Thesis (Ph.D.(Botany))--University of Pretoria, 2003. / Includes bibliographical references.

Anthracnose of lentil caused by the fungal pathogen Colletotrichum lentis is an economically important disease in Western Canada. The pathogen population is divided into two races (0 and 1) and two sexual incompatibility groups (IG-1 and IG-2). Resistance to anthracnose race 1 is found in cultivated Lens cultivars whereas for the more aggressive race 0, higher levels of resistance have been reported only from wild Lens species. Furthermore, C. lentis seems to only possess one (MAT1-2) of the two mating type idiomorphs commonly present in heterothallic ascomycete fungi with the typical bipolar mating system. The purpose of this study was to verify the phylogenetic relationship between race 0 and 1 isolates of C. lentis and to sequence and characterize the MAT1-2 of C. lentis. A morphological, multi-locus phylogenetic and host-range study was conducted with isolates of C. lentis, C. truncatum (from various host species and the epitype), C. destructivum, C. dematium, C. higginsianum, C. linicola and C. lindemuthianum. Sequence data from six conserved loci displayed 100% identity for C. lentis isolates of both races that formed a single cluster separate from other Colletotrichum species including C. destructivum, the epitype of C. truncatum and isolates from other hosts identified as C. truncatum. Conidia of C. lentis were slightly falcate with obtuse apices compared to cylindrical conidia with rounded ends of C. destructivum, and longer lunate to falcate conidia of the epitype C. truncatum. Host range tests undertaken on Lens culinaris, Pisum sativum, Cicer arietinum, Vicia faba, Glycine max, Phaseolus vulgaris, Phaseolus lunatus, Trifolium pratense, Medicago sativa, Medicago truncatula, Brassica chinensis and Arabidopsis thaliana under controlled environmental conditions revealed that the host ranges of C. linicola and C. higginsianum overlapped with that of lentil isolates. In contrast, the epitype specimen of C. truncatum was pathogenic on Pisum sativum, Phaseolus vulgaris, T. pratense and Medicago sativa, but not on L. culinaris. All Colletotrichum spp. infected Medicago truncatula and all but the lentil isolates caused disease on G. max. The mating type gene MAT1-2 of C. lentis contained two introns and three exons and an open reading frame of 726 bp coding for a putative protein of 241 amino acids including the high mobility group (HMG) domain characteristic of the MAT1-2 in fungi. The MAT1-2 nucleotide sequences of C. lentis isolates were identical irrespective of IG. An isolate from each of the two IGs, CT-21 (IG-2), CT-30 (IG-1) and a co-culture of CT-21 and CT-30 was used to study the expression levels of MAT1-2 at seven different in vitro time points (0h, 6h, 12h, 18h, 24h, 36, 48h after inoculation in glucose yeast media) and investigate for possible alternative splicing events. MAT1-2 expression for CT-21, CT-30 and the co-culture was observed at all seven time points indicating that it is constitutively expressed, and no differences in the transcript size were seen, ruling out the possibility of a splicing event.

Thesis (Ph.D) - University of Queensland, 2006. / Includes bibliography.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-19T13:17:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1033421 bytes, checksum: 22f7a588f119fa1fb8b920b505dbe5e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T13:17:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1033421 bytes, checksum: 22f7a588f119fa1fb8b920b505dbe5e4 (MD5) Previous issue date: 1999-08-09 / Foi realizada uma reavaliação do agente causal da antracnose do guaranazeiro e estudado o processo de infecção do fungo em clones resistente e suscetível. Avaliaram-se, quantitativamente, os eventos de pré-penetração em folhas novas e velhas dos clones. A identidade do agente causal da doença foi confirmada como Colletotrichum guaranicola, após a reavaliação morfológica de conídios e apressórios, e comparação dos dados obtidos com os de outras espécies deste gênero, descritas na literatura. Quanto aos eventos de pré- penetração, observou-se que há diferença quantitativa quanto à formação de apressório em folhas novas, velhas e entre os clones. Tanto a germinação quanto a formação de apressório é maior em folhas novas do clone suscetível. No clone resistente, não foram observadas diferenças quanto à germinação entre folha nova e velha. A formação e apressório são maior em folhas novas neste clone. O processo de infecção tem inicio após o fungo germinar na superfície do hospedeiro e formar um apressório que emite uma hifa de infecção. Esta hifa de infecção penetra diretamente a cutícula e a parede celular das células epidérmicas. Dentro da célula, a hifa de infecção dá origem a uma vesícula, que em seguida forma a hifa primária na célula inicialmente infectada. A hifa primária se ramifica, originando a hifa secundária, que coloniza intra e intercelularmente a epiderme e o parênquima , causando a desorganização dos tecidos e necrose. Observou-se uma diferença temporal na colonização dos tecidos dos clones. No clone suscetível, com 48 horas após a inoculação, as células da epiderme e do parênquima estavam colonizadas por hifas intra e intercelulares. No quinto dia após a inoculação, observou-se o surgimento dos sintomas. No clone resistente, a colonização só foi observada no quarto dia após a inoculação. Somente no sétimo dia após a inoculação, foram observados os primeiros sintomas típicos da doença. / A morphological study of conidia and appressoria of the anthracnosis fungus of guarana (Paullinia cupana var. sorbilis) has confirmed the pathogen identity as Colletotrichum guaranicola. The pre-penetration events of conidia germination and appressoria production differed quantitatively on new and old leaves, on susceptible and resistant clones, since they were more frequent in the former than in the latter ones. But no difference was found in the frequency of conidia germination on new and old leaves of resistant clones. Temporal quantitative differences were observed in the appressorium formation on susceptible and resistant leaf surfaces. Thus, more appressoria were found on susceptible than on resistant leaves 24 hours after inoculation. Processes and fungal structures were the same on suscptible and resistant guarana leaves: direct penetration by means of melanized appressoria, with infection hyphae and vesicles present in the epidermal cells; development of primary and secondary hyphae; inter and intra cellular colonization of the parenchyma. However, eventes, such as parenchyma colonization and onset of leaf symptoms, took 48- hour longer to unfold in resistant leaves than un susceptible leaves. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-19T16:25:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 287162 bytes, checksum: 84eb05c75c9714e0072b6f224f584b58 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T16:25:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 287162 bytes, checksum: 84eb05c75c9714e0072b6f224f584b58 (MD5) Previous issue date: 2000-12-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O índice de doença para as quatro cultivares e 21 linhagens avaliadas variou de 20,0 a 57,1 e a AACPD de 567 a 1627. Ficaram evidenciados dois grupos distintos, um formado por duas cultivares e nove linhagens suscetíveis e o outro por duas cultivares e 12 linhagens resistentes. De modo geral, o ID apresentou crescimento linear para as 25 cultivares e, ou linhagens avaliadas. A linhagem CNPA 94-101 empregada como padrão de suscetibilidade apresentou valores médios de INC=83,4, ID=57,1 e AACPD=1.627,7 sendo, portanto a mais suscetível. Por outro lado, a linhagem CNPA 96-08 apresentou INC=37,8, ID=20,0 e AACPD=567,7 sendo a mais suscetível. Dentre as cultivares comerciais a IAC 22 foi a mais suscetível, com ID=47,3 e a CNPA Precoce2, utilizada como padrão de resistência foi a mais resistente, com ID=28,9. Foi observado que os dez isolados utilizados apresentaram grande virulência, que variou em função do genótipo no qual foram inoculados. O isolado MTRM 14, oriundo do Estado do Mato Grosso, foi o menos virulento e o isolado RAV 20, de Minas Gerais, o mais virulento, com ID= 6,36 e ID=46,47, respectivamente. A Linhagem HR 102 e a cultivar ANTARES foram as mais resistentes com ID=18,32 e 19,14, respectivamente. Portanto, ocorreu variabilidade entre os dez isolados estudados quanto à virulência e variação na resistência das cultivares e linhagens de algodão aos isolados. Efetuou-se análise de agrupamento e observou-se a separação de dois grupos distintos de isolados, um mais virulento e outro menos virulento. / The index of the disease (ID) in four cotton cultivars and twenty one line varied from 20 to 57,1; and the AADPC from 567 to 1627. Two distinct group of plants was formed; one group (susceptible) had two cultivars and nine lines, and another (resistant groups) had two cultivars and 12 lines. The ID was linear for all the 25 cultivars and cotton lines evaluated. The line CNPA 94-101, used as a susceptible pattern, had ID=57,1, AADPC=1.627,7 and 83,4 of incidence. But in the trial the most susceptible line was CNPA 96-08 with ID=20,0, AADPC=567,7 and incidence equal to 37,8. Among the comercial cultivars the IAC-22 was the most susceptible, with ID=47,3 whereas CNPA Precoce 2 used as a pattern of resistance was the most resistant line (ID=28,9). The ten isolates of the pathogen used were highly virulent, and varied according to the cotton genotype. The isolate MTRM 14 from Mato Grosso State was the least virulent, and the isolate RAV 20 from Minas Gerais State the most virulent with ID=6,36 and 46,47, respectively. The line HR 102 and the cultivar ANTARES were the most resistant with ID=18,32 and 19,14, respectively. In conclusion it was observed great variability on the population of C. gossypii var. cephalosporioides and great variation on the plant genotype. Two distinct groups of isolate of the pathogen was found, one virulent and another less virulent. / Dissertação importada do Alexandria

O sistema de produção convencional adotado para macieira depende de recursos não-renováveis, como fertilizantes, além de uma quantidade excessiva de inseticidas. Felizmente esse sistema convencional está sendo substituído, por um número crescente de produtores de maçã na região serrana catarinense, por um sistema de produção orgânico. Bactérias promotoras de crescimento de plantas (PGPB-Plant Growth-Promoting Bacteria) são bactérias encontradas no solo e na rizosfera de plantas hospedeiras. Estas bactérias também desempenham um papel importante no controle biológico, uma vez que podem induzir resistência sistêmica contra vários agentes patogênicos. Esse estudo teve dois objetivos principais: 1) avaliar a diversidade de bactérias cultiváveis isoladas da rizosfera e raízes de macieiras cultivadas sob diferentes sistemas de plantio na região sul do estado de Santa Catarina; e 2) realizar a prospecção de clones metagenômicos capazes de induzir resistência sistêmica em macieiras contra o fungo Colletotrichum gloeosporioides, agente causal da doença da mancha foliar. Para o primeiro objetivo, amostras de solo rizosférico e raízes de macieiras foram coletadas de pomar orgânico e convencional, juntamente com amostras de uma área nunca utilizada para agricultura (campo nativo). As bactérias foram identificadas em nível de gênero por PCR-RFLP e sequenciamento parcial do gene do 16S rRNA e foram avaliadas em relação a diversas características de promoção de crescimento vegetal. Entre as 300 linhagens isoladas, 214 foram capazes de produzir sideróforos, 36 foram capazes de solubilizar fosfatos e 21 produziram uma grande quantidade de compostos indólicos. Sessenta e nove isolados também apresentaram alguma atividade antagonista contra o fungo fitopatogênico Colletotrichum gloeosporioides. Entre os gêneros bacterianos mais abundantes destacaram-se linhagens pertencentes a Rahnella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp., Rhizobium sp., Pantoea sp. e Raoultella sp. Um experimento in vivo foi conduzido com cinco isolados e o fungo C. gloeosporioides tendo sido observado que o isolado 89, identificado como Burkholderia sp., foi capaz de reduzir os efeitos patogênicos nas plantas inoculadas. Os resultados obtidos permitiram inferir como a atividade humana está afetando as comunidades bacterianas do solo associadas aos sistemas de cultivo de macieiras, bem como obter isolados capazes de inibir o crescimento de um patógeno importante para esta cultura. Em relação ao segundo objetivo, amostras de solo rizosférico de macieiras cultivadas em pomares orgânicos e convencionais no município de São Joaquim/SC foram coletadas e o DNA metagenômico foi extraído. Para a confecção das bibliotecas metagenômicas foi utilizado o kit CopyControlTM HTP Fosmid Library Production (EPICENTRE). Até o momento, 160 clones foram testados quanto à atividade antagônica contra o fungo C. gloeosporioides em ensaios in vitro. Entretanto, nenhum destes 160 clones foi capaz de inibir o crescimento do micélio fúngico. Com o advento da metagenômica, micro-organismos não cultiváveis do solo poderão ter seu DNA e/ou parte dele desvendado, e, assim, obter uma gama imensurável de biomoléculas para serem utilizadas com fins biotecnológicos na cultura da maçã. Dessa forma, as informações adquiridas com a metagenômica, associada com as informações já existentes de PGPBs, poderão trazer mais resultados positivos de associações bacterianas que visam à promoção do crescimento vegetal, bem como o efeito bacteriano antagonista no controle de agentes fitopatogênicos. / The conventional production system adopted for apple crop depends on non-renewable resources, such as fertilizers, in addition to the excessive amount of insecticides. Fortunately, this system is being replaced by an organic system. Plant growth promoting bacteria (PGPB) are bacteria found in soil and roots of host plants. These bacteria also play an important role in biological control, as they can induce systemic resistance against various pathogens. This study had two aims: 1) to evaluate the diversity of cultivable PGPB isolated from rhizospheric soil and roots of apple trees cultivated under different crop systems in the south of Santa Catarina state; and 2) the bioprospection of metagenomic clones able to induce apple systemic resistance against Colletotrichum gloeosporioides, the causal agent of leaf spot disease. For the first objective, samples of roots and rhizospheric soil of apple trees cultivated in organic and conventional orchards were collected, together with soil samples from an area never used for agriculture. Bacteria were identified at the genus level by PCR-RFLP 16S rRNA gene analysis and partial sequencing methodologies and were evaluated for several plant growth abilities. Among the 300 strains isolated, 214 were able to produce siderophores, 34 were able to solubilize phosphates and 21 isolates produced a large amount of indolic compounds. Seventy-nine isolates presented some antagonist activity against C. gloeosporioides. Among the most abundant genera identified were, respectively, Rahnella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp., Rhizobium sp., Pantoea sp., and Raoultella sp. An in vivo experiment was conducted with five isolates and C. gloesporoides fungus, it was observed that the isolate 89, identified as Burkholderia sp., was able to reduce the phytopathogenic damage in the inoculated plants. Our results allowed us to infer how anthropogenic activity is affecting the bacterial communities in soil associated with apple tree crop systems, and to obtain an isolate that was able to delay the emergence of an important disease for this culture. In relation to the second objective, samples of rhizospheric soil from apple trees cropped in organic and conventional orchards in São Joaquim locality (SC) were collected and metagenomic DNA was extracted. To construct metagenomic libraries, the CopyControlTM HTP Fosmid Library Production (EPICENTRE) kit was used. Up to know 160 clones were tested in relation their antagonistic ability against C. gloeosporioides fungus in in vitro assays. However, none of them was able to inhibit the fungal growth. With the advent of metagenomics, non-cultivable micro-organisms in the soil may have their DNA and / or part unraveled, and thus obtain an immeasurable range of biomolecules for use in biotechnological purposes in apple orchards. Thus, the information acquired with metagenomics, associated with existing information PGPBs may bring more positive results of bacterial associations seeking to promote plant growth and bacterial antagonist effect in controlling pathogenic agents.

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O sistema de produção convencional adotado para macieira depende de recursos não-renováveis, como fertilizantes, além de uma quantidade excessiva de inseticidas. Felizmente esse sistema convencional está sendo substituído, por um número crescente de produtores de maçã na região serrana catarinense, por um sistema de produção orgânico. Bactérias promotoras de crescimento de plantas (PGPB-Plant Growth-Promoting Bacteria) são bactérias encontradas no solo e na rizosfera de plantas hospedeiras. Estas bactérias também desempenham um papel importante no controle biológico, uma vez que podem induzir resistência sistêmica contra vários agentes patogênicos. Esse estudo teve dois objetivos principais: 1) avaliar a diversidade de bactérias cultiváveis isoladas da rizosfera e raízes de macieiras cultivadas sob diferentes sistemas de plantio na região sul do estado de Santa Catarina; e 2) realizar a prospecção de clones metagenômicos capazes de induzir resistência sistêmica em macieiras contra o fungo Colletotrichum gloeosporioides, agente causal da doença da mancha foliar. Para o primeiro objetivo, amostras de solo rizosférico e raízes de macieiras foram coletadas de pomar orgânico e convencional, juntamente com amostras de uma área nunca utilizada para agricultura (campo nativo). As bactérias foram identificadas em nível de gênero por PCR-RFLP e sequenciamento parcial do gene do 16S rRNA e foram avaliadas em relação a diversas características de promoção de crescimento vegetal. Entre as 300 linhagens isoladas, 214 foram capazes de produzir sideróforos, 36 foram capazes de solubilizar fosfatos e 21 produziram uma grande quantidade de compostos indólicos. Sessenta e nove isolados também apresentaram alguma atividade antagonista contra o fungo fitopatogênico Colletotrichum gloeosporioides. Entre os gêneros bacterianos mais abundantes destacaram-se linhagens pertencentes a Rahnella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp., Rhizobium sp., Pantoea sp. e Raoultella sp. Um experimento in vivo foi conduzido com cinco isolados e o fungo C. gloeosporioides tendo sido observado que o isolado 89, identificado como Burkholderia sp., foi capaz de reduzir os efeitos patogênicos nas plantas inoculadas. Os resultados obtidos permitiram inferir como a atividade humana está afetando as comunidades bacterianas do solo associadas aos sistemas de cultivo de macieiras, bem como obter isolados capazes de inibir o crescimento de um patógeno importante para esta cultura. Em relação ao segundo objetivo, amostras de solo rizosférico de macieiras cultivadas em pomares orgânicos e convencionais no município de São Joaquim/SC foram coletadas e o DNA metagenômico foi extraído. Para a confecção das bibliotecas metagenômicas foi utilizado o kit CopyControlTM HTP Fosmid Library Production (EPICENTRE). Até o momento, 160 clones foram testados quanto à atividade antagônica contra o fungo C. gloeosporioides em ensaios in vitro. Entretanto, nenhum destes 160 clones foi capaz de inibir o crescimento do micélio fúngico. Com o advento da metagenômica, micro-organismos não cultiváveis do solo poderão ter seu DNA e/ou parte dele desvendado, e, assim, obter uma gama imensurável de biomoléculas para serem utilizadas com fins biotecnológicos na cultura da maçã. Dessa forma, as informações adquiridas com a metagenômica, associada com as informações já existentes de PGPBs, poderão trazer mais resultados positivos de associações bacterianas que visam à promoção do crescimento vegetal, bem como o efeito bacteriano antagonista no controle de agentes fitopatogênicos. / The conventional production system adopted for apple crop depends on non-renewable resources, such as fertilizers, in addition to the excessive amount of insecticides. Fortunately, this system is being replaced by an organic system. Plant growth promoting bacteria (PGPB) are bacteria found in soil and roots of host plants. These bacteria also play an important role in biological control, as they can induce systemic resistance against various pathogens. This study had two aims: 1) to evaluate the diversity of cultivable PGPB isolated from rhizospheric soil and roots of apple trees cultivated under different crop systems in the south of Santa Catarina state; and 2) the bioprospection of metagenomic clones able to induce apple systemic resistance against Colletotrichum gloeosporioides, the causal agent of leaf spot disease. For the first objective, samples of roots and rhizospheric soil of apple trees cultivated in organic and conventional orchards were collected, together with soil samples from an area never used for agriculture. Bacteria were identified at the genus level by PCR-RFLP 16S rRNA gene analysis and partial sequencing methodologies and were evaluated for several plant growth abilities. Among the 300 strains isolated, 214 were able to produce siderophores, 34 were able to solubilize phosphates and 21 isolates produced a large amount of indolic compounds. Seventy-nine isolates presented some antagonist activity against C. gloeosporioides. Among the most abundant genera identified were, respectively, Rahnella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp., Rhizobium sp., Pantoea sp., and Raoultella sp. An in vivo experiment was conducted with five isolates and C. gloesporoides fungus, it was observed that the isolate 89, identified as Burkholderia sp., was able to reduce the phytopathogenic damage in the inoculated plants. Our results allowed us to infer how anthropogenic activity is affecting the bacterial communities in soil associated with apple tree crop systems, and to obtain an isolate that was able to delay the emergence of an important disease for this culture. In relation to the second objective, samples of rhizospheric soil from apple trees cropped in organic and conventional orchards in São Joaquim locality (SC) were collected and metagenomic DNA was extracted. To construct metagenomic libraries, the CopyControlTM HTP Fosmid Library Production (EPICENTRE) kit was used. Up to know 160 clones were tested in relation their antagonistic ability against C. gloeosporioides fungus in in vitro assays. However, none of them was able to inhibit the fungal growth. With the advent of metagenomics, non-cultivable micro-organisms in the soil may have their DNA and / or part unraveled, and thus obtain an immeasurable range of biomolecules for use in biotechnological purposes in apple orchards. Thus, the information acquired with metagenomics, associated with existing information PGPBs may bring more positive results of bacterial associations seeking to promote plant growth and bacterial antagonist effect in controlling pathogenic agents.

O sistema de produção convencional adotado para macieira depende de recursos não-renováveis, como fertilizantes, além de uma quantidade excessiva de inseticidas. Felizmente esse sistema convencional está sendo substituído, por um número crescente de produtores de maçã na região serrana catarinense, por um sistema de produção orgânico. Bactérias promotoras de crescimento de plantas (PGPB-Plant Growth-Promoting Bacteria) são bactérias encontradas no solo e na rizosfera de plantas hospedeiras. Estas bactérias também desempenham um papel importante no controle biológico, uma vez que podem induzir resistência sistêmica contra vários agentes patogênicos. Esse estudo teve dois objetivos principais: 1) avaliar a diversidade de bactérias cultiváveis isoladas da rizosfera e raízes de macieiras cultivadas sob diferentes sistemas de plantio na região sul do estado de Santa Catarina; e 2) realizar a prospecção de clones metagenômicos capazes de induzir resistência sistêmica em macieiras contra o fungo Colletotrichum gloeosporioides, agente causal da doença da mancha foliar. Para o primeiro objetivo, amostras de solo rizosférico e raízes de macieiras foram coletadas de pomar orgânico e convencional, juntamente com amostras de uma área nunca utilizada para agricultura (campo nativo). As bactérias foram identificadas em nível de gênero por PCR-RFLP e sequenciamento parcial do gene do 16S rRNA e foram avaliadas em relação a diversas características de promoção de crescimento vegetal. Entre as 300 linhagens isoladas, 214 foram capazes de produzir sideróforos, 36 foram capazes de solubilizar fosfatos e 21 produziram uma grande quantidade de compostos indólicos. Sessenta e nove isolados também apresentaram alguma atividade antagonista contra o fungo fitopatogênico Colletotrichum gloeosporioides. Entre os gêneros bacterianos mais abundantes destacaram-se linhagens pertencentes a Rahnella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp., Rhizobium sp., Pantoea sp. e Raoultella sp. Um experimento in vivo foi conduzido com cinco isolados e o fungo C. gloeosporioides tendo sido observado que o isolado 89, identificado como Burkholderia sp., foi capaz de reduzir os efeitos patogênicos nas plantas inoculadas. Os resultados obtidos permitiram inferir como a atividade humana está afetando as comunidades bacterianas do solo associadas aos sistemas de cultivo de macieiras, bem como obter isolados capazes de inibir o crescimento de um patógeno importante para esta cultura. Em relação ao segundo objetivo, amostras de solo rizosférico de macieiras cultivadas em pomares orgânicos e convencionais no município de São Joaquim/SC foram coletadas e o DNA metagenômico foi extraído. Para a confecção das bibliotecas metagenômicas foi utilizado o kit CopyControlTM HTP Fosmid Library Production (EPICENTRE). Até o momento, 160 clones foram testados quanto à atividade antagônica contra o fungo C. gloeosporioides em ensaios in vitro. Entretanto, nenhum destes 160 clones foi capaz de inibir o crescimento do micélio fúngico. Com o advento da metagenômica, micro-organismos não cultiváveis do solo poderão ter seu DNA e/ou parte dele desvendado, e, assim, obter uma gama imensurável de biomoléculas para serem utilizadas com fins biotecnológicos na cultura da maçã. Dessa forma, as informações adquiridas com a metagenômica, associada com as informações já existentes de PGPBs, poderão trazer mais resultados positivos de associações bacterianas que visam à promoção do crescimento vegetal, bem como o efeito bacteriano antagonista no controle de agentes fitopatogênicos. / The conventional production system adopted for apple crop depends on non-renewable resources, such as fertilizers, in addition to the excessive amount of insecticides. Fortunately, this system is being replaced by an organic system. Plant growth promoting bacteria (PGPB) are bacteria found in soil and roots of host plants. These bacteria also play an important role in biological control, as they can induce systemic resistance against various pathogens. This study had two aims: 1) to evaluate the diversity of cultivable PGPB isolated from rhizospheric soil and roots of apple trees cultivated under different crop systems in the south of Santa Catarina state; and 2) the bioprospection of metagenomic clones able to induce apple systemic resistance against Colletotrichum gloeosporioides, the causal agent of leaf spot disease. For the first objective, samples of roots and rhizospheric soil of apple trees cultivated in organic and conventional orchards were collected, together with soil samples from an area never used for agriculture. Bacteria were identified at the genus level by PCR-RFLP 16S rRNA gene analysis and partial sequencing methodologies and were evaluated for several plant growth abilities. Among the 300 strains isolated, 214 were able to produce siderophores, 34 were able to solubilize phosphates and 21 isolates produced a large amount of indolic compounds. Seventy-nine isolates presented some antagonist activity against C. gloeosporioides. Among the most abundant genera identified were, respectively, Rahnella sp., Enterobacter sp., Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp., Rhizobium sp., Pantoea sp., and Raoultella sp. An in vivo experiment was conducted with five isolates and C. gloesporoides fungus, it was observed that the isolate 89, identified as Burkholderia sp., was able to reduce the phytopathogenic damage in the inoculated plants. Our results allowed us to infer how anthropogenic activity is affecting the bacterial communities in soil associated with apple tree crop systems, and to obtain an isolate that was able to delay the emergence of an important disease for this culture. In relation to the second objective, samples of rhizospheric soil from apple trees cropped in organic and conventional orchards in São Joaquim locality (SC) were collected and metagenomic DNA was extracted. To construct metagenomic libraries, the CopyControlTM HTP Fosmid Library Production (EPICENTRE) kit was used. Up to know 160 clones were tested in relation their antagonistic ability against C. gloeosporioides fungus in in vitro assays. However, none of them was able to inhibit the fungal growth. With the advent of metagenomics, non-cultivable micro-organisms in the soil may have their DNA and / or part unraveled, and thus obtain an immeasurable range of biomolecules for use in biotechnological purposes in apple orchards. Thus, the information acquired with metagenomics, associated with existing information PGPBs may bring more positive results of bacterial associations seeking to promote plant growth and bacterial antagonist effect in controlling pathogenic agents.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:02:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O primeiro evento para a penetração em algumas espécies de Colletotrichum, inicia com a adesão do conídio e germinação na superfície da planta hospedeira, produzindo tubo germinativo e então formando o apressório, que penetra diretamente na cutícula. Estudos anteriores têm identificado em Colletotrichum gloeosporioides, genes denominados cap, que são unicamente expressos durante a formação do apressório depois de 4 horas de exposição do conídio à presença da cera da cutícula do abacate (Persea gratissima). O objetivo deste trabalho foi amplificar o gene da patogenicidade cap20 e analisar a variação deste gene intraespecificamente em isolados de C. gloeosporioides provenientes de diferentes hospedeiros. A variabilidade genética foi acessada usando marcadores de RFLPITS e intron (primer EI1) e pelo método de agrupamento UPGMA. Primers para o gene cap20 foram construídos a partir de seqüências selecionadas do GenBank (National Center of Biotechnology Information, http://www.ncbi.nlm.nih.gov) utilizando o programa Primer 3. A análise dos dendrogramas revelou que o marcador RFLP-ITS foi capaz de separar as espécies C. gloeosporioides, C. acutatum e C. sublineolum. Em outra mão, esses resultados também mostraram que o primer EI1 de Intron Splice Site evidenciou maior variabilidade genética que o RFLP-ITS, porém não separou as espécies. Os primers construídos nomeados P1 e P2 para o gene cap20 foram eficientes para amplificar C. gloeosporioides (exceto para cinco isolados de manga e um isolado de pimentão), C. boninense, C. dematium, C. capsici e C.gossypii var. cephalosporioides, mas não houve amplificação para C. graminicola, C. acutatum, C. sublineolum e C. coccodes, indicando que este gene pode apresentar diferenças na estrutura entre os isolados de C. gloeosporioides relacionada ao hospedeiro e que este gene também está presente nas outras espécies citadas de Colletotrichum. A digestão com a enzima MspI para os isolados de C. gloeosporioides que apresentaram amplificação não evidenciou diferenças na estrutura do gene cap20