Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 218982 bytes, checksum: 38c14fe52f8aa57350cdc239a6dbf920 (MD5) Previous issue date: 2006-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to identify potential photoprotective mechanisms and how they could be spatially and diurnally adjusted. It was conducted in an arabica coffee tree plantation (northsouth-oriented hedgerows) in Viçosa, Southeastern Brazil. Gas exchange, chlorophyll a fluorescence, and antioxidant system were examined throughout. Evaluations were performed in different canopy positions in August 2005 (dry, cold season with high insolation) when the net photosynthetic rate (A) of coffee tree is very low. This low A largely resulted from nonstomatal limitations. This, associated with an elevated interception of solar radiation, led to a discrete chronic photoinhibition of photosynthesis at noon, particularly in west-faced leaves. In a general way, decreased quantum yield of photosystem II (FPSII) paralleled an increased non-photochemical quenching, indicating a rise in heat dissipation. Apparent electron transport rate also rose during afternoon in west-faced leaves, that was largely a consequence from increased irradiance interception by those leaves, although decreases in both FPSII and photochemical quenching coefficient were observed. As a result, a higher excitation pressure should have occurred in west-faced leaves, thus leading to an increased fraction of irradiance neither used in photochemistry nor dissipated thermally. Regardless of their positions, coffee leaves showed similar ability for energy dissipation into photochemical and nonphotochemical processes. This suggests that the plant might dissipate satisfactorily the excess of absorbed light, i.e. the coffee tree might plastically adjust its photosynthetic machinery to changing irradiance. Steeper leaf angles were related to greater irradiance interception in the upper stratum leaves, particularly in the west side. Chlorophyll and carotenoid concentrations were higher in lower stratum leaves. There was no change in chlorophyll a/b ratio, regardless of the treatments. Activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX) generally were similar among different sampled leaves. However, a greater SOD activity was found in upper stratum leaves that could be associated with a larger hydrogen peroxide concentration in those leaves. Little, if any, differences in the activities of SOD, CAT, APX and glutathione peroxidase were observed in paraquat-treated leaves. A stronger decrease in the maximum efficiency of photosystem II was registered in paraquattreated west-faced leaves, similarly to what occurred in the field. Despite west-faced leaves being naturally submitted to a high-light stress, malondialdehyde accumulated in a similar way as in the leaves from other canopy positions. Since the activity of antioxidant enzymes was similar irrespective of leaf position, some other photoprotecting systems should also be of utmost importance for protection of the photosynthetic machinery, particularly in west-faced leaves when exposed to bright irradiance. / O comportamento das trocas gasosas, dos parâmetros de fluorescência da clorofila a e do sistema antioxidativo foi estudado em plantas adultas de café arábica cultivadas em campo e orientadas no sentido norte-sul, em Viçosa-MG, objetivando-se identificar potenciais mecanismos de fotoproteção e avaliar como tais mecanismos se ajustariam espacial e diurnamente. Para isso, procederam-se às avaliações em diferentes posições da copa, em agosto de 2005, época relativamente fria, seca e com alta insolação, na qual o cafeeiro exibe taxas muito baixas de fotossíntese. As baixas taxas fotossintéticas foram largamente resultantes de limitações não-estomáticas. Isso, aliado à elevada interceptação da radiação solar, particularmente pelas folhas da face oeste à tarde, traduziu-se numa discreta fotoinibição crônica da fotossíntese. De modo geral, menores valores do rendimento quântico fotoquímico do fotossistema II (FFSII) foram acompanhados por incrementos paralelos no coeficiente de extinção não-fotoquímica, indicando aumento na capacidade de dissipação de calor. Ademais, a taxa de transporte aparente de elétrons aumentou, à tarde, nas folhas da face oeste, fato largamente associado à elevada irradiância interceptada por aquelas folhas, a despeito dos decréscimos observados em FFSII e no coeficiente de extinção fotoquímica. Como conseqüência, uma maior pressão de excitação ocorreu nas folhas da face oeste, resultando no aumento da proporção de energia não utilizada na fase fotoquímica e nem dissipada termicamente. De modo geral, as folhas do cafeeiro, independentemente de faces ou estratos, apresentaram capacidade similar de dissipação da radiação fotossinteticamente ativa em processos fotoquímicos e não-fotoquímicos. Isso sugere que o cafeeiro pode dissipar, de forma aparentemente satisfatória, o excesso da energia absorvida, apresentando capacidade de resposta plástica de sua maquinaria fotossintética às variações da irradiância. Maiores ângulos foliares mostraram-se relacionados à maior interceptação de luz pelas folhas dos estratos superiores, principalmente na face oeste da copa. A concentração de clorofilas e carotenóides foi maior em folhas dos estratos inferiores, mas não houve nenhuma alteração na razão clorofila a/clorofila b. As atividades da dismutase do superóxido (SOD), da catalase (CAT) e da peroxidase do ascorbato (APX), foram, de modo geral, semelhantes nas folhas, independentemente de estratos e faces. Somente uma maior atividade de SOD em folhas dos estratos superiores foi observada, fato que pode estar associado a maior acúmulo de peróxido de hidrogênio nas folhas daqueles estratos, independentemente de faces. Poucas foram as diferenças nas atividades da SOD, da CAT, da APX e da peroxidase da glutationa entre folhas das diferentes faces e estratos, quando se induziu o estresse oxidativo com Paraquat, mas uma maior redução da eficiência fotoquímica nas folhas dos estratos da face oeste foi observada, à semelhança do que ocorreu em condições de campo. Apesar de as folhas localizadas na face oeste da copa estarem submetidas a um maior estresse luminoso e, portanto, sujeitas de forma mais marcante ao estresse oxidativo, não houve danos celulares consideráveis, estimados pelo acúmulo de aldeído malônico. Uma vez que a atividade das enzimas estudadas foi muito similar, independentemente da posição na copa, sugere-se que outros sistemas de fotoproteção possam ter maior importância na proteção da maquinaria fotossintética, particularmente nas folhas da face oeste quando expostas à elevada irradiância.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 520335 bytes, checksum: 133b7aafe14e6bfde015c5e172526a0e (MD5) Previous issue date: 2008-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study was carried out in order to examine (i) the diurnal changes in photosynthesis rates under low atmospheric evaporative demand, and (ii) the relationship between the rate of net photosynthesis (A) and carbon (C) metabolism in experimentally-manipulated branches through girdling. Two experiments were separately conducted and so analyzed. In both experiments, plants of arabica coffee (Coffea arabica L.) were grown in 12-L pots during approximately eight months. Then, gas exchanges (measured using an infrared gas analyzer), the rate of uptake of 14CO2 and the partitioning of the recently fixed 14C through the major photosynthetic routes were analyzed; leaf material was also harvested for biochemical assays. In Experiment I, plants were grown in a greenhouse under semi-controlled conditions (diurnal values of vapor pressure deficit, VPD, ranging from 1.0 to 1.6 kPa). There was a decrease (20%) in A paralleling a reduction (35%) in stomatal conductance (gs) at 16:00 h as compared with the values of these traits obtained at 08:00 and 12:00 h. The narrow diurnal fluctuations in A were apparently coupled with the maintenance of low VPD throughout the day. Simple and canonical correlations evidenced a lack of feedback inhibition to photosynthesis, a fact further supported by the (i) lack of diurnal changes in carbohydrate and amino acid levels and (ii) unchanging rate of 14CO2 uptake and the partitioning of the recently fixed 14C during the day. In addition, the activity of ADP-glucose pyrophosphorylase and the initial and total activities of Rubisco (as well as its activation state) did not change during the day. In fact, diurnal variations in A were largely explained by diffusive limitations. In Experiment II, gas exchange was measured at 08:00 h during 11 days in girdled and non-girdled (control) branches. There was a remarkable decrease in A and especially in gs. In girdled branches, starch levels increased by 271% and 203%, respectively at the 4th and 10th days after applying the treatments. The hexose-to-amino acid ratio increased in girdled branches at the 10th day of girdling, but the concentrations of other soluble sugars and amino acids did no change in response to the treatments, as also did the activity of ADP-glucose pyrophosphorylase and the initial and total activities of Rubisco. Moreover, the potential photosynthetic capacity also remained unchanged after girdling, suggesting that changes in A were marginally affected, if so, by biochemical constraints to the photosynthetic machinery. As in Experiment I, changes in A were largely explained by diffusive limitations. In summary, it is proposed that diurnal oscillations in A during the day, as well as between leaves from girdled and non-girdled branches were merely a consequence from diffusive, rather than from biochemical, limitations to photosynthesis. / O presente estudo foi conduzido procurando-se analisar (i) as variações diurnas da fotossíntese numa condição de baixa demanda evaporativa e (ii) as relações entre A e o metabolismo do carbono em ramos experimentalmente manipulados, via anelamento. Foram conduzidos dois experimentos isoladamente e analisados como tal. Em ambos, plantas de café arábica (Coffea arabica L.) foram cultivadas em vasos de doze litros, por aproximadamente oito meses, quando, então, foram avaliadas as trocas gasosas (usando-se de um analisador de gases a infravermelho), a taxa de fixação de 14CO2 e a partição de [14C]-assimilados entre as principais rotas biossintéticas associadas à fotossíntese; adicionalmente, foi coletado material foliar para análises bioquímicas posteriores. No primeiro experimento, as plantas foram cultivadas em uma casa de vegetação sob condições semi-controladas, com valores diurnos do déficit de pressão de vapor (DPV) variando de 1,0 a 1,6 kPa. Houve uma redução (20%) da taxa de fotossíntese líquida (A) em paralelo a um decréscimo (35%) na condutância estomática (gs), às 16:00 h, em comparação com os valores dessas variáveis obtidos às 08:00 e 12:00 h. As pequenas flutuações diurnas de A parecem ter sido resultantes da manutenção artificial do DPV em níveis relativamente baixos. As correlações simples e canônicas sugeriram que não houve retroinibição da fotossíntese, fato suportado pela ausência de variações diurnas nas concentrações de carboidratos e aminoácidos e pela constância da taxa de absorção de 14CO2 e da partição de [14C]-assimilados, ao longo do dia. Em adição, não se observou aumento na atividade da AGPase, tampouco decréscimo nas atividades inicial e total e no estado de ativação da Rubisco ao final da tarde. Com efeito, as variações diurnas em A foram largamente explicáveis por limitações difusivas à fotossíntese. No segundo experimento, as trocas gasosas foram analisadas ao longo de onze dias após o anelamento dos ramos, às 08:00 h, observando-se um acentuado decréscimo em A e, principalmente, em gs. Nos ramos anelados, os teores de amido aumentaram 271% e 203%, respectivamente, no quarto e no décimo dias após o anelamento, enquanto a razão hexoses:aminoácidos aumentou no décimo dia após a implantação dos tratamentos, em relação aos ramos-controle. Os teores dos demais carboidratos e dos aminoácidos mantiveram-se inalterados. As atividades inicial e total e o estado de ativação da Rubisco, bem como a atividade da AGPase, não foram alteradas com o anelamento. Adicionalmente, a capacidade fotossintética potencial não variou, em resposta ao anelamento, provendo, por conseguinte, forte evidência de que as variações em A foram pouco afetadas por limitações bioquímicas à maquinaria fotossintética. Os decréscimos em A foram explicados principalmente por alterações em gs e não por alterações no metabolismo do carbono, conforme sugere a análise de correlações canônicas. Conclui-se, pois, que as variações nas trocas gasosas ao longo do dia, bem como as variações entre folhas de ramos anelados e não anelados, em café, foram decorrentes meramente de limitações difusivas, e não de possíveis alterações no metabolismo do carbono.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:37:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 889683 bytes, checksum: b3b06040f76653c5d8f14519ad2945b4 (MD5) Previous issue date: 2009-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Obtaining coffee plants with durable resistance to coffee rust has been hindered by the lack of information about the evolutionary potential of Hemileia vastatrix. Seeking to give subsidies to the breeding program, the population structure of H. vastatrix was analyzed based on AFLP markers. To do this, 91 pathogen isolates were collected in genotypes from Coffea arabica, C. canephora, Híbrido de Timor and Icatu derivatives cultivated in the main production regions in Brazil. After the selective amplification using four primer combinations (EcoRI/MseI), 100 polymorphic fragments were analyzed. Each isolate presented a unique pattern of AFLP alleles, accounting for a high genotype diversity. The genetic similarity between the H. vastatrix isolates ranged from 0.08 to 0.70 and no cluster formations were observed in the dendrogram. There was no correlation between genetic and geographical distance between the isolates (r = 0.307, P = 0.234). H. vastatrix isolates were separated based on the host in three populations (Coffea arabica, C. canephora and Híbrido de Timor/Icatu derivates) and low genetic differentiation (GST = 0.026) was observed among them. After analyzing the populations, subdivided based on their geographical area, the genetic diversity (HT, HS and GST) showed no significant difference among the populations and based on AMOVA it was verified that a genetic variance (99.56%) exists within the pathogen populations. The analysis of the number of migrants (Nm) revealed a high gene flow rate among the populations originating from different hosts. The association index showed that the hypothesis of random mating was not rejected among H. vastatrix isolates from the C. canephora population (IA = 0.15, P = 0.18). The presented results show that H. vastatrix populations are not consistent with clonal reproduction indicating a high evolutionary potential, which would have direct implications in handling this pathosystem, mainly in the variety with durable resistance obtained. / A obtenção de cafeeiros com resistência durável à ferrugem tem sido dificultada pela carência de informação sobre o potencial evolutivo de Hemileia vastatrix. Visando dar subsídios ao programa de melhoramento, a estrutura genética da população de H. vastatrix foi analisada com base no marcador AFLP. Para isso, amostrou-se 91 isolados do fungo em genótipos de Coffea arabica, C. canephora e derivados de Híbrido de Timor e Icatu cultivados nas principais regiões produtoras do Brasil. Após amplificação seletiva usando quatro combinações de primers (EcoRI/MseI), 100 fragmentos polimórficos foram analisados. Cada isolado apresentou um padrão único de alelos AFLP, demonstrando alta diversidade genotípica. A similaridade genética entre os isolados do patógeno variou de 0,08 a 0,70 e nenhuma formação de grupos foi observada no dendrograma. Não houve correlação entre similaridade genética e distância geográfica entre os isolados (r = 0,307, P = 0,234). Os isolados de H. vastatrix foram agrupados com base no hospedeiro em três populações (C. arabica, C. canephora e derivados de Híbrido de Timor/Icatu) e observou-se baixa diferenciação genética (GST = 0,026) entre elas. Após analisar as populações subdivididas com base na região geográfica a diversidade gênica (HT, HS e GST) não variou significativamente entre as populações e com base na AMOVA verificou-se que a variância genética (99,56%) ocorre dentro da população de H. vastatrix. A análise do número de migrantes (Nm) revelou alta taxa de fluxo gênico entre as populações originadas de hospedeiros distintos. Com base no índice de associação, a hipótese de acasalamento aleatório não foi rejeitada (IA = 0,22, P = 0,12) para a população do fungo proveniente de C. canephora. Os resultados apresentados demonstram que a população de H. vastatrix não possui uma estrutura populacional clonal, indicando um alto potencial evolutivo, o que traria implicações diretas no manejo deste patossistema, principalmente na obtenção de variedade com resistência durável.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2656828 bytes, checksum: 8bc70c0429aa62c04a9679cf9f1486b7 (MD5) Previous issue date: 2010-07-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In order to support the breeding programs coffee that to aim to obtain cultivars resistant to rust (Hemileia vastatrix), this work aimed to study the resistance inheritance of Híbrido de Timor UFV 443-03 and identify molecular markers linked characterized genes. To study the inheritance were evaluated three populations originated from cross the Híbrido de Timor UFV 443-03 resistant parent and Catuaí Amarelo (UFV 2148-57) susceptible cultivar. These plants analyzed, 243 correspond to an F2 population of 114 susceptible backcrossing (BCs) and 87 resistant backcrossing (BCr). Inoculation was performed with a spore suspension (2mg/mL) isolated from the Race I of H. vastatrix in leaf discs, with three replicates for the F2 and RCs, and two for RCr. Plants of the Catuaí Amarelo UFV 2148-57 were susceptible in all inoculations, while the Híbrido de Timor UFV 443-03, the plant F1 and the BCr plants were resistant. Segregation analysis of F2 populations obtained two significant cases, the resistance of a coffee Híbrido de Timor UFV 443-03 the H. vastatrix was governed by two independent and dominant genes (15:1, P = 63.10) and the other three genes is conferred by two dominant and one recessive (61:3, P = 8.87). Plants of the BCs were used to confirm the segregation patterns, which segregated in a rate of 3:1 (P = 74.56), expected segregation for two and three genes. This result demonstrate that the resistance of the Híbrido de Timor is conditioned by two dominant independent genes or three independent genes (two dominant and one recessive). As was found oligogenic inheritance (two or three genes), for confirmation and identification of molecular markers linked to genes, they were treated as QTL, and then located in link genetic map. For this, subjects in the F2 population were analyzed with a total of 110 molecular markers. As 16 markers showed distortion of Mendelian segregation expected rate, the map was constructed with 94 markers (62 AFLP, 28 SSR and 4 RAPD). Whereas a LOD score minimum of three and of 40% recombination maximum, the markers were grouped into 11 linkage groups covering a distance 964.31 cM of the genome, with 13 markers not in any of the linkage groups formed. The longest interval between two markers was 32.1 cM and 68.57% of the markers did not exceed 20 cM. The characterization and identification of QTLs were performed by simple mark and simple interval methods. Methodology of the simple mark was possible to identify markers five associated with QTLs by the methods of ANOVA, regression and maximum likelihood. These QTLs were confirmed by simple interval methodology by means of regression and maximum likelihood. Two QTLs were identified in a 2 linkage group the 0 cM marker 21a, explaining 9.6% of the phenotypic variation. The other was located in 3 linkage group to 13 cM marker 43a, explaining 9.3% of the phenotypic variation. These two QTLs confirm the number and position in the coffee resistance Híbrido de Timor UFV 443-03 H. vastatrix is governed by two independent and dominant genes, thus demonstrating the importance of genomics to identify them. It should be noted that the information obtained in this study are unique to coffee, which may be useful in breeding programs based on assisted selection and positional cloning of the gene for rust resistance. So, should provide support for future breeding populations to obtain more productive and resistance. / Com o intuito de dar suporte aos programas de melhoramento do cafeeiro que visam à obtenção de cultivares resistentes à ferrugem (Hemileia vastatrix), neste trabalho objetivou-se estudar a herança da resistência do Híbrido de Timor UFV 443-03 e identificar marcadores moleculares ligados aos genes caracterizados. Para o estudo de herança foram avaliadas três populações originadas do cruzamento entre o progenitor resistente Híbrido de Timor UFV 443-03 e o cultivar suscetível Catuaí Amarelo (UFV 2148-57). Dessas plantas analisadas, 243 correspondem a uma população F2, 114 a retrocruzamento suscetível (RCs) e 87 a retrocruzamento resistente (RCr). A inoculação foi realizada com a suspensão de esporos (2 mg/mL) do isolado da Raça I de H. vastatrix, em discos foliares, com três repetições para as populações F2 e RCs e duas para RCr. As plantas do Catuaí Amarelo UFV 2148-57 foram suscetíveis em todas as inoculações, enquanto o Híbrido de Timor UFV 443-03, a planta F1 e as plantas do RCr foram resistentes. Pela análise de segregação das populações F2, obtiveram-se duas hipóteses significativas: uma de que a resistência do cafeeiro Híbrido de Timor UFV 443-03 a H. vastatrix era governada por dois genes dominantes e independentes (15:1; P = 63,10) e a outra de que era conferida por três genes, sendo dois dominantes e um recessivo (61:3; P = 8,87). Plantas do RCs foram utilizadas para a confirmação dos padrões de segregação e segregaram na proporção de 3:1 (P = 74,56), o que era esperado para dois e para três genes. Esse resultado indicou que a resistência desse Híbrido de Timor é condicionada por dois genes dominantes independentes ou três genes independentes (dois dominantes e um recessivo). Como a herança encontrada foi oligogênica (dois ou três genes), para a confirmação e identificação de marcadores moleculares ligados aos genes, estes foram tratados como QTL e, então, localizados em mapa genético de ligação. Para isso, os indivíduos da população F2 foram analisados com um total de 110 marcadores moleculares. Como 16 marcadores apresentaram distorção da razão de segregação mendeliana esperada, o mapa foi construído com 94 marcadores (62 AFLP, 28 SSR e 4 RAPD). Considerando um LOD score mínimo de 3 e máxima recombinação de 40%, os marcadores ficaram agrupados em 11 grupos de ligação, cobrindo uma distância de 964,31 cM do genoma, e 13 marcadores não se ligaram a nenhum dos grupos formados. O maior intervalo entre dois marcadores foi de 32,1 cM, e 68,57% dos marcadores não excederam 20 cM. A caracterização e identificação de QTLs foram realizadas com o auxílio de metodologias de marca simples e intervalo simples. Pela metodologia da marca simples foi possível identificar cinco marcadores associados aos QTLs pelos métodos da ANOVA, regressão e máxima verossimilhança. Esses QTLs foram confirmados pela metodologia de intervalo simples por meio da regressão e máxima verossimilhança. Dois QTLs foram identificados, um deles no grupo de ligação 2 a 0 cM do marcador 21a, explicando 9,6% da variação fenotípica. O outro ficou localizado no grupo de ligação 3 a 13 cM do marcador 43a, explicando 9,3% da variação fenotípica. Esses dois QTLs confirmam, em número e posição, que a resistência do cafeeiro Híbrido de Timor UFV 443-03 a H. vastatrix é governada por dois genes dominantes e independentes, mostrando, assim, a importância da genômica para a identificação destes genes. Cabe salientar que as informações deste trabalho são inéditas para o caso do cafeeiro e podem ser úteis em programas de melhoramento baseado em seleção assistida e na clonagem posicional do gene de resistência à ferrugem. Assim, os dados deste estudo deverão fornecer subsídios para futuros trabalhos de melhoramento visando à obtenção de populações mais resistentes e produtivas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2150351 bytes, checksum: 54e1125f79ec26c29d8a9a79daac9daa (MD5) Previous issue date: 2009-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / One hundred accesses from the Coffea spp. germplasm bank of Universidade Federal de Viçosa were evaluated agronomic and morphologically, and separate in groups according to their genetic correlation. 21 descriptors of the IPGRI (International Plant Genetic Resources Institute) were used. After that, statistics analysis were done, indicating, by order, the following characteristics to discard, because of their minor importance to the genetic clustering: number of nodes in the branch, number of nodes in the main stem, color of the fruit, estimative of fruit production, branch length, crown diameter, leaf length, fruit maturation uniformity and stem length until the first node. Also, the descriptors leaf apex shape and leaf shape were discarded because it does not present variation on the evaluated accesses. Therefore, of the initial 21 characteristics, only 10 were kept by the end of the analysis. Using all the 21 descriptors, the 100 accesses were separate in 78 different genetic groups, 67 of it being singular. On the other hand, after discarding the less important variables, the remaining 10 characteristics allowed the formation of 10 genetic groups, only one being singular. / Cem acessos de café pertencentes ao Banco de Germoplasma de Coffea spp. da Universidade Federal de Viçosa foram caracterizados agronômica e morfologicamente, e divididos em grupos de acordo com suas correlações genéticas. Utilizou-se 21 descritores do IPGRI (International Plant Genetic Resources Institute). Após a caracterização procederam-se as análises estatísticas que indicaram, na ordem, as seguintes variáveis para descarte, por serem menos relevantes para o agrupamento genético: número de nós no ramo plageotrópico, número de nós na haste principal, cor de fruto, estimativa comparativa de produção de frutos, comprimento do ramo plageotrópico, diâmetro da copa, comprimento da folha, uniformidade de maturação dos frutos e comprimento do ramo plageotrópico até o primeiro nó. Além disso, os descritores formato da folha e formato do ápice da folha foram descartados por não apresentarem variação nos acessos avaliados. Assim, das 21 características inicias, apenas 10 foram mantidas ao final da análise. Com as 21 características os 100 acessos foram separados em 78 grupos distintos, 67 deles sendo grupos singulares. Em contrapartida, após o descarte das variáveis menos relevantes, as 10 características permitiram a formação de 10 grupos, sendo apenas 1 singular.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4947376 bytes, checksum: a35aac2cfe33f53bbe968ffe450e48f1 (MD5) Previous issue date: 2013-02-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The use of molecular markers in genetic studies is a important technique that is able to assist the breeding programs of Coffea canephora. In this context, the microsatellite (SSR) has been preferentially chosen because have reproducibility, high levels of polymorphism, codominant expression and multialelismos. In breeding programs, this technology can be used for different purposes. In genetic diversity studies, it is important for evaluation the genetic resources and selection of potential parents for crossings. In analysis of QTL, it allows the elucidation of quantitative trait and this information can be used in programs that aiming the marker assisted selection (MAS) or positional cloning of genes. In this sense, the present study aimed to demonstrate the application of microsatellite markers in diversity studies, genetic mapping and QTL analysis in C. canephora. In genetic diversity studies, presented in Chapter 1, the result of the transformation of data ) was measured in germplasm studies. We observed a significant loss of genetic information, which influences the management and characterization of genetic resources stored in this collections. In the QTL and mapping studies, presented in Chapter 2, the SSR markers were used to construct the genetic linkage map and identification of genetic factors associated with resistance to coffee leaf rust (Hemileia vaxtatrix), which is the major foliar disease coffee. In this study, we used a population of full-sib progenies, that is maintained in the Incaper (Institute, Technical Assistance and Rural Extension of the Espírito Santo State). This population was phenotyped, considering the components of resistance evaluated in field and in laboratory. We identify, in linkage group 1, a significant QTL for all traits considered in this study and this genomic region is potentially useful in studies of positional cloning or MAS in breeding programs. Finally, because the importance of molecular markers in studies with coffee, in chapter 3, we described a set of 101 new SSRs primers, mined from expressed sequences (EST) Coffee Genome Brazilian Project. The level of polymorphisms, the rate of transferability and its application in studies of molecular characterization and genetic mapping within the genus Coffea were considered. The EST-SSR showed that are a powerfull tools for genetic studies with coffee. Thus, the results obtained in this study are important for genetic studies within species, since they were made available important knowledge that can be used in germplasm management, selection of genotypes resistant to rust, genetic diversity and molecular marker-assisted selection. / O uso de marcadores moleculares em estudos genético apresenta-se como uma técnica potencialmente capaz de auxiliar no melhoramento genético de Coffea canephora. Neste contexto, os marcadores microssatélites (SSR) tem sido preferencialmente escolhidos, pois agregam qualidades importantes, dentre as quais se destacam a reprodutibilidade, altos níveis de polimorfismos, expressão codominante e multialelismos. Em programas de melhoramento genético essa tecnologia pode ser utilizada para diferentes finalidades com destaque para os estudos de diversidade genética, que auxiliam na avaliação dos recursos genéticos disponíveis e seleção de potenciais genitores; e nas análises de QTLs, que permitem a elucidação do caráter quantitativo e utilização dessas informações em programas de seleção assistida por marcadores (SAM) e clonagem posicional de genes. Neste sentido o presente trabalho teve como objetivo geral demonstrar a aplicação dos marcadores microssatélites em estudos de diversidade, mapeamento genético e análises de QTLs em C. canephora. Nos estudos de diversidade genética, apresentados no capítulo 1, o resultado da codificação de dados nas avaliações de germoplasma foi mensurado e observou-se uma perda significativa de informações genéticas, o que influencia no manejo e caracterização dos recursos genéticos armazenados nas coleções. Para os estudos de mapeamento e análises de QTLs, apresentados no capítulo 2, os marcadores SSR foram utilizados para a construção do mapa de ligação genético e identificação de fatores genéticos associados à resistência à ferrugem (Hemileia vaxtatrix), que atualmente é a principal doença foliar do cafeeiro. Neste estudo, progênies de irmãos completos de uma população de melhoramento do Incaper (Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural) foram genotipadas e fenotipadas, considerando componentes de resistência avaliados em campo e em laboratório. O resultado do mapeamento de QTL foi a identificação, no grupo de ligação 1, de QTLs significativos para todas as características consideradas no estudo, o que tornou essa região genômica potencialmente útil em estudos de clonagem posicional ou SAM, em programas de melhoramento genético. Por fim, visto a importância dos marcadores moleculares nos estudos com cafeeiros, no capítulo 3, foi descrito um conjunto de 101 novos primers SSRs, minerados de sequencias expressas (EST) do Projeto Brasileiro do Genoma Café. O nível de polimorfismos, a taxa de transferabilidade e sua aplicação em estudos de caracterização molecular e mapeamento genético dentro do gênero Coffea foram considerados e mostrou que os EST-SSR descritos são ferramentas de grande valia para estudos genéticos com cafeeiros. Dessa forma, os resultados obtidos nesse estudo são importantes para os estudos genéticos dentro da espécie, uma vez que foram disponibilizados conhecimentos importantes que tangem o manejo de germoplasmas, seleção de genótipos resistentes à ferrugem, diversidade genética e seleção assistida por marcadores moleculares.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 577759 bytes, checksum: 8b7270200348b4cbbdc4f40d5e821098 (MD5) Previous issue date: 2010-08-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to study the diversity of endophytic bacteria associated to Coffea arabica L. fruit during their development. Seven monthly collections were conducted, following coffee fruit development in homogeneous stand of Catuai Vermelho coffee cultivar plantation. Each sample was processed according to protocol aiming to obtain total DNA from the endophytic bacterial community, associated to each stage of fruit development. The strategy of rDNA16S amplification through the Nested-PCR technique and DGGE discrimination were applied. The total population of endophytic bacteria and the phylos Actinobacteria, Firmicutes and Proteobacteria (alpha, beta and gamma classes) were investigated. The analysis of each gel, representing the evolution of a population along time, was carried out using the program Bionumerics®. The existence of endophytic bacteria associated to coffee fruit since the first month of their development was confirmed, by using the universal primer for Eubacteria. Based on the similarity between the distribution pattern of the OTUs on the rays representing the two final months of fruit development, it was inferred that the populations tend to stabilize. Less similarity between the endophytic populations, present in the different phases of fruit development, was confirmed in the phylo Firmicutes, while the beta-Proteobacteria displayed greater similarity among the different phases of fruit development. Amplification of the rDNA by Nested PCR and DGGE discrimination were found to be adequate to distinguish the alteration dynamics among the phylo populations and the bacterial classes studied. / Neste trabalho foi estudada a diversidade de bactérias endofíticas associadas a frutos de Coffea arabica L. durante o seu desenvolvimento. Foram realizadas sete coletas mensais, acompanhando o desenvolvimento dos frutos em cafeeiros de um talhão homogêneo de lavoura do cultivar Catuaí Vermelho. Cada amostra foi processada seguindo protocolo para obter o DNA total da comunidade bacteriana endofítica, associada a cada estádio de desenvolvimento do fruto. Foi empregada a estratégia de amplificação do rDNA16S pela técnica de Nested-PCR e discriminação em DGGE. A população total de bactérias endofíticas e os filos Actinobacteria, Firmicutes e Proteobacteria (classes alfa, beta e gama) foram investigados. A análise de cada gel, representando a evolução de uma população ao longo do tempo, foi realizada empregando o programa Bionumerics®. Demonstrou-se a existência de populações de bactérias endofíticas associadas aos frutos de café desde o primeiro mês de seu desenvolvimento, com emprego do primer universal para Eubacteria. Pela maior similaridade entre o padrão de distribuição das UTOs nas raias que representam os dois meses finais de desenvolvimento dos frutos inferiu-se que as populações tendem para a estabilização. A menor similaridade entre as populações endofíticas, presentes nas diferentes fases de desenvolvimento dos frutos, foi constatada no filo Firmicutes, enquanto as beta- Proteobacteria exibiram maior similaridade entre as diferentes fases de desenvolvimento dos frutos. A amplificação do rDNA por Nested PCR e discriminação em DGGE mostrou-se adequada para a distinção da dinâmica de alterações nas populações entre os filos e as classes de bactérias estudadas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1850989 bytes, checksum: 1b7fad3f3bc9a88aad77619448b8cc02 (MD5) Previous issue date: 2011-07-25 / Although it is an important coffee-producing region, Zona da Mata of Minas Gerais is lacking information on the fertilization of coffee tree in high density cropping systems. The study was carried out in order to evaluate the response of adensed coffee tree plantations to N, P and K fertilizations, in the region of Zona da Mata, in Minas Gerais state, aiming to enhance fertilizer recommendations for this crop. Results of three experiments, conducted in dystrophic Oxisols, at the Carlos Eloy Heringer Coffee Research Center (CEPEC), located in Martins Soares-MG, were evaluated. The experiments were designed in randomized blocks in a split-plot scheme. In the first one, the coffee variety Yellow Catucaí 6 / 30 (6666 plants per hectare) was used. Plot treatments, in three replicates, were arranged in a full factorial design [(4x3) +1], consisting of four sources of P (monoammonium phosphate, simple superfosfate, Reactive Algerian rock phosphate and FH 550), three levels (100, 200, and 400 kg / ha / year P2O5) and an additional treatment without application of the nutrient. The subplots were composed of four seasons. The second experiment was conducted with the coffee variety Red Catuaí 44, spaced 1.5 x 0.7 m (9523 plants / ha) with four replications. In plots, treatments consisted of seven doses of N and K (0, 100, 200, 300, 400, 600 kg N ha-¹ and K2O) and the subplots of the eight years evaluated. The third experiment was carried out with yellow Catucaí 6 / 30, spaced 2.5 x 0.6 m (6666 plants per hectare), with three replications. In the plots, the treatments were distributed in complete factorial arrangement (5 x 5) with five N (0, 150, 300, 450 and 600 kg / ha / year) and K levels (0, 150, 300, 450 and 600 kg / ha / year of K2O) and the subplots were constituted by the six years evaluated. Data of yield and its bienality were subjected to analysis of variance and regression. The doses of maximum physical (MEF) and economic efficiency (MEE) for N, P and K were calculated. The recommendations for medium MEE generated in each experiment were compared with those obtained through the Manual of recommendations for lime and fertilizers use of Minas Gerais State and through the system named Ferti-UFV Arabica Coffee, based in the principle of Nutritional Balance. There was no yield response to P addition. The doses for maximum economic efficiency of fertilization, for the years in which there was response to fertilization with N and K, ranged from 282 to 495 kg / ha of N and 282 to 495 kg / ha of K2O. Fertilization, mainly with N, reduced the biennial production cycle of the coffee trees. The system Ferti-UFV Café arábica is an adequate decision-support tool for recomending N and K to adensed coffee trees in the region of Zona da Mata of Minas Gerais, however, it should be better suited on the recommendation of P. / Embora seja uma importante região produtora de café, a Zona da Mata de Minas Gerais é carente em informações relativas à fertilização de cafeeiros adensados. O trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a resposta de cafeeiros adensados à adubação com N, P e K, na região da Zona da Mata de Minas Gerais, no que concerne à produtividade e à estabilidade da produção, tendo em vista o aprimoramento das recomendações de adubação para esta cultura. Foram avaliados os resultados de três experimentos, todos realizados em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, no Centro de Pesquisas Cafeeiras Eloy Carlos Heringer (CEPEC), localizado no município de Martins Soares, MG. Os três experimentos foram conduzidos em delineamento de blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas no tempo. No primeiro experimento, com cafeeiros da variedade Catucaí Amarelo 6/30 (6666 plantas por hectare), com três repetições, os tratamentos foram distribuídos, nas parcelas, em esquema fatorial completo [(4x3)+1], composto por quatro fontes (fosfato monoamônico, Superfosfato Simples, Fosfato Natural Reativo da Argélia e FH 550), três doses de P (100, 200, e 400 kg/ha/ano de P2O5) e um tratamento adicional, sem aplicação de P. As subparcelas foram compostas por quatro safras. O segundo experimento foi conduzido com cafeeiros da variedade Catuaí vermelho 44, no espaçamento de 1,5 x 0,7 m (9523 plantas / ha), com quatro repetições. Nas parcelas os tratamentos consistiram de sete doses de N e K (0, 100, 200, 300, 400, 600 kg ha-¹ de N e K2O) e nas subparcelas pelas oito safras avaliadas. O terceiro experimento foi desenvolvido com cafeeiros da variedade Catucaí amarelo 6/30, no espaçamento de 2,5 x 0,6 m (6666 plantas por hectare), com três repetições. Nas parcelas os tratamentos foram distribuídos em arranjo fatorial completo (5 x 5), com cinco doses de N (0, 150, 300, 450 e 600 kg/ha/ano) e cinco doses de K (0, 150, 300, 450 e 600 kg/ha/ano de K2O) e as subparcelas foram constituídas pelas seis safras avaliadas. Dados de produtividade e bienalidade foram submetidos à análise de variância e de regressão. Foi também calculada a dose de máxima eficiência física (MEF) e econômica (MEE) para N, P e K. As recomendações médias referentes à MEE de cada experimento foram comparadas às obtidas por meio do Manual de Recomendações para Uso de Corretivos e Fertilizantes do Estado de Minas Gerais e do sistema de Balanço Nutricional denominado Ferti-UFV Café Arábica. Não houve resposta da produtividade da cultura à adição de P. As doses para máxima eficiência econômica da fertilização, para os anos em que houve resposta à fertilização com N e K, variaram entre 282 495 kg/ha de N e de 282 a 495 kg/ha de K2O. A adubação com N, principalmente, e K reduziu o efeito do ciclo bienal de produção do cafeeiro. O sistema Ferti-UFV Café Arábica mostrou-se adequado para recomendação de N e K para cafeeiros (Coffea arábica) adensados na Zona da Mata de Minas Gerais, devendo, contudo, ser melhor ajustado quanto à recomendação de P.

Submitted by MAURICIO ANTONIO CUZATO MANCUSO null (macmancuso@hotmail.com) on 2016-08-08T12:29:58Z No. of bitstreams: 1 TESE DEFINITIVA - MAURICIO A. C. MANCUSO.pdf: 2010369 bytes, checksum: 889607ffc836354dfe4a55e553653bad (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-08-10T13:59:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cuzatomancuso_ma_dr_bot.pdf: 2010369 bytes, checksum: 889607ffc836354dfe4a55e553653bad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T13:59:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cuzatomancuso_ma_dr_bot.pdf: 2010369 bytes, checksum: 889607ffc836354dfe4a55e553653bad (MD5) Previous issue date: 2016-06-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A cultura do café (Coffea arabica L.) gera muitas divisas ao Brasil, país que lidera o ranking dos produtores. Diante da demanda crescente por produtividades cada vez maiores, torna-se de fundamental importância a redução de perdas no campo. Uma das adversidades que comprometem a produtividade do cafeeiro são as doenças e, para que exista redução na incidência dessas, é necessário, entre outras coisas, que as plantas estejam bem nutridas. O silício (Si), elemento considerado benéfico às plantas, pode ser um aliado no manejo integrado de doenças. Além dele, a utilização de fungicidas que apresentem algum efeito fisiológico também pode beneficiar a cultura. Dentro desse enfoque, o trabalho teve como objetivo avaliar a influência da aplicação de Si, via solo ou via foliar, associado ou não com os fungicidas a base de triazol, estrobirulina e triazol + estrobirulina, na nutrição mineral, atividade enzimática, incidência de doenças e produtividade de grãos do café arábica. O talhão onde foi instalado o experimento era constituído por plantas de café cv. Catuaí Vermelho, plantadas em maio de 2001, no espaçamento 4,0 × 0,50 m. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, em esquema fatorial 3×4, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos pela forma de aplicação de Si [controle sem aplicação, Si via solo (300 kg ha-1 do produto FertiSilica®, parcelado em duas aplicações de 150 kg ha-1 - 22,4% de Si solúvel) ou Si via foliar (1 L ha-1 do produto Silamol® - 0,8% de Si solúvel)] e tipos de fungicidas [controle sem aplicação, triazol (250 g L-1 de propiconazol), estrobirulina (250 g L-1 de piraclostrobina) ou triazol + estrobirulina (50 g L-1 de epoxiconazol + 133 g L-1 de piraclostrobina)]. Todos os tratamentos foram aplicados nas doses descritas acima e nos meses outubro e dezembro de cada ano agrícola. A aplicação de Si, via solo ou via foliar, incrementou o teor de N na folha do cafeeiro na 3a coleta. Na 3a e 4a coletas os teores foliares de P foram afetados, respectivamente, pela interação formas de aplicação de Si × fungicidas e apenas aplicação de Si. Os teores de Si na 1a, 2a e 5a coletas foram afetados pela interação formas de aplicação de Si × fungicidas. Apesar disso, todos os nutrientes encontravam-se dentro das faixas consideradas adequadas para a cultura do café. De modo geral, a aplicação de Si, tanto via solo como via foliar, associada ou não a algum fungicida, proporcionou as maiores atividades das enzimas polifenoloxidase e peroxidase. Refletindo esses resultados está a menor incidência de ferrugem e de cercosporiose em função, principalmente, da associação da aplicação de Si (via solo ou foliar) com fungicidas. Esses resultados culminaram em aumento de produtividade de grãos nas safras 2014 e 2015, além da produtividade média dos três anos estudados, sobretudo quando se aplicou Si via solo associado principalmente ao triazol. Conclui-se que a associação das formas de Si com os fungicidas estudados é benéfica à cultura do café, devido à maior proteção contra doenças, aumento da atividade enzimática e maior produtividade, especialmente quando se associa aplicação de Si via solo e o fungicida triazol. / Coffee crop (Coffea arabica L.) generates revenues to Brazil, the world’s leading coffee producer. In order to meet the increasing demand for higher yields, it is extremely important to reduce field losses during the cultivation cycle. Diseases are among the adversities that affect coffee yield and, in order to reduce their incidence, it is necessary to grow well-nourished coffee plants. In this perspective, silicon (Si) presents as a beneficial element to plants. Furthermore, the application of fungicides to coffee crop might be beneficial due to physiological effects. This research project aimed to evaluate the influence of Si application to foliage or to soil associated or not with fungicides triazole, strobilurine and triazole + strobilurine on the plants nutrition, enzyme activity, incidence of diseases, and Arabica coffee grain yield. The cultivar planted in the experimental area was ‘Catuai Vermelho’ coffee, cultivated in May 2001, allowing spacing 4.0 × 0.50 m between plants. The study was carried out using randomized blocks with four replications in a 3×4 factorial scheme. Treatments consisted of different Si sources application [control without Si, Si applied to the soil (300 kg ha-1 of FertiSilica®, splitted into two applications of 150 kg ha-1 - 22.4% of soluble Si), or Si applied to the foliage (1 L ha-1 of Silamol® - 0.8% of soluble Si)] and of different fungicides application [(control without fungicide, triazole (250 g L-1 of propiconazole), strobilurine (250 g L-1 of piraclostrobine), or triazole + strobilurine (50 g L-1 de epoxiconazole + 133 g L-1 de piraclostrobine)]. All these treatments were applied in the described doses, and in October and December of each crop season. Both Si application to the soil and to the foliage increased N leaf contents in the 3rd sampling. P leaf contents were affected in the 3rd and 4th sampling by the interaction of Si sources × fungicides and only by Si sources, respectively. Si leaf contents were affected in the 1st, 2nd and 5th sampling by the interaction of Si sources × fungicides. However, all contents of nutrients in the leaves were within the values considered ideal for coffee crop. Overall, both treatments with Si applied to the soil and to the foliage, associated or not to any fungicide, provided higher polyphenol oxidase and peroxidase enzymes activity. The lower incidence of coffee rust and cercospora incidence, mainly observed with Si (to the soil or to the foliage) associated to fungicides, reflected the enzymes activity results. All these results increased yields in 2014 and 2015, besides the 3-year-study mean yield, especially when Si was applied to the soil associated to triazole. It was concluded that both Si sources application associated to fungicides is beneficial to coffee crop as a result of the higher protection against diseases, the higher enzymes activities, and the higher grain yield, especially in the association between Si applied to the soil and triazole.

Orientador: Samira Peduti Kahil / Banca: Darlene Aparecida de Oliveira Ferreira (substituta) / Banca: Ricardo Abid Castillo / Banca: Maria Mónica Arroyo / Resumo: O trabalho tem por objetivo elucidar como o território brasileiro, no atual período técnico-científico-informacional vai sendo cada vez mais dinamizado segundo um ritmo imposto pelo sistema de ações hegemônicas da economia e da política. A difusão dessas ações e a respectiva materialidade são seletivamente dispostos e organizados nos lugares para servir aos interesses dos agentes econômicos. Esse uso seletivo e privilegiado do meio geográfico impõe uma dinâmica desigual e uma vida de relações de intensidades distintas entre os lugares determinando as mais profundas desigualdades sociais e territoriais. Uma tal dinâmica econômica, ritmada pelo novo modo de desenvolvimento do capitalismo hoje, impõe a formação de verdadeiros circuitos espaciais de produção. O Circuito Espacial de Produção do Café no Brasil é exemplar dessa nova dinâmica que se impõe ao território brasileiro. Os sistemas de objetos e sistemas de ações que a Cooxupé (Cooperativa Regional dos Cafeicultores em Guaxupé Ltda) comanda no Circuito Espacial de Produção do Café mostram-nos como são impostas verticalidades na área de atuação da Cooperativa, criando nos lugares onde atua, relações de solidariedade organizacional, muito ritmada e organizada segundo uma racionalidade econômica, razão pragmática e capitalista, no mais das vezes cega para tudo o mais que não seja o cálculo, o uso eficiente dos meios para atingir uma única finalidade: a riqueza de alguns. / Abstract: The work is aimed to elucidate as the Brazilian territory, in the current scientific-technician-informative period is, according to a rhythm imposed by the system of hegemonic economy and politics actions. The diffusion of these actions and the respective materiality are selectively arranged and organized in places to serve to the interests of the economic agents. This selective and privileged use of the geographic environment imposes a different dynamic and a life of relations from distinct intensities between the places determining the deepest social and territorial dissemblances. Such economic dynamics, measurable by the new way of capitalism today's development, imposes the formation of true production space circuits. The Production Space Circuit of Coffee in Brazil is exemplary in this new dynamics imposed to Brazilian territory. The object systems and action systems that Cooxupé (Cooperative Regional of the Cafeicultores in Guaxupé Ltda) commands in the Production Space Circuit of Coffee shows us the uprights in the performance area of the Cooperative, creating in the places where it acts, relations of organizational solidarity, really measurable and organized according to an economic rationality, pragmatic and capitalist reason, sometimes blind for everything else that is not the measurement and the efficient use of tatics to reach an only purpose: the wealth of some. / Mestre