Взаимодействие генетики Theobroma cacao и микобиома стручков в контроле патогенного гриба Moniliophthora roreri
The Interplay of Theobroma cacao Genetics and Its Pod Mycobiome on Controlling Pathogenic Fungus Moniliophthora roreri
Hilda Elena Castillo, Yaleskia D. Valdes, Candelario Rodríguez, Enith I. Rojas, Marcelino Gutiérrez, Luis C. Mejía
Аннотация (перевод)
Тропическая древесная культура Theobroma cacao имеет множество сортов, которые генетически различаются и проявляют различия в устойчивости к болезням. Эти сорта также содержат разнообразные микробиомы, включая эндофитные грибы, обладающие способностью защищать растение от болезней. Необходимы дальнейшие исследования для эффективного использования этих грибов в биологическом контроле. Целью данного исследования было (i) оценить, влияют ли генотипические различия растения-хозяина на разнообразие и таксономический состав эндофитного микобиома плодов какао в одном из мест производства какао в Панаме; (ii) определить, варьирует ли потенциал биоконтроля эндофитных грибов против возбудителя монилиоза какао, Moniliophthora roreri, в зависимости от генотипов хозяина с контрастными уровнями устойчивости к болезням; и (iii) оценить влияние эндофитных грибов на профиль вторичных метаболитов стручков T. cacao. Меташтрихкодирование сообщества грибных эндофитов стручков какао, ассоциированных с четырьмя генотипами хозяина, на основе внутреннего транскрибируемого спейсера выявило 342 варианта последовательностей ампликонов, представляющих 13 классов, 33 порядка, 62 семейства и 92 рода. Альфа-разнообразие сообщества грибных эндофитов зависело от генотипа хозяина. Полевые испытания по оценке эффективности биоконтроля грибных эндофитов Waltergamsia zeylanica и Clonostachys rosea против M. roreri на двух генотипах T. cacao показали, что C. rosea значительно уменьшал спорулирующие поражения M. roreri, и этот эффект был более выражен у наиболее восприимчивого генотипа. Инокуляция обоими грибами приводила к снижению уровня специфических метаболитов в плодах какао. Это исследование показывает, что генотип хозяина влияет на состав микобиома стручков какао и что микобиомом можно манипулировать для повышения устойчивости к болезням у генотипа, который обычно считается восприимчивым. [Formula: see text] Copyright © 2025 The Author(s). Это статья открытого доступа, распространяемая на условиях международной лицензии CC BY-NC-ND 4.0.
Оригинальная аннотация
The tropical tree crop Theobroma cacao has many cultivars that differ genetically and show differences in resistance to disease. These cultivars also host diverse microbiomes, including endophytic fungi, with the capacity to protect the plant against diseases. Further research is needed to utilize these fungi effectively in biological control. This study aimed to (i) assess whether host genotypic differences affect the diversity and taxonomic composition of cacao fruit's endophytic mycobiome, at one cacao producer locality in Panama; (ii) determine whether the biocontrol capacity of endophytic fungi against the cacao frosty pod pathogen, Moniliophthora roreri, varies depending on host genotypes with contrasting levels of disease resistance; and (iii) evaluate endophytic fungi effects on the secondary chemistry profile of T. cacao pods. Internal transcribed spacer-based metabarcoding of the cacao pod fungal endophyte community associated with four host genotypes revealed 342 amplicon sequence variants representing 13 classes, 33 orders, 62 families, and 92 genera. Alpha diversity of the fungal endophyte community was influenced by host genotype. A field trial to evaluate the biocontrol efficacy of fungal endophytes Waltergamsia zeylanica and Clonostachys rosea against M. roreri in two T. cacao genotypes showed that C. rosea significantly reduced M. roreri sporulating lesions, and this effect was larger in the most susceptible genotype. Inoculation with both fungi downregulated specific metabolites in the fruit of cacao. This study shows that host genotype affects the composition of the cacao pod mycobiome and that the mycobiome can be manipulated to enhance disease resistance in what is normally considered a susceptible genotype. [Formula: see text] Copyright © 2025 The Author(s). This is an open access article distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 International license .
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/5ed3d4d6-1851-4805-8b01-f10050eb16de
DOI: 10.1094/pbiomes-02-25-0009-r
OpenAlex: W4413043730