Devido ao aumento da preocupação com o impacto dos agrotóxicos no meio ambiente e na saúde humana, busca-se uma agricultura sustentável. É no âmbito dessa questão que a resistência induzida torna-se uma ferramenta fundamental no manejo integrado de doenças e indispensável para uma nova agricultura, mais racional e sustentável. Dentre os diversos agentes bióticos e abióticos, utilizados em trabalhos de indução de resistência de plantas a patógenos, os cogumelos Lentinula edodes e Agaricus blazei vem sendo pesquisados. Desse modo, este trabalho teve como objetivos avaliar o efeito de diferentes isolados de L. edodes e A. blazei e do acibenzolar-S-metil (aSm) in vitro contra as bactérias e o controle de doenças de importância econômica para as culturas do tomate e da berinjela, em casa-de-vegetação. Depois de obtida a proteção, estudar os possíveis mecanismos bioquímicos ativados nas plantas através do uso dos extratos dos cogumelos e buscar a purificação parcial destes extratos, a fim de identificar o(s) princípio(s) ativo(s). No patossistema berinjela/Ralstonia, os extratos aquosos dos cogumelos não exerceram nenhum efeito direto sobre o patógeno, sendo que os isolados Abl-11 e Abl-28 de de A. blazei reduziram significativamente a ocorrência de folhas murchas das plantas em casa-devegetação, em relação aos demais tratamentos. Ocorreu um aumento na atividade da peroxidase, fenilalanina amônia-liase e polifenoloxidase nas folhas tratadas. O preciptado 60-80% obtido pela precipitação com sulfato de amônia e a fração 4 da cromatografia de troca aniônica (CTA) de Abl-28 reduziram a ocorrência de folhas murchas, sendo que a separação eletroforética revelou a presença de uma banda no gel com aproximadamente 29 kDa nesta fração. Em tomate, os extratos aquosos dos isolados dos cogumelos e o acibenzolar-S-metil não exerceram nenhum efeito inibitório in vitro no crescimento de Ralstonia solanacearum e Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. Porém, os isolados Abl-26 de A. blazei, Le-96/17 de L. edodes e aSm foram os que conferiram maior proteção das plantas de tomates contra os patógenos, diminuindo a ocorrência de folhas murchas, proporcionando um aumento na atividade da peroxidase no patossistema tomate/Ralstonia e um aumento na atividade de peroxidase, quitinase, fenilalanina amônia-liase e polifenoloxidase no patossistema tomate/Clavibacter. O preciptado 40-80% de Le-96/17 foi submetido à CTA, obtendo-se seis frações protéicas. As frações 3 e 4, junto com aSm e o extrato aquoso de Le-96/17 reduziram a ocorrência de folhas murchas. A separação eletroforética destas frações da CTA, do preciptado 40-80% e do extrato aquoso de Le-96/17 revelaram a presença de mais de uma banda no gel na fração 3 e 4 da CTA, no preciptado 40-80% e no extrato aquoso bruto de Le-96/17. Com base nos resultados, os cogumelos A. blazei e L. edodes apresentam compostos que induziram resistência em plantas berinjela e tomate, podendo auxiliar no controle de doenças. / Because the increase of the impact of chemical products in the environment and in human health, a search by sustainable agriculture is needed. It is in the scope of this problem that the induced resistance becomes a tool in the integrated management of pests and diseases and indispensable for a new agriculture, more rational and sustainable. Among the biotic and abiotic agents used to induce resistance, the mushrooms Lentinula edodes and Agaricus blazei have being studied. Thus, the objectives of the present work were evaluate the effects of different isolates of L. edodes and A. blazei and of the acibenzolar-S-methyl (aSm) on in vitro bacterial growth and the control of the diseases in tomato and eggplant under greenhouse conditions. The studies also tried to elucidate the mode of action of the extracts from the fruiting bodies and partially purify them. In eggplant plants, the aqueos extracts from the different mushroom isolates did not have any direct effect on the pathogen. The isolates Abl-11 and Abl-28 of A. blazei reduced the wilt in eggplant leaves, under greenhouse conditions, and increased peroxidase, phenylalanine ammonia-lyase and polyphenoloxidase activities in treated leaves. The fraction of aqueous extract of A. blazei (Abl-28) obtained with ammonium sulfhate and fraction 4 from anion exchange chromatography reduced bacterial wilt and a protein fraction exhibiting molecular mass around 29 kDa was obtained. In tomato plants, the aqueos extracts from the different mushrooms and the acibenzolar-S-methyl did not inhibit in vitro growth of Ralstonia solanacearum and Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. However, the isolates Abl-26 of A. blazei, Le-96/17 of L. edodes and aSm protected tomato plants against the bacterial pathogens, reducing the wilt and causing an increase in peroxidase activity in the tomato/Ralstonia interaction and an increase in peroxidase, chitinase, phenylalanine ammonialyase and polyphenoloxidase activities in the tomato/Clavibacter interaction. The ammonium sulphate fraction of Le-96/17 was submitted to anion exchange chromatography, and the proteins from fractions 3 and 4, aSm and the aqueous extract of Le-96/17 reduced the occurrence of wilt in the leaves. A protein fraction exhibiting proteins with molecular mass around 29, 37 and 45 kDA was obtained in fractions 3 and 4. Thus, the results showed that the mushrooms A. blazei and L. edodes edodes have substances that induce resistance in eggplant and tomato plants.

Devido ao aumento da preocupação com o impacto dos agrotóxicos no meio ambiente e na saúde humana, busca-se uma agricultura sustentável. É no âmbito dessa questão que a resistência induzida torna-se uma ferramenta fundamental no manejo integrado de doenças e indispensável para uma nova agricultura, mais racional e sustentável. Dentre os diversos agentes bióticos e abióticos, utilizados em trabalhos de indução de resistência de plantas a patógenos, os cogumelos Lentinula edodes e Agaricus blazei vem sendo pesquisados. Desse modo, este trabalho teve como objetivos avaliar o efeito de diferentes isolados de L. edodes e A. blazei e do acibenzolar-S-metil (aSm) in vitro contra as bactérias e o controle de doenças de importância econômica para as culturas do tomate e da berinjela, em casa-de-vegetação. Depois de obtida a proteção, estudar os possíveis mecanismos bioquímicos ativados nas plantas através do uso dos extratos dos cogumelos e buscar a purificação parcial destes extratos, a fim de identificar o(s) princípio(s) ativo(s). No patossistema berinjela/Ralstonia, os extratos aquosos dos cogumelos não exerceram nenhum efeito direto sobre o patógeno, sendo que os isolados Abl-11 e Abl-28 de de A. blazei reduziram significativamente a ocorrência de folhas murchas das plantas em casa-devegetação, em relação aos demais tratamentos. Ocorreu um aumento na atividade da peroxidase, fenilalanina amônia-liase e polifenoloxidase nas folhas tratadas. O preciptado 60-80% obtido pela precipitação com sulfato de amônia e a fração 4 da cromatografia de troca aniônica (CTA) de Abl-28 reduziram a ocorrência de folhas murchas, sendo que a separação eletroforética revelou a presença de uma banda no gel com aproximadamente 29 kDa nesta fração. Em tomate, os extratos aquosos dos isolados dos cogumelos e o acibenzolar-S-metil não exerceram nenhum efeito inibitório in vitro no crescimento de Ralstonia solanacearum e Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. Porém, os isolados Abl-26 de A. blazei, Le-96/17 de L. edodes e aSm foram os que conferiram maior proteção das plantas de tomates contra os patógenos, diminuindo a ocorrência de folhas murchas, proporcionando um aumento na atividade da peroxidase no patossistema tomate/Ralstonia e um aumento na atividade de peroxidase, quitinase, fenilalanina amônia-liase e polifenoloxidase no patossistema tomate/Clavibacter. O preciptado 40-80% de Le-96/17 foi submetido à CTA, obtendo-se seis frações protéicas. As frações 3 e 4, junto com aSm e o extrato aquoso de Le-96/17 reduziram a ocorrência de folhas murchas. A separação eletroforética destas frações da CTA, do preciptado 40-80% e do extrato aquoso de Le-96/17 revelaram a presença de mais de uma banda no gel na fração 3 e 4 da CTA, no preciptado 40-80% e no extrato aquoso bruto de Le-96/17. Com base nos resultados, os cogumelos A. blazei e L. edodes apresentam compostos que induziram resistência em plantas berinjela e tomate, podendo auxiliar no controle de doenças. / Because the increase of the impact of chemical products in the environment and in human health, a search by sustainable agriculture is needed. It is in the scope of this problem that the induced resistance becomes a tool in the integrated management of pests and diseases and indispensable for a new agriculture, more rational and sustainable. Among the biotic and abiotic agents used to induce resistance, the mushrooms Lentinula edodes and Agaricus blazei have being studied. Thus, the objectives of the present work were evaluate the effects of different isolates of L. edodes and A. blazei and of the acibenzolar-S-methyl (aSm) on in vitro bacterial growth and the control of the diseases in tomato and eggplant under greenhouse conditions. The studies also tried to elucidate the mode of action of the extracts from the fruiting bodies and partially purify them. In eggplant plants, the aqueos extracts from the different mushroom isolates did not have any direct effect on the pathogen. The isolates Abl-11 and Abl-28 of A. blazei reduced the wilt in eggplant leaves, under greenhouse conditions, and increased peroxidase, phenylalanine ammonia-lyase and polyphenoloxidase activities in treated leaves. The fraction of aqueous extract of A. blazei (Abl-28) obtained with ammonium sulfhate and fraction 4 from anion exchange chromatography reduced bacterial wilt and a protein fraction exhibiting molecular mass around 29 kDa was obtained. In tomato plants, the aqueos extracts from the different mushrooms and the acibenzolar-S-methyl did not inhibit in vitro growth of Ralstonia solanacearum and Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. However, the isolates Abl-26 of A. blazei, Le-96/17 of L. edodes and aSm protected tomato plants against the bacterial pathogens, reducing the wilt and causing an increase in peroxidase activity in the tomato/Ralstonia interaction and an increase in peroxidase, chitinase, phenylalanine ammonialyase and polyphenoloxidase activities in the tomato/Clavibacter interaction. The ammonium sulphate fraction of Le-96/17 was submitted to anion exchange chromatography, and the proteins from fractions 3 and 4, aSm and the aqueous extract of Le-96/17 reduced the occurrence of wilt in the leaves. A protein fraction exhibiting proteins with molecular mass around 29, 37 and 45 kDA was obtained in fractions 3 and 4. Thus, the results showed that the mushrooms A. blazei and L. edodes edodes have substances that induce resistance in eggplant and tomato plants.

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La pyriculariose, maladie causée par le champignon phytopathogène Magnaporthe oryzae, affecte gravement le riz qui constitue l'aliment de base de plus de la moitié de la population mondiale. La connaissance des mécanismes de résistance est nécessaire pour guider la sélection variétale. Au cours de ce travail, une synthèse de la littérature a permis de recenser plus de 60 gènes régulateurs du riz impliqués dans la résistance du riz à différents agents pathogènes. Nous avons complété ces données en étudiant le rôle in planta de huit de ces régulateurs. Un rôle central du facteur de transcription OsWRKY28 a pu être établi et le rôle du récepteur CEBiP a été démontré. Ce travail a aussi exploré l'éventuelle implication d'une nouvelle famille de récepteurs, les Wall-Associated Kinases (WAK) dans la résistance chez le riz. Ce travail montre l'implication des WAK dans la résistance à M. oryzae. Alors que la transcription de la plupart de ces gènes est induite au cours de l'infection, celle du gène WAK112d est réprimée. La régulation transcriptionnelle précoce observée pour certains gènes WAK est déclenchée par la chitine et sous contrôle partiel du récepteur CEBiP et d'OsWRKY28. L'étude de mutants d'insertion et de lignées de surexpression a permis de montrer le rôle positif de trois gènes WAK et le rôle négatif du gène WAK112d dans la résistance. Des approches biochimiques seront nécessaires pour comprendre le mode de fonctionnement de ces récepteurs et pour les relier aux autres systèmes de défense connus. / Rice blast disease, caused by the fungus Magnaporthe oryzae, is one of the most serious diseases on rice which is the staple food of more than the half of the world population. Improving our knowledge of resistance mechanisms is necessary to guide breeding programs. In this study, we reviewed over 60 rice gene regulators involved in resistance against various pathogens. We completed these data by analyzing the role of eight of these regulators. A pivotal role for the transcription factor OsWRKY28 has been established and the role of the CEBiP receptor in planta has been demonstrated. This work also shows the implication of some WAKs in rice blast resistance. Whereas the transcription of most of these genes is induced, transcription of the OsWAK112d gene is repressed upon infection. The early transcriptional regulation observed for some OsWAK genes is triggered by chitin and partially under CEBiP and OsWRKY28 regulation. Analysis of insertion mu tants and over-expressor lines revealed a positive role for three OsWAK genes and a negative role for OsWAK112d gene in rice blast resistance. Biochemical studies will be essential to understand how these receptors work and to connect them to other known defense systems.

O melhoramento genético de plantas tem proporcionado incrementos significativos em produtividade na cultura da soja. Porém a existência de inúmeros insetos-praga e doenças tem dificultado o trabalho dos melhoristas, que buscam formas de resistência eficientes para esses estresses. Dentre as doenças que atacam a soja destaca-se a ferrugem asiática da soja, sendo uma ameaça global à produção da cultura, diminuindo a produtividade e aumentando consideravelmente a aplicação de fungicidas nos sistemas de cultivo. Diante disso, o objetivo desse estudo foi avaliar linhagens elite de soja, oriundas de cruzamentos entre genitores adaptados e exóticos, visando à seleção de linhagens resistentes à ferrugem asiática da soja, com altas produtividades e com características agronômicas favoráveis. Foram avaliadas 299 linhagens de soja e cinco testemunhas comerciais, avaliados em três locais contrastantes na safra 2017/2018. Os genótipos foram avaliados com base nos seguintes caracteres: Número de dias para o florescimento (NDF), Número de dias para a maturidade (NDM), Altura da planta na maturidade (APM), Valor agronômico (VA), Acamamento (AC), Massa de cem sementes (MCS) e Produtividade de grãos (PG). Para cada característica, os componentes de variância foram estimados usando o método REML e os valores genotípicos de cada indivíduo foram estimados pelo procedimento BLUP. Também foram estimados os parâmetros de herdabilidade, correlação e ganho com a seleção. Foram selecionados os indivíduos que obtiveram média de PG superior a 1700 kg.ha-1. Para maioria dos caracteres avaliados a variância do ambiente, superou a variância genética e da interação, indicando que o ambiente tem grande influência na expressão dos caracteres. As correlações significativas não apresentaram altas magnitudes, inviabilizando a seleção indireta, portanto é recomendado à seleção conjunta para todos os caracteres. A seleção baseada em altas produtividades gerou ganhos satisfatórios para as demais características. Foi possível observar genótipos que apresentaram bom desempenho nos três ambientes avaliados. Em um dos locais, com maior pressão da doença, foi avaliada a severidade da doença (SEV). Os mesmos 299 genótipos e mais quatro testemunhas, duas resistente (Orba e Bing Nan) e duas suscetíveis (IAC 100 e CD 215), foram avaliados quanto à resistência em casa de vegetação. Três caracteres foram avaliados: Tipo de lesão (RB ou TAN), quantidade de esporos nas lesões na base da planta (QE1) e quantidade de esporos nas lesões na copa da planta (QE2). A herdabilidade para SEV foi de 0,61, esse valor é intermediário, mostrando que a seleção realizada com base nessa característica pode resultar em genótipos mais resistentes. Para EQ1 e EQ2, os resultados indicam que existe variabilidade e consequentemente a herdabilidade também apresentou valores elevados. Constatou-se a dificuldade em unir genótipos com bons níveis de resistência à ferrugem e altas produtividades. Foram encontradas linhagens promissoras para a seleção ou inclusão em cruzamentos visando resistência a esta importante doença da soja. / Breeding of plants has provided significant increases in productivity in the soybean crop. However, the existence of numerous pests and diseases has hampered the work of breeders, who are looking for effective resistance to these stresses. Among soybean diseases, soybean rust is an important threat to soybean production, reducing productivity and considerably increasing fungicide application in cropping systems. Thus, the objective of this study was to evaluate elite soybean lines, originated from crosses between adapted and exotic parents, aiming the selection of strains resistant to soybean Asian rust, with high yields and favorable agronomic characteristics. A total of 299 soybean lines and five commercial checks were evaluated at three contrasting sites in the 2017/2018 season. The genotypes were evaluated based on the following characters: Number of days to flowering (NDF), Number of days to maturity (NDM), Plant height at maturity (PHM), Agronomic value (AV), lodging (L), 100 seed weight (HSW) and grain yield (GY). For each trait, the components of variance were estimated using the method REML and genotypic values of each individual were estimated by procedure BLUP. The parameters of heritability, correlation, and gain selection were also estimated. Individuals who obtained an average yield of more than 1700 kg.ha-1 were selected. For most of the characters evaluated the environmental variance, it exceeded the genetic variance and the interaction, indicating that the environment has a great influence on the expression of the characters. The significant correlations did not present high magnitudes, making indirect selection unfeasible, so it is recommended to joint selection for all the characters. The selection based on high yields generated satisfactory gains for the other characteristics. It was possible to observe genotypes that showed good performance in the three evaluated environments. In one of the sites with the highest disease pressure the severity of the disease (SEV). The same 299 genotypes and four other checks, two resistant (Orba and Bing Nan) and two susceptible (IAC 100 and CD 215) were evaluated resistance in the greenhouse. Three characters were evaluated: Type of lesion (RB or TAN), amount of spores in the lesions at the base of the plant (QE1) and amount of spores in the crowns of the plant (QE2). The heritability for SEV was 0.61, this value is intermediate, showing that selection based on this characteristic may result in more resistant genotypes. For EQ1 and EQ2, the results indicate that there is variability and consequently the heritability also presented high values. It was verified the difficulty in joining genotypes with good levels of resistance to Rust and high yields. Promising lines were found for selection or inclusion in crosses for resistance to rust.

A doença Huanglongbing (HLB) associada a bactéria Candidatus Liberibacter spp., que coloniza os vasos do floema, é considerada uma das mais graves doenças de citros. Uma importante estratégia para o controle desta doença consiste na produção de plantas transgênicas, expressando genes que codificam peptídeos antibacterianos especificamente no local de colonização do patógeno. O objetivo deste trabalho foi obter plantas transgênicas de laranja doce, expressando o gene que codifica o peptídeo antibacteriano atacina A (attA) dirigido por promotores específicos para a expressão gênica no floema. O trabalho foi iniciado com a elaboração de construções gênicas contendo o gene attA (associado ou não ao peptídeo sinal), sob o controle dos promotores AtSuc2 (transportador de sacarose), AtPP2 (proteína de floema 2), clonados de Arabidopsis thaliana, ou CsPP2 (proteína de floema 2), clonado de Citrus sinensis. Os experimentos de transformação genética foram realizados com C. sinensis cv. \'Hamlin\', \'Valência\', \'Pêra\' e \'Natal\', via Agrobacterium tumefaciens, utilizando-se segmento de epicótilo como explante. A identificação de plantas transgênicas foi realizada por meio da análise de PCR. Plantas PCR+ foram aclimatizadas e transferidas para casa-de-vegetação específica para o cultivo de plantas transgênicas. Análises de Southern e Northern blot foram realizadas em plantas aclimatizadas, confirmando-se a integração e transcrição do gene attA, respectivamente. A expressão do gene attA também foi confirmada pela análise de RT-qPCR. Plantas de laranja \'Hamlin\' contendo o gene attA (associado ou não ao peptídeo sinal), sob o controle dos promotores AtSuc2 ou AtPP2 foram propagadas por enxertia, para futura avaliação da resistência a Candidatus Liberibacter asiaticus / Huanglongbing (HLB) associated to Candidatus Liberibacter spp., which colonizes the phloem, is considered one of the most serious diseases of citrus. One important strategy to control this disease consists of producing transgenic plants expressing, in the bacteria colonization tissue, genes encoding antibacterial peptides. The objective of this work was to produce transgenic sweet orange plants expressing genes encoding the antibacterial peptide attacin A (attA) driven by phoem-specific promoters. The work started with the development of the gene constructs, containing the attacin A gene (with or without signal peptide) controlled by either sucrose transporter gene (AtSuc2) or phloem protein 2 gene promoters (AtPP2) from Arabidopsis thaliana, or phloem protein 2 gene promotor (CsPP2) from Citrus sinensis. The genetic transformation of C. sinensis \'Hamlin\', \'Valencia\', \'Pera\' and \'Natal\' cultivars was done via Agrobacterium tumefaciens. Epicotyls segments collected from in vitro germinated seedlings were used as explants. Transgenic plants were identified by PCR analyses. PCR positive plants were acclimatized and transferred to specific greenhouse. Integration and transcription of the attA gene was confirmed in acclimatized transgenic plants by Southern and Northern blot analysis, respectively. The attA gene expression was validated by RT-qPCR analysis. \'Hamlin\' transgenic cultivars containing the AtSuc2 or AtPP2 promoters controlling the expression of attA (with or without signal peptide) were propagated by grafting, for future evaluation of Candidatus Liberibacter asiaticus resistance

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O trigo possui uma naturalmente restrita variabilidade genética, algo agravado pelo melhoramento, o que é causa de estagnação do avanço do próprio melhoramento e de vulnerabilidade genética. Uma alternativa a este problema é a utilização de espécies do pool gênico secundário do cereal, em programas de introgressão. Dentre estas está Aegilops speltoides, a qual tem demonstrado poder contribuir com importantes caracteres ao trigo. Desta forma, o Capítulo I, “O enriquecimento do germoplasma de trigo brasileiro com a introgressão de segmentos do genoma de Aegilops speltoides”, teve como objetivo introgredir cromatina desta espécie em uma cultivar de trigo brasileira, na forma de distintas linhagens, e gerar informações para a futura utilização desta variabilidade genética pelo melhoramento. Assim, foi conduzido um programa de retrocruzamento assistido por métodos de genotipagem. Um mapa genético de Ae. speltoides foi gerado, com 537 marcadores. Um total de 236 segmentos foram introgredidos nas linhagens, de todos os cromossomos da espécie silvestre e nos três diferentes genomas do trigo. Esta variabilidade genética e demais informações geradas vão permitir a continuidade do programa até a utilização destas linhagens pelo melhoramento. A giberela é uma das mais devastadoras moléstias para a triticultura e o tipo mais eficiente de controle é a resistência genética. Ainda que um elevado número de QTL relacionados com esta característica tenham sido mapeados na cultura, esta informação necessita ser refinada para ser mais eficientemente utilizada no melhoramento e avanço da pesquisa. Isto pode ser feito através de meta-análise. “O QTLoma da resistência à giberela em trigo como um mapa de referência para o melhoramento genético” é o título do Capítulo II desta obra. O objetivo deste estudo foi de analisar globalmente e em profundidade o conjunto de loci relacionados à resistência a esta moléstia no cereal. Foi realizada uma extensiva revisão bibliográfica buscando informações sobre estes QTL no trigo. Um total de 556 loci foram encontrados, distribuídos em todos os genomas e cromossomos da cultura. Destes, 365 puderam ser projetados no mapa consenso gerado e 327 passaram por meta-análise, formando 72 meta-QTL, em 15 grupos de ligação. Uma expressiva redução da redundância se deu no número e no tamanho dos loci, facilitando a mineração de genes candidatos. O QTLoma descrito servirá como um mapa de referência para o melhoramento genético e para o avanço na compreensão dos mecanismos que levam à resistência desta cultura à esta e outras moléstias. Novas estratégias de avanço no melhoramento do trigo são cruciais para que a cultura cumpra com o seu papel hoje e futuramente, alimentando a humanidade. / Agriculture needs to double its production by 2050, to meet the food demand of a growing population. Breeding and wheat (Triticum aestivum L.) have fundamental role on this process. The advances in this cereal breeding, since its domestication, have been expressive, as well as the future perspectives, which deserve a dedicated bibliographic review, which is the theme of the initial part of this Thesis, entitled “Wheat breeding: a brief overview from the beginning to the near future, with emphasis on the present”. Wheat has a naturally restrict genetic diversity, somewhat aggravated by the breeding, which is a cause of stagnation of the breeding progress and genetic vulnerability. An alternative to this problem is the utilization of species from the secondary gene pool, in introgression programs. Among these species, Aegilops speltoides has shown great potencial to contribute with important traits to wheat. Thus, the Chapter I, “The enrichment of the Brazilian wheat germplasm with the introgression of genomic segments from Aegilops speltoides”, aimed to introgress chromatin from this species into a Brazilian wheat cultivar, as distinct introgression lines and to generate information for future use of this genetic diversity by breeding programs. Thus, a backcrossing program assisted by genotyping methods was conducted. A genetic map of Ae. speltoides was generated, containing 537 markers. A total of 236 segments were introgressed into the lines, from all chromosomes of the wild species and into all three wheat genomes. This genetic diversity and the information generated will allow the progress of this program, until the use of this lines by breeding. Fusarium head blight is one of the most devastating wheat diseases and the most efficient type of control is the genetic resistance. Although a high number of QTL related to this trait has been mapped on this crop, this information has to be refined to be more efficiently used by breeding and for the advance of the research. It can be achieved through a meta-analysis. “The QTLome of Fusarium Head Blight resistance in wheat as a reference map for the breeding” is the title of the Chapter II of this masterpiece. The objective of this work was to analyse globally and deeply the universe of loci related to the resistance of this cereal to this disease. An extensive bibliographic review was carried out, searching for information about these QTL in wheat. A total of 556 loci were found, distributed on all genomes and chromosomes of this crop. From these, 365 QTL could be projected into the consensus map generated and 327 went through meta-analysis, forming 72 meta-QTL, in 15 linkage groups. An expressive reduction of the redundancy was obtained in number and length of loci, facilitating the mining of candidate genes. This QTLome will serve as a reference map for breeding and the advance on the understanding of the mechanisms conferring resistance to this crop against this and other diseases. New strategies for wheat breeding advance are crucial to allow this crop meet its role today and in the future feeding the humankind.

Resumo: Os fungos patogênicos Phakopsora pachyrhizi e Erysiphe diffusa causam a ferrugem asiática e oídio, respectivamente, em soja, e são responsáveis por grandes perdas nas áreas sojícolas de muitos países. O objetivo deste trabalho foi estudar a herança de caracteres qualitativos e quantitativos e mapear genes de resistência dessas doenças, utilizando populações de plantas F2 e F2:3 derivados dos cruzamentos entre os genótipos resistentes à ferrugem asiática PI 200487 e PI 200526 com o genótipo suscetível BRI98-641. Ambos os genótipos apresentaram um gene dominante para a resistência, os quais foram mapeados no mesmo grupo de ligação da soja (GL-N). Adicionalmente, as análises quantitativas demonstraram que o modelo aditivo-dominante foi suficiente para explicar a herança dos dois caracteres, número de urédias e severidade, mostrando que alguns genes adicionais de efeito menores podem contribuir para a resposta da severidade da ferrugem asiática nas duas populações. No entanto, o número de urédias demonstrou ser menos influenciado pelas condições ambientais, indicando que os genes podem estar concentrados apenas nos parentais resistentes, evidenciando o caráter de resistência. A severidade continua sendo importante na seleção, pois demonstra melhor o caráter seletivo e pela facilidade de avaliação. Para oídio da soja o gene de resistência foi mapeado em uma população F2:3, derivada do cruzamento entre os genótipos BR01-22106 (resistente) e PI 200487 (suscetível). A resistência ao oídio nesta população foi determinada por um único gene dominante e permitiu o mapeamento de um loco red no grupo de ligação C2 da soja. Os marcadores associados ao Rpp e Red identificados neste trabalho mostraram-se potencialmente úteis na seleção assistida de plantas resistência para o desenvolvimento de cultivares elites carregando estes genes e para manter... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The pathogenic fungi Phakopsora pachyrhizi and Erysiphe diffusa cause the Asian rust and powdery mildew diseases, respectively, in soybean and are responsible for severe yield reduction around the world. The aim of this work was to study the inheritance of qualitative and quantitative resistance characters and to map disease resistance genes in F2 e F2:3 soybean populations, derived from the crosses between Asian rust resistance genotypes, PI 200487 and PI 200526, with the susceptible genotype BRI98-641. Both genotypes revealed a dominant resistance gene that was mapped in the same soybean linkage group (LG-N). In addition, quantitative analysis demonstrated that the additivedominant model was sufficient to explain the inheritance of both characters, number of uredinia and severity, showing that some additional genes can contributed to soybean response to Asian rust severity in the two populations. However, the number of uredinia showed to be less influenced by environmental conditions, demonstrating that gene could be concentrated the in PI 200487 and PI 200526 and be evidence for resistance character. The severity remains important in the selection process because showing the best selective character and the available to evaluation. For powdery mildew, the resistance gene was mapped on linkage group C2 in a F2:3 populations derived from the cross between BR01-22106 (resistant) and PI 200487 (susceptible) genotypes. The powdery mildew resistance was determined by one dominant gene, mapped on linkage group C2 of soybean. The associate markers to Rpp and Red genes will be very useful to assist the selection of resistant plants on the development of elite cultivars carrying these genes and keep the competitiveness and sustainability of soybean Brazilian agribusiness. / Orientador: Antonio Orlando Di Mauro / Coorientador: Carlos Alberto Arrabal Arias / Coorientador: Ricardo Vilela Abdelnoor / Banca: Francismar Corrêa Marcelino / Banca: Eduardo Antonio Gavioli / Banca: Maria Aparecida Pessoa da Cruz Centurion / Banca: Rinaldo Cesar de Paula / Doutor

A produção brasileira de laranjas destina-se à indústria de suco concentrado, principal produto citrícola, sendo o estado de São Paulo o maior produtor e exportador do país. Devido à diminuição da variabilidade genética causada pela multiplicação de plantas cítricas por enxertia, esta cultura se tornou alvo constante de inúmeras pragas e doenças. Dentre estas doenças que vem causando crescentes prejuízos para a citricultura brasileira destaca-se a pinta preta causada pelo fungo Guignardia citricarpa Kiely. O combate desta doença é feito por inúmeras pulverizações de fungicidas que aumenta significativamente o custo para os produtores. Uma possível alternativa para o combate a este patógeno seria a produção de plantas cítricas resistentes a doença, através de transformação gênica. Mas para isto, é necessário conhecer os mecanismos de respostas de defesa da planta e identificar quais genes podem estar relacionados com a defesa. Na tentativa de elucidar as respostas de defesa deste hospedeiro foram feitas análises anatômicas de frutos de laranja doce (Citrus sinensis Osbeck cv. Pêra) inoculados com o patógeno e análise transcricional de duas bibliotecas de cDNA, uma de albedo de frutos sadios(BAFS) e outra de albedo de frutos inoculados com o patógeno (BAFC). As análises anatômicas mostraram que os danos causados pelo patógeno na planta iniciam-se 24 horas após a inoculação com as lesões das células do epicarpo, e continuam gradativamente até 72 horas apresentando a diminuição na quantidade de amido e acúmulo de compostos fenólicos. Foi obtido 184 ESTs válidas da BAFS e 370 da BAF. A anotação e categorização destas sequencias apresentaram que o perfil transcricional encontrado nas duas bibliotecas foi semelhante, porém, na BAFC, foram encontrados transcritos pertencentes à defesa da planta como a catalase, a glutationa e monooxygenases. Está analise mostrou que a resposta de defesa da planta inicia-se com lesões nas células, que a interação é custo-intensiva (redução da reserva de amido) para o hospedeiro, e que a defesa da planta está relacionada a muitos genes de defesa. / The Brazilian production of oranges is mainly for the industry of concentrated juice, it is the most important citrus product, and the state of São Paulo is the largest producer and exporter of the country. Due to the low genetic variability caused by the multiplication of citrus plants by grafting, this culture became constant target of many pests and diseases. Among all the diseases that lead to elevated damage to the Brazilian citrus plantation, one is very relevant, the Black Spot disease caused by the fungus Guignardia citricarpa Kiely. The control of this disease is done by many sprays of fungicides that significantly increase the production cost to the producers. A possible alternative to control this pathogen is the development of resistant citrus plants to disease through genetic transformation. To that, it is necessary to understand the mechanisms of plant defense response and identify the genes related to the defense. In an attempt to elucidate the responses of this host both,anatomical analysis of sweet orange fruits (Citrus sinensis Osbeck cv. Pêra) inoculated with the pathogen and transcriptional analysis of two cDNA libraries of albedo section were done. One was from health fruits (BAFS) and another from albedo of fruits inoculated with the pathogen (BAFC). The analysis showed that the anatomical damage caused by the pathogen in the plant shall begin 24 hours after inoculation showing lesions on epicarp cells, and continue gradually until 72 hours also showing a decrease in the amount of starch and accumulation of phenolic compounds. It was obtained 184 valid ESTs of the BAFS and 370 from BAFC. The annotation and categorization of these sequences showed that the transcriptional profile in the two libraries were similar, however, in BAFC, were found transcripts belonging to plant defense such as catalase, the glutathione and monooxygenases. These analyses showed that the plant defense response begins with lesions in the cells, being it cost-intensive interaction for the host, (with reduction of starch reserves) and the plant defense to resistance is related to many genes.

This project examines whether there is a direct link between respiration and the rate of senescence of fresh produce. Treatments that increase the storage life of fresh products, such as cooling, modified atmospheres and semi-permeable coatings, often decrease respiration rates. This suggests that it may be possible to assess the effectiveness of a specific storage treatment in terms of its effect on reducing respiration. If this is so, total respiration during storage should sum to a constant regardless of changes in the storage conditions. Such an equivalence between 'respiration life' and storage life has been demonstrated in only a few cases. Respiration data from a wide range of published work was analysed from the viewpoint of testing this hypothesis. In general, the results were positive, with some reservations that were further investigated by experiment. In conclusion, respiration rate may be a guide to storage life for products that have clearly defined stages of senescence, and for which rots are not the primary cause of the end of acceptability. The development of the respirometer should make it possible to examine this relationship for many other commodities. However, while respiration may be a function of the rate of senescence under some circumstances, it is also affected by other factors. These include photosynthesis, attachment to the plant, and permeance to gases. Directions for future work therefore include the contribution of photosynthesis to fruit development, the effects of ethylene on respiration rates of non-climacteric fruit while attached to the plant, and interactions between ethylene synthesis and disease resistance / Doctor of Philosophy (PhD)