Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-07T18:23:56Z No. of bitstreams: 1 Fabiana Aparecida Cavalcante Silva.pdf: 934712 bytes, checksum: d4f03c8904e031e8ea5d8cd19ffcfece (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T18:23:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiana Aparecida Cavalcante Silva.pdf: 934712 bytes, checksum: d4f03c8904e031e8ea5d8cd19ffcfece (MD5) Previous issue date: 2008-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Cotton is a crop of considerable importance worldwide, the production of which is affected by diverse biotic and abiotic factors. Stress caused by insect attacks and phytopathogens stand out among the biotic factors, the control of which is significantly hindered due the variability of these organisms and their consequent capacity for adaptation. Fungi are the phytopathogens that most cause damage to cotton plants, especially Colletotrichum gossypii South var. cephalosporioides A.S. Costa, a ramulosis-causing disease characterized by dwarfism and an over-budding of the branches, affecting the development of the buds and number of bolls. The main form of dissemination is through contaminated seeds and the most effect method of control is by means of chemical fungicides or resistant varieties which are obtained after exhaustive tests conducted in fieldwork and greenhouses. The use of biochemical and molecular tools that assist in the identification of resistant genotypes in improvement programs is of considerable importance, as they offer reliability and reduce selection costs in the development process of new varieties. In the present study, a biochemical/molecular study was carried out on cotton varieties submitted toinfection with the ramulosis fungus with the aim of identifying markers associated to the resistance process. In the first assay, biochemical descriptors were assessed in four infected cotton varieties. The plants were inoculated 20 days after cultivation, receiving a fungal concentration of 1 x 106 conidias/mL. Evaluations occurred at 3, 15 and 30 days following inoculation. Proline, peroxidase and catalase levels were quite expressive in the resistant BRS Antares cultivar, exhibiting a rapid response at 3 days after inoculation. Proline and catalase levels are indicated as useful tools for the identification of ramulosis-resistant varieties in cotton crop selection studies. The second assay sought to identify differentially expressed transcripts in cotton plants submitted to infection with the ramulosis fungus. Two varieties with opposing traits regarding resistance to this disease were used: BRS Antares and CNPA Precoce I, respectively resistant and susceptible. Ten RAPD oligonucleotides were used in the RT-PCR reactions at an annealing temperature of 35 ºC. Following an analysis of the band patterns in the control and inoculated plants, 12 down-regulated transcripts, 13 overregulated transcripts and ten activated transcripts were identified. A band ofapproximately 200 bp, obtained with the V10 oligonucleotide, was sequenced and exhibited 86% homology with the GmChl 3 gene, which codifies for thechlorophyllase III enzyme in soybean. This enzyme has considerable importance for vegetal cells submitted to oxidative damage, as it reduces this damage and modulates different defense pathways. The data obtained in the present study are applicable to studies on cotton plant responses to pathogen attacks and offers relevant information for crop improvement programs. / O algodão é uma cultura de grande importância mundial cuja produção é afetada por diversos fatores bióticos e abióticos. Dentre os bióticos destacam-se os estresses provocados pelo ataque de insetos e fitopatógenos, cujo controle é bastante difícil devido à variabilidade destes organismos e,conseqüente, a capacidade adaptativa. Entre os fitopatógenos, os fungos são os que causam mais danos ao algodoeiro,destacando-se o Colletotrichum gossypii South var. cephalosporioides A.S. Costa, causador da ramulose, doença caracterizada pelo nanismo e super-brotamento dos ramos, que afeta o desenvolvimento das maçãs e o número de capulhos. A principal forma de disseminação é via sementes contaminadas e o modo de controle mais efetivo é por meio de fungicidas químicos ou de cultivares resistentes que são obtidas por meio de exaustivos testes conduzidos em campo e casa de vegetação. A utilização de ferramentas bioquímicas e moleculares que auxiliem na identificação de genótipos resistentes nos programas de melhoramento são de grande relevância uma vez que, além da confiabilidade, reduz os custos de seleção nos processos de desenvolvimento de novas cultivares. No presente trabalho procedeu-se a um estudo bioquímico e molecular em cultivares de algodão submetido à infecção com o fungo da ramulose, visando identificar marcadores associados ao processo de resistência. No primeiro ensaio, avaliaram-se descritores bioquímicos em quatro cultivares de algodão infectado com o fungo causador da ramulose. As plantas foram inoculadas aos 20 dias após o cultivo, recebendo uma concentração fúngica de 1 x 106 conídios/mL. As avaliações ocorreram aos 3, 15 e 30 dias após a inoculação. Observou-se que os teores de prolina, peroxidase e catalase foram bastante expressivos na cultivar resistente BRS Antares apresentando resposta rápida logo aos 3 dias após a inoculação. Os teores de prolina e catalase foram indicados como ferramentas úteis para identificação de cultivares resistentes a ramulose nos trabalhos de seleção na cultura do algodão. No segundo ensaio buscou-se identificar transcritos diferencialmente expressos em plantas de algodão submetidas a infecção com o fungo da ramulose. Duas cultivares antagônicas em relação à resistência a esta doença foram utilizadas, BRS Antares e CNPA Precoce I, respectivamente, resistente e susceptível. Dez oligonucleotídeos RAPD foram utilizados nas reações de RT-PCR a uma temperatura de anelamento de 35 ºC. Após análise dos padrões de banda nas plantas controle e inoculada foram identificados doze transcritos sub-regulados, treze super-regulados e dez ativados. Uma banda de aproximadamente 200 pb obtida com o oligonucleotídeo V10 na cultivar resistente foi sequenciada e a apresentou homologia de 86 % com o gene GmChl 3 que codifica para enzima clorofilase III em soja. Esta enzima apresenta grande importância para as células vegetais submetidas a danos oxidativos uma vez que reduz estes estragos além de modular diferentes vias de defesa. Os dados obtidos no presente trabalho são de grande aplicabilidade em estudos de resposta do algodão ao ataque de patógenos além de oferecer informações relevantes para os programas de melhoramento da cultura.