Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2013-07-30T10:56:41Z No. of bitstreams: 1 2013_MarianaWagnerdaRocha.pdf: 2402979 bytes, checksum: d66ba17d195aeeb53d0a7ac34ef3eea5 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-31T21:01:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_MarianaWagnerdaRocha.pdf: 2402979 bytes, checksum: d66ba17d195aeeb53d0a7ac34ef3eea5 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-31T21:01:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_MarianaWagnerdaRocha.pdf: 2402979 bytes, checksum: d66ba17d195aeeb53d0a7ac34ef3eea5 (MD5) / Micotoxinas são metabolitos secundários produzidos por fungos, podendo contaminar os alimentos no campo ou durante o armazenamento. A citreoviridina, micotoxina produzida principalmente por Penicillium citreonigrum, foi isolada pela primeira vez em 1947 no Japão durante investigações da doença do “arroz amarelo”, que causava beribéri cardíaco agudo. Em maio de 2006, surtos de beribéri foram notificados no Maranhão e amostras de arroz coletadas na região apresentaram P. citreonigrum e citreoviridina. O principal objetivo deste trabalho foi estabelecer um protocolo para produção e purificação de citreoviridina com o intuito de obter material suficiente com alta pureza para conduzir estudos toxicológicos para auxiliar na elucidação do evento do Maranhão. Citreoviridina foi produzida pelo P. citreonigrum cultivado em 48 frascos de 500 mL de meio líquido YES durante 8 dias a 25ºC e extraída com clorofórmio. A concentração de citreoviridina foi determinada por HPLC/PDA contra um padrão comercial. A toxina foi purificada por HPLC semi-preparativa, e caracterizada por UV/VIS, FT-IR, 1H e 13C RMN, LC-MS/MS e LC-MSD TOF. Em média, 29,7 e 85,7 mg foram extraídas do líquido e micélio do meio de cultura YES, respectivamente, totalizando 5,54 g de citreoviridina em 15,3 g de extrato bruto. Aproximadamente 12 g desse extrato foram purificados, obtendo 3,25 g de citreoviridina purificada (27,1% de rendimento). As análises espectrométricas confirmaram a identidade da toxina purificada e as análises cromatográficas e gravimétrica confirmaram sua pureza (100%). _________________________________________________________________________ ABSTRACT / Mycotoxins are secondary metabolites produced by fungi, which may develop in agricultural commodities in the field and/or during transport and storage. Citreoviridin, a mycotoxin produced mainly by Penicillium citreonigrum, was first isolated in 1947 in Japan during the investigation of the “yellow rice” disease, which caused acute cardiac beriberi. In May 2006, an outbreak of beriberi was reported in the State of Maranhão, Brazil, and rice samples collected in the region, was shown to be positive for P. citreonigrum and citreoviridin. The main objective of this work was to establish a protocol for the production and purification of citreoviridin in order to yield enough high purity material to conduct toxicological studies that would help to elucidate the events that occurred in Maranhão. Citreoviridin was produced by P. citreonigrum in 48 flasks of 500 mL YES liquid culture medium for 8 days at 25ºC. The toxin was extracted with chloroform, purified by semi-preparative HPLC from the liquid medium and the mycelium of 48 culture flasks, and fully characterized by UV/VIS, FT-IR, 1H and 13C NMR, LC-MS/MS and LC-MSD TOF. Citreoviridin concentration was determined by HPLC/PDA against a commercial standard. In average, 29.7 and 85.7 mg of citreoviridin were recovered from the liquid medium and mycelium, respectively, yielding a total of 5.5 g citreoviridin from 15.3 g of crude extract. About 12 g of this extract was purified yielding 3.25 g of purified citreoviridin (27.1% yield), which identity was confirmed by the spectrometric analyses. Chromatographic and gravimetric analysis showed that the purified citreoviridin was 100% pure.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2017. / Texto parcialmente liberado pelo autor. Conteúdo restrito: Capítulos , II e III. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-02-21T20:18:13Z No. of bitstreams: 1 2017_VanessaDaSilvaMattos_PARCIAL.pdf: 812542 bytes, checksum: fba40fb1b5f82d65d6e4c2d387e9818c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-09T21:07:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_VanessaDaSilvaMattos_PARCIAL.pdf: 812542 bytes, checksum: fba40fb1b5f82d65d6e4c2d387e9818c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-09T21:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_VanessaDaSilvaMattos_PARCIAL.pdf: 812542 bytes, checksum: fba40fb1b5f82d65d6e4c2d387e9818c (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / O arroz é um dos cereais mais produzidos no mundo, e o Brasil destaca-se no mercado orizícola como nono maior produtor e oitavo exportador mundial. Recentemente, um complexo de espécies do nematoide das galhas (NG), do gênero Meloidogyne, foi detectado nos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul, causando danos às plantações de arroz irrigado. Dentre as espécies destacam-se M. graminicola, M. javanica e outras três espécies com perfil de esterase atípico. A correta identificação e caracterização dessas espécies de Meloidogyne são imprescindíveis para estudos futuros visando o manejo adequado em áreas de arroz irrigado. As espécies desse gênero relatadas no arroz são de difícil identificação, especialmente pelas semelhanças morfológicas. O uso de cultivares resistentes ainda é o método de controle mais eficiente para os nematoides das galhas e, infelizmente, as fontes de resistência na espécie Oryza sativa são muito restritas. Neste estudo, foi relatado pela primeira vez no Brasil a presença da espécie M. oryzae, no estado de Santa Catarina, parasitando o arroz irrigado. Estudos morfológicos mostraram características típicas da espécie como a morfologia do estilete de machos e fêmeas e o formato e comprimento da cauda do juvenil de segundo estádio e o perfil de esterase espécie-específico (O1, Rm: 1,2), caracterizado para a espécie. Também foram conduzidos estudos citogenéticos e moleculares que ajudaram a esclarecer a posição filogenética dessa espécie de reprodução partenogenética mitótica, diferindo completamente de M. graminicola, por exemplo, uma espécie com reprodução partenogenética meiótica facultativa. Foram apresentados dados sobre a variabilidade genética das populações de Meloidogyne encontradas em arroz, através dos marcadores neutros AFLP e RAPD. Meloidogyne graminicola apresentou uma alta percentagem de polimorfismo (75,2%) e M. oryzae apresentou uma menor variabilidade (12,9%), resultados esperados, considerando os modos de reprodução diferentes para as duas espécies. Nas análises filogenéticas, todas as espécies analisadas agruparam-se com 100% de bootstrap e M. salasi, uma importante espécie do arroz na Costa Rica e Venezuela, mostrou-se geneticamente distante das demais espécies. Fragmentos de RAPD-PCR específicos foram utilizados para a construção de primers SCAR espécie-específicos para as principais espécies do arroz detectadas nas Américas: M. graminicola, M. oryzae e M. salasi. A amplificação dos primers desenvolvidos produziram fragmentos específicos de 230 pb, 130 pb e 190 pb para M. graminicola, M. oryzae e M. salasi, respectivamente. A reação de cinco espécies selvagens de Oryza a uma mistura de populações de M. graminicola foram avaliados em casa de vegetação. Diferentes níveis de resistência foram encontrados nas espécies O. alta e O. grandiglumis. A espécie silvestre O. glumaepatula mostrou-se resistente ao NG. Essa espécie pertence ao complexo de genoma AA do arroz, o mesmo da espécie cultivada O. sativa, portanto, com o potencial de ser incorporada em programas de melhoramento genético. / Rice is one of the most produced cereals, and Brazil is the ninth largest producer and the eighth exporter in the world. Recently, a complex of root-knot nematodes (RKN) (Genus: Meloidogyne) species was detected in the states of Santa Catarina and Rio Grande do Sul, causing damages to irrigated rice plantations. Among the species found, M. graminicola, M. javanica and three others unknown species were detected. The correct identification and characterization of these Meloidogyne species of rice are essential for future studies and their management. Meloidogyne spp. reported in rice are difficult to identify, especially due to the morphological similarities. The use of resistant cultivars is still the most efficient control measure for RKN nematodes, but unfortunately, the sources of resistance in Oryza sativa are still extremely restricted. In this study, M. oryzae was detected for the first time in Brazil, in the state of Santa Catarina, parasitizing irrigated rice. Morphological studies showed typical characteristics for the species. The species-specific esterase profile (O1, Rm: 1.2) was characterized for the species, and cytological and molecular studies helped to clarify the phylogenetic position of this mitotic parthenogenetic species, differing from M. graminicola, a species with facultative parthenogenetic reproduction. In adittion, the genetic variability of the populations of Meloidogyne populations found in rice was investigated with neutral markers AFLP and RAPD. Meloidogyne graminicola showed a high percentage of polymorphism (75.2%), while M. oryzae showed a lower variability (12.9%); these results were expected, considering the different modes of reproduction for both species. Phylogenetic analyzes showed that all species were grouped with 100% bootstrap, and M. salasi, an important rice nematode in Costa Rica and Venezuela, was genetically distant from the other species. Specific RAPD-PCR fragments were used for the design of species-specific SCAR primers for the main rice species detected in the American continent: M. graminicola, M. oryzae and M. salasi. PCR amplification with SCAR primers produced specific fragments of 230 bp, 130 bp and 190 bp for M. graminicola, M. oryzae and M. salasi, respectively. Finally, the reaction of five wild species of Oryza to a pool of M. graminicola populations was evaluated in greenhouse conditions. Different levels of resistance were found in the wild species O. alta and O. grandiglumis. The wild species O. glumaepatula was resistant to M. graminicola. This species belongs to the same complex of the domesticated species O. sativa (genome AA), therefore with the potential to be incorporated into breeding programs.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-15T18:02:02Z No. of bitstreams: 1 2016_EugenioMirandaSperandio_Parcial.pdf: 648352 bytes, checksum: 65ae01f0abe1e0c200a6f01cc505337d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-24T23:16:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_EugenioMirandaSperandio_Parcial.pdf: 648352 bytes, checksum: 65ae01f0abe1e0c200a6f01cc505337d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T23:16:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_EugenioMirandaSperandio_Parcial.pdf: 648352 bytes, checksum: 65ae01f0abe1e0c200a6f01cc505337d (MD5) / O arroz (Oryza sativa L.) é uma das culturas mais importantes do mundo, sendo base para alimentação de metade da população global. O vigor inicial de cultivares de terras altas e a brusone (Magnaporthe oryzae) são os principais desafios enfrentados por essa cultura. O controle dessa doença é feito principalmente pelo uso de fungicidas e de cultivares resistentes. A alta variabilidade adaptativa do patógeno permite o aparecimento de indivíduos resistentes aos princípios ativos e o surgimento de novas raças capazes de suplantar os genes de resistência das cultivares de arroz. Isso torna necessário a constante busca por meios para contornar esses problemas visando conciliar o controle com preservação ambiental e saúde humana. Plantas possuem mecanismos de defesa que permanecem latentes e podem ser ativados. A ndução de resistência (IR) possui potencial para ser aplicada no controle de doença de plantas. Os agentes indutores podem ser rizobactérias promotoras de crescimento e patógenos avirulentos, bem como hormônios vegetais.. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de Serratia sp. na promoção de crescimento e determinar e comparar a expressão gênica, aspectos bioquímicos e fenotípicos durante a ativação e interação de respostas de defesa em plantas de arroz desencadeadas por rizobactéria (Serratia sp.), M. oryzae avirulento (AVR) e Acibenzolar-S-metil (ASM) em resposta ao desafio com M. oryzae. Serratia sp BRM32114 promoveu o crescimento, reduziu o progresso da doença e induziu resistência, ativou respostas de defesa inicialmente regulados pelo ácido salicílico. A infecção não se estabeleceu em plantas tratadas com M. oryzae avirulento onde houve uma rápida ativação de β-1,3-glucanase (GLU) e peroxidase (POX), reação de hipersensibilidade (RH) e modificações histológicas nas plantas de arroz. Acibenzolar-S-metil (ASM), análogo do SA, induziu resistência sistêmica nas plantas com aparição de sintomas de RH e a aplicação de JA seguida do desafio com M. oryzae aumentou a suscetibilidade de arroz à brusone; o antagonismo entre JA e ASM foi confirmado pela inoculação do patógeno após a indução da planta com a aplicação em conjunto de ambos agentes indutores. A análise do transcritoma de plantas induzidas indicou que há semelhanças e algumas diferenças entre as respostas de defesa ativadas ISR e SAR, desencadeadas por Serratia sp. e M. oryzae AVR, respectivamente. Serratia sp. modula diferencialmente genes relacionados com biossíntese de SA e também alguns envolvidos no cross-talk entre os hormônios de defesa. M. oryzae avirulento superexpressa enzimas que degradam parede celular fúngica como GLU e quitinases, bem como enzimas envolvidas no estresse oxidativo. Já o isolado de M. oryzae virulento modula a seu favor genes que antagonisam respostas governadas por SA, superexpressando genes envolvidos na síntese de JA e aqueles envolvidos na degradação de espécies reativas de oxigênio. / Rice (Oryza sativa L.) is one of the most important crops in the world wide, being the basis for feeding half the global population. The initial vigor of upland cultivars and blast (Magnaporthe oryzae) are the main challenges faced by this crop. Today control of this disease is mainly achieved by the use of fungicides and resistant cultivars. The high adaptive variability of the pathogen allows the appearance of individuals resistant to the active principles and the emergence of new breeds capable of supplanting the resistance genes of the rice cultivars. This makes it necessary to constantly search for means to overcome these problems in order to reconcile control with environmental preservation and human health. Plants have defense mechanisms that remain latent and can be activated. Induced resistance (IR) has potential to be applied to plant disease control. The inducing agents may be plant growth-promoting rhizobacteria and avirulent pathogens, as well as plant hormones. The objective of this work was to verify the effect of Serratia sp. In the promotion of growth and to determine and compare gene expression, biochemical and phenotypic aspects during the activation and interaction of defense responses in rice plants triggered by rhizobacteria (Serratia sp.), M. oryzae avirulent (AVR) and Acibenzolar-S- Methyl (ASM) in response to challenge with M. oryzae. Serratia sp. BRM32114 promoted growth, reduced disease progression and induced resistance, activated defense responses initially regulated by salicylic acid. The infection was not established in plants treated with avirulent M. oryzae where there was a rapid activation of β-1,3-glucanase (GLU) and peroxidase (POX), hypersensitivity reaction (RH) and histological modifications in rice plants. Acibenzolar-S-methyl (ASM), an analogue of SA, induced systemic resistance in plants with the appearance of HR symptoms and the application of JA followed by challenge with M. oryzae increased rice susceptibility to blast; The antagonism between JA and ASM was confirmed by inoculation of the pathogen after induction of the plant with the application together of both inducing agents. Induced plant transcriptase analysis indicated that there are similarities and some differences between the ISR and SAR activated defense responses, triggered by Serratia sp. and M. oryzae AVR, respectively. Serratia sp. Differentially modulates genes related to SA biosynthesis and also some involved in the cross-talk between defense hormones. M. oryzae avirulent overexpresses enzymes that degrade fungal cell wall like GLU and chitinases, as well as enzymes involved in oxidative stress. In contrast, the virulent M. oryzae isolate modulates genes that antagonize SA-governed responses, overexpressing genes involved in the synthesis of JA, and those involved in the degradation of reactive oxygen species.

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.

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:27:02Z : No. of bitstreams: 1 000843759.pdf: 1198801 bytes, checksum: a7d728ac692d7c1e17e88074d6859d76 (MD5) / O complexo de manchas da bainha do arroz engloba três doenças causadas por diferentes espécies de Rhizoctonia: a queima-da-bainha (causada R. solani AG-1 IA), a mancha agregada da bainha (R. oryzae-sativae) e a mancha da bainha (R. oryzae). Distinguir os agentes causais é um passo crítico para manejá-los eficazmente. Em levantamento recente efetuado em cinco áreas de cultivo de arroz no Vale do Paraíba, Brasil, e nos Llanos na Colômbia, R. oryzae-sativae, o patógeno da mancha agregada da bainha, foi a espécie predominante em ambos os países. Neste estudo, nosso principal objetivo foi determinar a estrutura genética das populações de R. oryzae- sativae do arroz no agroecossistema da região do Vale do Paraíba e nos Llanos Colombianos. Inferiu-se sobre o fluxo gênico entre populações do patógeno, dentro e entre os países, e sobre o modo reprodutivo predominante. Nosso segundo objetivo foi determinar o potencial de duas populações brasileiras de R. oryzae-sativae em adaptar-se a espécies forrageiras do gênero Urochloa. Uma vez que essas espécies de forrageiras são cultivadas em áreas adjacentes ou em rotação com arroz, podem estar exercendo elevada pressão de seleção sobre as populações de R. oryzae- sativae. Análises da estrutura genética de populações foram baseadas na genotipagem de isolados de quatro populações do patógeno usando cinco marcadores microssatélites. Populações próximas e distantes apresentaram indícios de fluxo gênico. Evidências de reprodução sexuada nas populações do patógeno e a baixa fração clonal, indicaram a predominância de um sistema reprodutivo recombinante. É provável que basidiósporos desempenhem papel mais importante no ciclo da doença do que se supunha anteriormente. Isolados das duas populações brasileiras de R. oryzae-sativae foram patogênicos e apresentaram variação na agressividade à Urochloa spp., porém com baixos índices de herdabilidade,... / The rice sheath-blight complex comprises three diseases caused by different Rhizoctonia species: sheath blight (caused by R. solani AG-1 IA), aggregated sheath spot (R. oryzae-sativae), and sheath spots (R. oryzae). To be able to distinguish among the causal agents is a critical step in order to manage them effectively. In a recent survey in five rice cropping areas from the Paraíba Valley region, Brazil, and from the Llanos in Colombia, R. oryzae-sativae (the aggregated sheath spot pathogen) was the predominant species on both countries. In this study, our primary objective was to determine the genetic structure of populations of R. oryzae-sativae from rice paddy fields sampled from the Paraiba Valley and the Colombian Llanos. We inferred about gene flow among populations within and between countries and the pathogen's main reproductive mode. The second objective was to infer the potential of the two brazilian populations of R. oryzae-sativae to adapt and become pathogen of forage pastures of the genus Urochloa. Once these forage species are intensively cropped in adjacent areas or under rotation with rice, they might be exerting strong selection pressure on R. oryzae-sativae populations. Population structure analyses were based on genotyping fungal isolates from four populations of the pathogen using five microsatellites markers. Gene flow was detected among geographically close and distant populations. Evidences of sexual reproduction and low clonal fraction found in the populations, indicated the predominance of a mixed reproductive system. It is plausible that basidiospores play a more important role on the disease cycle than previously thought. Isolates from the two brazilian populations of R. oryzae-sativae were pathogenic and varied on aggressiveness to Urochloa spp. However, low levels of heritability for aggressiveness were detected, indicating a yet limited adaptation to Urochloa spp

Orientador: Paulo Cezar Ceresini / Banca: Antonio de Goes / Banca: Daniel Augusto Schurt / Resumo: O complexo de manchas da bainha do arroz engloba três doenças causadas por diferentes espécies de Rhizoctonia: a queima-da-bainha (causada R. solani AG-1 IA), a mancha agregada da bainha (R. oryzae-sativae) e a mancha da bainha (R. oryzae). Distinguir os agentes causais é um passo crítico para manejá-los eficazmente. Em levantamento recente efetuado em cinco áreas de cultivo de arroz no Vale do Paraíba, Brasil, e nos Llanos na Colômbia, R. oryzae-sativae, o patógeno da mancha agregada da bainha, foi a espécie predominante em ambos os países. Neste estudo, nosso principal objetivo foi determinar a estrutura genética das populações de R. oryzae- sativae do arroz no agroecossistema da região do Vale do Paraíba e nos Llanos Colombianos. Inferiu-se sobre o fluxo gênico entre populações do patógeno, dentro e entre os países, e sobre o modo reprodutivo predominante. Nosso segundo objetivo foi determinar o potencial de duas populações brasileiras de R. oryzae-sativae em adaptar-se a espécies forrageiras do gênero Urochloa. Uma vez que essas espécies de forrageiras são cultivadas em áreas adjacentes ou em rotação com arroz, podem estar exercendo elevada pressão de seleção sobre as populações de R. oryzae- sativae. Análises da estrutura genética de populações foram baseadas na genotipagem de isolados de quatro populações do patógeno usando cinco marcadores microssatélites. Populações próximas e distantes apresentaram indícios de fluxo gênico. Evidências de reprodução sexuada nas populações do patógeno e a baixa fração clonal, indicaram a predominância de um sistema reprodutivo recombinante. É provável que basidiósporos desempenhem papel mais importante no ciclo da doença do que se supunha anteriormente. Isolados das duas populações brasileiras de R. oryzae-sativae foram patogênicos e apresentaram variação na agressividade à Urochloa spp., porém com baixos índices de herdabilidade,... / Abstract: The rice sheath-blight complex comprises three diseases caused by different Rhizoctonia species: sheath blight (caused by R. solani AG-1 IA), aggregated sheath spot (R. oryzae-sativae), and sheath spots (R. oryzae). To be able to distinguish among the causal agents is a critical step in order to manage them effectively. In a recent survey in five rice cropping areas from the Paraíba Valley region, Brazil, and from the Llanos in Colombia, R. oryzae-sativae (the aggregated sheath spot pathogen) was the predominant species on both countries. In this study, our primary objective was to determine the genetic structure of populations of R. oryzae-sativae from rice paddy fields sampled from the Paraiba Valley and the Colombian Llanos. We inferred about gene flow among populations within and between countries and the pathogen's main reproductive mode. The second objective was to infer the potential of the two brazilian populations of R. oryzae-sativae to adapt and become pathogen of forage pastures of the genus Urochloa. Once these forage species are intensively cropped in adjacent areas or under rotation with rice, they might be exerting strong selection pressure on R. oryzae-sativae populations. Population structure analyses were based on genotyping fungal isolates from four populations of the pathogen using five microsatellites markers. Gene flow was detected among geographically close and distant populations. Evidences of sexual reproduction and low clonal fraction found in the populations, indicated the predominance of a mixed reproductive system. It is plausible that basidiospores play a more important role on the disease cycle than previously thought. Isolates from the two brazilian populations of R. oryzae-sativae were pathogenic and varied on aggressiveness to Urochloa spp. However, low levels of heritability for aggressiveness were detected, indicating a yet limited adaptation to Urochloa spp / Mestre

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-08-14T11:09:13Z No. of bitstreams: 1 2013_JustinoJoseDiasNeto_Parcial.pdf: 884845 bytes, checksum: 36cc5dad780907257665a443f6a18fdb (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-08-19T13:32:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JustinoJoseDiasNeto_Parcial.pdf: 884845 bytes, checksum: 36cc5dad780907257665a443f6a18fdb (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-19T13:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JustinoJoseDiasNeto_Parcial.pdf: 884845 bytes, checksum: 36cc5dad780907257665a443f6a18fdb (MD5) / A brusone do arroz, causada por Magnaporthe oryzae, é uma das mais importantes doenças da cultura, pela sua ampla distribuição geográfica e capacidade de destruição das lavouras. A doença é um desafio para os orizicultores e constitui-se em um dos fatores limitantes da produtividade do arroz, especialmente na região Central do Brasil, uma área de alta diversidade genética do patógeno. Nesta região, a resistência à brusone tem sido quebrada um a dois anos após o lançamento de uma nova cultivar. Um dos objetivos do presente trabalho foi o mapeamento de genes de resistência à brusone no genoma de arroz para intensificar o desenvolvimento de estratégias de emprego de genes de resistência completa e/ou parcial no desenvolvimento de variedades melhoradas. Neste estudo, a avaliação da interação entre isolados de Magnaporthe oryzae coletados na região do Vale do Rio Araguaia e genitores de uma população de linhagens puras recombinantes de arroz (RILs – Recombinant Inbred Lines), possibilitou a seleção do isolado 623, raça fisiológica IA-1, apresentando reação de incompatibilidade (resistência) com a variedade tradicional japonica tropical Puteca, e de compatibilidade (suscetibilidade) com a variedade tradicional japonica tropical Chorinho. A análise de polimorfismo de DNA em 192 locos microssatélites e SNPs distribuídos pelo genoma de arroz permitiu a construção de um mapa genético com 1074,19 cM e distância de recombinação média entre marcadores de 5,59 cM. A fenotipagem da população RIL e testes de ligação possibilitou a identificação do loco RM7213, próximo ao centrômero do Cromossomo 6, significativamente associado ao controle de resistência ao isolado M. oryzae 623. O gene mapeado foi provisoriamente denominado Pi-Put1. A região do marcador RM7213 possui aglomerados de genes de resistência à brusone, muitos deles de amplo espectro de resistência. Esta região gênica pode ser explorada pelo programas de melhoramento genético na obtenção de cultivares resistentes ao patógeno. Uma das alternativas para o desenvolvimento de cultivares resistentes é a piramidização indireta, baseada na exploração de linhagens quase-isogênicas com diferentes genes de resistência para compor multilinhas. Outro objetivo do presente trabalho foi, portanto, avaliar linhagens quase-isogênicas de arroz com diferentes genes de resistência à brusone e construir multilinhas para testar resistência ao patógeno em condições de campo. As linhagens obtidas apresentaram características agronômicas (ex. produtividade, porte baixo, ciclo, resistência a acamamento, qualidade de grãos, etc.) muito semelhantes às observadas nos seus respectivos genitores recorrentes. As linhagens apresentaram ganho de resistência a diferentes raças de M. oryzae. O efeito de multilinha na contenção da epidemia de brusone no campo foi detectado em experimento baseado na inoculação da bordadura com uma mistura de 15 raças do patógeno e avaliação de sintomas nas linhagens e multilinhas. Observou-se uma redução significativa na taxa de infecção da doença nos tratamentos suscetíveis, atribuída ao emprego de multilinhas. Este resultado sugere que o emprego de multilinhas na produção de arroz no Brasil pode contribuir para a obtenção de resistência mais durável a M. oryzae em regiões com alta diversidade de raças do patógeno. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Rice blast, caused by Magnaporthe oryzae, is one of the most important diseases of rice, due to its broad geographic distribution and capacity to destroy the crop. This disease is a challenge to rice farmers and one of the factors which limit rice yield, especially in the Central Region of Brazil, which is considered an area of high genetic diversity of the pathogen. In this region, rice blast resistance has been overcome only one or two years after a new resistant cultivar is commercially released. One of the objectives of the present work was to map blast resistance genes in the rice genome in order to intensify the development of strategies to use genes conferring major or partial resistance by breeding programs. In this study, the evaluation of the phenotypic interaction between M. oryzae isolates collected in the Araguaia River Valley and parents of a population of recombinant inbred lines (RIL) allowed the identification of isolate 623, physiological race IA-1, which is able to induce incompatibility reaction (resistance) in the traditional tropical japonica variety Puteca, and compatibility (susceptibility) in the traditional tropical japonica variety Chorinho. DNA polymorphism analysis in 192 microsatellite and SNP loci, distributed in the rice genome, allowed the construction of a genetic map with 1074.19 cM and average recombination distance of 5.59 cM between markers. Interaction phenotype and linkage analysis allowed the identification of microsatellite locus RM7213, located near the centromere region of chromosome 6, significantly associated with resistance to M. oryzae 623. This gene was temporarily called Pi-Put1. The region of maker RM7213 has a cluster of blast resistant genes, some of them with broad resistance to blast races. This region can be further explored by breeding programs in order to obtain new cultivars resistant to the pathogen. One of the alternatives for the development of blast resistant cultivars is indirect gene pyramiding, based on the exploration near-isogenic lines with different resistant genes to compose multilines. Another objective of this work was to evaluate near isogenic lines with different resistant genes and build multilines to test for blast resistance in the field. The lines showed agronomic traits (eg. yield, plant height, cycle, lodging resistance, grain quality, etc.) very similar to their respective recurrent parents. The lines also presented additional resistance to different races of M. oryzae in relation to their recurrent parents. The effect of multilines to deter blast epidemics in the field was detected in an experiment based on the inoculation of the experimental borders with a mixture of 15 races of M. oryzae, followed by phenotypic evaluation of the lines and multilines during the epidemics. A significant reduction in the rate of disease infection in susceptible controls was attributed to the use of multilines. This result suggests that the use of multilines in rice production in Brazil could contribute to obtain durable resistance to M. oryzae in regiões with high genetic diversity of the pathogen.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-20T18:33:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 20005358 bytes, checksum: 1121af69167ca6262a2059e1892c3134 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T18:33:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 20005358 bytes, checksum: 1121af69167ca6262a2059e1892c3134 (MD5) Previous issue date: 2003-12-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Em Magnaporthe grisea, agente causal da brusone, mutagênese insercional mediada por transformação tem constituído estratégia para a identificação de genes essenciais para a patogenicidade em arroz. A técnica REMI, integração mediada por enzima de restrição, merece destaque em virtude da eficiência de transformação e da predominância de integrações simples. Visando a implantação de programa de mutagênese insercional em M. grisea, os objetivos deste trabalho incluíram: (1) adequar as condições para a obtenção e regeneração de protoplastos do ascomiceto, (2) estabelecer sistema de transformação REMI em M. grisea, avaliando o potencial dos protoplastos e do vetor pAN7-1 e (3) selecionar e caracterizar mutantes com patogenicidade alterada em plantas de arroz. Produção eficiente de protoplastos foi alcançada com o uso simultâneo de 10 mg de Lysing Enzymes e 10 mg de Cellulase Onozuka R10 em 3 mL de MgSO 4 a 1,2 M / NaH 2 PO 4 a 0,01 M (pH = 5,8). Protoplastos de M. grisea I-22 liberados com 3 horas de hidrólise enzimática apresentaram maior capacidade de regeneração da parede celular. Quando expostos ao vetor pAN7-1, os protoplastos foram prontamente transformados para a resistência à higromicina. Quando pAN7-1- HindIII foi usado para transformar I-22 na presença de HindIII, a freqüência de transformantes foi 1,1 a 8,1 vezes superior ao tratamento sem a adição da endonuclease de restrição. No geral, a melhor concentração de HindIII foi 5 unidades/reação de transformação. A partir de testes de patogenicidade envolvendo 125 transformantes, principalmente gerados por REMI, foi possível selecionar cinco mutantes com alterações consistentes na patogênese. Dois desses mutantes, T108 e T93, causaram poucas lesões em folhas de arroz, enquanto o mutante T251 não foi patogênico. A alteração na patogenicidade de T108 foi acompanhada pela menor capacidade de desenvolvimento in vitro. Quando inoculado em plantas de arroz, o mutante T41 apresentou agressividade reduzida, caracterizada por lesões arredondadas de tamanho limitado. Por sua vez, o período de incubação para o mutante T72 foi mais longo do que o do isolado selvagem. Além disso, atrasos consideráveis na germinação de conídios e na formação de apressórios foram detectados em T72. Os mutantes T93 e T251 apresentaram fenótipos semelhantes quando em cultura, caracterizados pela pigmentação marrom. Análises Southern blots de quatro mutantes indicaram que em 50 % dos casos, T108 e T251, apenas uma cópia de pAN7-1 se integrou em um único sítio no genoma. No mutante T251 ocorreu evento REMI propriamente dito. Os mutantes T41 e T93 apresentaram padrões de integração mais complexos. / Transformation mediated-insertional mutagenesis of phytopathogenic fungi is an important tool to identify genes involved in pathogenicity. An improved version of this method is the restriction enzyme mediated integration, or REMI. We chose REMI to begin an insertional mutagenesis project in M. grisea. In this work, were reported the: (1) protoplasts production and regeneration of M. grisea, (2) transformation of protoplasts with pAN7-1 mediated by restriction enzyme and (3) identification and characterization of five transformants with pathogenicity defects in rice, at the phenotypic and molecular levels. The highest protoplasts production was obtained with Lysing Enzymes plus Cellulase Onozuka R-10 and the osmotic buffer MgSO 4 at 1.2 M / NaH 2 PO 4 at 0.01 M (pH = 5.8). The highest regeneration frequency was obtained with protoplasts produced after 3 hours of incubation. The I-22 protoplasts were readily transformed for hygromycin resistance. When pAN7-1-HindIII was used to transform fungal protoplasts in the presence of the HindIII, the transformation efficiency was increased 1.1 to 8.1-fold. The optimal HindIII concentration for enhanced transformation corresponded to 5 unit/transformation mix. Out of 125 transformants screened for the ability to infect rice plants, five showed changes in pathogenicity. The T108 and T93 mutants caused few lesions in rice leaves, while the T251 mutant was non-pathogenic. The alteration in pathogenicity of T108 was accompanied by reduced development in culture. The T41 mutant caused small and limited round lesions. The incubation period of the T72 mutant was longer than of wild type. Furthermore, late germination and appresorium formation was detected in the T72 mutant. The T93 and T251 mutants had similar phenotypes, characterized by a brown-pigmented colony. Four mutants (T41, T93, T108 and T251) were examined by Southern blots. The T108 and T251 mutants contained one copy of the vector integrated at a single site in the genome. REMI event occurred in the T251 mutant. More complex integration events were observed in the T41 and T93 mutants. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-11-11T13:18:35Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 340314 bytes, checksum: d3df035dc1f7a0bc3479518b1ee91de2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T13:18:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 340314 bytes, checksum: d3df035dc1f7a0bc3479518b1ee91de2 (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O arroz (Oryza sativa) é um dos grãos mais consumidos no mundo, no entanto, as perdas proporcionadas por patógenos têm de reduzido grandemente sua produtividade. Dentre estes, a escaldadura, causada pelo fungo Microdochium oryzae, se destaca por ser uma das principais doenças encontradas no arroz. É sabido ainda que, o Silício (Si) é responsável por conferir resistência a uma grande gama de patógenos, em especial na cultura do arroz, incluindo M. oryzae. Para investigar o que proporciona essa maior resistência, plantas de arroz foram crescidas em solução nutritiva, supridas e não supridas com Si, inoculadas e não inoculadas com M. oryzae. Foi encontrado que plantas supridas com Si possuíam menores severidades a escaldadura do arroz, que foi relacionada aos maiores teores desse elemento nessas plantas. As plantas supridas com Si e inoculadas, apresentaram maiores taxas fotossintéticas (A), além de maiores rendimento fotoquímico máximo do fotossistema II (FSII) (F v/F m), a eficiência na captura da energia de excitação pelos centros de reação do FSII (F v’/F m’) e taxa de transporte de elétrons (ETR), demonstrando que nas plantas supridas com Si, a eficiência na captura e transformação da energia luminosa em química era menos afetada quando o Si era suplementado. A análise da taxa aparente de carboxilação máxima (Vcmax) e da taxa de carboxilação que é limitada pelo transporte de elétrons (J max) em base Cc, permitiu inferir que, o Si não mitigou os danos bioquímicos proporcionados pela presença do fungo M. oryzae, uma vez que nenhuma diferença estatística foi encontrada. Desta forma, os dados conduzem a interpretação de que a suplementação com Si permite melhores A através da manutenção de maiores condutâncias mesofílicas (gm), proporcionando assim, menores limitações difusivas nas plantas inoculadas, uma vez que a gm é grandemente afetada pela presença do patógeno na ausência deste elemento. Ainda, a análise quantitativa das limitações à fotossíntese, corrobora com os resultados encontrados, uma vez que as fortes limitações mesofílicas observadas quando o Si não era adicionado. Desta forma conclui-se que o fornecimento do Si à cultura do arroz mitiga os efeitos deletérios proporcionados pela infecção causada por M. oryzae, através da manutenção da condutância do CO2 presente nas câmaras subestomáticas até os sítios de carboxilação da Rubisco. / Rice (Oryza sativa) is one of the most consumed grains in the world, however, losses provided by pathogens have greatly reduced productivity. Among these, scald, caused by the fungus Microdochium oryzae, stands out as a major disease found in rice. It is also known that, Silicon (Si) is responsible for conferring resistance to a wide range of pathogens, especially in rice crops, including M. oryzae. To investigate what this provides greater resistance, rice plants were grown in nutrient solution, supplied and not supplied with Si, inoculated and not inoculated with M. oryzae. It was found that plants supplied with Si had lower severities to scald of rice, which was related to higher levels of aluminum in these plants. The plants supplied with Si and inoculated, had higher photosynthetic rates (A), as well as higher maximum photochemical efficiency of photosystem II (PSII) (F v/F m), the efficiency of excitation energy capture by PSII reaction centers (F v’/F m’) and electron transport rate (ETR), demonstrating that plants supplied with Si, the efficiency in the capture and transformation of light energy into chemical was less affected when Si was supplemented. The analysis of the apparent maximum rate of carboxylation (Vcmax) and carboxylation rate that is limited by the transport of electrons (J max) in Cc base, allowed to infer that the Si not mitigated the biochemical damage provided by the fungus M. oryzae presence, since no statistical difference was found. Thus, the data lead to the interpretation that supplementation with Si allows better by maintaining the largest mesophyll conductance (gm), thus providing smaller diffusive limitations on inoculated plants, since gm is greatly affected by the presence of the pathogen in the absence of this element. Furthermore, the quantitative analysis of limitations to photosynthesis corroborates the results, since the mesophyll strong limitations observed when the Si was not added. Thus, it is concluded that the supply of the Si in rice culture mitigates the deleterious effects provided by the infection caused by M. oryzae, by the maintenance of the CO2 present conductance substomatic to the sites of carboxylation of Rubisco.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 321107 bytes, checksum: 908241592d4e38b9e9d64df652b74e85 (MD5) Previous issue date: 2010-02-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The rice crop is of great importance on the world stage because it serves as the main food for millions of people around the world. However, several factors affect its production, mainly the diseases. The seed spot is caused by various fungi such as Bipolaris oryzae, Pyricularia grisea, Microdochium oryzae, Phoma sorghina, Cladosporium sp. and others. In seeds, this disease can cause reduction on germination and decrease on production due to the sterility of panicles. The application of silicon (Si) has been studied as an alternative in the control of plant diseases. Thus, the aim of this work was to evaluate the effect of calcium silicate and rice husk hulls in the incidence of fungi associated with flooded rice seed. Rice plants were submitted with rice husk hulls and calcium silicate in the doses 0, 153 and 357 kg/ha of Si. Two experiments were performed, one in the 2007/2008 harvest season and another in 2008/2009 and later seed samples were analyzed in the laboratory. Evaluations of Browning Index Seeds (BIS), the Si concentration in the pericarp of the seeds and determination of seedborne fungi were executed. There was no significant difference from the F test for IES and Si concentration for the two sources of Si in the doses used in both experiments. The efficiency of the products used and the concentration of Si in the pericarp of the seeds were similar, independently of the applied dose. In general, the fungi found in both experiments were Bipolaris oryzae, Curvularia lunata, Fusarium semitectum, F. solani, Microdochium oryzae, Nigrospora oryzae, Pyricularia grisea, Trichoconiella padwickiii and Cladosporium cladosporioides. The incidence of these fungi was not affected by the application of rice husk hulls or calcium silicate in the doses used. / A cultura do arroz tem grande importância no cenário mundial, pois se faz base da alimentação de milhões de pessoas ao redor do mundo. Porém, vários fatores afetam sua produção, dentre eles, as doenças. As manchas em sementes é causada por diversos fungos como Bipolaris oryzae, Pyricularia grisea, Microdochium oryzae, Phoma sorghina, Cladosporium sp., dentre outros. Em sementes, esta doença pode levar a redução da germinação e queda na produção devido à esterilidade de panículas. A aplicação de silício (Si) tem sido estudada como alternativa para o auxílio no controle de doenças de plantas. Desta forma, objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da aplicação de silicato de cálcio e de casca de arroz carbonizada na incidência de fungos associados a manchas em sementes de arroz. Plantas de arroz foram submetidas à aplicação de cinza de casca de arroz e silicato de cálcio nas doses utilizadas foram de 0; 153 e 357 kg/ha de Si. Dois experimentos foram conduzidos, sendo um na safra 2007/2008 e outro na safra 2008/2009 e, posteriormente, amostras de sementes foram analisadas em laboratório. Foram realizadas avaliações do Índice de Escurecimento de Sementes (IES), da Concentração de Si no pericarpo das sementes e a determinaçãp dos fungos presentes nas sementes. Não foi encontrada diferença significativa a partir do teste F para IES e concentração de Si para as duas fontes de Si empregadas, nas doses utilizadas nos dois experimentos, ou seja, a eficiência dos produtos utilizados e a concentração de Si no pericarpo das sementes foi semelhante, independente da dose aplicada. Em geral, os fungos encontrados em ambos experimentos foram Bipolaris oryzae, Curvularia lunata, Fusarium semitectum, F. solani, Microdochium oryzae, Nigrospora oryzae, Pyricularia grisea, Trichoconiella padwickiii e Cladosporium cladosporioides. A incidência destes fungos não foi afetada pela aplicação de casca de arroz carbonizada ou silicato de cálcio nas doses utilizadas.