstico.

Essa sequência evita um problema frequente: escolher o produto antes de compreender o problema.

A ciência de sementes fornece atualmente ferramentas suficientes para que essa decisão seja muito mais precisa. O laboratório pode combinar blotter test, isolamento em meio de cultura, microscopia, identificação molecular, avaliação de germinação e vigor e, quando necessário, testes de transmissão e patogenicidade.

A análise integrada permite transformar o diagnóstico em informação útil para a tomada de decisão.

3 CONCLUSÕES

A patologia de sementes de milho deve ser compreendida como uma área que integra microbiologia, fitopatologia, ciência de sementes, epidemiologia e tecnologia de tratamento. A semente representa uma unidade epidemiológica particularmente importante porque pode transportar microrganismos, favorecer sua sobrevivência e participar da introdução de patógenos em novos ciclos de cultivo.

A diversidade de fungos associada às sementes e aos grãos de milho é elevada e apresenta forte influência das condições ambientais, do genótipo, do manejo, da colheita e do armazenamento. Por essa razão, a caracterização da micobiota não deve ser reduzida à elaboração de uma lista de gêneros. É necessário distinguir organismos patogênicos, oportunistas, saprófitas e potenciais componentes benéficos da comunidade microbiana.

A identificação correta constitui a base para qualquer decisão fitossanitária. Métodos morfológicos continuam indispensáveis, especialmente para isolamento e caracterização de culturas, mas devem ser complementados por técnicas moleculares quando a resolução taxonômica ou a sensibilidade do diagnóstico forem insuficientes. PCR, qPCR, sequenciamento e outras ferramentas moleculares representam importantes avanços, desde que devidamente validados e interpretados em conjunto com informações epidemiológicas.

A análise sanitária também deve ser acompanhada pela avaliação fisiológica das sementes. Germinação e vigor não constituem apenas indicadores comerciais de qualidade; são respostas biológicas que ajudam a interpretar a importância funcional da associação entre sementes e microrganismos.

O tratamento químico de sementes permanece uma ferramenta relevante para o manejo de patógenos associados às sementes e ao solo. Entretanto, sua eficiência é dependente do alvo, do ingrediente ativo, da dose, da formulação, da qualidade da aplicação e das condições ambientais. Estudos com milho demonstram claramente que fungicidas eficientes contra determinados organismos podem apresentar desempenho limitado contra outros, reforçando a necessidade de diagnóstico prévio.

No Brasil, a seleção de fungicidas deve obrigatoriamente observar o registro e a indicação oficial. O AGROFIT constitui a fonte oficial do MAPA para consulta de produtos, ingredientes ativos, culturas e alvos. Como a base é atualizada diariamente, a condição regulatória de qualquer produto deve ser verificada no momento da recomendação ou da execução experimental.

A utilização de associações contendo ingredientes ativos com diferentes mecanismos de ação pode ampliar o espectro de proteção, mas não deve ser interpretada como substituto do diagnóstico. A escolha racional do tratamento depende da identificação do complexo de patógenos e da compreensão de sua importância epidemiológica.

Finalmente, a patologia contemporânea de sementes precisa incorporar o conceito de microbiota. A semente não abriga apenas organismos potencialmente patogênicos; existe uma comunidade microbiana cuja composição pode participar de processos relacionados à germinação, estabelecimento e proteção da plântula. Assim, o tratamento químico deve ser compreendido como uma intervenção sobre um sistema biológico complexo, e não simplesmente como uma operação destinada a eliminar fungos.

A abordagem mais consistente, portanto, é aquela que estabelece uma sequência lógica entre diagnóstico, identificação, interpretação epidemiológica e intervenção. Nesse modelo, o fungicida deixa de ser o ponto de partida e passa a ser uma das ferramentas utilizadas a partir do conhecimento construído pelo diagnóstico fitopatológico.

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 10520:2023: informação e documentação: citações em documentos: apresentação. Rio de Janeiro: ABNT, 2023.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6023:2018: informação e documentação: referências: elaboração. Rio de Janeiro: ABNT, 2018. Emenda 1, 2025.

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