Made available in DSpace on 2016-02-26T12:59:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GilbertoFloresSouza.pdf: 4776672 bytes, checksum: b8aabb595b89b1322dab91e3d6af328d (MD5) Previous issue date: 2007-03-29 / Soybean yield has been the main culture in Brazil for its cultivation area and grain yield, which puts Brazil in the second place in world greatest yield and in the first place in country exporter. Although, the potential of productive efficiency of that culture of 4,000 kg hectare, it is hart to reach. Among main factors, diseases predominated, with great importance for Asian rust that is caused by Phakopsora pachyrhizi Syd. & Syd. That disease is considered as one of the most destroyer disease due to its aggressively and rapid dissemination. As it is a biotrophic pathogen, multiplication and surviving of that fungus only occur in live tissues of plants, this way, tiguera soybean and alternative hosts can allow the surviving of the pathogen, which produces the initial inoculum for subsequent epidemicals. The present work aimed to evaluating the susceptible of nine species of leguminous as alternative hosts of P. pachyrhizi Syd. & P. Syd, the fungus that causes Asian rust. This work was carried out in two periods, one in B.O.D. chamber, temperature of 25ºC and R.H. 93%, and other at laboratory at 20(+ or -2)°C, both two periods at Unit II of the Federal University of Great Dourados, Agrarian Science Institute, from March, 2006, to February, 2007. The following species were evaluated as green manure: common vetch (Vicia sativa L), green bean (Vigna unguiculata L.) Walp, fedegoso (Senna occidentalis) L., sunnhep (Crotalaria juncea L.), common bean (Phaseolus vulgaris L.), velvetbean (Mucuna aterrima L.) lablab bean (Dolichos lablab L.), jack bean (Canavalia ensiformes D.C.) and pea (Pisum sativum L). Every species that were inoculated with uredospore of P. pachyryhizi Syd. & P. Syd developed the symptoms; although, some species showed varied symptoms regarding to the number of harms and the presence of uredospore. Soybean, common bean, lablab bean and velvetbean showed fungal structures (uredospore) in both two conditions that the experiment was carried out, which shows that they have potential to hosting P. pachyrhizi Syd. & Syd. Jack bean, sunnhep, green bean and common vetch were considered susceptible plants, although those species showed be more exigent for sporulation of fungus / A produção de soja (Glycine max (L) Merrill) se tornou a principal cultura brasileira em área cultivada e produção de grãos, colocando o Brasil na posição de segundo maior produtor mundial e primeiro país exportador. Não obstante, o potencial de rendimento dessa cultura de 4.000 kg por hectare, é dificilmente alcançado. Dentre os principais fatores destacam-se as doenças; com elevado destaque para a ferrugem asiática causada por Phakopsora pachyrhizi Syd. & Syd. Essa doença é considerada como uma das mais destrutivas, devido sua agressividade e rápida disseminação. Por se tratar de um patógeno biotrófico, a multiplicação e sobrevivência do fungo só ocorrem em tecidos vivos de plantas, assim sendo, a soja tigüera e os hospedeiros alternativos podem permitir a sobrevivência do patógeno, produzindo o inóculo inicial para as epidemias subseqüentes. O presente trabalho objetivou avaliar a suscetibilidade de nove espécies de leguminosas como hospedeiras alternativas do P. pachyrhizi Syd. & P. Syd, o fungo causador da ferrugem asiática. Este trabalho foi desenvolvido em duas etapas, uma em B. O. D., temperatura de 25° C e U. R. 93% , e a outra no laboratório a 20 (+ ou -2) ° C, ambas na Unidade II da Universidade Federal da Grande Dourados, dependências da Faculdade de Ciências Agrárias, no período de março 2006 a fevereiro de 2007. Foram avaliadas as seguintes espécies utilizadas como adubo verde: ervilhaca (Vicia sativa L), feijão miúdo (Vigna unguiculata L). Walp, fedegoso (Senna occidentalis) L, crotalária (Crotalaria juncea L.), feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), mucuna preta (Mucuna aterrima L.), labe-labe (Dolichos lablab L.), feijão de porco (Canavalia ensiformes D.C.) e ervilha (Pisum sativum L). Todas as espécies inoculadas com uredosporos do P. pachyrhizi Syd. & P. Syd, desenvolveram sintomas; no entanto, algumas espécies apresentaram sintomatologia variada quanto ao número de lesões e a presença de uredosporos. A soja, feijão comum, labe-labe e mucuna preta apresentaram estruturas fúngicas (uredosporos), nas duas condições em que foi desenvolvido este experimento, demonstrando terem potencial para hospedar o P. pachyrhizi Syd. & Syd. O feijão de porco, crotalária, feijão miúdo e ervilha foram considerados plantas suscetíveis, porém, estas espécies demonstraram serem mais exigentes para a esporulação do fungo

A cultura do eucalipto apresenta grande importância no setor florestal no mundo. No Brasil, 70% da área florestal plantada é destinada ao eucalipto. Entretanto, a ferrugem das mirtáceas, também conhecida como ferrugem do eucalipto, causada pelo fungo Puccinia psidii Winter, afeta o enorme potencial produtivo das plantações de eucalipto. A biologia, mecanismos de patogenicidade e genética desse patógeno são pouco conhecidos, apesar de sua importância para o setor florestal. Os elementos transponíveis (TEs) são sequências de DNA com a capacidade de migrar e influenciar a organização, integridade e evolução do genoma hospedeiro. O presente trabalho teve como principal objetivo estudar os TEs presentes no genoma de P. psidii, combinando ferramentas in silico e moleculares. A classificação dos elementos transponíveis no genoma de P. psidii MF-1 foi realizada utilizando contigs previamente minerados e remontados, bem como sem seleção prévia dos contigs, por meio do programa RepeatMasker. Ambas estratégias apontaram o predomínio de elementos da Classe I - LTR Retrotransposons no genoma de P. psidii MF-1. O resultado condiz com a composição de TEs em fungos fitopatogênicos descrita na literatura. Algumas análises in silico, como verificação de integridade e anotação manual de sequências proteicas foram também realizadas para alguns contigs classificados como TEs. Assim, foi possível observar a presença de sequências conservadas pertencentes à região pol em LTR Retrotransposons. Além disso, as análises permitiram inferir sobre a existência de TEs híbridos no genoma parcialmente sequenciado de P. psidii MF-1. Paralelamente foi também realizada uma análise comparativa entre os TEs presentes nos genomas de P. graminis, P. striiformis, P. triticina e P. psidii. Observou-se que P. graminis, P. striiformis e P. triticina apresentam maior frequência de elementos da Classe II, do tipo DNA Transposons ao contrário de P. psidii, com maior frequência de elementos da Classe I. Interessantemente, a quantidade de elementos desconhecidos foi similarmente alta para todos os quatro genomas avaliados. Este tipo de análise é muito importante, pois evidencia a grande quantidade de famílias de TEs novas a serem descobertas. Elas podem estar potencialmente relacionadas ao silenciamento de genes importantes à virulência destes patógenos. A utilização de TEs no estudo de diversidade genética entre populações é bastante comum. A técnica molecular IRAP foi utilizada para acessar a diversidade entre populações de P. psidii originárias de três híbridos de Eucalyptus spp., goiabeira, jambeiro e jabuticabeira. No entanto, esta técnica não se mostrou eficiente para detectar polimorfismos existentes entre estas populações. A anotação de TEs foi difícil devido à observação de sequências de elementos sobrepostas, o que podem representar híbridos de TEs, entretanto, visando a confirmação desta hipótese por meio da PCR, alguns contigs serão sequenciados e mais estudos devem ser realizados para a continuação desta confirmação. Os resultados apresentados neste trabalho são inéditos e representam uma etapa crucial no entendimento de TEs em fungos do gênero Puccinia, em especial do patógeno P. psidii para o desenvolvimento de melhores mecanismos de controle de ferrugem. / The culture of eucalyptus has great importance worldwide in forestry sector. In Brazil, 70% of cultivated forest area is intended for Eucalyptus. However, the eucalyptus potential productive has been affected by rust disease, caused by the fungus Puccinia psidii Winter. Despite its importance to brazilian and world forest sector, the knowledge of biology, genetic and pathogenic mechanisms of this pathogen is scarce. Transposable elements (TEs) are mobile DNA fragments that influence the organization and development of the host genome. These elements have the ability to move within host genome, and their insertion can cause a wide spectrum of mutations in their hosts. This study aims to decipher the TEs in P. psidii genome by combining in silico and molecular tools. P. psidii MF-1 TEs classification was performed automatically, through RepeatMasker software, being observed a predominance of Class I - LTR Retrotransposons in P. psidii MF-1 genome. This result is consistent with the TEs composition described in phytopathogenic fungi. Some in silico analysis, as integrity and manual annotation of conserved protein sequences from TEs were carried out with P. psidii MF-1 contigs classified as transposable elements. The presence of conserved sequences belonging to pol region in LTR Retrotransposons was observed. Furthermore, these analysis allowed the inference of hybrid TEs in P. psidii MF-1. At the same time, a comparative analysis of TEs present in other Puccinia genomes and P. psidii MF-1 was also performed. The P. graminis, P. striiformis and P. triticina genomes have higher frequency of Class II - DNA Transposons unlike the results found for P. psidii. Interestingly, the number of unknown elements was similarly high for all genomes. This type of analysis is very importante because it shows a great number of potential new TEs families to be discovered. They may be potentially related to the virulence gene silencing of these pathogens. Using TEs for study the fungal genetic diversity is quite common. The IRAP technique was used to access the diversity among P. psidii populations originated from three Eucalyptus spp. hybrids, guava, syzigium and jabuticaba. However, this technique was not efficient to detect existing polymorphisms between these populations. TEs annotation was labored due to the existence of overlapping elements, which may represent hybrids TEs. PCR tool was used to confirm some sequences annotated as hybrids and more studies are needed to confirm this hyphotesis. The results presented in this study are novel and is a crucial step in understanding the genetic of P. psidii pathogen for further improvements of rust control mechanisms.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hellen Aparecida Arantes.pdf: 691625 bytes, checksum: a3ecb17b706b52a2674dc29e0a5e82cc (MD5) Previous issue date: 2008-12-15 / The development and grain yield of the crop of wheat are influenced by several factors, among which is the interference caused by pathogens present in crops. Currently, the main tool for controlling these pathogens in crops is the use of constant application of fungicides. However, this practice is causing pathogens resistant to these groups of fungicides used, as well as encouraging the expression of the mutagenic character of these populations. In an attempt to provide more tools to control the diseases of wheat to the farmer, this study aimed to: a) assess the effect of timing of implementation and sources of phosphite and acibenzolar-S-methyl alone and combined with the fungicide pyraclostrobin + epoxiconazole in control the powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici) and the leaf rust (Puccinia triticina), b) assess the effect of different rates, sources of phosphite and acibenzolar-S-methyl isolated and associated to the fungicide pyraclostrobin + epoxiconazole in control of the spots brown (Bipolaris sorokiniana) and yellow (Drechslera tritici-repentis); c) and in vitro effect of different concentrations of phosphite and pyraclostrobin + epoxiconazole on the mycelial growth and germination of conidia of Bipolaris sorokiniana. About the control of powdery mildew and rust can be concluded that the phosphites have no effect on these pathogens and do not change their productivity. It is also clear that there is no difference between the different sources of phosphites to control the powdery mildew and leaf rust, which occurs on powdery mildew and leaf rust's only when the phosphite associated with the fungicide is applied. About the control of yellow and brown stains concluded that the dose of 1048 g i.a. ha-1 potassium phosphite reduces the severity of leaf spots and can be used as a tool in the management of leaf spots. In in vitro tests concluded that the phosphites have direct action on Bipolaris sorokiniana. / O desenvolvimento e o rendimento de grãos da cultura do trigo são influenciados por diversos fatores, entre os quais se encontram a interferência causada por patógenos presentes nas lavouras. Atualmente, a principal ferramenta de controle destes patógenos nas lavouras é o uso de constantes aplicações de fungicidas. Contudo, essa prática vem ocasionando resistência destes patógenos aos grupos de fungicidas utilizados, bem como favorecendo a expressão do caráter mutagênico destas populações. Na tentativa de disponibilizar mais uma ferramenta de controle às doenças do trigo ao agricultor, este trabalho objetivou: a) avaliar o efeito de épocas de aplicação e de fontes de fosfito e acibenzolar-S-metil isolados e combinados com o fungicida epoxiconazole + piraclostrobina no controle do oídio (Blumeria graminis f. sp. tritici) e da ferrugem da folha (Puccinia triticina); b) avaliar o efeito de diferentes doses, fontes de fosfito e acibenzolar-S-metil isolados e associados ao fungicida epoxiconazole + piraclostrobina no controle das manchas marrom (Bipolaris sorokiniana) e mancha amarela (Drechslera tritici-repentis); c) e efeito in vitro de diferentes concentrações de fosfito e epoxiconazole + piraclostrobina sobre o crescimento micelial e a germinação de conídios de Bipolaris sorokiniana. Sobre o controle de oídio e ferrugem pode-se constatar que os fosfitos não possuem efeito sobre estes patógenos e não alteram a produtividade. Concluiu-se ainda que não existe diferença entre as diferentes fontes de fosfitos no controle de oídio e ferrugem da folha, que ocorre efeito sobre o oídio e a ferrugem da folha apenas quando o fosfito é aplicado associado ao fungicida. Sobre o controle das manchas amarela e marrom conclui-se que a dose de 1048 g i.a. ha-1 de fosfito potássico reduz a severidade das manchas foliares, podendo ser utilizado como uma ferramenta no manejo das manchas foliares. Nos testes in vitro conclui-se que os fosfitos possuem ação direta sobre Bipolaris sorokiniana.

Phakopsora meliosmae-myrianthae, a causal agent of Asian grapevine leaf rust, and Phakopsora pachyrhizi, a causal agent of Asian soybean rust, cause severe epidemics on their crop hosts. Both Phakopsora spp. seem to behave differently to other rusts, i.e. showing a high frequency of pustules on leaves concomitantly with host tissue necrosis and leading to premature defoliation. To shed light on the epidemiology of these rusts, this study aimed to: (i) compare the colonization progress of P. meliosmae-myrianthae and P. pachyrhizi on their hosts, by determination of fungal biomass via histological staining and quantitative polymerase chain reaction (qPCR); (ii) compare the effects of Phakopsora spp. on host photosynthesis and the monocyclic components: incubation, latent, and infectious periods, number of uredinia, and disease severity over time; and (iii) estimate the relative defoliation rate caused by Asian grapevine and soybean rusts and its relationship to a range of disease severity. All pathosystems showed lesion expansion. Mycelial colonization did not extend beyond the lesion border. No increase in the number of lesions was observed over time, but formation of new uredinia of P. pachyrhizi and P. meliosmae-myrianthae within an existing lesion, without the need for a new infection site, increased by 9- to 19-fold, respectively. Incubation and latent periods were coincident for 8 days in Asian grapevine leaf rust and 13 days in Asian soybean rust. Minimum infectious periods were 21 days for P. meliosmae-myrianthae and 13 days for P. pachyrhizi, and both pathogens presented several sporulation peaks. Both Phakopsora rusts showed an increase in disease severity during monocycle, with similar progress rates that were estimated with the monomolecular model as 0.06 and 0.05 day-1 for grapevine and soybean rusts, respectively. P. meliosmae-myrianthae and P. pachyrhizi infection reduced relative photosynthetic rates by 22% and 5%, respectively, before the onset of symptoms. Defoliation rates of grapevine and soybean rusts were positively correlated with mean disease severity, according to a logarithmic model. On symptomless grapevine and soybean leaves, defoliation rates were 0.05 and 0.06 day-1, respectively. On diseased grapevine leaves, defoliation rate was 0.13 day-1 for leaves with disease severity between 12.1% and 25%. The rate of defoliation on soybean leaflets was 0.12 day-1 when disease severity was between 25% and 60%. Our findings showed that the epidemiological behaviour of P. meliosmae-myrianthae is similar to that of P. pachyrhizi. The continuous increase in the number of uredinia within lesions ensures an infectious period with several urediniospore production peaks, which is an efficient survival mechanism for these pathogens in the tropics. This might be directly related to the frequent epidemics caused by Phakopsora spp. / Phakopsora meliosmae-myrianthae, agente causal da ferrugem asiática da videira, e Phakopsora pachyrhizi, agente causal da ferrugem asiática da soja, ocasionam epidemias severas em seus hospedeiros. O comportamento dessas Phakopsora spp. parece não seguir o padrão de outras ferrugens, por exemplo apresentam elevada frequência de pústulas no limbo foliar concomitantemente à necrose foliar e desfolha precoce. Para elucidar a epidemiologia dessas ferrugens, este estudo teve como objetivos: (i) comparar o progresso da colonização de P. meliosmae-myrianthae e de P. pachyrhizi, em seus hospedeiros, pela determinação da biomassa fúngica via coloração histológica e via reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR); (ii) comparar os efeitos de Phakopsora spp. na fotossíntese dos seus hospedeiros e os componentes monocíclicos: períodos de incubação, latente e infeccioso, número de uredínios e severidade da doença ao longo do tempo; e (iii) estimar as taxas relativas de desfolha ocasionadas pelas ferrugens da videira e da soja em função da severidade das doenças. Todos os patossistemas apresentaram crescimento da lesão. A colonização micelial não se estendeu além da borda da lesão. Não foi observado aumento no número de lesões ao longo do tempo, mas o número de novos uredínios de P. pachyrhizi e de P. meliosmae- myrianthae nas lesões aumentou em 9 e 19 vezes, respectivamente. Os períodos de incubação e latente foram coincidentes: 8 dias para ferrugem da videira e 13 dias para a ferrugem da soja. Os períodos infecciosos foram de, no mínimo, 21 dias para P. meliosmae-myrianthae e de 13 dias para P. pachyrhizi e foram compostos de vários picos de esporulação para ambas as ferrugens. Durante o monociclo, as duas ferrugens apresentaram aumento da severidade, com similar taxa de progresso, determinada pelo modelo monomolecular, de 0,06 dia-1 e 0,05 dia-1, para as ferrugens da videira e da soja, respectivamente. Phakopsora meliosmae-myrianthae e P. pachyrhizi reduziram, em média, 22% e 5% da taxa fotossintética líquida nas folhas infectadas antes do aparecimento dos sintomas, respectivamente. As taxas de desfolha da ferrugem da videira e da soja foram positivamente correlacionadas com a severidade média das doenças, de acordo com um modelo logarítmico. Nas folhas de videira e de soja sem sintomas, as taxas de desfolha foram de 0,05 dia-1 e 0,06 dia-1, respectivamente. Nas folhas de videira com severidade da doença entre 12,1 a 25%, a taxa de desfolha foi de 0,13 dia-1 e nos folíolos de soja com severidade da doença entre 25 a 60%, foi de 0,12 dia-1. Nossos resultados mostram que o comportamento epidemiológico de P. meliosmae-myrianthae é semelhante ao de P. pachyrhizi. O contínuo aumento do número de uredínios na lesão favorece um período infeccioso com vários picos de produção de urediniósporos, sendo um eficiente mecanismo de sobrevivência desses patógenos nos trópicos. Essas características podem estar diretamente relacionadas às frequentes epidemias ocasionadas por Phakopsora spp.