Resumo: A cevada (Hordeum vulgare L.) é um cereal utilizado na produção, principalmente, de cerveja, além de ser utilizado na indústria de alimentos e ração animal. Os cereais podem ser acometidos por doenças causadas por fungos, como Fusarium graminearum, e que está relacionada com a contaminação por micotoxinas nos grãos, podendo tornar o produto impróprio para consumo. Esse fungo é capaz de produzir diversas micotoxinas, principalmente tricotecenos do tipo B e zearalenona. Estudos anteriores têm demonstrado que plantas nativas podem conter genes de resistência a patógenos. Além disso, podem atuar como reservatórios desses micro-organismos, sendo que estes podem migrar ou ainda interagir com outros micro-organismos presentes na agricultura. Dessa forma, os objetivos desse trabalho foram identificar e caracterizar as espécies de Fusarium, com foco no complexo de espécies Fusarium sambucinum (CEFSAM), e avaliar a contaminação por micotoxinas em amostras de cevada provenientes de ecossistemas nativos e de regiões produtoras do Brasil. Foram analisadas 60 amostras de cevada cultivada (SP e RS) e 54 amostras de cevada nativa para a avaliação da micobiota e análise de micotoxinas. Os isolados de Fusarium foram previamente identificados morfologicamente, e a identificação filogenética seguiu-se utilizando os loci RPB1 e RPB2 para os isolados de cevada cultivada e os loci RPB1, RPB2 e EF-1? para os isolados de cevada nativa. Também foi realizada a genotipagem para a produção de 15-ADON, 3-ADON e NIV dos isolados pertencentes ao complexo de espécies Fusarium graminearum (CEFG). A fim de verificar a evidência de transferência genética nos isolados de CEFG da cevada nativa dos loci TRI5 e ZEB1, genes responsáveis pela produção de tricotecenos e zearalenona foram sequenciados e as filogenias comparadas com as dos genes RPB1+RPB2. Posteriormente, testes de pressão seletiva dos mesmos foram realizados. Os resultados deste estudo demonstraram que o gênero predominante nas amostras foi Fusarium e a maioria dos isolados pertenciam ao complexo de espécies F. graminearum (CEFG), um subgrupo do CEFSAM. Na cevada cultivada, as espécies identificadas foram F. graminearum strictu sensu (genótio 15-ADON), F. meridionale (genótipo NIV) e F. cortaderiae (maioria genótipo NIV com um isolado genótipo 3-ADON). Observou-se elevada ocorrência de F. poae nessas amostras, com a formação de um clado composto apenas por isolados do Brasil; adicionalmente estes foram caracterizados utilizando os loci RPB1+RPB2+TRI5+ESYN1 e pelo perfil de metabólitos secundários. Observou-se a separação da linhagem contendo os isolados brasileiros e estes apresentaram um perfil de metabólitos semelhante. Na cevada nativa, foram identificados F. graminearum strictu sensu (genótipo 15-ADON), F. mesoamericanum (genótipo NIV), F. cortaderiae (genótipo NIV), F. asiaticum (genótipo NIV) e F. austroamericanum (genótipo 3-ADON). Houve evidência de transferência horizontal do gene TRI5 em F. asiaticum e F. cortaderiae. Estes formaram um grupo monofilético com isolados de F. brasilicum, F. meridionale e F. cerealis sendo a maioria destes originários da América do Sul. Não foram constatados potenciais transferências horizontais do gene ZEB1. A análise de micotoxinas em cevada cultivada mostrou que nenhuma amostra apresentou contaminação por aflatoxinas, ocratoxina A, fumonisina B2 e tricotecenos tipo A, entretanto, todas as amostras estavam contaminadas com pelo menos uma micotoxina de Fusarium. O nível de contaminação por desoxinivalenol, zearalenona, eniatinas B e B1 foram maiores nas amostras de RS, com amostras apresentando níveis acima dos limites estabelecidos pela legislação brasileira. Baixa ocorrência e níveis de tricotecenos do tipo B e zearalenona foram obtidos em cevada nativa, no entanto, D3G foi identificado. Esse estudo revelou elevada ocorrência de fungos toxigênicos e de micotoxinas em grãos provenientes de agroecossistema, ressaltando as micotoxinas consideradas emergentes, como as eniatinas. Isolados com potencial de produzir micotoxinas foram detectados em cevada nativa, no entanto os níveis de DON e ZEN foram inferiores, quando comparados com as amostras provenientes de agroecossistema Ver menos

Abstract: Barley (Hordeum vulgare L.) is used for the production of beer and other distilled beverages; in addition, it is used for human consumption and animal feed. Cereals can be affected by diseases caused by fungi, for example Fusarium Head Blight (FHB) in barley, caused primarily by the F. graminearum species complex (FGSC), a fungus capable of producing several mycotoxins, including type B trichothecenes and zearalenone. Previous studies have shown that native plants may contain genes that lead to disease resistance. In addition, these plants may act as reservoirs of these microorganisms, which can migrate or even interact with other microorganisms from agroecosystems. Thus, the objectives of this work were to characterize the Fusarium species, focusing on the Fusarium sambucinum species complex (FSAMSC), and mycotoxin contamination in barley samples from agro and natural ecosystems of Brazil. Sixty samples of industrial barley and 54 samples of native barley were analyzed for mycobiota and mycotoxin analyses. The Fusarium isolates were identified morphologically, and based on RPB1, RPB2 and EF-1? loci. Genotyping (15-ADON, 3-ADON and NIV) of the isolates belonging to the FGSC was also performed. In order to verify the evidence of genetic transfer in the FGSC strains isolated from agroecoystems TRI5 and ZEB1 were sequenced and the phylogenies compared with those of the RPB1+RPB2.Aditionally, selective pressure analysis of the TRI5 and ZEB1 were conducted. The results showed that Fusarium was the predominant genus in both ecosystems, with most of the isolates belonging to the FGSC, a subgroup of FSAMSC. In industrial barley, the following FGSC isolates were identified: F. graminearum strictu sensu (15-ADON), F. meridionale (NIV) and F. cortaderiae (most NIV genotype with one isolate of 3-ADON genotype). F poae was frequently recovered; interestingly, a specific clade composed of only Brazilian isolates was determined through the phylogeny of RPB1+RPB2. A subset of F. poae isolates were further characterized based on the RPB1+RPB2+TRI5+ESYN1 loci and total secondary metabolite profile. The lineage containing only Brazilian isolates was observed again, with high statistical support of the clade formed. The metabolite profile of these isolates was also very similar. In native barley, the FGSC isolates were identified as F. graminearum strictu sensu (15-ADON), F. mesoamericanum (NIV), F. cortaderiae (NIV), F. asiaticum (NIV) and F. austroamericanum (3-ADON). There was evidence of horizontal gene transfer (HGT) of TRI5 in F. asiaticum and F. cortaderiae; these formed a monophyletic group with F. brasilicum, F. meridionale and F. cerealis, species commonly recovered from South America. There was no evidence of HGT for ZEB1. None of the barley samples from agroecosystem showed contamination by aflatoxins, ochratoxin A, fumonisin B2 and type A trichothecenes, however, all samples were contaminated with at least one of the Fusarium toxins. DON, ZEN, enniatins B and B1levels were higher in the RS samples, with some of the samples presenting levels higher than the Brazilian regulations. In native barley, a low occurrence and levels of type B trichothecenes and ZEN were observed; however, D3G was detected in these samples. This study revealed high occurrence of toxigenic fungi and mycotoxins in barley form agroecosystem, highlighting the occurrence of the emerging Fusarium toxins, such enniatins. Additionaly, toxigenic species belonging to the FGSC were detected in native barley, however the levels of DON and ZEN were significantly lower than the ones found in barley from agroecosystems Ver menos