Temperaturas baixas são um dos principais limitantes à cultura do arroz no estado do Rio Grande do Sul, porém a tolerância ao frio é uma característica difícil de selecionar em condições de campo pela impossibilidade de prever a ocorrência do estresse e de obter coincidência das baixas temperaturas com os períodos críticos para a cultura. Os objetivos deste trabalho foram estudar a divergência genética para tolerância ao frio entre genótipos de arroz irrigado, avaliar o potencial de uma população índica x japônica para fins de melhoramento e estudar a herança da tolerância ao frio em três estádios de desenvolvimento. Para isso, foi realizada avaliação fenotípica de 41 genótipos de arroz irrigado para tolerância ao frio nos estádios de germinação e vegetativo, e análise molecular com marcadores do tipo microssatélites. O estudo da população de 71 linhagens recombinantes F6:7 e F6:8 foi realizado em ensaios de campo em duas safras agrícolas (2004/05 e 2005/06) e em dois locais (Cachoeirinha e Santa Vitória do Palmar-RS), onde foram avaliados sete caracteres fenotípicos, e sob condição de temperatura controlada, em Cachoeirinha, avaliada a tolerância ao frio nos estádios de germinação, vegetativo e reprodutivo. Com base nas análises fenotípica e molecular, os 41 genótipos do banco de germoplasma apresentaram ampla divergência genética, evidenciando que entre os genótipos da subespécie japônica existem boas fontes de tolerância ao frio tanto na germinação como no estádio de plântula. A população de linhagens recombinantes apresentou elevado potencial para fins de melhoramento, com ampla variabilidade genética em todos os caracteres avaliados. Os resultados mostraram uma herança quantitativa para a tolerância ao frio no estádio de germinação e uma herança oligogênica nos estádios vegetativo e reprodutivo, com dois genes independentes em cada um destes estádios. / Cold temperature is one of the main limiting factors for the rice crop in the Rio Grande do Sul State, however cold tolerance is a difficult trait to select for under field conditions due to unpredictability of cold temperature occurrence and its coincidence with critical stages of plant development. The objectives of this work were to study the genetic divergence for cold tolerance among irrigated rice genotypes, to evaluate the potential of an indica x japonica population for cold tolerance breeding and to study the inheritance and heritability of cold tolerance at three stages of development. For this, 41 irrigated rice genotypes were evaluated for cold tolerance at the germination and vegetative stages and analyzed with microsatellites molecular markers. The study of the population of 71 recombinant inbred lines was carried out on field trials conducted at two sites (Cachoeirinha and Santa Vitória do Palmar) during two growing seasons (2004/05 and 2005/06), where seven phenotypic traits were evaluated. Under controlled temperature, in Cachoeirinha, cold tolerance at germination, vegetative and reproductive stages was evaluted. Based on the phenotypic and molecular analyses, the 41 genotypes of the germplasm bank showed wide genetic divergence and evidenced that among the genotypes belonging to the japonica subspecies there are good sources of cold tolerance at the germination and vegetative stages. The population of recombinant inbred lines showed high potential for breeding purposes, with wide genetic variability for all the phenotypic traits evaluated. The results showed quantitative inheritance for cold tolerance at the germination stage and oligogenic inheritance for the vegetative and the reproductive stages, with two independent genes in each of these stages.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2007. / Submitted by Natália Cristina Ramos dos Santos (nataliaguilera3@hotmail.com) on 2009-09-30T17:04:56Z No. of bitstreams: 1 Tese_Carlos Magri.pdf: 9074528 bytes, checksum: f5e4697d2dd6cf4be6e223dbb2aec987 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-10-01T16:33:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Carlos Magri.pdf: 9074528 bytes, checksum: f5e4697d2dd6cf4be6e223dbb2aec987 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-01T16:33:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Carlos Magri.pdf: 9074528 bytes, checksum: f5e4697d2dd6cf4be6e223dbb2aec987 (MD5) Previous issue date: 2007-12-04 / O objetivo do estudo foi idealizar um instrumento para facilitar o diálogo entre atores e fornecer subsídios para a gestão do desenvolvimento sustentável de um sistema de produção de grãos, principalmente no que se refere à tomada de decisão quanto ao tipo e intensidade de intervenção ou adequação de práticas e manejos. Foi desenvolvido um método para a rizicultura de terras altas e aplicado na região Sul de Mato Grosso e aos produtores de arroz do município de Paranatinga-MT. O Método de Percepção da Sustentabilidade de Sistemas de Produção de Arroz de Terras Altas (MPSAT) é estruturado em matrizes de análises dispostas em um conjunto de planilhas na plataforma Excel, parametrizando um fluxo de elementos que expressam a sustentabilidade de um sistema de produção de grãos por índices e faixas. Os elementos que compõem a estrutura do método foram concebidos em conformidade com o referencial teórico do desenvolvimento sustentável considerando, as dimensões ambiental, sociocultural, econômica e territorial. A base das análises é um conjunto de dados sobre práticas e manejos executados ao longo da cadeia produtiva. No método os dados e análises são feitos de modo participativo, que permitiu captar a ótica dos produtores. Os resultados são de fácil visualização, permitindo um exame qualitativo, favorecendo a compreensão, reflexão e priorização dos pontos críticos. Os resultados encontrados mostraram que a sustentabilidade do sistema é débil e a variação dos índices de sustentabilidade entre as dimensões. Na dimensão ambiental sobressai a conformidade do modelo de produção com as condições edafoclimáticas da região e a necessidade de mudanças de comportamento visando proteger a natureza. Na dimensão sociocultural fica evidenciada a falta de entrosamento entre o sistema e a sociedade e sua baixa contribuição para a melhoria das condições socioeconômicas dos trabalhadores e de suas famílias. Na dimensão econômica destaca-se a baixa organização da cadeia produtiva, conseqüentemente, a instabilidade e a baixa competitividade do sistema. Com relação à dimensão territorial ficou caracterizado o reduzido envolvimento do Estado e a necessidade de aprimorar as interações do sistema com outras atividades socioeconômicas desenvolvidas na região. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / The objective of this study was to create an instrument to enable dialogue among stakeholders and provide information to manage the sustainable development of a grain cropping system regarding on decision making in regard to the types and intensities of intervention and/or field management practices. A method for upland rice has been developed and applied in the southern region of Mato Grosso State and with rice growing farmers of the municipality of Paranatinga- MT. The Perception Method of Upland Rice Cropping System’ Sustainability (PMURCSS) is structured in analysis matrixes organized in a set of Excel-sheets, parameterizing a flow of elements that express the sustainability of grain cropping systems through indices and ranges. The elements included in the method were conceived in accordance to the theoretical framework of sustainable development, considering the environmental, socio-cultural, economic and territorial dimensions. The analysis is based on a set of data about management practices that are carried out along the production chain. The strength of this method is that data generation and analysis are developed in participatory way, and the results are easy to visualize, enabling a qualitative assessment, favoring comprehension, reflection and prioritization of critical points. The results found show that the sustainability of the cropping system is weak. There is high variation among sustainability indices of different dimensions. In the environmental dimension, the accordance of production patterns with the soil and climatic conditions as well as the need for changes in behavior regarding environmental protection, were the main aspects. In the socio-cultural dimension the lack of adaptation between the cropping system and local society, and its low contribution to improve livelihoods of workers and their families became evidenced. In the economic dimension, the low level of organization of the production chain is notorious, leading to instability and low competitiveness of the cropping system. Regarding the territorial dimension, the lack of engagement of the state government and the need to improve interactions between the cropping system and other activities carried out in the region were revealed. ______________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / L’objectif de ce travail a été de mettre au point un instrument d’analyse afin de faciliter le dialogue entre les différents acteurs concernés par la durabilité en agriculture et en particulier dans la gestion et la prise de décision quand aux modes d’intervention et l’adaptation des systèmes de production céréaliers aux pratiques culturales durables. Le cas de la riziculture pluvial dans le Centre Ouest brésilien a servi de base pour le développement de la méthode d'analyse. Celle-ci fut appliquée dans le municipe de Paranatinga dans l’Etat du Mato Grosso. La méthode de Perception de la Durabilité des Systèmes de production de Riz Pluvial – MPSAT (en portugais) est structuré en matrice d’analyse disposée dans un ensemble de tableaux sous la plateforme Excel, en paramétrant des flux d’éléments qui expriment la durabilité d’un système de production à travers des indices et des rangs. Les éléments qui composent la structure de la matrice d’analyse ont été conçus à partir du référentiel théorique du développement durable qui considère les dimensions environnementales, socioculturelles, économiques et territoriales. La base pour la construction du modèle est un ensemble de données sur les pratiques et les conduites culturales exécutées tout le long de la filière productive. L’originalité de cette méthode tient dans le mode participatif de collecte et d’analyse des données. Les résultats peuvent être aisément visualisés, permettant ainsi un examen qualitatif, une meilleure compréhension et une hiérarchisation des points critiques. Les résultats obtenus montrent une faible performance du système étudié et une grande variabilité de l’indice de durabilité entre les différentes dimensions. Dans la dimension environnementale, on révèle l’adéquation du modèle de production aux conditions agro-écologiques de la région étudiée, et surtout, la nécessité d'un changement de comportement en vu d’une meilleure protection de la nature. Dans la dimension socioculturelle, on met en évidence le manque d’enchâssement entre le système de production et la société. En effet, le modèle de production n’apporte guère d’amélioration aux conditions socioéconomiques des travailleurs agricoles et leurs familles. Dans la dimension économique, on constate le faible degré d’organisation de la filière productive. Elle relève ainsi, l’instabilité et le manque de compétitivité du système. Enfin, dans la dimension territoriale, le modèle met en évidence le faible engagement de l’Etat et la nécessité de renforcer des interactions entre le système de production et les autres activités socioéconomiques développées dans la région.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2009. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2010-03-29T18:28:40Z No. of bitstreams: 1 2009_LeandroNogueiraRamos.pdf: 1947338 bytes, checksum: b0d1d970d899c30989e722fb6a263700 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-04-06T19:43:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_LeandroNogueiraRamos.pdf: 1947338 bytes, checksum: b0d1d970d899c30989e722fb6a263700 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-06T19:43:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_LeandroNogueiraRamos.pdf: 1947338 bytes, checksum: b0d1d970d899c30989e722fb6a263700 (MD5) Previous issue date: 2009 / O arroz (Oryza sativa L.) é um dos principais cereais cultivados no Brasil, desempenhando um papel social e econômico de grande importância para as mais diversas regiões do país. Esse cereal é conduzido no Brasil sob dois principais sistemas de cultivo, o irrigado, tipicamente utilizado nos estados da região Sul do país e o de sequeiro, tradicional na abertura de novas áreas e nas regiões Centro, Norte e Nordeste do Brasil. Para cada sistema de cultivo são utilizados grupos de cultivares adaptadas a condições específicas, principalmente quanto ao fornecimento de água. (sem parágrafo) A brusone, causada pelo fungo Pyricularia grisea (Cooke) Sacc. cuja fase teleomórfica corresponde a Magnaporthe grisea (Barr), é um dos principais fatores limitantes para a cultura do arroz no Brasil e no mundo. O controle é feito, principalmente, pelo uso de cultivares resistentes e fungidas. No entanto, o controle químico através de fungicidas específicos, além de elevar o custo de produção do cereal, causa vários danos ao meio ambiente, e deve ser utilizado integrado a outras técnicas de manejo. Programas de melhoramento genético de arroz são conduzidos no país por diferentes instituições, gerando, a cada ano, novas cultivares de arroz com resistência vertical a brusone. A estreita base genética dos programas de melhoramento tem contribuído para a quebra de resistência das novas cultivares lançadas por estes programas em apenas 1 ou 2 anos após o lançamento, especialmente no Estado do Tocantins. Quebras de resistência em período tão curto apontam para a necessidade busca de fontes de resistência duráveis à brusone, especialmente nas regiões tropicais de cultivo de arroz, onde a variabilidade genética do patógeno é alta. Para tanto, é de suma importância o conhecimento sobre as populações do patógeno e de suas interações com as plantas hospedeiras. O conhecimento mais aprofundado das características das populações de Magnaporthe grisea da região Centro-Norte do Brasil é condição fundamental na orientação dos programas de melhoramento do hospedeiro. O patossistema arroz/brusone é estudado há muito tempo em várias partes do mundo. Porém, no Brasil ainda foi pouco explorado, havendo necessidade de pesquisas em regiões com alto potencial produtivo, como os Estados do Pará, Rondônia, Acre, Tocantins e Maranhão, especialmente em virtude da expansão da fronteira agrícola do arroz de sequeiro. Objetivou-se, a partir do presente trabalho, identificar a estabilidade da cultivar Oryzica Llanos 5 (modelo de cultivar com resistência durável, oriunda da Colômbia) quando inoculada com isolados de M. grisea coletados na região Centro-Norte do Brasil, mediante avaliações de parâmetros epidemiológicos como período de incubação, latência, severidade e agressividade da doença. Além disso, objetivou-se detectar, a partir de estudos moleculares, a variabilidade genética e a estrutura populacional de isolados coletados no Tocantins, Goiás e Pará. No capítulo 1 desta dissertação descreve-se a ocorrência de isolados de M. grisea, coletados nos estados do Centro-Norte do Brasil, capazes de quebrar a resistência genética na cultivar Oryzica Llanos 5, padrão de resistência à doença, e examinam-se possíveis interações entre a virulência a esta cultivar e alguns parâmetros monocíclicos das epidemias de brusone. Para tanto, foram avaliados 35 isolados monospóricos de M. grisea obtidos nos municípios de Lagoa da Confusão, Dueré, Formoso do Araguaia (Tocantins), Luiz Alves do Araguaia (Goiás) e Paragominas (Pará). Objetivando-se a quantificação do desenvolvimento micelial dos isolados in vitro, calculou-se, a cada 3 dias, a área da colônia, a partir da qual obteve-se a área sob a curva de crescimento micelial (ASCCM) para cada um dos isolados. Os parâmetros epidemiológicos (período de incubação, período de latência, severidade da doença e área sob a curva de progresso da doença ASCPD), foram determinados em casa de vegetação, para todos os 35 isolados em três variedades de arroz (Caloro e Fanny suscetíveis; Oryzica Llanos 5 resistente). As plantas foram avaliadas a cada três dias através de análise visual baseada em uma escala de notas de sete classes (0, 1, 3, 4, 5, 7 e 9). No estudo in vitro, houve diferença significativa (p0,05) da ASCCM entre os isolados, independente do local de coleta. Nos experimentos de casa de vegetação, o período de incubação nas cultivares suscetíveis variou entre 1,00 dia (isolado F-2) e 5,75 dias (isolado LA-2) em Caloro; e entre 1,00 dia (isolado F- 2) e 6,25 dias (isolado LA-2) em Fanny. Quando os isolados monospóricos foram inoculados na cultivar resistente Oryzica Llanos 5, observou-se que 34% dos isolados estudados apresentaram quebra de resistência (F-1, F-2, F-5, F-9, F-10, LC-1, LC-2, LC-4, D-2, P-2 e P- 6). Os isolados que quebraram resistência apresentaram os menores períodos de incubação (ex. isolado D-1, 2,0 dias), enquanto que os isolados que não quebraram resistência apresentaram os maiores períodos de incubação (ex. isolado LA-2, 6,25 dias). Isolados que quebraram resistência apresentaram também o menor período de latência. Observou-se forte correlação positiva entre a severidade da doença aos 6, 9 e 12 DAI e a ASCPD, e uma significativa correlação negativa entre período de incubação ou de latência e a ASCPD. As ASCPDs nas cultivares suscetíveis foram maiores que no padrão de resistência. É importante ressaltar a quebra de resistência genética da cultivar Oryzica Llanos 5, até o momento considerada como padrão de resistência, por isolados de M. grisea coletados no Centro-Norte do Brasil. O resultado desses estudos demonstra claramente a alta diversidade genética do patógeno nesta região. No capítulo 2, objetivou-se identificar a diversidade genética e a estrutura de população de isolados monospóricos coletados em lavouras comerciais de arroz nos Estados de Tocantins, Goiás e Pará. Para tanto, conduziram-se ensaios na Embrapa-CENARGEN, onde foram avaliados 140 isolados monospóricos de M. grisea obtidos nos municípios de Lagoa da Confusão, Dueré e Formoso do Araguaia (Tocantins), Luiz Alves do Araguaia (Goiás) e Paragominas (Pará). Neste estudo, 34 marcadores microssatélites marcados com fluorocromo foram utilizados para a genotipagem automática em sequenciador de DNA. Quatorze marcadores microssatélites mostraram-se altamente eficientes para estimar a diversidade genética e detectar estruturação em população de isolados monospóricos de M. grisea. Alguns deles apresentaram um conteúdo informativo elevado, facilitando a genotipagem em escala e propiciando alta eficiência na análise de polimorfismo de DNA. A média do número de alelos por loco foi 6,35, variando de 2 alelos para os marcadores ms 109 - 110, ms 115 - 116, ms 61 - 62 a 16 alelos para o marcador PG 27. Os índices de diversidade genética (DG), conteúdo polimórfico informativo (PIC) e probabilidade de identidade (PI), confirmaram a eficiência destes marcadores. A população de isolados de M. grisea do Centro Norte do Brasil apresentou substruturação em três sub-populações (K=3). Os isolados de Goiás (Luiz Alves) em sua maioria foram observados no Grupo 1, os isolados de Tocantins (Formoso, Dueré e Lagoa da Confusão) em sua maioria foram observados no Grupo 2 e os isolados do Pará (Paragominas) foram observados no Grupo 3. Os isolados do Pará são os mais distantes geneticamente em relação aos isolados de Goiás e Tocantins. A alta diversidade genética observada na metapopulação de M. grisea do Centro-Norte brasileiro, assim como a evidência de estruturação, sugerem a necessidade de monitoramento específico e emprego de estratégias adequadas pelos programas de melhoramento genético para as sub-populações detectadas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Rice (Oryza sativa L.) is one of the main cereals cultivated in Brazil, carrying an important social and economical role in several geographical regions. Rice is cultivated in Brazil in two main cropping systems, irrigated, typical of the Southern region and dry land (sequeiro), tradicionally used for opening new areas in the Center, Northern and Northeastern parts of Brazil. For each cultivation system, a group of cultivars, especially adapted to each condition, are used. Rice blast, caused by the fungus Pyricularia grisea (Cooke) Sacc. teleomorph Magnaporthe grisea (Barr), is one of the main limiting factors to rice production in Brazil and elsewhere. Control is mainly by a combination of resistant cultivars and fungicides. However, the use of fungicides increases production costs and may be damaging to the environment, and should be used integrated with other disease management techniques. Several rice breeding programs are conducted in Brazil by a number of different research institutions, every year offering new rice cultivars with vertical resistance to blast to growers. Unfortunately, the narrow genetic basis of the breeding programs has contributed to resistance breakdown of these new rice cultivars just 1 or 2 years after release, as has been observed in the State of Tocantins. Resistance breakdown in such a short period of time points towards the need to find and select durable sources of resistance, especially in the tropical regions, where genetic variability of the pathogen is seemingly very high. However, before beginning the search of sources of host resistance, knowledge of the pathogen population variability is very important, as well as of its interactions with its plant host. Deeper knowledge of the populations of Magnaporthe grisea from Central-North Brazil is a fundamental condition for the orientation of rice breeding programs. The rice blast pathosystem has been studied for some time in other geographic regions, but is still hardly explored in Brazil. Therefore, there is a pressing need to conduct prospective diversity research of the pathogen in regions with high yielding potential, such as the States of Pará, Rondônia, Acre, Tocantins and Maranhão, especially taking into account the expansion of dry land rice. This study aimed to describe the stability of rice cultivar Oryzica Llanos 5 (standard of durable resistance, originated in Colômbia) when inoculated with M. grisea isolates of collected in the Center-Northern Brazil, by estimations of epidemiological parameters, such as period of incubation, latent period, severity and pathogen aggressiveness. In addition, the genetic variability and the populational structure of M. grisea isolates collected in the States of Tocantins, Goiás and Pará were examined by molecular studies. Chapter 1 describes the discovery of isolates of M. grisea from the States of Tocantins (TO), Goiás (GO) and Pará (PA), capable of breaking the resistance of cv. Oryzica Llanos 5, the standard of genetic resistance to rice blast, and examines possible interactions between virulence and some monocyclic components of rice blast epidemics. Towards that end, thirtyfive monosporic isolates of M. grisea from the counties of Lagoa da Confusão, Dueré, Formoso do Araguaia (TO), Luiz Alves do Araguaia (GO) and Paragominas (PA) were studied. Radial mycelial growth was determined in vitro, every third day, and the area under the curve of mycelial growth (AUCMG) of each isolate was compared. Epidemiological parameters (period of incubation, latent period, disease severity and the area under disease progress curve AUDPC) were estimated in the greenhouse, for each of the thirty-four isolates in three rice cultivars (Caloro and Fanny susceptible; Oryzica Llanos 5 resistant). Plants were evaluated visually every third day, with the aid of a diagrammatic scale of seven classes (0, 1, 3, 4, 5, 7 and 9). In the in vitro study, the AUCMG was significantly different among isolates (p0,05), irrespective of geographical origin. Period of incubation in susceptible cultivars varied from 1.00 day (isolate F-2) to 5.75 days (isolate LA-2) on Caloro; and between 1.00 day (isolate F-2) to 6.25 days (isolate LA-2) on Fanny. When the monosporic isolates were inoculated on resistant cv. Oryzica Llanos 5, 34% broke its resistance (F-1, F-2, F-5, F-9, F-10, LC-1, LC-2, LC-4, D-2, P-2 e P-6). The isolates that broke Oryzica Llanos 5 resistance also had the shortest incubation periods (e.g. isolate D-1, 2.0 days), while the isolates that did not show resistance breakdown, generally had the longest incubation periods (e.g. isolate LA-2, 6.25 days). Isolates virulent on Oryzica Llanos also had the shortest latent periods. A significant and positive correlation was observed between disease severity at 6, 9 and 12 days after inoculation and the AUDPC, and a significant and negative correlation was generally observed between period of incubation or latent period and the AUDPC. The AUDPCs of susceptible cultivars were larger than in the resistant cultivar. The resistance breakdown of cv. Oryzica Llanos 5, so far the resistant standard, by isolates of M. grisea from the Brazilian Central-North region is reported here for the first time and is a clear indication of the high genetic diversity of the pathogen in this region, which therefore poses a great threat to rice production in Brazil. In chapter 2, monosporic isolates collected at commercial rice farming at the states of Tocantins, Goiás and Pará were examined for genetic diversity and population structure. In order to examine the diversity, essays were conducted at Embrapa-CENARGEN, where 140 M. grisea monosporic isolates obtained from the counties of Lagoa da Confusão, Dueré and Formoso do Araguaia (Tocantins), Luiz Alves do Araguaia (Goiás) and Paragominas (Pará) were evaluated. For this study, 34 microsatelite markers marked with fluorochrome were used for automatic genotyping in DNA sequencing. Fourteen microsatelites markers appeared highly efficient to estimate genetic diversity and to detect structuration in the M. grisea metapopulation from Central-North Brazil. Some of them had high informative content, facilitating genotyping in scale and DNA polymorphism analysis. The medium number of alleles per loco was 6.35, varying from 2 alleles by markers ms 109 110, ms 115 - 116, ms 61 62 to 16 alleles by marker PG 27. Genetic diversity index (GD), informative polymorphic content (IPC) and identity portability (IP), confirmed these markers efficiency. M. grisea metapopulation from Central-North Brazil was substructured in three sub-populations (K=3). Goiás (Luiz Alves) isolates were mostly observed in Group 1, Tocantins (Formoso, Dueré and Lagoa da Confusão) isolates were mainly observed in Group 2 and Pará (Paragominas) isolates were all observed in Group 3. Group 3 isolates (Pará) were the most genetically distant in relation to isolates of Goiás and Tocantins. The high genetic diversity observed in the M. grisea metapopulation, as well as the evidence of populational sub-structures, suggest the need of specific monitoring and the use of adequate strategies by genetic improvement programs to each of the sub-populations identified.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2011. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2012-02-23T18:56:44Z No. of bitstreams: 1 2011_MarcioWandreMoraisOliveira_Parcial.pdf: 1704678 bytes, checksum: dfc8dd3d9698044d135ac57d226a2a24 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-02-24T12:38:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_MarcioWandreMoraisOliveira_Parcial.pdf: 1704678 bytes, checksum: dfc8dd3d9698044d135ac57d226a2a24 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-24T12:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_MarcioWandreMoraisOliveira_Parcial.pdf: 1704678 bytes, checksum: dfc8dd3d9698044d135ac57d226a2a24 (MD5) / Este trabalho descreve a identificação do feromônio sexual do percevejo Oebalus poecilus (Dallas, 1851), (Hemiptera: Pentatomidae), bem como os procedimentos para sua síntese. O percevejo Oebalus poecilus está entre as principais pragas de arroz no Brasil, tanto em ecossistemas de terras altas como nos de várzeas, causando grandes prejuízos nessas lavouras. A principal forma de controle dessa praga tem sido a utilização de inseticidas, que são conhecidamente prejudiciais à saúde humana e a todas as espécies de animais e insetos. A busca por alternativas ecologicamente corretas, nos guiou na tentativa de identificação do feromônio sexual. A análise de extratos obtidos das aerações de machos e fêmeas mostrou que os machos produziam um composto específico, que poderia ser o feromônio sexual desta espécie. Este composto foi identificado como zingiberenol. A síntese dos oito isômeros possíveis do zingiberenol a partir de (S) e (R)- citronelal foi conduzida. Foram realizadas três etapas: Adição de Michael seguida de condensação aldólica intramolecular e posterior metilação com metil lítio. Bioensaios com os compostos sintetizados indicam que a mistura dos dois isômeros menos polares vindo do (S) -citronelal é atrativa para as fêmeas dessa espécie. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work describes the identification of sex pheromone of the stinkbug Oebalus poecilus (Dallas, 1851), (Hemiptera: Pentatomidae), as well as the procedures for pheromone synthesis. Oebalus poecilus is one of the major pests of rice throughout Brasil, in both upland and lowland environment, causing great grain losses. The most common method to control this pest has been the use of insecticides, which are notoriously harmful to human health and for all species of animals and insects. The search for environmentally friendly alternatives, guided us in trying to identify sex pheromone of O. poecilus. Analysis of extracts obtained from aerations of males and females showed that males produce a specific compound, which could be the sex pheromone of this species; this compound was identified as zingiberenol. The synthesis of the eight possible isomers of the starting zingiberenol from (S) and (R) - citronellal was conducted. Were performed three steps: Michael’s addition, followed by intramolecular aldol condensation and subsequent methylation with methyl lithium. Bioassays with these compounds indicated that the mixture of the two less polar isomers that come from the (S) -citronellal is attractive to the females.

O dano provocado por Oryzophagus oryzae em duas cultivares de arroz irrigado (Bluebelle e BR-IRGA 414 foi avaliado, em condições de campo, utilizando-se 6 níveis de infestação (0,0; 0,71;1,43;2,14; 2,86 e 3,57 casais do gorgulho aquático por planta), no interior de gaiolas (28 plantas/gaiola). Obtiveram-se, nas duas cultivares, correções significativas entre número de casais por planta, porcentagem de folhas com lesões de alimentação dos adultos, número de lesões por folha, número de larvas por plantas e produção de grãos (g/m(sup>2. Nas cultivares Bluebelle e BR-IRGA 414, verificou-se que é possível estimar o número de larvas nas raízes, através das lesões de alimentação dos adultos nas folhas. Com base em equações de regressão linear, constatou-se que um casal do gorgulho aquático por planta reduziu a produção em 4,8 e 5,2 % nas cultivares Bluebelle e BR-IRGA 414 respectivamente, enquanto que uma larva por planta resultou em perdas de 0,54 e 0,60% nas mesmas cultivares. Também foi avaliado o comportamento de 60 genótipos de arroz em relação ao ataque de <O. orvzae através dos parâmetros número de larvas por amostra (tubo de PVC com 20 cm de comprimento e 10 cm de diâmetro), índice de crescimento (tamanho) de larvas e de índice de recuperação do sistema radicular . Os genótipos menos infestados pelo inseto foram CL 78-70-L2-9-1M, TF 231-13-lM-5B, CL 44-CA2- 16, TF 241-1-9-1, CL Seleção 251 e IRGA 117-23-2P-1. O tamanho de larvas não foi um parâmetro adequado para discriminar- genótipos resistentes ao inseto por apresentar pouca variabilidade. Os genótipos CL 26-1-1-1, IRGA 234-21-5-6-1 e IRGA 304-6-1-A apresentaram os maiores índice s de recuperação das raízes. Este índice correlacionou-se positivamente com o diâmetro das raízes. Não foi obtida correlação entre número de perfilhos e número de larvas do inseto por amostra . / not available

A avaliação de alimentos alternativos como o farelo de arroz desengordurado (FAD) se faz necessária para um adequado balanço nutricional das dietas de suínos. As metodologias usadas para esse fim podem constituir-se num fator de variação, diminuindo a precisão dos resultados obtidos. Este trabalho teve os objetivos de avaliar o valor nutricional do FAD na dieta de suínos com diferentes níveis de inclusão e também fazer uma comparação de diferentes metodologias usadas para esse fim. Foram realizados dois ensaios de digestibilidade com suínos na fase de crescimento e terminação, utilizando níveis crescentes de substituição (0, 15, 30 e 45%) de uma dieta-referência por FAD. O coeficiente de digestibilidade da matéria seca do ingrediente foi de 57% e o valor de energia metabolizável foi em torno de 2350 kcal kg-1, em ambas as fases. O coeficiente de digestibilidade da PB, na fase de terminação, foi de 65%, superior em 8 pontos percentuais à fase de crescimento. O método mais preciso para estimar o valor nutricional do FAD foi o da análise de regressão, comparado ao método de substituição. / The evaluation of by-products such as defatted rice bran (DRB) is necessary for an adequate nutritional balance of diets for pigs. The methodologies used for this purpose may constitute a source of variation. This study aimed to evaluate the nutritional value of the DRB in the diet of pigs with different levels of inclusion and also to compare the different methodologies used in this evaluation. There were two digestibility trials with pigs in the growing and finishing phase, using increasing levels of substitution (0, 15, 30 and 45%) of the reference diet by DRB. The digestibility of dry matter of the ingredient was 57% and the amount of metabolizable energy was around 2350 kcal kg-1, in both phases. The digestibility of crude protein, in the finishing phase was 65%, 8 percentage points higher than in the growing phase. The most accurate method to assess the nutritional value of DRB was the regression analysis, compared to the method of substitution.

Espécies de Trichoderma são bastante estudadas atualmente para o controle biológico de fitopatógenos habitantes do solo e para a promoção de crescimento de plantas. Entretanto, cada vez mais se busca conhecer o comportamento deste antagonista em diferentes ambientes e os possíveis mecanismos envolvidos na sua interação com as plantas e os fitopatógenos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de isolados de Trichoderma spp. em ambiente alagado, cultivado com diferentes cultivares de arroz e os possíveis mecanismos que podem estar envolvidos nesta interação. Em todo o trabalho foram utilizados seis isolados de Trichoderma spp. e sete cultivares de arroz. Foram analisadas a sobrevivência em solo sob inundação, emergência, massa seca e altura de plantas de diferentes cultivares de arroz, além da produção de protease, AIA e sideróforos. Verificou-se que os isolados de Trichoderma spp. testados sobreviveram em solo sob inundação e ainda aumentaram a sua população nestas condições. Os isolados THAR e TSP2 proporcionaram efeito negativo na emergência das plantas das cultivares 416 e 418. Quanto à altura somente o isolado TSP2 foi superior a testemunha na cultivar 421. Entretanto, houve diferença significativa entre os isolados nas cultivares 418 e 420. Na variável peso seco houve diferença entre os isolados, mas nenhum foi superior a testemunha na cultivar 416. Na comparação das cultivares quando tratadas com o mesmo isolado, observou-se que na emergência de plantas, houve diferença na testemunha e no isolado TSP2. Para altura de plantas houve diferença das cultivares dentro dos tratamentos e também na testemunha. Para peso seco somente houve diferença na testemunha. Todos os isolados produziram sideróforos, com a mesma intensidade de cor. Quanto à produção de AIA, três dos cinco isolados testados produziram este composto, com destaque para o isolado TARV. Todos os isolados testados produziram proteases, porém houve diferença entre isolados no diâmetro da colônia. Conclui-se que Trichoderma spp. é capaz de sobreviver em solo sob inundação e também apresenta um comportamento diferenciado com cultivares de arroz. Além disto, os isolados testados produzem compostos que podem estar envolvidos nos mecanismos de controle de fitopatógenos e promoção de crescimento de plantas de arroz. / Trichoderma spp. are extensively studied for the biological control of soil borne plant pathogens and to promote growth of plants. However, it is necessary to keep studying the behavior of the antagonist in different environments and the possible mechanisms involved in its interaction with plants and plant pathogens. The purpose of this study was to evaluate the survival ability of isolates of Trichoderma spp. in an flooded environment with different rice varieties and the possible mechanisms that acting in this interaction. Six Trichoderma spp. isolates and seven rice cultivars were used in this experiments. The survival in paddy soil, plant emergency, dry weight and height of different rice cultivars of rice in addition to the production of protease, IIA and siderophores by the strains were evaluated. We observed that the isolates of Trichoderma spp. tested survived in paddy soil and also increased the population in these conditions. The isolates THAR and TSP2 caused negative effect on the emergence of the plants of cultivars 416 and 418. As for the height alone the isolate TSP2 was higher than control in cultivar 421. However, there was a significant difference between the isolates in the cultivars 418 and 420. In variable dry weight there was difference only between isolates, but none was higher than the control in cultivar 416. In the comparison of cultivars when treated with the same isolate, it was observed that in emergence of plants there was a difference in the control and in isolate TSP2. For height of plants there was a difference of cultivars within the treatments and also in control. For dry weight only difference was alone in control. All isolates produced siderophores, with the same intensity of color. As for the production of IIA, three of the five isolates tested produced this compound, with an emphasis on the isolate TARV. All isolates produced proteases, but there was difference between isolates in colony diameter. So it appears that Trichoderma spp. is able to survive in paddy soil and also presents a different behavior with cultivars of rice. In addition, it isolates the producing compounds that may be involved in the mechanisms of control of plant pathogens and promote growth of rice plants.

A pirólise (aquecimento em atmosfera inerte) é uma das formas de aproveitamento dos resíduos da agroindústria, gerando o bio-óleo (produto condensável), gases e resíduo sólido (sílico-carbonoso) com utilidades diversas, tanto para fins energéticos como outras utilizações industriais. Neste trabalho estudou-se a pirólise rápida da casca de arroz usando um forno tubular e um reator de leito fixo. Após otimização do processo de pirólise (7 g de casca de arroz moída, pirolisada a 700ºC com uma taxa de aquecimento de 100ºC.m-1 e um fluxo de nitrogênio de 1 mL.min-1), foram obtidos e analisados o bioóleo, os gases e o resíduo sólido. Foi determinada a composição química dos gases e do bioóleo, usando cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Para a amostragem dos gases fez-se uso da microextração em fase sólida com duas fibras de diferente polaridade (polidimetilsiloxano e poliacrilato). Os bioóleos mostraram-se ricos em compostos oxigenados (fenóis, cetonas e ácidos carboxílicos). O mesmo foi encontrado para os gases, tendo-se nestes últimos, a presença majoritária dos compostos mais voláteis. O resíduo sólido apresentou alto teor de sílica, indicando a sua possível utilização como adsorvente em processos industriais ou purificação de água. / The pyrolysis (heating in an inert atmosphere) is one of the ways of using residues of the agro industry, by the generation the bio-oil (condensed product), gases and solid residue (siliceous-carbonaceous material) with many utilities as energy production or as other industrial uses. In this work it was studied the fast pyrolysis of the rice husk using a tubular oven and a fixed bed reactor. After optimization of the pyrolysis process (7 g of milled rice husk, pyrolysis at 700ºC with a heating rate at 100ºC. min-1 and 1 mL.min-1 of nitrogen), the bio-oil, the gases and the solid residue were analyzed. The chemical composition of the gases and of the bio-oil was achieved by gas chromatography coupled to the mass spectrometry. For sampling of the gases it was used of the solid phase microextraction with two fibers of different polarity (polydimethyilsiloxane and polyacrylate). The bio-oils showed high amounts of oxygenated compounds (phenols, cetones and carboxylic acids). The same was found for the gases, with a predominance of the most volatile compounds in this last one. The solid residue presented high silica content, indicating its possible use as adsorbent in industrial processes or in water purification.

O cultivo de arroz irrigado em sucessão ao azevém como planta de cobertura do solo pode intensificar a ciclagem de nutrientes e melhorar a qualidade de solo, podendo contribuir para aumentar o rendimento de grãos de forma sustentável, e viabilizar o uso de sistema de integração lavoura-pecuária. No entanto, o manejo inadequado de resíduos de azevém pode atrasar a época de semeadura do arroz e prejudicar a emergência e o desenvolvimento inicial das plantas. Assim, os objetivos do trabalho foram: 1) avaliar diferentes tipos de manejo da palha de azevém sobre a mineralização e a sincronia de liberação de nutrientes para o arroz irrigado; 2) determinar os efeitos de tipos de manejo da palha de azevém antecedendo a semeadura do arroz no estabelecimento e no desenvolvimento inicial das plantas de arroz e 3) avaliar o potencial produtivo do arroz irrigado em sucessão ao azevém, sob três tipos de manejo da palha. O experimento foi conduzido em dois anos agrícolas (2009/10 e 2010/11) em Cachoeirinha, RS. Os tratamentos constaram de três tipos de manejo da palha de azevém: 1) azevém manejado com cortes periódicos da parte aérea, simulando pastejo; 2) palha de azevém mantida em pé e 3) palha de azevém rolada, e de uma testemunha com solo em pousio, e do cultivo do arroz irrigado sob três níveis de adubação: sem adubação e adubações para expectativas de resposta média e alta. Os resultados demonstram que o manejo da parte aérea do azevém, com cortes periódicos, simulando o pastejo, intensifica a ciclagem de nutrientes, embora não refletido no rendimento de grãos de arroz irrigado, em relação ao manejo com azevém mantido em pé ou rolado. Sob condições de adequação da área de cultivo, o manejo do azevém com cortes da planta, simulando pastejo, e dessecado com antecedência mínima de 21 dias da semeadura, melhora o estabelecimento e o desenvolvimento das plantas de arroz em relação ao manejo com azevém mantido em pé ou rolado. O cultivo de arroz irrigado em sucessão ao pousio favorece o estabelecimento da lavoura e o desenvolvimento inicial das plantas em relação à presença de azevém como planta de cobertura do solo. Sem adubação na cultura do arroz irrigado, o cultivo contínuo durante dois anos é prejudicial para a manutenção do rendimento de grãos. A aplicação de adubação no arroz irrigado possibilita o incremento no rendimento de grãos, desde que, haja a ocorrência de condições climáticas e de manejo favoráveis para o desenvolvimento das plantas. / The rice cropping in succession to ryegrass as cover crop in the winter can improve soil quality and enhance nutrient cycling. Thus, it is possible to increase grain yield in a sustainable manner. Also allows the diversification of production with the use of integrated crop-livestock. However, high yield of ryegrass residues on the soil may delay the sowing season of rice and undermine the emergence and early growth of rice plants in succession. Thus, the objectives were: 1) To evaluate the effects of different management strategies of ryegrass straw on the mineralization and synchrony of nutrient release for rice production in succession, 2) determine the effects of different management strategies of ryegrass straw prior to sowing rice in the establishment and early development of rice plants, and 3) evaluate the productive of irrigated rice crop in ryegrass under three management of straw. The experiment was conducted in two growing seasons (2009/10 and 2010/11) in Cachoeirinha, RS, Brazil. The treatments consisted of three management strategies of ryegrass straw: 1) ryegrass pasture with periodic shutdowns of the shoot, simulating grazing, 2) of ryegrass straw kept standing and 3) rolled ryegrass straw with a witness in fallow soil in winter and the cultivation of rice in succession, under three levels of fertilization, no fertilization and fertilization for medium and high response. The results demonstrate that the management of the aerial part of ryegrass with periodic shutdowns simulating grazing, enhances nutrient cycling, although not reflected in grain yield of rice in relation to management with ryegrass kept standing or rolled. Under conditions of adequate farming area, the management of ryegrass with plant cuttings, simulating grazing, and dried with a minimum of 21 days from sowing, improves the establishment and development of rice plants in relation to management with ryegrass kept standing or rolled. The rice crop in succession to fallow favors the establishment of crop and plant development in relation to the presence of ryegrass as cover crop soil. Without fertilization on irrigated rice, the cultivation continued for two years is harmful to the maintenance of grain yield. The application of fertilizer in rice by increasing the yield, provided that there is the climatic conditions and management conducive to the development of plants.

O percevejo-do-colmo (Tibraca limbativentris Stal) é um dos insetos mais prejudiciais à cultura do arroz no Brasil, principalmente em cultivos irrigados. A estratégia de defesa da planta contra estes percevejos pode estar relacionada à emissão de compostos químicos, liberados após o ataque, prejudicando direta ou indiretamente o desempenho da praga. Desta forma, o trabalho objetivou identificar substâncias presentes nos extratos de plantas de arroz que sofreram ou não ataque do percevejo-do-colmo, bem como, as respostas comportamentais de adultos de T. limbativentris e dos parasitóides de ovos Telenomus podisi (Ashmead) e Trissolcus basalis (Wollaston) (Hymenoptera, Platygastridae) a estes odores. Foram coletados voláteis de plantas da cultivar IRGA 417 sem dano e com dano de cinco adultos, machos e fêmeas do percevejo, por até 120 h. Os extratos foram analisados em cromatografia gasosa acoplada a detector de ionização de chamas (CG-DIC) e cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). As respostas de machos e fêmeas de Ti. limbativentris e fêmeas dos parasitóides, foram avaliadas em olfatômetro “Y”. Houve indução na liberação de compostos secundários, tais como alcoóis, aldeídos e terpenóides, após a herbivoria. Fêmeas de Ti. limbativentris foram significativamente atraídas por voláteis das plantas sem dano. Não houve diferença significativa entre os tratamentos em relação à preferência de machos aos odores. Quanto aos parasitoides, fêmeas de Te. podisi foram significativamente atraídas aos extratos de plantas danificadas por fêmeas do percevejo, enquanto que as de Tr. basalis responderam de forma indiferenciada aos voláteis de plantas danificadas por ambos os sexos. Supõe-se, desta forma, que as plantas de arroz liberam compostos de defesa, os quais induziram a antixenose em fêmeas de Ti. limbativentris atuando também na defesa indireta atraindo inimigos naturais. / The rice stem bug (Tibraca limbativentris Stal) is one of the most important pests of rice plantations in Brazil, especially in irrigated fields. The plant‟s defensive strategy against these bugs may involve the emission of chemical compounds following herbivore attacks which directly or indirectly harm the pest‟s performance. The objective of this study was to identify the substances present in extracts of rice plants that had suffered herbivory by rice stem bugs and in unattacked plants, as well as the behavioral responses of Ti. limbativentris adults and the egg parasitoids Trissolcus basalis and Telenomus podisi towards these odors. Plant volatiles were collected from the undamaged rice cultivar IRGA 417 and from the same cultivar exposed to five males and five females of Ti. limbativentris for up to 120 hours. The extracts were analyzed by GC-FID and GC-MS. The responses of male and female Ti. limbativentris and female egg parasitoids were evaluated in a "Y" olfactometer. Herbivory on rice plants by both sexes of Ti. limbativentris induced the release of secondary compounds such as alcohols, aldehydes and terpenoids. Female Ti. limbativentris were significantly more attracted to volatiles from undamaged plants, but males showed no preference. Female Te. podisi were significantly more attracted to the extracts of plants damaged by female rice stem bugs, while female Tr. basalis responded indistinguishably to the volatiles from plants damaged by both sexes. It is hypothesized, therefore, that rice plants may be emitting defensive compounds, which induce the antixenosis in Ti. limbativentris females and may also provide indirect defense by attracting natural enemies.