Germinación de esclerocios y formación de ascosporas de Claviceps gigantea

Abstract

La germinación de esclerocios de C. gigantea se evaluó en diferentes sustratos (avena, carbón comercial, carbón residual y tierra) bajo condiciones de laboratorio. Se compararon las condiciones, el tiempo de germinación y formación de estructuras sexuales con las de campo. La variación en tamaño y profundidad de colocación de los esclerocios colectados en el periódo noviembre-diciembre 2012, no mostraron diferencia en la germinación. Los resultados mostraron que existen diferencias altamente significativas (p <.0001) cuando los esclerocios se colocaron sobre carbón residual en el que se obtuvo 55% de germinación de esclerocios, mientras que en los otros substratos no hubo germinación. En laboratorio, la germinación inició seis meses después de permanecer a 4°C y dos meses a 22-24°C. Los primeros indicios de la germinación de los esclerocios fue la presencia de protuberancias globosas de color claro que corresponden a los primordios de las cabezuelas estromáticas. Las cabezuelas estomáticas maduras se observaron 15 días después de la aparición de los primordios. El promedio de cabezuelas estromáticas producidas fue de 5 por esclerocio. En campo, los primordios de las cabezuelas estromáticas de los esclerocios de C. gigantea aparecieron 64 días después de colocarlos en campo y las estructuras completamente desarrolladas aparecieron 23 días después de observar los primordios a temperatura promedio de 14.07°C, humedad relativa de 76.19% y una precipitación acumulada de 704.6 mm durante el ensayo (Junio – Septiembre 2013). Los primordios no germinaron ni maduraron al mismo tiempo en un mismo esclerocio, ni en condiciones de laboratorio ni de campo. La liberación de ascosporas a partir de las cabezuelas estromáticas fue documentada pero no se pudo hacer una cuantificación de estas. Las dimensiones de los peritecios y ascosporas fueron más grandes que las reportadas por Fuentes et al. (1964). La extracción del ADN se llevó a cabo a partir de cabezuelas estromáticas y estípites utilizando un kit comercial (Qiagen), siguiendo las recomendaciones del fabricante. La región del ITS fue amplificada utilizando los primers ITS1 e ITS4. Las secuencias obtenidas fueron depositadas en el NCBI y comparadas mediante nucleotide BLAST. Tanto características morfológicas como moleculares confirmaron la identidad del hongo como Claviceps gigantea. _______________ SCLEROTIAL GERMINATION AND FORMATION ASCOSPORES OF Claviceps gigantea. ABSTRACT: Sclerotia germination of C. gigantea from maize was tested on different substrates (whole oats, commercial charcoal, charcoal residues and soil) under laboratory conditions. The germination period and stromata formation of stalks and stromatic heads of C. gigantea were compared under laboratory and field conditions. Sclerotia collected during November - December 2012 were utilized. Variations in sclerotial size, placement (horizontal and vertical), and depth of placement had no effect on the germination. According to the results obtained from the analysis of the variance there was highly significant difference in the germination percentage among the various substrates used. Results showed that in charcoal residues the germination percentage was 55% however when other substrates were used the sclerotia did not germinate. The emergence of stromata initials or primordia started after eight months, initially incubated for six months at 4°C and two months at 22-24°C. Fully developed stromatic heads were observed 15 days after the emergence of stromata initials. Germinating sclerotia produced an average of 5 fleshy stalks, each with a stromatic head. Under field conditions of 12.79°C, 65.26% relative humidity and precipitation of 832.8 mm (June – September 2013), the emergence of stromata initials started 64 days after incubation and fully developed stromatic heads were observed 23 days after the emergence of primordia. The germination and maturation of the stromata primordial within the sclerotia did not occur at the same time. Ascospore discharge was observed by stereo-binocular microscopy, however it was not possible to make quantitative assessments of spore discharge. Perithecia and ascospore mesurements were larger than reported by Fuentes et al. (1964). DNA extracted from stipes and stromatic heads was obtained according to the protocol of the commercial kit (Qiagen). The ITS region was amplified using the primers ITS1 – ITS4. The obtained sequences were submitted to the NCBI database and compared with other sequences using the nucleotide BLAST tool. Morphological and molecular characteristics confirm the identity of the fungi as Claviceps gigantea.