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Bacillus thuringiensis : diversidade gênica, estrutura genética de populações e eficiência no controle de Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae) /

Thuler, Ana Maria Guidelli. January 2007 (has links)
Orientador: Manoel Victor Franco Lemos / Banca: Janete Apparecida Desiderio Sena / Banca: Gislayne Fernandes Lemes Trindade Vilas-Bôas / Banca: Sérgio Antonio de Bortoli / Banca: Fernando Hercos Valicente / Resumo: O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Genética de Bactérias e Biotecnologia Aplicada (LGBBA) da FCAV-UNESP. Foram caracterizados geneticamente, por PCR, isolados de Bacillus thuringiensis, provenientes de três coleções brasileiras, quanto aos tipos de genes cry1, avaliando-se o efeito dos mesmos sobre uma população de Plutella xylostella caracterizando-se também os isolados de B. thuringiensis quanto à presença de enterotoxinas HBL, NHE e o regulador pleitrópico PLC, por verificação biomolecular, avaliando a variabilidade, bem como a estruturação genética de populações de B. thuringiensis, por PCR-RFLP. Verificou-se que existe uma distribuição homogênea das subclasses cry1 dentro do banco de isolados de B. thuringiensis, com maior porcentagem de isolados portadores dos genes cry1Ab (42,12%) e com menor porcentagem de representantes da subclasse cry1Db (0,6%). Nos bioensaios observou-se 100% de mortalidade para lagartas de P. xylostella com os isolados utilizados, indicando que combinações de tipos diferentes de genes cry1 apresentam ação tóxica para larvas de P. xylostella. Analisando a estrutura populacional de B. thuringiensis foram obtidos 78 haplótipos, definidos para as populações das diferentes coleções, e 76 haplótipos, definidos para as populações de diferentes regiões brasileiras, retratando a variabilidade genética para os loci hblA, plcR, nheBC e cry1 analisados. Segundo valores FSTs, de comparação duas a duas, diferenças significativas entre coleções e populações de B. thuringiensis provenientes das regiões brasileiras foram verificadas. Mesmo assim, alguns grupos formados são constituídos por uma população clonal de isolados da bactéria. / Abstract: The work was developed in the Laboratory of Bacterias' Genetics and Applied Biotechnology (LGBBA) at UNESP/ Jaboticabal Campus. There were genetically characterized, by PCR, isolates of B. thuringiensis, belonging to three Brazilian collections basead on cry1 gene content, evaluating their effects on Plutella xylostella. They were also characterized concerning their enterotoxins production such as HBL, NHE and the PLC virulence factor, using molecular techniques, so as to evaluate their gene diversities, as well as their population genetic, using the PCR-RFLP approach. It was observed a homogeneous distribution of the cry1 subclasses within B. thuringiensis strain collections studied, with bigger percentage of isolates showing the cry1Ab genes (42.12%) and with lower percentage of isolates for subclass cry1Db (0.6%). The bioassays have revealed 100% mortality to P. xylostella larvae meaning that the effectiveness of B. thuringiensis as a biological control agent does not depend at the cry genes content. When the B. thuringiensis population structure was considered, 78 haplotypes were defined for the strains contents of different collections and 76 haplotypes were defined for strains of different Brazilian regions, exhibiting the great genetic variability for hblA, plcR, nheBC and cry1 loci. According to the FSTs values for establish pair comparisons, significant differences among the B. thuringiensis collections and populations, were observed. Nevertheless some of the formed groups were considered as bacterial clonal population. / Doutor
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Abundância de fungos entomopatogênicos da ordem Hypocreales e diversidade genética de Metarhizium spp. isolados de amostras de solo de áreas representativas de cinco biomas brasileiros / Abundance of entomopathogenic fungi of the order Hypocreales and genetic diversity of Metarhizium spp. isolated from soil samples of areas representative of five Brazilian biomes

Ana Beatriz Riguetti Zanardo 25 June 2015 (has links)
Os fungos entomopatogênicos dos gêneros Metarhizium, Beauveria e Isaria (Ordem Hypocreales), são comumente encontrados em solo onde sobrevivem de maneira saprofítica ou como endofíticos do sistema radicular das plantas. Informações sobre a composição destas espécies bem como sua diversidade, distribuição e associação com diferentes tipos de cultivos e vegetação nativa são escassas no Brasil. O presente estudo foi desenvolvido para comparar a abundância de fungos entomopatogênicos e a diversidade genética de isolados de Metarhizium spp. em amostras de solo de cultivos anuais, perenes e vegetação nativa, em cinco estados brasileiros que representam os biomas Amazônia, Cerrado, Caatinga, Mata Atlântica e Pampa, em duas estações (seca e úmida) nos anos de 2012 e 2013. O isolamento dos fungos foi realizado com meio seletivo e \"Insect bait\" utilizando Galleria mellonella e Tenebrio molitor. Nos estudos de diversidade genética de Metarhizium spp. foram utilizadas sequências de DNA da região MzIGS3. Representantes dos haplótipos revelados nesta análise tiveram a região 5\'-TEF sequenciada para identificação específica. Fungos entomopatogênicos foram isolados de 86% das 1.056 amostras de solo sendo Metarhizium o gênero predominante (66% das amostras de solo), seguido por Beauveria (41,9%) e Isaria (10,8%). Em geral, as maiores densidades de fungos entomopatogênicos foram obtidas nos biomas Amazônia e Cerrado e as menores densidades detectadas no bioma Caatinga. Metarhizium spp. foi detectado em maior número de amostras de solo em vegetação nativa e cultivos anual e perene do Cerrado. A frequência de Isaria spp. foi baixa nas amostras de solo, sendo detectado em maior número de amostras nos solos com cultivos anuais e vegetação nativa na Amazônia e Caatinga. Metarhizium spp. foi geralmente encontrado em um maior número de amostras coletadas na estação úmida em comparação com as coletas da estação seca, por outro lado Beauveria spp. foi superior na estação seca. A diversidade dos isolados de Metarhizium spp. provenientes de áreas de vegetação nativa foi maior do que dos isolados de cultivos anuais e perenes. Seis linhagens foram encontradas neste estudo; M. robertsii, M. anisopliae, M. pingshaense e três espécies indeterminadas. M. robertsii foi a linhagem predominante (65% dos isolados) sendo encontrado em áreas com vegetação nativa e cultivos anual e perene dos cinco biomas. Metarhizium sp. indet. 1 apresentou a maior diversidade haplotípica dentre as linhagens estudadas. Uma nova linhagem, não caracterizada taxonomicamente, Metarhizium sp. indet. 3, foi encontrada predominantemente na Caatinga. Somente na Amazônia foram encontradas todas as linhagens. O conhecimento da composição das populações de fungos entomopatogênicos nativos bem como sobre a filogenia, diversidade e distribuição dos haplótipos de Metarhizium spp. em solos brasileiros, gerado neste estudo, poderá servir como subsídio para o desenvolvimento de estratégias de conservação e maximização do controle biológico natural de pragas. / Entomopathogenic fungi of the genera Metarhizium, Beauveria and Isaria (order Hypocreales) are associated to the soil where they survive saprofitically or as endophytes of the plants root system. Information on the species composition and its diversity, distribution and association of these fungi with different types of crops and native vegetation are scarce in Brazil. The present study was carried out to compare the abundance of entomopathogenic fungi and the genetic diversity of Metarhizium spp. Isolated from soil samples from annual and perennial crops and native vegetation in five Brazilian states that represent the biomes Amazon, Cerrado, Caatinga, Atlantic Forest and Pampa, in two seasons (wet and dry) in the years 2012 and 2013. The isolation of fungi was performed with selective medium and \"Insect bait\" using Galleria mellonella and Tenebrio molitor. DNA sequences of the region MzIGS3 were used in genetic diversity studies of Metarhizium spp. Representatives haplotypes revealed in the diversity analysis had the 5\'-TEF region sequenced for species identification. Entomopathogenic fungi were isolated from 86% of 1,056 soil samples and Metarhizium was the predominant genus (66% of soil samples), followed by Beauveria (41.9%) and Isaria (10.8%). In general, the highest densities of entomopathogenic fungi were obtained in the Amazon and Cerrado biomes and the lowest densities were detected in the Caatinga biome. Metarhizium spp. was detected in a greater number of soil samples from native vegetation and annual and perennial crops of Cerrado. The frequency of Isaria spp. was low in soil samples being detected in a greater number of soils with annual crops and native vegetation in the Amazon and Caatinga. Metarhizium spp. was usually found in a greater number of samples collected during the wet season compared to the collections in the dry season. On the other hand, Beauveria spp. was higher in the dry season. The diversity of isolates of Metarhizium spp. from areas of native vegetation was greater than that obtained from annual and perennial crops. Six lineages were found in this study; M. robertsii, M. anisopliae, M. pingshaense and three indeterminate species. M. robertsii was the predominant (65% of isolates) found in areas with native vegetation and in the annual and perennial crops of the five biomes. Metarhizium sp. indet. 1 showed the greatest haplotype diversity among the strains studied. A new strain, not characterized taxonomically, Metarhizium sp. indet. 3, was found predominantly in the Caatinga. Only in the Amazon, all lineages were found. The knowledge on species composition of entomopathogenic fungi as well as about phylogeny, diversity and distribution of haplotypes of Metarhizium spp. in Brazilian soils, generated in this study, may be useful for the development of strategies for conservation and maximization of natural biological control of pests.

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