Interação patógeno-hospedeiro na fungicultura das formigas atíneas derivadas
Data
2017-03-31
Autores
Jiménez Gómez, Irina [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
A fungicultura das formigas atíneas é um modelo atrativo para estudar associações parasita-hospedeiro, pois abriga um amplo número de parasitas e hospedeiros filogeneticamente diversos. As formigas atíneas dependem do cultivo obrigatório de fungos para alimentar suas crias. Nesse mutualismo, fungos do gênero Escovopsis atuam como parasitos especializados do fungo cultivado pelas formigas. Neste trabalho determinamos que a virulência da interação Escovopsis–fungo mutualista é o resultado final da susceptibilidade do hospedeiro e a infectividade do patógeno. Para tanto, foram realizados ensaios de co-cultivo in vitro utilizando fungos mutualistas e isolados de Escovopsis provenientes de colônias de formigas atíneas derivadas. Adicionalmente, foram realizados bioensaios utilizando subcolônias inoculadas com esporos de Escovopsis, para avaliar como a complexidade do jardim de fungo, em conjunto com as formigas, interfere na virulência da interação patógeno-hospedeiro. Os resultados indicaram que o fungo mutualista de Trachymyrmex sp. é mais susceptível a infecção por Escovopsis, quando comparado com Leucoagaricus gongylophorus, o fungo mutualista cultivado por Atta sexdens rubropilosa. Além disso, foi observado que a susceptibilidade do hospedeiro tem uma maior influência do que infectividade do patógeno, no resultado final da interação Escovopsis-fungo mutualista. O fator que determinou a infectividade de Escovopsis foi o padrão de reconhecimento frente ao hospedeiro e não a taxa de crescimento do patógeno. Embora Escovopsis ocasionou a morte do hospedeiro na maioria dos confrontos in vitro, nos experimentos realizados com subcolônias houve a morte de apenas quatro dentre as 90 réplicas tratadas com Escovopsis. Tendo em vista que Escovopsis ocasiona a morte do fungo mutualista apenas in vitro, ou seja, sem a proteção das interações presentes no jardim de fungo, nossos resultados sugerem que Escovopsis é um patógeno oportunista.
Fungus-growing by attine ants is an attractive model system for studying host-parasite associations, because it harbors phylogenetically diverse parasites and hosts. These ants rely on fungal cultivation to feed their brood. In this mutualism, fungi in the genus Escovopsis act as specialized parasites of the ant fungal cultivar. Here, we determined that virulence of the interaction between Escovopsis and the mutualistic fungus is a result of the host susceptibility and the pathogen infectivity. We carried out in vitro dual-culture assays using mutualistic fungi and Escovopsis isolates from different higher-attine ant species. In addition, we performed bioassays using subcolonies inoculated with Escovopsis spores to evaluate how the complexity of the fungus gardens, along with the ants, interfere in the virulence of the host-pathogen interaction. Our results showed that the fungal cultivar of Trachymyrmex sp. is more susceptible to infection by Escovopsis when compared to Leucoagaricus gongylophorus, the mutualistic fungus cultivated by Atta sexdens rubropilosa. In addition, we observed that host susceptibility had a larger impact than the pathogen infectivity in the outcome of the Escovopsis- fungal cultivar interaction. The factor that determined the infectivity of Escovopsis was the patterns of host recognition but not the pathogen’s growth rate. Escovopsis caused host death in most in vitro assays. On the other hand, only four out of 90 subcolonies treated with Escovopsis died during the experiments. Considering that Escovopsis caused the death of the mutualistic fungus only in vitro (without the protection of the interactions present in fungus garden), our results suggest that this fungus is an opportunistic pathogen.
Fungus-growing by attine ants is an attractive model system for studying host-parasite associations, because it harbors phylogenetically diverse parasites and hosts. These ants rely on fungal cultivation to feed their brood. In this mutualism, fungi in the genus Escovopsis act as specialized parasites of the ant fungal cultivar. Here, we determined that virulence of the interaction between Escovopsis and the mutualistic fungus is a result of the host susceptibility and the pathogen infectivity. We carried out in vitro dual-culture assays using mutualistic fungi and Escovopsis isolates from different higher-attine ant species. In addition, we performed bioassays using subcolonies inoculated with Escovopsis spores to evaluate how the complexity of the fungus gardens, along with the ants, interfere in the virulence of the host-pathogen interaction. Our results showed that the fungal cultivar of Trachymyrmex sp. is more susceptible to infection by Escovopsis when compared to Leucoagaricus gongylophorus, the mutualistic fungus cultivated by Atta sexdens rubropilosa. In addition, we observed that host susceptibility had a larger impact than the pathogen infectivity in the outcome of the Escovopsis- fungal cultivar interaction. The factor that determined the infectivity of Escovopsis was the patterns of host recognition but not the pathogen’s growth rate. Escovopsis caused host death in most in vitro assays. On the other hand, only four out of 90 subcolonies treated with Escovopsis died during the experiments. Considering that Escovopsis caused the death of the mutualistic fungus only in vitro (without the protection of the interactions present in fungus garden), our results suggest that this fungus is an opportunistic pathogen.
Descrição
Palavras-chave
Antagonismo, Parasito, Jardim de fungo, Padrões de infectividade, Virulência, Antagonism, Parasite, Fungus garden, Infectivity patterns, Virulence