Multilocus identification of Colletotrichum species associated with papaya anthracnose

Abstract

Introduction. Anthracnose caused by Colletotrichum spp., is the main postharvest disease of papaya worldwide. Molecular approaches have allowed the identification of new species of the genus associated with tropical fruits anthracnose in different countries. Objective. To identify, by morphological and molecular techniques, the Colletotrichum species associated with papaya anthracnose in Costa Rica. Materials and methods. During 2014 and 2015, 129 Colletotrichum spp. monosporic isolates were established from papaya fruits exhibiting anthracnose symptoms, collected in Parrita, San Carlos, and Guácimo, Costa Rica. All isolates were characterized by colony morphology and PCR with taxon- specific primers for the species C. gloeosporioides s.l. , C. acutatum s.l. , respectively, and with species-specific primers for C. magnum and C. truncatum . Species identification was confirmed by multilocus analysis, base on the partial sequence of the actin(ACT), β-tubulin (TUB2), glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) and chitin synthase 1 (CHS) genes and the ITS region. The phylogenetic analysis was based on the criteria of Maximum Likelihood and Bayesian analysis. Results. Six species were identified, C. fructicola , C. tropicale , C. theobromicola of the C. gloeosporioides species complex, C. simmondsii of the C. acutatum species complex, C. truncatum , and C. magnum s.l. , being the latter the dominant species. Temperatures above 18 °C allowed the development of five species, C. theobromicola , C. fructicola , C. tropicale , and C. magnum s.l. , which showed accelerated growth, while C. simmondsii had slow growth. Conclusion. The multilocus analysis was able to identify species belonging to the C. gloeosporioides and C. acutatum complexes. This is the first report of C. fructicola , C. tropicale , C. theobromicola , and C. simmondsii associated with anthracnose of papaya fruits in Costa Rica. Introducción. La antracnosis causada por Colletotrichum spp., es la principal enfermedad poscosecha de la papaya en todo el mundo. Diferentes países han identificado por técnicas moleculares nuevas especies del género asociadas a frutas tropicales. Objetivo. Identificar, mediante técnicas morfológicas y moleculares, las especies de Colletotrichum asociadas a la antracnosis en papaya en Costa Rica. Materiales y métodos. Durante el 2014 y 2015, se establecieron 129 aislamientos monospóricos de Colletotrichum spp. aislados a partir de lesiones de antracnosis en frutos recolectados en Parrita, San Carlos y Guácimo, Costa Rica. Todos los aislamientos se caracterizaron por morfología de colonia y PCR con imprimadores taxón especie específicos para las especies C. gloeosporioides s.l. y C. acutatum s.l. , respectivamente; así como con imprimadores especie específicos para C. magnum y C. truncatum . La identificación de las especies se confirmó mediante análisis multilocus, con base en la secuencia parcial de los genes actina (ACT), β-tubulina (TUB2), gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH), quitina sintasa 1 (CHS) y la región ITS. El análisis filogenético se basó en los criterios de máxima verosimilitud y análisis Bayesiano. Resultados. Seis especies: C. fructicola , C. tropicale , C. theobromicola del complejo C. gloeosporioides , C. simmondsii del complejo C. acutatum , C. truncatum y C. magnum s.l. , se asociaron a la antracnosis en frutos de papaya. C. magnum s.l. fue la especie más frecuente. Temperaturas superiores a los 18 °C permitieron el desarrollo de cinco especies, C. theobromicola , C. fructicola , C. tropical e y C. magnum s.l. , las cuales presentaron un crecimiento acelerado, mientras que C. simmondsii tuvo un crecimiento lento. Conclusión. El análisis multilocus permitió identificar a especies pertenecientes de los complejos C. gloeosporioides y C. acutatum . Este es el primer informe de C. fructicola , C. tropical e, C. theobromicola y C. simmondsii asociadas a la antracnosis en frutos de papaya en Costa Rica