Die Verbindung von genetischen, physikalischen und zytologischen Daten ist entscheidend für die Genom- und Chromosomenanalyse. Obwohl Beta vulgaris (2n = 18) als wichtige Kulturpflanze und Untersuchungsobjekt der Grundlagenforschung eine intensiv analysierte Art darstellt, existiert bisher keine Verknüpfung zwischen Kopplungsgruppen (LG) und Chromosomen. B.-vulgaris-Chromosomen können zudem aufgrund fehlender morphologischer Unterscheidungsmerkmale bisher nicht einzeln identifiziert und klassifiziert werden. Somit sind zytogenetisch gewonnene Ergebnisse nicht ohne weiteres auf genetische Kopplungsgruppen und physikalische Karten übertragbar. Zytogenetische Methoden können zur Analyse struktureller Chromosomenveränderungen, zur Identifizierung und Lokalisierung von repetitiver DNA sowie zur Kartierung schwierig zu positionierender Marker verwendet werden. Ziel dieser Arbeit war es daher, ein FISH (Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung)-Verfahren zu etablieren, das die Kopplungsgruppen und Chromosomen der Zuckerrübe korreliert und die mikroskopische Identifizierung aller Chromosomenarme ermöglicht. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein FISH-Referenzkaryotyp der Zuckerrübe entwickelt. Durch ein Sondenset aus 18 BACs (bacterial artificial chromosome) sind alle Chromosomenarme der Zuckerrübe identifizierbar und werden mit den nördlichen und südlichen Enden der genetischen Kopplungsgruppen verknüpft. Somit ist eine einheitliche Nummerierung von Kopplungsgruppen und Chromosomen möglich. Durch die gleichzeitige Hybridisierung von chromosomenspezifischen BACs und den Satelliten-DNA-Sonden pAv34 und pBV VI beziehungsweise pEV und pBV wurden die Verteilungsmuster der Sequenzfamilien auf den Chromosomen ermittelt. Die gleichzeitige Hybridisierung aller vier repetitiven Sonden ergab ein chromosomenspezifisches Muster aus subtelomerischen, interkalaren und zentromerischen Signalen. Damit ist die Identifizierung aller B.-vulgaris-Chromosomen in einem einzelnen FISH-Experiment möglich. Zudem wurden dadurch die Chromosomen mit hohem Anteil an tandemartig angeordneten repetitiven Sequenzen identifiziert und die Chromosomenregionen lokalisiert, welche die Sequenzassemblierung behindern können. Sowohl das entwickelte BAC-Set als auch der Sondenpool aus repetitiver DNA unterscheiden die somatischen Metaphasechromosomen erstmals unabhängig von trisomen Linien. Da mit Hilfe der Satelliten-DNA-Sonden alle Chromosomen gleichzeitig markiert werden können, waren die spezifischen physikalischen Längen ermittelbar. Sie wurden mit den genetischen Längen der Kopplungsgruppen in Verbindung gebracht und deckten eine kopplungs-gruppenspezifische Rekombinationshäufigkeit zwischen 0,73 und 1,14 Mb/cM auf. Durch Hybridisierung der BACs und subtelomerischer beziehungsweise telomerischer Sonden auf Pachytänchromosomen wurde der Abstand der BACs sowie der in ihnen enthaltenen genetischen Marker zum physikalischen Chromosomenende abgeschätzt. An fünf Chromo-somenenden wurde ein deutlicher Abstand zwischen den Signalen des BACs und der terminalen Sonden festgestellt. Die zugehörigen Kopplungsgruppen sind demnach erweiterbar. Zudem wurden drei BACs mit nicht detektierbarem Abstand zum Chromosomenende durch FISH an gestreckten Chromatinfasern näher untersucht. Einer der drei BACs wurde eindeutig in unmittelbarer Nähe des Telomers nachgewiesen. Für dieses Ende (Chr 2N) ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass die Kopplungsgruppe durch zusätzliche Marker erweitert werden kann; sie wird darum als abgeschlossen angesehen. Für die Enden Chr 4S und Chr 9S war der Abstand zwischen BAC und terminaler Sonde zu groß, um ihn durch Fiber-FISH zu ermitteln. Für sie sind weitere distal zu positionierende Marker wahrscheinlich. Weiterhin wurden bioinformatische Analysen an der verfügbaren B.-vulgaris-Genomsequenz RefBeet 1.0 durchgeführt. Scaffolds, welche die genetischen terminalen Marker enthalten, wurden bioinformatisch identifiziert und auf ihren Gehalt subtelomerischer und telomerischer Sequenzen untersucht. Vorhandene terminale Sequenzen sind ein Nachweis für eine terminale Lokalisierung der in-silico-Chromosomenabschnitte. Für drei Scaffolds mit zuvor ungeklärter Lage wurde dadurch das in-silico-Chromosom ermittelt beziehungsweise die nördliche oder südliche Position auf dem Chromosom dargestellt. Durch die Lokalisierung dieser Bereiche innerhalb der Sequenz in Bezug zum genetischen Marker und unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Pachytän-FISH wurde die Strangorientierung von 16 Scaffolds ermittelt. Auf 14 Scaffolds wurden die Abstände der Marker zu den terminalen Sequenzen bestimmt. Der Median betrug etwa 196 kb. Für alle Kopplungsgruppenenden außer dem Norden von LG 2 und LG 4 ist das Vorhandensein weiterer distaler genetischer Marker wahrscheinlich. Satelliten-DNA ist innerhalb einer Art meist homogen, kann jedoch chromosomenspezifische Varianten ausbilden. Auf dem BAC-Marker für Chr 2N wurde durch Southern-Hybridisierung die subtelomerische Sequenzfamilie pAv34 detektiert. Von dem betreffenden BAC wurde eine Subklonbank erstellt. Durch Southern-Hybridisierung wurde der pAv34-Gehalt der Subklone analysiert. Positive Klone wurden sequenziert. Dabei wurden vier verschiedene vollständige pAv34-2N-Monomere detektiert. Im Vergleich mit pAv34-Volllängenmotiven aus der RefBeet 1.0 und dem Datensatz der nicht assemblierten Sequenzen der RefBeet 0.2 bilden die pAv34-2N-Einheiten mit pAv34-Kopien, die verschiedenen in-silico-Chromosomen und Contigs zugeordnet sind, eine Subfamilie. Aus den Sequenzen der Subklone wurden zwei Subklon-Contigs gebildet, die im in-silico-Chromosomenabschnitt von Chr 2N (Bvchr2.un.sca001) positioniert wurden. Dadurch wurden Regionen bisher unbekannter Sequenz entschlüsselt. Abweichungen zwischen den assemblierten Daten und den Subklonsequenzen deuten auf Assemblierungsfehler der Genomsequenz in repetitiven Bereichen hin. Die in dieser Arbeit erzielten Ergebnisse ermöglichen erstmalig die eindeutige Identifizierung aller B.-vulgaris-Chromosomen unabhängig vom Zellzyklusstadium und im Einklang mit genetischen Informationen. Zytogenetische sind jetzt mit molekularen Daten integrierbar und können verwendet werden, um den chromosomenspezifischen Satelliten-DNA-Gehalt aufzudecken und mögliche chromosomenspezifische Subfamilien zu identifizieren. Sie erlauben, physikalische Abstände zwischen Markern zu ermitteln und die Abdeckung von Kopplungsgruppen im terminalen Bereich zu untersuchen. Die Ergebnisse tragen dazu bei, Marker und nicht zugeordnete Contigs und Scaffolds zu kartieren, Ursachen für Lücken aufzudecken und damit die Sequenzdaten des Zuckerrübengenoms zu einer fortlaufenden, hochqualitativen Sequenz zu assemblieren. Die zytogenetischen Daten bilden zudem die Basis für zukünftige Untersuchungen struktureller Umbauten von Chromosomen, die während der Genomevolution stattfanden. / The correlation of genetic, physical and cytological data is crucial for interdisciplinary genome and chromosome analyses. Beta vulgaris (2n = 18) is an important crop and an object of basic research. Although it is an intensely analysed species, its genetic linkage groups (LG) have not been assigned to chromosomes. Additionally, sugar beet chromosomes lack distinct morphological features and could therefore not be identified and classified individually. Consequently, results generated by cytogenetic methods can not be readily applied to genetic and physical maps. Cytogenetic approaches enable analysing structural chromosomal changes, identifying and localizing repetitive DNA, and mapping of markers which are difficult to place within linkage maps. Therefore, the main objective of this work has been the development of a FISH (fluorescence in situ hybridization) procedure that correlates LGs with chromosomes of sugar beet and that allows the microscopic identification of individual chromosome arms. In this work a FISH reference karyotype for sugar beet has been established. A set of 18 BACs (bacterial artificial chromosome) allows the unequivocal identification of each sugar beet chromosome and assigns them to the southern and northern ends of LGs. Hence, the chromosomes are numbered in accordance with the genetic map. The arm-specific BACs and the satellite DNA families pBV and pBV VI or pEV and pAv34 have been hybridized simultaneously to assign the distribution patterns of the highly abundant sequence families to chromosomes. Simultaneous hybridization of the four repetitive probes revealed a chromosome-specific pattern of subtelomeric, intercalary and centromeric signals. Thus, each of the sugar beet chromosomes can be identified in a single FISH experiment. Furthermore, chromosomes with a high content of repetitive DNA have been identified and chromosomal regions that may hinder the correct sequence assembly have been localized. The BAC set as well as the pooled satellite DNA probes discriminate the somatic chromosomes for the first time independently from trisomic lines. Since the chromosomes are differentially labelled with the satellite DNA probes their physical distances could be determined and correlated with genetic distances of the corresponding LGs. A LG-specific recombination frequency from 0.73 to 1.14 Mb/cM has been disclosed. BACs and subtelomeric or telomeric sequences have been hybridized simultaneously on pachytene chromosomes to estimate distances between BACs plus the markers they contain and the physical chromosome ends. Five BACs showed substantial distances to the physical chromosome ends; the corresponding LGs could thus be extended by additional markers. Furthermore, three BACs showing only minor distances to chromosome ends have been investigated in detail by fiber-FISH. One of these BACs was localized closely adjacent to the telomere. For this chromosome end (Chr 2N) it is unlikely that the LG could be extended distally by additional markers and is therefore considered to be closed. The BACs for the chromosome ends Chr 4S and Chr 9S have been too distant from the terminal probe to be bridged by fiber-FISH. For them it is likely that further markers can be placed distally. Furthermore, the B. vulgaris genomic sequence RefBeet 1.0 has been investigated. Scaffolds containing terminal genetic markers have been identified bioinformatically and analysed for the content of subtelomeric and telomeric sequences. The occurrence of terminal sequences confirms the terminal localization of in silico chromosome segments. Three scaffolds with an initially unknown position could thus be allocated to in silico chromosomes and to the northern or southern position on the chromosome. The strand orientation of 16 scaffolds has been determined based on the localization of terminal sequences in relation to the genetic marker considering the results of FISH on pachytene chromosomes. The distance between markers and terminal sequences has been determined for 14 scaffolds. The median is 196 kb. It is likely that further markers can be placed distally from all LG ends except for the north of LG 2 and LG 4. Satellite DNA is usually homogenous within one species; however, it can form chromosome-specific variants. Southern hybridization revealed that the BAC marker for Chr 2N contains the subtelomeric sequence family pAv34. The BAC has been subcloned and the pAv34 content of the subclones has been analysed by Southern hybridization. Positive clones have been sequenced. Thereby, four pAv34-2N monomeres have been detected. Compared to full-length pAv34 motives derived from the RefBeet 1.0 and from unassembled sequence data of the RefBeet 0.2 the pAv34-2N units form a subfamily together with pAv34 copies assigned to different in silico chromosomes and contigs. The subclone sequences have been assembled to two subclone contigs, which have been positioned within the in silico chromosome segment of Chr 2N (Bvchr2.un.sca001). Thereby, regions of unknown sequence have been decoded and probable misassemblies in repetitive regions within the RefBeet 1.0 have been disclosed. The results obtained in this work enable the identification of all sugar beet chromosomes independently from their stage of cell division and in accordance with genetic information. Cytogenetic data are integrated with molecular data and can be used for identifying the chromosome-specific distribution of repeats and chromosome-specific repeat variants. They enable determining physical distances between markers and investigating the terminal coverage of LGs. The results support the correct mapping of markers and unassigned contigs, uncover reasons for gaps within maps and sequence assemblies, and thus contribute to assembling data into a continuous high quality genome sequence of sugar beet. Moreover, the cytogenetic data represent the basis for future investigations of structural chromosomal changes that took place during evolution.

<p>Istraživanja su sprovedena na jedanaest genotipova &scaron;ećerne repe (Beta vulgaris ssp. vulgaris, L., označeni brojevima 1-11) koji su u poljskim uslovima ispoljili razlike u opservacionom testu nivoa tolerantnosti prema su&scaron;i (visoko, srednje i nisko tolerantni). U prvom delu eksperimenta biljke su gajene u polukontrolisanim uslovima, u stakleniku u supstratu koji je bio me&scaron;avina zemlje i peska. Biljke su svakodnevno zalivane tokom 90 dana, nakon čega je izazvan vodni deficit prestankom zalivanja, dok je kod kontrolnih biljaka zalivanje nastavljeno. Pet dana po prestanku zalivanja analizirani su parametri koji bi trebalo da ukažu na genotipske razlike u smislu tolerantnosti prema nedostatku vode. Utvrđen je sadržaj vode/suve materije u zemlji&scaron;tu i u biljnim tkivima (koren stablo i list). Lisna povr&scaron;ina i koncentracija pigmenata hloroplasta su ustanovljeni kod kontrolnih biljaka s ciljem utvrđivanja genotipskih specifičnosti. Osim toga, mereni su parametri fluorescencije hlorofila (F0, Fm, Fv, Fv/Fm i t1/2) kako bi se utvrdio efekat stresa izazvanog nedostatkom vode na inhibiciju transporta elektrona kroz PSII, i koncentracija slobodnog prolina, amino kiseline koja se nakuplja u uslovima stresa. U drugom delu eksperimenta ovi genotipovi su testirani u kontrolisanim, in vitro uslovima gajenja. Aksilarni izdanci su gajeni na podlozi za mikropropagaciju sa 0 (kontrola), 3 i 5% polietilen glikola (PEG 6000) pune četiri nedelje, a potom su vr&scaron;ene analize. Utvrđena je sveža masa izdanaka, sadržaj suve materije i koncentracija slobodnog prolina. U trećem delu eksperimenta upoređene su razlike u ekspresiji 13 kandidat-gena, koji su povezani sa reakcijom biljaka na uslove stresa, posebno su&scaron;e, u listovima biljaka gajenih u polukontrolisanim uslovima.<br />Biljke izložene stresu u polukontrolisanim uslovima gajenja su u proseku imale oko tri lista manje, za četiri procenta veći udeo suve materije i sedmostruko veći sadržaj prolina. Koncentracija prolina u listovima je bila vi&scaron;a u uslovima nedostatka vode u polukontrolisanim uslovima kod svih genotipova, a posebno kod nekih iz slabo tolerantne (2, 6) i visoko tolerantne (4) grupe.<br />U in vitro uslovima usled tretmanom PEG-om smanjila se ukupna suva masa i vi&scaron;e nego prepolovio broj aksilarnih izdanaka. PEG u koncentraciji od 3% je doveo do<br />povećanja ukupne sveže mase, a koncentracija prolina se povećala se porastom koncentracije PEG. Koncentracija prolina u uslovima stresa je kod oba eksperimenta bila značajno povećana u odnosu na kontrolu i to u in vitro uslovima &scaron;est puta, a u polukontrolisanim uslovima u stakleniku &scaron;esnaest puta u odnosu na odgovarajuće kontrole. Povećanje sadržaja prolina u biljkama gajenim u polukontrolisanim uslovima je bilo tri puta veće u odnosu na eksperiment sa PEG-om.<br />Koncentracija slobodnog prolina, kao jedan od potencijalnih parametara - pokazatelja tolerantnosti genotipova &scaron;ećerne repe prema su&scaron;i, je adekvatniji od ukupne suve mase. Rezultati su pokazali da je test u in vitro uslovima (posebno tretman 3% PEG-om) efikasiji za ocenu tolerantnosti prema su&scaron;i od eksperimenta u polukontrolisanim uslovima. Grupisanje genotipova prema nivou tolerisanja nedostatka vode na osnovu koncentracije prolina ustanovljene u ekperimentu in vitro dalo je isti rezultat kao i opservacioni test u poljskim uslovima.<br />Utvrđene su promene u ekspresiji kandidat-gena u uslovima su&scaron;e u odnosu na kontrolu, a ustanovljene su i razlike između genotipova. Jedan od analiziranih kandidat-gena može da posluži za dalji razvoj markera.<br />Ovi rezultati mogu da se primene u procesu oplemenjivanja &scaron;ećerne repe koje je usmereno na povećanje tolerantnosti prema ovom abiotičkom činiocu.</p>

The post-harvest physiology of sugarbeet (Beta vulgaris) roots was studied during controlled atmosphere (CA) storage at 35° and 50°F. Zero, 3, 6 and 10% carbon dioxide and 5% oxygen concentrations were employed to investigate the most beneficial concentrations of gases. Under the experimental conditions beets were stored successfully for 200 days. The maximum beneficial effects of CA were observed under 6% carbon dioxide and 5% oxygen at 35°F. Regardless of storage temperatures , sucrose retention was highest in the beets stored under CA, compared to conventional refrigeration (CR). Other beneficial effects include less hydrolysis of sucrose to reducing sugars and a decrease in raffinose accumulation. Fungal growth and sprouting were also inhibited significantly, under CA. In the second phase of the studies, investigations were conducted on sugarbeets to study the effects of different levels of nitrogen fertilizer on the optimum CA storage at 40°F. Regardless of the level of nitrogen fertilization, the beets stored under CA demonstrated beneficial effects as described earlier. In addition, respiration, measured on the whole beets, and amino nitrogen content of the beets were lower in the CA-stored beets than those stored under CR. Accumulation of citric acid and succinic acid was significant in the CA-stored beets.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniera Agrónoma / El desarrollo de las hortalizas tipo “baby” se ha incrementado debido a su rápido procesamiento y su atractivo como producto gourmet. A pesar de estos beneficios, las elevadas concentraciones de nitrato en sus tejidos generarían graves problemas a la salud de sus consumidores. Para disminuir estas concentraciones, la dosis de fertilización nitrogenada y la determinación del momento correcto de cosecha son fundamentales. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la concentración de nitrato en hojas de dos cultivares de acelga tipo “baby” modificando la concentración de nitrógeno (N) en la solución nutritiva y el horario de cosecha. Para esto, se montaron dos ensayos independientes, donde se midió la concentración de nitrato, la actividad de nitrato reductasa (NR), color y porcentaje de masa seca dos cultivares de acelga (Beta vulgaris L. var. cicla), cv. SCR107 (acelga de pecíolo y nervadura central roja, E1) y el cv. Oriole (acelga de pecíolo y nervadura central anaranjado, E2). Se realizó un diseño aleatorizado de parcelas divididas donde la parcela principal correspondió a la concentración de nitrógeno en la solución nutritiva (100, 200, 300 y 400 mg N Lˉ¹) y las subparcelas a las diferentes horas de cosecha (8:00, 12:00 y 21:00). En E1, la hora de cosecha fue un factor con efecto significativo sobre la concentración de nitrato, siendo mayor en el horario de las 8:00 que en el de las 12:00 y 21:00. Esto probablemente debido a que nitrato reductasa tuvo su mayor actividad durante este periodo. Por otro lado, en E2 el factor concentración de nitrógeno en la solución nutritiva sí tuvo efecto significativo en la concentración de nitrato, además del horario de cosecha, donde las mayores concentraciones generaron una mayor concentración de nitrato en los tejidos. En ambos ensayos se obtuvieron mayores concentraciones de nitrato en el pecíolo y nervadura central que en la lámina, y estas aumentaron a medida que aumentó la edad de la planta. / The development of baby leaf vegetables has increased due to its fast processing and its attractiveness as a gourmet product. Despite these benefits, high nitrate concentrations in vegetal tissues generate serious problems for the health of their consumers. To reduce these concentrations, the rate of nitrogen fertilization and determining the appropriated harvest time is critical. The objective of this study was to evaluate the nitrate concentration in leaves of two baby swiss chard (Beta vulgaris L. var cicla) cultivars by changing the concentration of nitrogen (N) in the nutrient solution and harvest time. In two independent assays, nitrate concentration, activity of nitrate reductase (NR), color and dry matter percentage were measured on SCR107 (red swiss chard, E1) and Oriole (orange swiss chard, E2) cultivars. The assays were ramdomizedin a split plot desing, where the main plot corresponded to the nitrogen concentration in the nutrient solution (100, 200, 300 and 400 mg N Lˉ¹) and subplots to different harvest times (8:00, 12:00 and 21:00). In E1, the harvest time had significantly affected nitrate concentration, being higher 8:00 than 12:00 and 21:00. Probably because the nitrate reductase activity was higher at this period. On the other hand, in E2 the nitrogen concentration in the nutrient solution, combined to harvest time, had significant effect on nitrate concentration in vegetal tissues being higher. In both assays, a higher nitrate concentration in petiole and midrib tissues compared to the leaf blade, and increased in aged leaves.

L'autorisation de mise en culture de plantes transgéniques en Europe est suspendue à l'étude de ses conséquences et de ses moyens de gestion. C'est le cas pour la betterave sucrière tolérante à un herbicide non sélectif. Il existe en effet un risque de flux des transgènes de la culture vers des mauvaises herbes apparentées, les betteraves adventices, fréquentes dans les champs de betterave sucrière. Ce flux permettrait la transmission de la résistance à l'herbicide aux adventices et donc un retour à la situation actuelle, voire à une situation pire si le transgène confère un avantage à l'adventice dans d'autres cultures de la rotation. Pour déterminer les pratiques agricoles propres à éviter ou limiter l'apparition de betteraves mauvaises herbes transgéniques, il faut identifier les éléments des systèmes de culture qui influencent la démographie et la génétique des populations de betterave dans une région et à long terme. <br />À cause des dimensions spatiales et temporelles du flux de gène ainsi que de la large gamme de variabilité des systèmes de culture, il est impossible d'étudier le phénomène exclusivement en expérimentation. Par conséquent, nous avons développé un modèle (GENESYS-BETTERAVE) qui quantifie les effets des systèmes de culture sur ce flux de gènes. Il est centré sur le cycle de développement des betteraves cultivées et adventices dans chaque parcelle basé sur une succession de stades clé (plantules, montées, plantes en fleurs, production semencière, stock semencier). Pour chaque stade est calculée la densité d'individus dans la parcelle ainsi que les proportions génotypiques, principalement celles des individus transgéniques. Les relations entre les stades dépendent des cultures en place dans les parcelles, des techniques utilisées pour gérer ces cultures ainsi que du génotype des betteraves. Pendant la floraison, du pollen est échangé entre les parcelles et l'importance de cette dispersion dépend du parcellaire. Une partie des informations nécessaires à la réalisation du modèle, est tirée de la littérature. <br />Des expérimentations sont ensuite réalisées pour étudier et quantifier les parties encore peu connues du cycle de développement. Elles ont permis de décrire et de modéliser le devenir des semences enfouies de betteraves adventices, en mesurant la mortalité in situ, les capacités de germination des semences et de croissance pré-levée des plantules en fonction des saisons. D'autres essais ont permis de modéliser toutes les étapes clé du développement des betteraves adventices et des traînantes (dynamique et taux de montaison, dynamique de floraison, production de pollen...) dans les cultures les plus fréquentes de la rotation betteravière. <br />Après avoir été programmé sous forme de logiciel, le modèle est alors utilisé pour des simulations simples qui montrent qu'il prend bien en compte les éléments caractéristiques des systèmes de cultures, en attendant une validation pour vérifier à plus grande échelle le réalisme de la prédiction.

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Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoCAF_TESE.pdf: 2842430 bytes, checksum: 9a2f9d0c6627ca773177b480f0a7a797 (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to assess the agroeconomic viability of the Bicropping of leafy vegetables intercropped with beet as a function of the fertilization with rooster tree and population densities of the component crops. The study was conducted during the period June to November 2011, at the Experimental Farm 'Rafael Fernandes' of the Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), located in the district of Alagoinha, 20 km away from the city of Mossoró-RN. The experimental design was a randomized complete block with treatments arranged in a 4 x 4 factorial, with four replications. The treatments consisted of combinations of four amounts of rooster tree incorporated into the soil (6, 19, 32 and 45 t ha-1 on a dry basis) with four population densities combinations of component crops (20C-50B-20A%, 30C-50B-50A%, 40C-50B-40A% and 50C-50B-50A% of the recommended densities in sole crop - RDSC, where C = Coriander, B = Beet and A = Arugula). In the cultures of coriander and arugula, the following characteristics were evaluated: plant height, number of leaves per plant or number of stems per plant, yield of green mass and dry mass of shoots. In beet, evaluations were made for plant height, number of leaves per plant, dry mass of shoot, total yield, commercial yield, root dry mass and classified yield of roots. In the intercropping systems, evaluations were made for the canonical variable, productive efficiency index, gross income, net income, rate of return and profitability index. The best productive performance of coriander (1.57 t ha-1) was obtained in the population density of 40C-50B-40A in the amount of 18.60 t ha-1 of rooster tree added to the soil. Best yield performance of arugula (8.21 t ha-1) was obtained in the population density of 40C-50B- 40A in the amount of 10.26 t ha-1 of rooster tree incorporated into the soil. The highest commercial and total yields (18.41 and 16.97 t ha-1) of beet were gotten in the population density of 40C-50B-40A in the amounts of 27.82 and 27.49 t ha-1 of rooster tree, respectively, added to the soil. Both in the multivariate method as in univariate method were registered significant interactions between the treatment-factors studied. Optimization of economic indicators was obtained in the density of 30C-50B-30A in the amount of rooster tree of 32 t ha-1 or in the density of 20C-50B-20A in the amount of 45 t ha-1of rooster tree incorporated into the soil / Este estudo teve o objetivo de avaliar a viabilidade agroeconômica do bicultivo de folhosas consorciadas com beterraba em função de quantidades de flor-de-seda adicionadas ao solo e diferentes combinações de densidades populacionais das culturas componentes. O estudo foi realizado durante o período de junho a novembro de 2011, na Fazenda Experimental Rafael Fernandes da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), localizada no distrito de Alagoinha, distante 20 km da cidade de Mossoró-RN. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados, com os tratamentos arranjados em esquema fatorial 4 x 4 com quatro repetições. Os tratamentos resultaram da combinação de quatro quantidades de flor-de-seda incorporadas ao solo (6, 19, 32 e 45 t ha-1 em base seca) com quatro combinações de densidades populacionais das culturas componentes (20C-50B-20R%, 30C-50B-30R%, 40C-50B-40R% e 50C-50B-50R% das densidades recomendadas em cultivo - DPCS, onde B = beterraba, C = coentro e R = rúcula). Nas culturas do coentro e da rúcula, foram avaliadas as seguintes características: altura de plantas, número de folhas por planta ou número de hastes por planta, rendimentos de massa verde e massa seca da parte aérea. Na cultura da beterraba, foram feitas avaliações de altura de plantas, número de folhas por planta, massa seca da parte aérea, produtividade total, produtividade comercial, massa seca de raízes e produtividade classificada de raízes. No consórcio, foram feitas avaliações da variável canônica, índice de eficiência produtiva, renda bruta, renda líquida, taxa de retorno e índice de lucratividade. A melhor performance produtiva do coentro (1,57 t ha-1) foi obtida na densidade populacional de 40C-50B-40R na quantidade de 18,60 t ha-1 de flor-de-seda adicionada ao solo. O melhor desempenho de rendimento de rúcula (8,21 t ha-1) foi obtido na densidade populacional de 40C-50B-40R na quantidade de 10,26 t ha-1 de flor-de-seda incorporada ao solo. As maiores produtividades comercial e total (18,41 e 16,97 t ha-1) de beterraba foram alcançadas na densidade populacional de 40C-50B-40R nas quantidades de 27,82 e 27,49 t ha-1, respectivamente, de flor-de-seda adicionadas ao solo. Tanto no método multivariado quanto no método univariado foram registradas interações significativas entre os fatores-tratamentos estudados. Otimização dos indicadores econômicos foi obtida na densidade de 30C-50B-30R na quantidade de flor-de-seda de 32 t ha-1 ou na densidade de 20C-50B-20R na quantidade de 45 t ha-1 de flor-de-seda incorporada ao solo

La gestion durable des variétés génétiquement résistantes aux pathogènes des cultures nécessite de tenir compte de leurs capacités évolutives. Celles-ci découlent de leur histoire évolutive et de la dynamique actuelle de leurs populations qui peut être modifiée par les activités humaines inhérentes au milieu agricole. La description et l’évaluation des capacités évolutives d’un pathogène ne sont donc possibles que sur des populations issues d’environnements non soumis à des perturbations d’origine anthropique. Les objectifs de ce travail sont donc (1) de reconstruire les histoires évolutives de deux nématodes à kystes, Heterodera schachtii et Heterodera betae et de leur hôte sauvage commun, Beta vulgaris ssp. maritima, à partir de populations sauvages distribuées sur le littoral du sud de l’Espagne à la Suède ; (2) de décrire, à une échelle plus fine, le fonctionnement et la structure génétique de populations sauvages d’H. schachtii.Nos résultats montrent que la colonisation de la côte Atlantique par les deux nématodes a probablement été influencée par les fluctuations climatiques survenues depuis le dernier Maximum Glaciaire et les courants marins. Les patrons phylogéographiques observés entre H. schachtii et la plante suggèrent des histoires évolutives disjointes contrairement à ceux observés chez H. betae. A fine échelle spatiale, les populations d’H. schachtii sont isolées entre elles, structurées à l’échelle de la plante hôte et présentent de petites tailles efficaces. Ces résultats sont discutés dans le contexte général de la protection des cultures. / The sustainable management of genetic resistances to crop pathogens needs to consider their evolutionary potential. The evolutionary potential results both from the evolutionary history and the current population dynamics of pathogens, which can be affected by human activities occurring in agro-ecosystems. Therefore, they should be described and evaluated on wild pathogen populations free of human-mediated disturbances. The aim of this work is twofold (1) assessing the evolutionary history of two cysts nematodes, Heterodera schachtii and Heterodera betae, and their common wild host, Beta vulgaris ssp. maritima, in wild populations sampled on the coast from the South of Spain to Sweden; (2) investigating at a fine spatial scale the population genetic structure of H. schachtii .Results show that the colonization of the Atlantic coastline by the two nematodes was probably influenced by climatic fluctuations occurring since the Last Glacial Maximum, along with marine currents. Phylogeographical patterns of H. schachtii and the host-plant suggest a non-shared evolutionary history, which contrasts with the coastal recolonization of Europe observed in H. betae. The fine-scale study evidenced that wild populations of H. schachtii are genetically sub-structured at the level of the host plant, strongly isolated and characterized by small effective population sizes. All these results are discussed in the framework of the sustainable management of nematodes populations in cultivated fields.

Die Gattung Beta gehört zur Familie der Chenopodiaceae und wird in die vier Sektionen Beta, Corollinae, Nanae und Procumbentes unterteilt, wobei die Zuckerrübe der Sektion Beta zugeordnet wird. Aus dem Genom der Zuckerrübe und verwandter Wildarten konnten bereits eine Vielzahl von repetitiven DNA-Familien kloniert und untersucht werden. Mit der monosomen Fragmentadditionslinie PRO1 stand eine Chromosomenmutante zur Verfügung, die neben den 18 B. vulgaris-Chromosomen ein Chromosomenfragment der Wildrübe Beta procumbens enthält. Da dieses als Minichromosom bezeichnete Fragment mitotische Stabilität aufweist, muss es ein funktionelles Centromer besitzen, das auch im genetischen Hintergrund von Beta vulgaris aktiv ist. Mit der Erstellung einer BAC (bacterial artifical chromosome)-Bank von PRO1 wurde die molekulare Charakterisierung von Ty3-gypsy-Retrotransposons eines einzelnen Wildrüben-Centromers möglich. Die für die Wildrübe Beta procumbens spezifischen Satellitenrepeats pTS5 und pTS4.1 dienten der Selektion von BACs aus der Centromer-Region des PRO1-Minichromosoms. Die Identifizierung eines unikalen genomischen Locus, mit einer Verschachtelung von zwei nicht homologen LTR-Retrotransposons, ermöglichte die gerichtete Isolation der LTR-Retrotransposons Beetle1 und Beetle2. Das Retrotransposon Beetle1 hat eine Gesamtlänge von 6736 bp und wird von LTR-Sequenzen begrenzt, die eine Länge von 1091 bp (5’-LTR) bzw. 1089 bp (3’-LTR) aufweisen. Das LTR-Retrotransposon Beetle2 weist mit 6690 bp eine ähnliche Gesamtlänge wie Beetle1 auf. Es wird von deutlich kürzeren LTR-Sequenzen mit einer Länge von 774 bp begrenzt. Aufgrund der Reihenfolge der Polyproteingene lassen sich Beetle1 und Beetle2 in die Gruppe der Ty3-gypsy-Retrotransposons (Metaviridae) einordnen. Beide Retrotransposon-Familien besitzen ein einziges offenes Leseraster (open reading frame; ORF) mit fusionierten gag- und pol-Genen. Datenbankrecherchen zeigten hohe Homologien von Beetle1 und Beetle2 mit den centromerischen Ty3-gypsy-Retrotransposons CRM aus Zea mays, CRR aus Oryza sativa und cereba aus Hordeum vulgare. Diese centromerischen Retrotransposons (CRs) sind in den Poaceae stark konserviert und stellen neben Satellitenrepeats eine hochabundante Sequenzklasse der Centromere der Süßgräser dar. Da sie im 3’-Bereich des gag-pol-Polyproteins eine Chromodomäne aufweisen, werden sie der eigenständigen Gruppe der Chromoviren zugeordnet. Chromodomänen sind zur Bindung von Proteinen und DNA befähigt und spielen eine wichtige Rolle in der Chromatin-Modifikation und der Bildung von Heterochromatin-Regionen. Beetle1 und Beetle2 besitzen Motive einer Chromodomäne, die vermutlich für eine gerichtete Transposition in die Centromer-Region verantwortlich ist. Neben der geringen Divergenz von Beetle1- und Beetle2-Sequenzen sowohl im Genom von Beta procumbens als auch in den anderen Arten der Sektion Procumbentes spricht auch das junge Alter von 100 000 bis 350 000 Jahren und die Transkriptionsaktivität für eine Einordnung dieser Ty3-gypsy-Retrotransposons in die Gruppe der Chromoviren. Sowohl die Southern-Hybridisierung als auch die Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung zeigten, dass Beetle1 und Beetle2 nur für die Sektion Procumbentes spezifisch sind und dort in hoher Kopienzahl vorkommen. Untersuchungen mit methylierungssensitiven Restriktionsendonukleasen veranschaulichten den hohen Grad an Cytosin-Methylierung von Beetle1 und Beetle2.