MORPHOLOGICAL AND MOLECULAR IDENTIFICATION OF MYCOTOXIN - PRODUCING FUNGI IN TABLE GRAPES FROM TUNISIAN VINEYARDS

Mycotoxins are secondary metabolites produced by fungal species that mainly belong to Aspergillus, Fusarium, Penicillium and Alternaria genus, which can grow in a variety of crops. Aspergillus spp. are fungal pathogens that infect the grape and are known for their production of mycotoxins, in particular ochratoxin A (OTA), which is considered to be nephrotoxic, immunotoxic, and carcinogenic. In this study, black rot symptomatic table grapes berries were collected from cultivars in several grapevine-growing regions of Tunisian grape production areas. One hundred eighteen Aspergillus spp. isolates were identified based on the morphological characteristics. The Aspergillus species were identified by molecular analysis, using both, Real Time quantitative PCR (qPCR) and qPCR High‐Resolution Melting (qPCR-HRM) technologies. Specific primer pair for calmodulin, β-tubulin constitutive housekeeping genes, and polyketide synthase (PKS) genes, involved in OTA pathway, were used to discriminate within ‘Aspergillus section Nigri’ species involved in OTA production. Overall, among Aspergillus spp. isolates investigated, Aspergillus carbonarius was the most predominant (66.1%), followed by Aspergillus tubingensis (20.3%) and Aspergillus niger (12.7%) with some difference related to the geographic areas and host cultivars. In all A. carbonarius isolates, the PKS genes involved in OTA production were amplified, which suggest that these isolates could produce OTA. These results demonstrate that the Tunisian table grapes suffers from contamination of the grape berry surface by ‘Aspergillus section Nigri’ fungal producers of OTA. The findings of this study could facilitate better management of the risks posed by OTA to grape products.

Le micotossine sono metaboliti secondari prodotti da specie fungine appartenenti principalmente ai generi Aspergillus, Fusarium, Penicillium e Alternaria, pericolose per l’uomo e per molti vertebrati. Le specie appartenenti al genere Aspergillus sono patogeni fungini che possono infettare l'uva e i suoi derivati, noti per la loro produzione di micotossine, in particolare ocratossina A (OTA), con attività essenzialmente nefrotossica, immunotossica e cancerogena. In questo lavoro di tesi, bacche affette da marciume nero sono state raccolte da diverse cultivar di vite allevate in diverse località della Tunisia. Dalle bacche, in base ai caratteri morfologici delle strutture fungine, sono stati caratterizzati 118 isolati appartenenti al gene Aspergillus spp. Gli isolati di Aspergillus sono stati identificati mediante analisi molecolare, utilizzando le tecnologie PCR quantitativa Real Time (qPCR) e qPCR High-Resolution Melting (qPCR-HRM). In particolare, per discriminare le specie all'interno del gruppo "Aspergillus section Nigri" coinvolte nella produzione di OTA, sono state utilizzate coppie di primers specifici per i geni costitutivi calmodulina, e β-tubulina e i geni della polichetide sintasi (PKS), coinvolti nella via metabolica dell'OTA. Complessivamente, tra gli isolati di Aspergillus spp., la specie Aspergillus carbonarius è risultata predominante (66,1%), seguita da Aspergillus tubingensis (20,3%) e Aspergillus niger (12,7%) con alcune differenze legate alle aree geografiche e alle cultivar ospiti. In tutti gli isolati di A. carbonarius, i geni PKS coinvolti nella produzione di OTA sono stati rilevati, il che suggerisce che questi isolati potrebbero produrre la tossina OTA. Questi risultati dimostrano che l’uva da tavola tunisina è colpita pesantemente della dalle specie fungine appartenenti a "Aspergillus sezione Nigri". I risultati di questo studio potrebbero facilitare una migliore gestione dei rischi posti dall'OTA per i prodotti a base di uva.