O presente trabalho explora a interação vírus-fungo-inseto-planta no contexto do complexo broca-podridão em cana-de-açúcar. Neste complexo, a associação entre o inseto Diatraea saccharalis e os fungos fitopatogênicos Fusarium verticillioides e Colletotrichum falcatum impactam negativamente a produção de açúcar e álcool. A tolerância desses fitopatógenos por fungicidas torna imperativo a busca de estratégias para o seu controle. Assim, a virologia moderna, explora os benefício da hipovirulência mediada por micovírus nos fungos patogênicos nas relações multitróficas como estratégias de biocontrole. Neste cenário, o presente trabalho procura responder a seguinte questão: os micovírus estão presentes e envolvidos na interação multitrófica do complexo broca-podridão? Foram isolados o fungo fitopatogênico F. verticillioides de cana-de-açúcar infectada e os dsRNAs dos fungos F. verticillioides e C. falcatum pelo método de celulose. As proteínas relacionadas a patogênese de plantas, Sugarwins, e os compostos orgânicos voláteis (VOCs) dos fungos estão envolvidos na patogênese do complexo broca-podridão. Assim, hipotetizamos se a Sugarwin 1, além de afetar o fungo, seria capaz de degradar micovírus. Também realizamos um ensaio de escolha para avaliar se os micovírus alteram o efeito dos VOCs dos fungos sobre os insetos. Os resultados revelam dois novos vírus com genoma de dsRNA, Fusarium verticillioides partitivirus 1 (FvPV1) e Colletotrichum falcatum victorivirus 1 (CfVV1) isolados do F. verticillioides e do C. falcatum, respectivamente. O genoma FvPV1 consiste em dois fragmentos de dsRNA com aproximadamente 1,9 kbp (dsRNA1) e 1,7 kbp (dsRNA2) de comprimento. O dsRNA1 codifica uma proteína de 65,09 kDa com identidade significante às proteínas RNA polimerase dependente de RNA (RdRp) dos partitivirus. Análise filogenética da sequência de aminoácidos da proteína RdRp mostra que o FvPV1 está relacionado com outros membros do novo gênero Epsilonpartitivirus proposto para a família Partitiviridae. O genoma CfVV1 consiste em um único fragmentos de dsRNA com aproximadamente 5,4 kbp de comprimento com duas fases de leitura aberta (ORFs). A ORF1 e ORF2 codificam para uma proteína de 72,81 kDa e 89,35 kDa, respectivamente. A ORF1 possui identidade com as proteínas do capsídeo (CP) e a ORF2 às proteínas RdRp dos totivirus. A partícula viral esférica de aproximadamente 50 nm de diâmentro com o genoma do CfVV1 foi identificada via microscopia eletrônica de varredura. Análise filogenética da sequência de aminoácidos da RdRp mostra que o CfVV1 está relacionada com outros membros gênero Victorivirus da família Totiviridae. A pesquisa enfatiza que o CfVV1 não é sensível às proteínas SUGARWINs e os FvPV1 diminuem a preferência da D. saccharallis aos voláteis do fungo e a extensão da doença nas plantas. As implicações desse estudo incluem o isolamento e identificação de dois novos micovírus e o provável efeito fenotípico no hospedeiro. Em conclusão, essa tese contribui para os primeiros conhecimentos do papel dos micovírus nos patógenos envolvidos na interação multitrófica complexo broca-podridão. Este trabalho poderá contribuir para o desenvolvimento de estratégias de biocontrole.

This thesis addresses the virusfunguplant interaction in the sugarcane borer-rot complex context. In this complex, the insect Diatraea saccharalis and the fungi Fusarium verticillioides and Colletotrichum falcatum interact to impact negatively the sugar and ethanol productions. The tolerance of fungi to chemical fungicides has led to the search for novel control strategies. Thus, modern virology regarding biocontrol focuses on mycovirus-mediated hypovirulence in multitrophic interactions. Against this backdrop, this research sought to answer a pressing question: are the mycoviruses participating in the multitrophic borer-rot complex? The phytopathogenic fungus F. verticillioides were isolated from sugarcane and the dsRNA genome was extracted from fungi F. verticillioides and C. falcatum by using cellulose chromatography. Pathogenesis-related proteins, such as SUGARWIN, and fungi volatile organic compounds (VOCs) are involved in the pathogenesis of the borer-rot complex. Thus, we hypothesized if the SUGARWIN possesses the ability to degrade the dsRNA. The dual-choice bioassay allows testing the potential effect of mycovirus in fungi VOCs. Findings revealed two novel dsRNA mycovirus, termed Fusarium verticillioides partitivirus 1 (FvPV1) and Colletotrichum falcatum victorivirus 1 (CfVV1), isolated from plant pathogenics fungi F. verticillioides and C. falcatum, respectively. The genome of FvPV1 has two dsRNA segments, 1.9 kbp (dsRNA1) and 1.7 kbp (dsRNA2) in length. dsRNA1 contains a single open reading frame (ORF) encoding a 65.09 kDa protein and has similarity to other partitivirus RNA-dependent RNA polymerase (RdRp). Phylogenetic analysis based on multiple alignments of FvPV1 RdRp protein indicated that it belongs to the newly proposed genus Epsilonpartitivirus in the Partitiviridae family. The genome of CfVV1 has only one dsRNA segment, ∽5.4 kbp in length, containing two ORFs, ORF1 and ORF2, encoding 72.81 kDa and 89.35 kDa proteins, respectively. ORF1 encodes a capsid protein (CP), while OFR2 an RdRp, both proteins have an identity to another totivirus. Transmission electron microscopy image identified an isometric mycovirus particle with a diameter of 50 nm. Sequence alignment and phylogenetic analysis showed that CfVV1 is related to members of the genus Victorivirus in the Totiviridae family. The research underscores that the dsRNA genome of the CfVV1 is not sensitive to the SUGARWIN protein and the mycovirus FvPV1 reduces the preference of D. saccharallis to the fungus volatile and the plant fungal disease. The implications of this study include the isolation and characterization of two novel dsRNA mycoviruses and the potential phenotype changes of their host. In conclusion, this thesis contributes to the first knowledge of the mycoviruse's role in the borer-rot complex. As we move forward, this research will serve for the development of biocontrol strategies.