Orientador: Wagner Bettiol / Resumo: A geração de resíduos urbanos aumenta com o passar dos anos e graves problemas de impactos ambientais ocorrem devido ao seu inadequado tratamento e disposição final. A utilização de resíduos urbanos na agricultura destaca-se como uma alternativa viável e por conterem matéria orgânica podem colaborar tanto no controle de doenças da parte aérea das plantas, por indução de resistência sistêmica, como induzir a supressividade aos patógenos habitantes do solo. O crescimento da agricultura orgânica também demanda informações sobre os efeitos de matéria orgânica sobre as doenças de plantas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da incorporação de algumas fontes de matéria orgânica ao solo na indução da resistência sistêmica à Ferrugem em mudas de cafeeiro. Os efeitos da incorporação das fontes de matéria orgânica foram avaliados sobre o comportamento das mudas (altura; teor de nitrogênio total foliar; e porcentagem de folhas lesionadas, número de lesões por folha lesionada e esporulação de lesões da Ferrugem), das propriedades químicas do substrato (pH e condutividade elétrica) e da atividade microbiana do substrato (hidrólise do diacetato de fluoresceína - FDA). A indução de resistência sistêmica à Ferrugam foi estudada bioquimicamente por meio da atividade da peroxidase e da polifenoloxidase em tecido foliar de plantas desenvolvidas em substratos com o lodo de esgoto e com o composto de lixo em condições de casa de vegetação. As fontes de matéria orgânica foram o lodo de esgoto, o composto de lixo urbano, a cama de aves e os estercos de suíno, de bovino e de ovino. As fontes de matérias orgânicas incorporadas ao substrato aumentaram o teor de nitrogênio foliar total e não induziram a resistência sistêmica à Ferrugem do cafeeiro. As outras variáveis estudadas tiveram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The urban wastes production increases with the years and environmental impacts occur due to its inadequate treatment and final disposition. The standardized utilization of urban wastes in agriculture stand out as a viable alternative, apart from organic matters applied in the soil may control foliar diseases of plants for induction of systemic resistance and induction of supressiviness to soil pathogens. Also, the increase of organic agriculture requests information about the effects of organic materials in plant disease. The objective of this work was to evaluate possible effects of organic materials in the systemic resistance induction for coffee orange rust in seedlings. The effects of incorporating the organic matter sources into soil were evaluated over the conduct of seedlings (plant height; foliar total nitrogen; and infected leaves percentage by plant, number of lesions by lesioned leaf and lesions esporulation of rust), chemical properties of substrate (pH and eletrical conductivity) and of substrate microbial activity (fluorescein diacetate hydrolysis - FDA). The systemic resistance induction to coffee orange rust was studied by through biochemical assay of activity of peroxidase and polyphenoloxidase in the foliar tissue of the plants developed in the sewage sludge and with waste compost in greenhouse conditions. The organic matter sources were sewage sludge, waste compost, swine, bovine, sheep manures and the chicken litter. The organic matter sources were incorporated to substrate increased the foliar total nitrogen and didn't affect the systemic resistance induction for coffee orange rust. The other variables studied had distinct conducts according to the type and concentration of the organic matter sources. The sewage sludge and waste compost interfere in the primary and secundary metabolisms of the plants modifying the activity of the peroxidade and polyphenoloxidase indicating the participation in the resistance to the disease. / Doutor

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-06T14:03:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1133771 bytes, checksum: 640defa7d0749c719bdf5d760421654a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T14:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1133771 bytes, checksum: 640defa7d0749c719bdf5d760421654a (MD5) Previous issue date: 2007-07-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Para isso foram usadas três estrategias. Inicialmente, palavras-chave correspondentes a termos relacionados aos mecanismos de resistência de plantas a patógenos foram identificadas na literatura e utilizadas como “iscas” para a mineração dos dados. Com o auxílio de ferramentas disponíveis na plataforma de bioinformática do PBGC, foram identificadas ESTs (Expressed Sequence Tags) relacionadas a cada uma destas palavras. Outra estrategia utilizada foi a busca por similaridades entre algumas sequências públicas envolvidas com a resistência do cafeeiro a doenças com as sequências do PBGC, por meio do programa BLAST. Utilizou-se, também, o Electronic Northern, uma ferramenta desenvolvida pelo Laboratório de Genômica e Expressão (LGE). A mineração, usando as três estrategias, identificou 14.060 sequências do PBGC. Essas sequências apresentaram similaridade com proteínas conhecidamente relacionadas com o processo de defesa da planta contra doenças como, por exemplo, quitinase, proteína quinase, citocromo P450, proteína de resistência a doenças, proteína relacionada com patogênese, proteínas com domínio LRR e NBS, proteínas induzidas por hipersensibilidade, entre outras. Os processos biológicos com os quais essas sequências estão envolvidas incluíram metabolismo, transporte, regulação da transcrição, enovelamento de proteínas, biossíntese entre outros. A análise global baseada em ontologia de função molecular das sequências obtidas mostrou que os genes estão envolvidos com metabolismo, resposta a estímulos externos, diferenciação celular, ligação a ácidos nucleicos, ligação a nucleotídeos, resposta de defesa, apoptose entre outras. Visando verificar o envolvimento destas sequências com a resistência do cafeeiro a ferrugem foram desenhados 40 primers para amplificar algumas das sequências mineradas. Os primers foram desenhados com o programa computacional Primer3 e a estabilidade desses foi verificada por meio do programa PrimerSe/ect. Diferentes concentrações dos componentes da reação de PCR foram analisadas. Utilizando as condições de reação e amplificação otimizadas, os 40 primers foram testados em 12 genótipos resistentes e 12 susceptíveis a Hemi/eia vastatrix, fungo causador da ferrugem. Vinte e nove destes 40 primers resultaram em bandas únicas e bem definidas, sendo um polimórfico. Este trabalho permitiu obter, até o momento, um marcador molecular polimórfico entre os indivíduos resistentes e susceptíveis. Esse marcador, denominado CARF 005, amplifica uma região do DNA que corresponde a uma ORF parcial de Coffea arabica que codifica uma proteína de resistência a doenças. / For that, three strategies were used. Initially, keywords related to the plants resistance mechanism to pathogens were searched in scientific literature and used as drivers for data mining. Using the available tools at the PBGC bioinformatics platform, ESTs (Expressed Sequence Tags) related to each one of these words were identified. The search for similarities between some published sequences and sequences from the PBGC, by using the BLAST program was another strategy. The Electronic Northern, a tool developed by the Laboratório de Genômica e Expressão (LGE), was also used. Those strategies allowed the identification of 14,060 sequences of the PBGC. These sequences were similar to proteins known to be related to de plant disease defense process, for instance chitinase, kinase protein, cytochrome P450, disease resistance protein, pathogenesis related protein, LRR and NBS proteins, hypersensibility induced protein among others. The biological processes with witch these sequences are involved included metabolism, transport, transcription regulation, protein folding, biosynthesis and others. The ontology-based global analysis for molecular function showed that the genes are involved with metabolism, external stimulus response, cellular differentiation, nucleic acid binding, nucleotide binding, defense response, apoptosis and others. Aiming to verify the involvement of these sequences with the coffee tree resistance to leaf rust, 40 primers were designed to amplify the mined sequences. The primers were synthesized using the computational program Primer3 and their stability was tested by the program PrimerSelect. Different PCR conditions were tested. Using optimized reaction and amplification conditions, those 40 primers were tested in 12 resistant and 12 susceptible genotypes to Hemileia vastatrix, fungus that causes coffee leaf rust. Twenty nine of those resulted in unique and sharp bands, and only one of these was polymorphic. The 40 primers permitted to find one molecular marker polymorphic between the resistant and susceptible genotypes. This marker amplifies a region of the DNA which corresponds to a Coffea Arabica ORF for disease resistance protein.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-02Bitstream added on 2014-06-13T20:45:42Z : No. of bitstreams: 1 franco_das_dr_botfca.pdf: 750359 bytes, checksum: 8abd4df1d18dcf2833c6cc41f29a47cd (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A geração de resíduos urbanos aumenta com o passar dos anos e graves problemas de impactos ambientais ocorrem devido ao seu inadequado tratamento e disposição final. A utilização de resíduos urbanos na agricultura destaca-se como uma alternativa viável e por conterem matéria orgânica podem colaborar tanto no controle de doenças da parte aérea das plantas, por indução de resistência sistêmica, como induzir a supressividade aos patógenos habitantes do solo. O crescimento da agricultura orgânica também demanda informações sobre os efeitos de matéria orgânica sobre as doenças de plantas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da incorporação de algumas fontes de matéria orgânica ao solo na indução da resistência sistêmica à Ferrugem em mudas de cafeeiro. Os efeitos da incorporação das fontes de matéria orgânica foram avaliados sobre o comportamento das mudas (altura; teor de nitrogênio total foliar; e porcentagem de folhas lesionadas, número de lesões por folha lesionada e esporulação de lesões da Ferrugem), das propriedades químicas do substrato (pH e condutividade elétrica) e da atividade microbiana do substrato (hidrólise do diacetato de fluoresceína – FDA). A indução de resistência sistêmica à Ferrugam foi estudada bioquimicamente por meio da atividade da peroxidase e da polifenoloxidase em tecido foliar de plantas desenvolvidas em substratos com o lodo de esgoto e com o composto de lixo em condições de casa de vegetação. As fontes de matéria orgânica foram o lodo de esgoto, o composto de lixo urbano, a cama de aves e os estercos de suíno, de bovino e de ovino. As fontes de matérias orgânicas incorporadas ao substrato aumentaram o teor de nitrogênio foliar total e não induziram a resistência sistêmica à Ferrugem do cafeeiro. As outras variáveis estudadas tiveram... . / The urban wastes production increases with the years and environmental impacts occur due to its inadequate treatment and final disposition. The standardized utilization of urban wastes in agriculture stand out as a viable alternative, apart from organic matters applied in the soil may control foliar diseases of plants for induction of systemic resistance and induction of supressiviness to soil pathogens. Also, the increase of organic agriculture requests information about the effects of organic materials in plant disease. The objective of this work was to evaluate possible effects of organic materials in the systemic resistance induction for coffee orange rust in seedlings. The effects of incorporating the organic matter sources into soil were evaluated over the conduct of seedlings (plant height; foliar total nitrogen; and infected leaves percentage by plant, number of lesions by lesioned leaf and lesions esporulation of rust), chemical properties of substrate (pH and eletrical conductivity) and of substrate microbial activity (fluorescein diacetate hydrolysis – FDA). The systemic resistance induction to coffee orange rust was studied by through biochemical assay of activity of peroxidase and polyphenoloxidase in the foliar tissue of the plants developed in the sewage sludge and with waste compost in greenhouse conditions. The organic matter sources were sewage sludge, waste compost, swine, bovine, sheep manures and the chicken litter. The organic matter sources were incorporated to substrate increased the foliar total nitrogen and didn’t affect the systemic resistance induction for coffee orange rust. The other variables studied had distinct conducts according to the type and concentration of the organic matter sources. The sewage sludge and waste compost interfere in the primary and secundary metabolisms of the plants modifying the activity of the peroxidade and polyphenoloxidase indicating the participation in the resistance to the disease.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-10-29T14:03:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 583707 bytes, checksum: 20b2945972e80b046a9b7dfe20017e5c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-29T14:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 583707 bytes, checksum: 20b2945972e80b046a9b7dfe20017e5c (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A defesa das plantas contra os insetos são processos complexos que envolvem a ativação ou repressão de diferentes vias de sinalização, permitindo assim a sobre- expressão de genes alvo com propriedades de defesa. O objetivo deste estudo foi determinar a relação entre a resposta defensiva de Coffea arabica mediante as vias das lipoxigenases e polifenoloxidases e o processo de herbivoria de Leucoptera coffeella. Foi realizado um experimento com dois tratamentos: 1) plantas de café infestadas e 2) plantas não infestadas com bicho–mineiro. Cada tratamento foi composto por 10 repetições e avaliou-se a atividade das lipoxigenases e polifenoloxidases; e a produção de inibidores de proteases no cafeeiro. Em L. coffeella a atividade de tripsina-like foi verificada usando os substratos L-BApNA e L-TAME e a quimotripsina-like foi determinada com BTpNA e ATEE. As cisteíno-proteases deste inseto foi obtida utilizando L-BApNA e proteases totais usando azocaseína como substrato. Todas as atividades enzimáticas foram determinadas por espectrofotometria. Houve um aumento nas atividades enzimáticas das plantas infestadas em relação as não infestadas nas vias estudas (lipoxigenase: F= 29,4; p= 0,00022 e polifenoloxidases: F= 8,41; p= 0,00022) e na produção de inibidores de proteases (F= 9,64; p= 0,0022). A partir das análises de correlação de Pearson, observou-se que a quimotripsina-like e os inibidores de proteases apresentaram uma relação inversa (r= -0,82; p= 0,03). Já a tripsina-like teve correlação direta com as atividades das lipoxigenases (r= 0,6; p= 0,03) e polifenoloxidases (r= 0,82; p= 0,03). Diante do exposto, nas larvas de L. coffeella existe atividade tanto serino como cisteíno-proteases, mas a atividade serino-proteases é a mais expressada no intestino destes insetos. A produção de inibidores de proteases e as atividades de lipoxigenases e polifenoloxidases nas plantas de C. arabica são aumentadas na presença de L. coffeella, o que indica a possível participação destas vias no processo de defesa da planta. Palavras chaves: inibidores, tripsina, bicho-mineiro. / The plant defense against insects is complex processes that involve the activation or repression of different signaling pathways, thus allowing over-expression of target genes with defense properties. The aim of this study was to determine the relationship between the defensive response of Coffea arabica through the lipoxygenases and polyphenol pathways and herbivory process Leucoptera coffeella. It conducted an experiment with two treatments: 1) infested coffee plants and 2) plants not infested with leaf miner-of-coffee. Each treatment consisted of 10 repetitions and evaluated the lipoxygenase and polyphenol activity; and the protease inhibitors production in coffee. In L. coffeella the trypsin-like activity was checked using the L-BApNA and L-TAME substrates and chymotrypsin-like was determined using BTpNA and ATEE. The cysteine proteases activity was obtained using L-BApNA and total protease using azocasein as substrate. All enzyme activities were determined by spectrophotometry. There was an increase in the activities of infested plants over non-infested in the studied routes (lipoxygenase: F = 29.4, p = 0.00022 and polyphenol: F = 8.41, p = 0.00022) and production of inhibitors proteases (F = 9.64; p = 0.0022). From the Pearson correlation analysis, it was observed that the chymotrypsin-like and proteases inhibitors showed an inverse relationship (r = -0.82; p = 0.03). Already trypsin-like had direct correlation with the activities of lipoxygenase (r = 0.6; p = 0.03) and polyphenol (r = 0.82; p = 0.03). Given the above, in the larvaes L. coffeella there is activity both serine and cysteine proteases, but the serine-protease activity is who characterized the intestine of these insects. The protease inhibitors production and lipoxygenase and polyphenol activities in C. arabica plants come up increased in the presence of L. coffeella, indicating a possible role of these pathways in plant defense process. / Sem lattes

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-10-02T12:28:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1361538 bytes, checksum: 2107064ec9fd0a3e1e0676e0c9e8c6d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T12:28:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1361538 bytes, checksum: 2107064ec9fd0a3e1e0676e0c9e8c6d3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cultura do café no Brasil tem muita importância econômica e relevância no setor social, gerando divisas e empregos diretos e indiretos. Por tanto, qualquer fator que diminua a sua produtividade refletirá na economia do país. Uma das possíveis causas da redução de sua produtividade é devido às injurias que os insetos podem causar. Entre estes insetos têm-se Coccus viridis (Green) (Hemiptera: Sternorrhyncha: Coccidae). As plantas ao serem injuriadas são capazes de aumentarem a síntese de inibidores de proteases (IPs) no local da lesão e, também, por toda a sua extensão. Estudos demonstraram que insetos alimentados com plantas previamente pulverizadas com inibidores sintéticos têm seu desenvolvimento prejudicado. Assim, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos dos inibidores de proteases sintéticos, benzamidina e berenil, sobre a atividade proteolítica intestinal de C. viridis e constatar quais foram as alterações na resposta bioquímica em plantas de Coffea arabica. Além disso, avaliar os efeitos destes inibidores nos aspectos biológicos desta praga. Plantas de C. arabica foram infestadas com ninfas de C. viridis e pulverizadas com benzamidina e berenil, em quatro diferentes concentrações: 0; 0,25; 0,5 e 0,75% (p/v). A resposta bioquímica do inseto e do cafeeiro foi realizada após 24 horas da pulverização, coletando-se os insetos e as folhas. A avaliação biológica foi realizada até o aparecimento de novas ninfas de o primeiro instar, sinal de que as cochonilhas chegaram à fase adulta. A atividade das serinoproteases, tripsina-like (amidásica e esterásica) e quimotripsina-like esterásica, foi reduzida devido à presença dos inibidores. O mesmo se obteve em relação à atividade das cisteino-proteases. Nos tratamentos avaliados a atividade de lipoxigenases não apresentou diferença. Entretanto, houve um incremento da produção dos IPs nas plantas com a infestação da cochonilha- verde e na ausência dos inibidores sintéticos. Já nas plantas com o inseto e pulverizadas com os inibidores sintéticos observou-se o contrário, ou seja, uma redução na produção dos IPs. Na avaliação da atividade biológica, os IPs sintéticos usados provocaram diferenças significativas no peso dos insetos, no entanto o comprimento desses insetos não foi afetado. A presença de benzamidina e berenil causou alta taxa de mortalidade, sendo o berenil mais eficiente e não apresentando diferença significativa entre as concentrações. Isto posto, os IPs sintéticos benzamidina e berenil têm potencial uso para controlar a praga cochonilha-verde. / The coffee culture is of an enormous relevance in the Brazil economics and social areas generating many currencies as direct and indirect employees. Such any factor, which decreases its productivity, will directly reflect in country economy. Being insect injuries one of the main causes of lost productivity the scale insect Coccus viridis (Green) (Hemiptera: Sternorrhyncha: Coccidae) is a relevant pest in coffee crops. Plants when attacked increase the synthesis of protease inhibitors (PI ́s) locally or systematically. The use of pulverized synthetic proteases inhibitors prejudice insects’ development. Thus, this work aimed to evaluate the effects of synthetic proteases inhibitors benzamidine and berenil on the gut proteolytic activity of Coccus viridis and to corroborate disrupts in biochemical response of Coffea arabica plants. Furthermore, effects on C. viridis fitness were evaluated. C. Arabica plants were infested with C. Viridis nymphs then benzamidine and berenil were pulverized in concentrations: 0; 0.25; 0.5 e 0.75% (p/v). Evaluations were performed 24 hours after pulverization, insects and leaves were collected for analisys. Biological evaluation was performed until the appearance of young nymphs of the first instar, a sign that the mealybugs reached the adult stage. Serine-proteinases, trypsin-like (amida and ester), ester quimotrypsin-like, and cysteine-proteinases activities, were reduced due to inhibitors presence. There was none differences in plant lipoxygenases between treatments. While there were PI ́s increments in plants infested with C. viridis and absence of synthetic inhibitors. Opposite to plants infested with scale insects and pulverized with synthetic inhibitors in which PI’s production were reduced. Synthetic inhibitors caused significant differences in insect weight; however, the length were not affected. The presence of benzamidine and berenil caused high rates of mortality being berenil more efficient but no matter the concentrations. These results demonstrate the high potential of benzamidine and berenil for use as biological control tools.

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1536759 bytes, checksum: edfc663b086d5a927204773326c9803e (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Coffee leaf rust, caused by the biotrophic fungus Hemileia vastatrix, is the main phytosanitary problem of the coffee plant. The disease may cause yield losses ranging from 35 to 50% if control measures are not implemented. During the interaction with the host plant, rust fungi secrete a variety of effector proteins that modify the structure and function of the host cell allowing the biotrophic interaction. Some of these effector proteins, known as avirulence proteins (Avr), are recognized by plant proteins encoded by resistance genes, which triggers a defense response against pathogen infection. At least nine dominant genes (SH1 to SH9) that confer resistance to coffee leaf rust have been genetically identified, but despite many years of research on this pathosystem, the complementary Avr genes of H. vastatrix have not yet been identified or characterized. One approach that can be used for this purpose is to conduct an transcriptome and bioinformatics analyses in order to identify candidate genes of H. vastatrix that fulfill a set of specific criteria common to effector proteins, and their validation by conducting functional assays for effector activities. Therefore, the objectives of this study were: (i) to identify genes of H. vastatrix that encode proteins secreted during the germination of urediniospores as well as during the biotrophic interaction with the coffee plant, (ii) to express the effector gene candidates from H. vastatrix in the yeast secretion trap system (YST) in order to obtain biological confirmation of the secretion prediction made by bioinformatics tools, (iii) to analyze the genomic structure of a select group of effector gene candidates, (iv) to perform expression analysis of the identified candidates during different stages of infection; and (v) to establish a protocol for transient expression of H. vastatrix secreted proteins in coffee leaves based on the Type III Secretion System of Pseudomonas syringae pv. garcae. Initially, the secretome of germinated urediniospores of H. vastatrix was characterized by constructing a cDNA library from mRNA isolated from urediniospores germinated in vitro during 16 hours. After analysis of the ESTs using bioinformatics tools, 146 ORFs that encode secreted proteins were selected. Annotation of these proteins showed that 20% of the secretome from germinated urediniospores consists of hydrolytic enzymes and that most (67%) of the identified secreted proteins have unknown function. From the latter group of sequences, 35 complete ORFs encoding proteins sharing features with effectors from filamentous fungi and named H. vastatrix effector candidates (HvECs) were selected for further analysed. The genomic sequences of 22 of these HvECs were characterized, confirming the ORFs predicted by bioinformatics. The secretion of eight selected HvECs was confirmed in yeast and their expression analysis revealed a differential expression, which possibly occurs in coordination with the morphological changes of the pathogen during the early stages of infection. The secretome of H. vastatrix during a compatible plant-rust interaction was also characterized by a combination of Sanger sequencing and 454 pyrosequencing. This integrated approach allowed the massive sequencing of a substantial number of sequence tags (ESTs) of genes expressed at four different times during the biotrophic interaction: 48 hours, 72 hours, 9 days and 12 days after inoculation of coffee leaves with H. vastatrix. After bioinformatics analyses of these ESTs, 75 HvECs were selected and an expression analyses based on RT- PCR confirmed the fungal origin for 62 of them. 22 of these HvECs are preferentially expressed during the interaction of the fungus with the coffee plant and show distinct patterns of expression along the progress of infection. Using the pEDV system and the Type III Secretion System of P. syringae pv. garcae it was established a protocol to express transiently secreted proteins from H. vastatrix in coffee leaves established. Transient expression of HvEC-016 inside the cytoplasm of coffee plants carrying the rust resistant gene SH1, triggered a plant defense response indicating that there may have occurred a recognition of the HvEC-016 effector protein mediated by the R protein encoded by SH1. The catalog of effector gene candidates for H. vastatrix expressed during both urediniospore germination and the interaction with the coffee plant and the transient assay established in this study is an important plataform to identify additional avirulence genes from Hemileia vastatrix. / A ferrugem do cafeeiro, causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix, é o principal problema fitossanitário da cafeicultura, podendo ocasionar perdas da ordem de 35 a 50% da produção se não forem implantadas medidas de controle. Durante a interação com a planta hospedeira, os fungos causadores de ferrugens secretam um arsenal de proteínas efetoras que modificam a estrutura e a função da célula hospedeira, permitindo o estabelecimento da interação biotrófica. Algumas dessas proteínas efetoras, denominadas proteínas de avirulência (Avr), são reconhecidas por proteínas codificadas por genes de resistência, o que desencadeia uma resposta de defesa da planta contra a infecção pelo patógeno. Já foram identificados geneticamente pelo menos nove genes dominantes (SH1 a SH9) que conferem resistência à ferrugem do cafeeiro, no entanto, apesar de muitos anos de pesquisa neste patossistema, os genes Avr complementares de H. vastatrix ainda não foram identificados ou caracterizados. Uma abordagem que pode ser realizada com esta finalidade é a análise do transcriptôma e de bioinformática para identificar genes candidatos de H. vastatrix que cumpram uma lista de critérios específicos em banco de dados de sequências, seguida da validação por meio de ensaios funcionais para atividades de efetores. Diante do exposto, os objetivos desse estudo foram: (i) identificar genes de H. vastatrix que codificam proteínas secretadas, expressas durante a germinação dos urediniósporos e também durante a fase biotrófica da interação com o cafeeiro; (ii) expressar genes candidatos a efetores de H. vastatrix, utilizando o sistema armadilha de secreção em levedura YST (Yeast Secretion Trap) para confirmação biológica da predição de secreção realizada por ferramentas de bioinformática; (iii) analisar a estrutura genômica dos genes candidatos a efetores selecionados; (iv) efetuar a análise da expressão temporal dos genes identificados durante as diferentes fases da patogênese; (v) estabelecer um protocolo de expressão transiente de proteínas secretadas de H. vastatrix em folhas de cafeeiro, com base no Sistema de Secreção Tipo III de Pseudomonas syringae pv. garcae. Inicialmente, caracterizou-se o secretoma de urediniósporos germinados de H. vastatrix por meio da construção de uma biblioteca de cDNA a partir de mRNA isolado de urediniósporos germinados in vitro por 16 horas. Após análises das sequências por ferramentas de bioinformática, foram selecionadas 146 ORFs que codificam proteínas secretadas. Durante a anotação dessas sequências constatou-se que 20% do secretoma de urediniósporos germinados são constituídos por enzimas hidrolíticas e que a maioria (67%) das proteínas secretadas identificadas possui função desconhecida. A partir dessas sequências foram selecionadas 35 ORFs completas que codificam proteínas com características comuns aos efetores de fungos filamentosos, denominados genes candidatos a efetores de H. vastatrix (HvECs H. vastatrix effector candidates). Desses, 22 HvECs tiveram suas sequências genômicas caracterizadas, confirmando as ORFs preditas por bioinformática. A secreção de oito HvECs selecionados foi comprovada em levedura, e sua expressão diferenciada, que possivelmente ocorre com as mudanças morfológicas do desenvolvimento do patógeno nos estágios inicias de infecção, foi comprovada por meio RT-qPCR. Posteriormente, caracterizou-se o secretoma de H. vastatrix expresso durante uma interação compatível com o cafeeiro, por meio da combinação de sequenciamento Sanger e pirossequenciamento 454. Esta abordagem integrada permitiu o sequenciamento massivo de um substancial número de etiquetas de sequências expressas (ESTs) em folhas de café infectadas com H. vastatrix, amostradas em quatro tempos diferentes durante a fase biotrófica da interação: 48 horas, 72 horas, 9 dias e 12 dias após a inoculação. Após análises de bioinformática foram selecionados 75 genes e as análises de RT-PCR confirmaram a origem fúngica de 62 genes HvECs. Desses, 22 HvECs são preferencialmente expressos durante a interação com o cafeeiro, apresentando padrões distintos de expressão durante a fase biotrófica da interação. Adicionalmente, desenvolveu-se um protocolo de expressão transiente de proteínas secretadas de H. vastatrix em folhas de cafeeiro, por meio do sistema pEDV e do Sistema de Secreção Tipo III de P. syrigae pv. garcae. A expressão transiente do gene HvEC-016 no citoplasma de cafeeiros resistentes à ferrugem, portadores do gene SH1, desencadeou uma resposta de defesa das plantas, indicando que pode ter ocorrido o reconhecimento da proteína efetora HvEC-016 mediada pela proteína R codificada pelo gene SH1. Esse sistema de expressão transiente e o catálogo de genes candidatos a efetores de H. vastatrix expressos tanto durante a germinação dos urediniósporos como na interação com o cafeeiro, disponibilizados por esse estudo, constituem uma importante plataforma para a identificação de outros genes de avirulência de Hemileia vastatrix.