Ferrugem da folha, causada por Puccinia coronata f. sp. avenae, é a principal doença da aveia (Avena sativa L.). Tradicionalmente, a resistência utilizada nos programas de melhoramento é a completa, controlada por um ou poucos genes, sendo superada rapidamente pelo patógeno. Há várias décadas, tem sido sugerido que a resistência parcial pode ser mais durável. A cultivar URS 21 apresenta resistência parcial à ferrugem da folha e tem permanecido resistente desde seu lançamento, no ano 2000. Este estudo visou identificar aspectos bioquímicos e moleculares envolvidos na resistência parcial de URS 21 à ferrugem da folha. Foram utilizados dois genótipos suscetíveis e um completamente resistente como controles. Em plântulas e plantas inoculadas com o patógeno, foi verificado em URS 21 um aumento na síntese de compostos fenólicos máximo em 24 horas após a inoculação (hai), enquanto que URS 22 (suscetível) teve aumento tardio, 120 hai, provavelmente relacionado com a colonização do fungo. Em URS 21, foi verificado aumento da expressão de genes envolvidos na produção de avenantramidas, elevada concentração de compostos fenólicos totais, expressão de peroxidase, acúmulo de peróxido na epiderme, 24 hai, sugerindo síntese de compostos fenólicos estruturais. O decréscimo na produção de peróxido, em URS 21, a partir de 24 hai, também pode dever-se a produção de fenólicos estruturais. Além disso, em 24 hai, a atividade de ascorbato peroxidase, catalase e glutationa peroxidase, em URS 21, foram inferiores aos demais tempos, sugerindo que o peróxido foi consumido por peroxidases na síntese de fenólicos estruturais. Em plantas adultas de URS 21, inoculadas com o fungo, houve incremento na concentração de saponinas esteroidais, até 72 hai, enquanto que URS 22 em 48 hai, apresentou 15% da concentração máxima encontrada em URS 21, evidenciando a importância deste composto na resistência parcial à ferrugem da folha em URS 21. Além disso, a análise da expressão gênica e transcriptômica indicou a síntese de saponinas esteroidais do tipo avenacosides em URS 21. Das sequências geradas pelo RNA-sequenciamento, com função conhecida, muitas estão envolvidas no metabolismo secundário, estresse oxidativo, regulação transcricional, transporte, morte celular e defesa. Conclui-se que compostos fenólicos e saponinas são os principais componentes do mecanismo de defesa à resistência parcial à ferrugem da folha de URS 21. / Crown rust caused by Puccinia coronata f. sp. avenae is the main disease of oats (Avena sativa L.) in the world. Traditionally, the resistance exploited by oat breeders completely prevents reproduction of the fungus on the host and it segregates as a single or a few genes, thus, it is rapidly overcome by the pathogen. For several decades, it has been suggested that the partial resistance can be more durable. The Brazilian oat cultivar URS 21 is partially resistant and has remained resistant to crown rust since its release 2000. This study aimed to identify the biochemical and molecular mechanisms involved in the partial resistance of URS 21 to crown rust. Two susceptible and one completely resistant cultivar were used as control. URS 21 adult plants and seedlings inoculated with the pathogen showed increasing of total phenolics, with maximum value at 24 hours after inoculation (hai), however in URS 22 (susceptible) there was a later increase, at 120 hai, probably related to the fungus colonization. In URS 21, genes involved in production of avenantramids were up regulated after 24 hai. The increase in the concentration of phenolic compounds, peroxidase expression and accumulation of peroxide in the epidermis, was due to the action of peroxidases at 24 hai and indicated that structural synthesis of phenolic compounds was involved in partial resistance in URS 21. The decrease in peroxide production in URS 21, at 24 hai, may be related to the assembly of structural phenolics. Furthermore, the reduction in the activity of ascorbate peroxidase, catalase and glutathione peroxidase in URS 21, at 24 hai, indicated that peroxide has been consumed by peroxidase and structural phenolics synthesis. After 48 hai, in resistant genotypes, fluorescent cells, indicative of cell death, were visualized. In inoculated URS 21 adult plants, an increase in the concentration of steroidal saponins was observed at 72 hai, while in URS 22 an increase was observed in this compound at 48 hai, about 15% of the maximum concentration found in URS 21, demonstrating the importance of this compound in partial resistance to crown rust in URS 21. Furthermore, gene expression and transcriptomics indicated the synthesis of avenacosides, a type of steroidal saponina, in URS 21. Several sequences generated by RNA sequencing were involved in secondary metabolism, oxidative stress, transcriptional regulation, transport, cell death and defense. The data suggest that phenolic compounds and saponins are the main defense mechanisms of partial resistance to crown rust in URS 21.

O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja, entretanto, fatores bióticos e abióticos representam ameaças à cultura causando sérios danos, com significativo impacto econômico. Dentre os problemas fitossanitários destacam-se o percevejo-marrom Euschistus heros e a ferrugem asiática. Para o controle biológico do percevejo, o parasitóide Telenomus podisi tem sido referido como um dos agentes potenciais em programas de MIP. A temperatura média diária e a precipitação são fatores abióticos que afetam tanto à cultura da soja, quanto aos organismos a ela associados. Assim, o trabalho teve como objetivos: 1) determinar faixas de favorabilidade para o desenvolvimento de E. heros e T. podisi; 2) simular o número de gerações dos insetos e a severidade da ferrugem asiática em soja, em municípios do Rio Grande do Sul, em cenários históricos de clima, considerando o ciclo da cultivar, a data da semeadura e o momento de detecção da praga e da doença e 3) avaliar os impactos potenciais das mudanças climáticas sobre estes organismos por meio do mapeamento de risco em cenários de clima futuros projetados pelos modelos globais do IPCC (média de 15 modelos). O trabalho considerou duas abordagens de simulação do efeito do clima sobre o desenvolvimento destes organismos. Na primeira, simulou-se os efeitos da variabilidade climática anual com dados de séries históricas de clima sobre o desenvolvimento dos organismos, por meio da integração de modelos bioclimáticos e, de simulação da cultura, considerando-se a época de semeadura, o momento de detecção e o ciclo da cultivar. Na segunda abordagem os modelos bioclimáticos foram integrados a sistemas de informações geográficas com dados de clima futuro, gerando mapas de favorabilidade para ocorrência dos insetos e da severidade da doença. E. heros apresentou melhor desenvolvimento na temperatura de 26º a 28ºC; maior número de gerações na data de semeadura mais precoce, na cultivar de ciclo médio e no momento de detecção em R1, variando de duas a três gerações. A temperatura muito favorável ao desenvolvimento de T. podisi foi de 20º a 28ºC; o número de gerações variou de três a seis, sendo mais encontrado no plantio mais precoce. Para a ferrugem asiática, não houve tendência de variação significativa dos níveis de severidade em função dos parâmetros avaliados. Os cenários de clima projetados para o futuro indicam um aumento na área favorável ao estabelecimento de E. heros e T. podisi e na severidade da ferrugem asiática em relação ao clima atual, diretamente relacionados às potenciais mudanças nas condições médias de temperatura e precipitação conforme apontadas pelos cenários do IPCC. / Brazil is the second largest soybean producer, however, biotic and abiotic factors affect the crop, causing serious damage, with significant economic impact. Among these problems, Euschistus heros and asian soybean rust. For biological control of the insects, the parasitoid Telenomus podisi has been described as one of the potential agents in MIP programs. The daily average temperature and precipitation are both environmental factors that affect the soybean crop, and its associated organisms. Thus, the study aimed to: 1) determine ranges of favorability for the development of E. heros and T. podisi; 2) simulate the number of generations of insects and severity of asian soybean rust on soybeans in municipalities of Rio Grande do Sul, historical weather scenarios, given the cycle of the cultivar, sowing date and time of pest and disease detection and 3) assess the potential impacts of climate change on these organisms by mapping risk in future climate scenarios projected by the IPCC global models (average of 15 models). The study considered two approaches for simulating the effect of climate on the development of these organisms. It was simulated the variability of climate effects with data from annual time series of climate on the development of organisms through the integration of bioclimatic models and simulation of culture, considering the time of sowing, time of detection and the cultivation cycle. In the second approach bioclimatic models were integrated into geographic information systems with future climate data, generating maps of favorability for the occurrence of insects and disease severity. E. heros showed better development at 26º to 28ºC, high number of generations in the early sowing date, at medium maturity cultivar and time of detection in R1, ranging from two to three generations. The temperature most favorable to the development of T. podisi was 20º to 28º C, the number of generations ranged from three to six, the most found in the earlier planting. For asian soybean rust, no significant trend of variation in levels of severity depending on the parameters. The climate scenarios projected for the future indicate an increase in the area favored the establishment of E. heros and T. podisi and severity of asian soybean rust in relation to the current climate, directly related to potential changes in average conditions of temperature and precipitation as noted by the IPCC scenarios.

A ferrugem da folha da aveia, causada pelo fungo Puccinia coronata f. sp. avenae, é responsável por grandes decréscimos na produção, afetando tanto o rendimento como a qualidade de grãos. O controle através do uso de cultivares com resistência qualitativa tem se mostrado pouco efetivo em termos de durabilidade. Neste sentido, a resistência quantitativa pode ser uma alternativa de controle viável, em busca de uma resistência mais durável, já que exerce menor pressão de seleção sobre a população patogênica. A resistência quantitativa reduz a taxa de progresso da doença, pela combinação dos diversos componentes que a condicionam, como: longo período latente, curto período infeccioso, baixa eficiência de infecção e pústulas de comprimento reduzido. Não se sabe ao certo o papel individual de cada um destes componentes sobre o progresso da doença no campo, bem como, o número de genes que determinam estas características. Assim, este trabalho visou caracterizar os componentes da resistência quantitativa (período latente, período infeccioso, comprimento de pústulas e ASCPD) à ferrugem da folha da aveia, em planta adulta e plântulas, tanto em condições controladas como em condições de campo. Para tanto foram utilizadas 83 linhagens recombinantes F6:10 de aveia branca, oriundas do cruzamento de um pai suscetível (UFRGS 7) com um pai com resistência quantitativa (UFRGS 910906). As linhagens apresentaram variabilidade para as características avaliadas, exceto para comprimento de pústulas em planta adulta. Os componentes da resistência apresentaram distribuição normal, exceto o comprimento de pústulas em planta adulta e o período de latência em plântulas. Isto sugere a presença de vários genes de pequeno efeito atuando na expressão dos mesmos, não se enquadrando em nenhum modelo de poucos genes. Os resultados sugerem que a resistência quantitativa à ferrugem da folha da aveia é resultado da ação conjunta de todos os componentes que a condicionam, e não de apenas um deles. Ainda, mecanismos diferenciados parecem estar atuando em cada genótipo na expressão desta característica.

O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja, entretanto, fatores bióticos e abióticos representam ameaças à cultura causando sérios danos, com significativo impacto econômico. Dentre os problemas fitossanitários destacam-se o percevejo-marrom Euschistus heros e a ferrugem asiática. Para o controle biológico do percevejo, o parasitóide Telenomus podisi tem sido referido como um dos agentes potenciais em programas de MIP. A temperatura média diária e a precipitação são fatores abióticos que afetam tanto à cultura da soja, quanto aos organismos a ela associados. Assim, o trabalho teve como objetivos: 1) determinar faixas de favorabilidade para o desenvolvimento de E. heros e T. podisi; 2) simular o número de gerações dos insetos e a severidade da ferrugem asiática em soja, em municípios do Rio Grande do Sul, em cenários históricos de clima, considerando o ciclo da cultivar, a data da semeadura e o momento de detecção da praga e da doença e 3) avaliar os impactos potenciais das mudanças climáticas sobre estes organismos por meio do mapeamento de risco em cenários de clima futuros projetados pelos modelos globais do IPCC (média de 15 modelos). O trabalho considerou duas abordagens de simulação do efeito do clima sobre o desenvolvimento destes organismos. Na primeira, simulou-se os efeitos da variabilidade climática anual com dados de séries históricas de clima sobre o desenvolvimento dos organismos, por meio da integração de modelos bioclimáticos e, de simulação da cultura, considerando-se a época de semeadura, o momento de detecção e o ciclo da cultivar. Na segunda abordagem os modelos bioclimáticos foram integrados a sistemas de informações geográficas com dados de clima futuro, gerando mapas de favorabilidade para ocorrência dos insetos e da severidade da doença. E. heros apresentou melhor desenvolvimento na temperatura de 26º a 28ºC; maior número de gerações na data de semeadura mais precoce, na cultivar de ciclo médio e no momento de detecção em R1, variando de duas a três gerações. A temperatura muito favorável ao desenvolvimento de T. podisi foi de 20º a 28ºC; o número de gerações variou de três a seis, sendo mais encontrado no plantio mais precoce. Para a ferrugem asiática, não houve tendência de variação significativa dos níveis de severidade em função dos parâmetros avaliados. Os cenários de clima projetados para o futuro indicam um aumento na área favorável ao estabelecimento de E. heros e T. podisi e na severidade da ferrugem asiática em relação ao clima atual, diretamente relacionados às potenciais mudanças nas condições médias de temperatura e precipitação conforme apontadas pelos cenários do IPCC. / Brazil is the second largest soybean producer, however, biotic and abiotic factors affect the crop, causing serious damage, with significant economic impact. Among these problems, Euschistus heros and asian soybean rust. For biological control of the insects, the parasitoid Telenomus podisi has been described as one of the potential agents in MIP programs. The daily average temperature and precipitation are both environmental factors that affect the soybean crop, and its associated organisms. Thus, the study aimed to: 1) determine ranges of favorability for the development of E. heros and T. podisi; 2) simulate the number of generations of insects and severity of asian soybean rust on soybeans in municipalities of Rio Grande do Sul, historical weather scenarios, given the cycle of the cultivar, sowing date and time of pest and disease detection and 3) assess the potential impacts of climate change on these organisms by mapping risk in future climate scenarios projected by the IPCC global models (average of 15 models). The study considered two approaches for simulating the effect of climate on the development of these organisms. It was simulated the variability of climate effects with data from annual time series of climate on the development of organisms through the integration of bioclimatic models and simulation of culture, considering the time of sowing, time of detection and the cultivation cycle. In the second approach bioclimatic models were integrated into geographic information systems with future climate data, generating maps of favorability for the occurrence of insects and disease severity. E. heros showed better development at 26º to 28ºC, high number of generations in the early sowing date, at medium maturity cultivar and time of detection in R1, ranging from two to three generations. The temperature most favorable to the development of T. podisi was 20º to 28º C, the number of generations ranged from three to six, the most found in the earlier planting. For asian soybean rust, no significant trend of variation in levels of severity depending on the parameters. The climate scenarios projected for the future indicate an increase in the area favored the establishment of E. heros and T. podisi and severity of asian soybean rust in relation to the current climate, directly related to potential changes in average conditions of temperature and precipitation as noted by the IPCC scenarios.

A ferrugem da folha do trigo, causada pelo fungo Puccinia triticina (Pt), é uma doença recorrente e de grande importância para o cultivo do trigo. São realizados anualmente levantamentos de raças do fungo nos países do Cone Sul da América do Sul. Nesses levantamentos foi possível evidenciar que algumas raças de Pt possuem predomínio em frequência, quando comparadas com as demais raças detectadas no mesmo período. No Brasil as raças MFT-MT (B55) e TFT-MT (B57) se destacaram pela prevalência no campo, nos últimos anos. Ambas as raças foram detectadas pela primeira vez no país em 2005, sendo que B55 prevaleceu nos levantamentos desde seu surgimento e a partir de 2011 a raça B57 passou a prevalecer. O presente trabalho buscou investigar a ocorrência de agressividade diferenciada entre raças de P. triticina detectadas no Brasil do ano de 2002 a 2012. Foram utilizadas nove (09) raças detectadas nos levantamentos realizados pela Embrapa Trigo (Passo Fundo, RS) a partir do ano de 2002: SPJ-RS (B50), MFT-CT/MFT-HT (B51), MHT-LS (B53), TFT-HT (B54), MFT-MT (B55), MFP-CT (B56), TFT-MT (B57), MDP-MR (B58) e MFT-MT+ (B59). Os parâmetros de agressividade mensurados nas plântulas em condições controladas, especialmente a luz e a temperatura, foram: o período latente, o tamanho de pústula, a esporulação e germinação de esporos. Os valores referentes à raça B55 foram repetidamente superiores às demais raças para os parâmentros tamanho de pústula, esporulação e germinação de esporos. A raça B57 se destacou sobre as demais por possuir o menor Período Latente do estudo. Essas duas raças podem ser consideradas raças agressivas. / Wheat leaf rust caused by Puccinia triticina (Pt) is a recurrent and very important disease for the cultivation of wheat. In the Southern Cone countries of South America surveys of races of the fungi are conducted annually. The data show that some races of Pt predominate in frequency when compared to other races detected in the same period. In Brazil, races MFT-MT (B55) and TFT-MT (B57) have been predominant in the crops in recent years. Both races were detected for the first time in the country in 2005. B55 prevailed until 2011, whereas the race B57 prevailed since then.This work aimed to investigate the occurrence of different levels of aggressiveness among nine races of P. triticina detected between 2002 and 2012 by Embrapa Trigo. Their races’ codes are: SPJ-RS (B50), MFT-CT/MFT-HT (B51), MHT-LS (B53), TFT-HT (B54), MFT-MT (B55), MFP-TC (B56), TFT-MT (B57), MDP-MR (B58) and MFT-MT+ (B59). The aggressiveness parameters taken on seedlings inoculated under controlled conditions specially light and temperature were: latent period, pustule size, sporulation and spore germination. Values for the race B55 were repeatedly superior than those of the other races for the parameters pustule size, sporulation and spore germination. The race B57 stood out over the others by having the shortest latent period measured. These two races were considered more aggressive than the others.

Ferrugem da folha, causada por Puccinia coronata f. sp. avenae, é a principal doença da aveia (Avena sativa L.). Tradicionalmente, a resistência utilizada nos programas de melhoramento é a completa, controlada por um ou poucos genes, sendo superada rapidamente pelo patógeno. Há várias décadas, tem sido sugerido que a resistência parcial pode ser mais durável. A cultivar URS 21 apresenta resistência parcial à ferrugem da folha e tem permanecido resistente desde seu lançamento, no ano 2000. Este estudo visou identificar aspectos bioquímicos e moleculares envolvidos na resistência parcial de URS 21 à ferrugem da folha. Foram utilizados dois genótipos suscetíveis e um completamente resistente como controles. Em plântulas e plantas inoculadas com o patógeno, foi verificado em URS 21 um aumento na síntese de compostos fenólicos máximo em 24 horas após a inoculação (hai), enquanto que URS 22 (suscetível) teve aumento tardio, 120 hai, provavelmente relacionado com a colonização do fungo. Em URS 21, foi verificado aumento da expressão de genes envolvidos na produção de avenantramidas, elevada concentração de compostos fenólicos totais, expressão de peroxidase, acúmulo de peróxido na epiderme, 24 hai, sugerindo síntese de compostos fenólicos estruturais. O decréscimo na produção de peróxido, em URS 21, a partir de 24 hai, também pode dever-se a produção de fenólicos estruturais. Além disso, em 24 hai, a atividade de ascorbato peroxidase, catalase e glutationa peroxidase, em URS 21, foram inferiores aos demais tempos, sugerindo que o peróxido foi consumido por peroxidases na síntese de fenólicos estruturais. Em plantas adultas de URS 21, inoculadas com o fungo, houve incremento na concentração de saponinas esteroidais, até 72 hai, enquanto que URS 22 em 48 hai, apresentou 15% da concentração máxima encontrada em URS 21, evidenciando a importância deste composto na resistência parcial à ferrugem da folha em URS 21. Além disso, a análise da expressão gênica e transcriptômica indicou a síntese de saponinas esteroidais do tipo avenacosides em URS 21. Das sequências geradas pelo RNA-sequenciamento, com função conhecida, muitas estão envolvidas no metabolismo secundário, estresse oxidativo, regulação transcricional, transporte, morte celular e defesa. Conclui-se que compostos fenólicos e saponinas são os principais componentes do mecanismo de defesa à resistência parcial à ferrugem da folha de URS 21. / Crown rust caused by Puccinia coronata f. sp. avenae is the main disease of oats (Avena sativa L.) in the world. Traditionally, the resistance exploited by oat breeders completely prevents reproduction of the fungus on the host and it segregates as a single or a few genes, thus, it is rapidly overcome by the pathogen. For several decades, it has been suggested that the partial resistance can be more durable. The Brazilian oat cultivar URS 21 is partially resistant and has remained resistant to crown rust since its release 2000. This study aimed to identify the biochemical and molecular mechanisms involved in the partial resistance of URS 21 to crown rust. Two susceptible and one completely resistant cultivar were used as control. URS 21 adult plants and seedlings inoculated with the pathogen showed increasing of total phenolics, with maximum value at 24 hours after inoculation (hai), however in URS 22 (susceptible) there was a later increase, at 120 hai, probably related to the fungus colonization. In URS 21, genes involved in production of avenantramids were up regulated after 24 hai. The increase in the concentration of phenolic compounds, peroxidase expression and accumulation of peroxide in the epidermis, was due to the action of peroxidases at 24 hai and indicated that structural synthesis of phenolic compounds was involved in partial resistance in URS 21. The decrease in peroxide production in URS 21, at 24 hai, may be related to the assembly of structural phenolics. Furthermore, the reduction in the activity of ascorbate peroxidase, catalase and glutathione peroxidase in URS 21, at 24 hai, indicated that peroxide has been consumed by peroxidase and structural phenolics synthesis. After 48 hai, in resistant genotypes, fluorescent cells, indicative of cell death, were visualized. In inoculated URS 21 adult plants, an increase in the concentration of steroidal saponins was observed at 72 hai, while in URS 22 an increase was observed in this compound at 48 hai, about 15% of the maximum concentration found in URS 21, demonstrating the importance of this compound in partial resistance to crown rust in URS 21. Furthermore, gene expression and transcriptomics indicated the synthesis of avenacosides, a type of steroidal saponina, in URS 21. Several sequences generated by RNA sequencing were involved in secondary metabolism, oxidative stress, transcriptional regulation, transport, cell death and defense. The data suggest that phenolic compounds and saponins are the main defense mechanisms of partial resistance to crown rust in URS 21.

A ferrugem da folha da aveia, causada pelo fungo Puccinia coronata f. sp. avenae, é responsável por grandes decréscimos na produção, afetando tanto o rendimento como a qualidade de grãos. O controle através do uso de cultivares com resistência qualitativa tem se mostrado pouco efetivo em termos de durabilidade. Neste sentido, a resistência quantitativa pode ser uma alternativa de controle viável, em busca de uma resistência mais durável, já que exerce menor pressão de seleção sobre a população patogênica. A resistência quantitativa reduz a taxa de progresso da doença, pela combinação dos diversos componentes que a condicionam, como: longo período latente, curto período infeccioso, baixa eficiência de infecção e pústulas de comprimento reduzido. Não se sabe ao certo o papel individual de cada um destes componentes sobre o progresso da doença no campo, bem como, o número de genes que determinam estas características. Assim, este trabalho visou caracterizar os componentes da resistência quantitativa (período latente, período infeccioso, comprimento de pústulas e ASCPD) à ferrugem da folha da aveia, em planta adulta e plântulas, tanto em condições controladas como em condições de campo. Para tanto foram utilizadas 83 linhagens recombinantes F6:10 de aveia branca, oriundas do cruzamento de um pai suscetível (UFRGS 7) com um pai com resistência quantitativa (UFRGS 910906). As linhagens apresentaram variabilidade para as características avaliadas, exceto para comprimento de pústulas em planta adulta. Os componentes da resistência apresentaram distribuição normal, exceto o comprimento de pústulas em planta adulta e o período de latência em plântulas. Isto sugere a presença de vários genes de pequeno efeito atuando na expressão dos mesmos, não se enquadrando em nenhum modelo de poucos genes. Os resultados sugerem que a resistência quantitativa à ferrugem da folha da aveia é resultado da ação conjunta de todos os componentes que a condicionam, e não de apenas um deles. Ainda, mecanismos diferenciados parecem estar atuando em cada genótipo na expressão desta característica.

Ferrugem da folha, causada por Puccinia coronata f. sp. avenae, é a principal doença da aveia (Avena sativa L.). Tradicionalmente, a resistência utilizada nos programas de melhoramento é a completa, controlada por um ou poucos genes, sendo superada rapidamente pelo patógeno. Há várias décadas, tem sido sugerido que a resistência parcial pode ser mais durável. A cultivar URS 21 apresenta resistência parcial à ferrugem da folha e tem permanecido resistente desde seu lançamento, no ano 2000. Este estudo visou identificar aspectos bioquímicos e moleculares envolvidos na resistência parcial de URS 21 à ferrugem da folha. Foram utilizados dois genótipos suscetíveis e um completamente resistente como controles. Em plântulas e plantas inoculadas com o patógeno, foi verificado em URS 21 um aumento na síntese de compostos fenólicos máximo em 24 horas após a inoculação (hai), enquanto que URS 22 (suscetível) teve aumento tardio, 120 hai, provavelmente relacionado com a colonização do fungo. Em URS 21, foi verificado aumento da expressão de genes envolvidos na produção de avenantramidas, elevada concentração de compostos fenólicos totais, expressão de peroxidase, acúmulo de peróxido na epiderme, 24 hai, sugerindo síntese de compostos fenólicos estruturais. O decréscimo na produção de peróxido, em URS 21, a partir de 24 hai, também pode dever-se a produção de fenólicos estruturais. Além disso, em 24 hai, a atividade de ascorbato peroxidase, catalase e glutationa peroxidase, em URS 21, foram inferiores aos demais tempos, sugerindo que o peróxido foi consumido por peroxidases na síntese de fenólicos estruturais. Em plantas adultas de URS 21, inoculadas com o fungo, houve incremento na concentração de saponinas esteroidais, até 72 hai, enquanto que URS 22 em 48 hai, apresentou 15% da concentração máxima encontrada em URS 21, evidenciando a importância deste composto na resistência parcial à ferrugem da folha em URS 21. Além disso, a análise da expressão gênica e transcriptômica indicou a síntese de saponinas esteroidais do tipo avenacosides em URS 21. Das sequências geradas pelo RNA-sequenciamento, com função conhecida, muitas estão envolvidas no metabolismo secundário, estresse oxidativo, regulação transcricional, transporte, morte celular e defesa. Conclui-se que compostos fenólicos e saponinas são os principais componentes do mecanismo de defesa à resistência parcial à ferrugem da folha de URS 21. / Crown rust caused by Puccinia coronata f. sp. avenae is the main disease of oats (Avena sativa L.) in the world. Traditionally, the resistance exploited by oat breeders completely prevents reproduction of the fungus on the host and it segregates as a single or a few genes, thus, it is rapidly overcome by the pathogen. For several decades, it has been suggested that the partial resistance can be more durable. The Brazilian oat cultivar URS 21 is partially resistant and has remained resistant to crown rust since its release 2000. This study aimed to identify the biochemical and molecular mechanisms involved in the partial resistance of URS 21 to crown rust. Two susceptible and one completely resistant cultivar were used as control. URS 21 adult plants and seedlings inoculated with the pathogen showed increasing of total phenolics, with maximum value at 24 hours after inoculation (hai), however in URS 22 (susceptible) there was a later increase, at 120 hai, probably related to the fungus colonization. In URS 21, genes involved in production of avenantramids were up regulated after 24 hai. The increase in the concentration of phenolic compounds, peroxidase expression and accumulation of peroxide in the epidermis, was due to the action of peroxidases at 24 hai and indicated that structural synthesis of phenolic compounds was involved in partial resistance in URS 21. The decrease in peroxide production in URS 21, at 24 hai, may be related to the assembly of structural phenolics. Furthermore, the reduction in the activity of ascorbate peroxidase, catalase and glutathione peroxidase in URS 21, at 24 hai, indicated that peroxide has been consumed by peroxidase and structural phenolics synthesis. After 48 hai, in resistant genotypes, fluorescent cells, indicative of cell death, were visualized. In inoculated URS 21 adult plants, an increase in the concentration of steroidal saponins was observed at 72 hai, while in URS 22 an increase was observed in this compound at 48 hai, about 15% of the maximum concentration found in URS 21, demonstrating the importance of this compound in partial resistance to crown rust in URS 21. Furthermore, gene expression and transcriptomics indicated the synthesis of avenacosides, a type of steroidal saponina, in URS 21. Several sequences generated by RNA sequencing were involved in secondary metabolism, oxidative stress, transcriptional regulation, transport, cell death and defense. The data suggest that phenolic compounds and saponins are the main defense mechanisms of partial resistance to crown rust in URS 21.

A ferrugem da folha do trigo, causada pelo fungo Puccinia triticina (Pt), é uma doença recorrente e de grande importância para o cultivo do trigo. São realizados anualmente levantamentos de raças do fungo nos países do Cone Sul da América do Sul. Nesses levantamentos foi possível evidenciar que algumas raças de Pt possuem predomínio em frequência, quando comparadas com as demais raças detectadas no mesmo período. No Brasil as raças MFT-MT (B55) e TFT-MT (B57) se destacaram pela prevalência no campo, nos últimos anos. Ambas as raças foram detectadas pela primeira vez no país em 2005, sendo que B55 prevaleceu nos levantamentos desde seu surgimento e a partir de 2011 a raça B57 passou a prevalecer. O presente trabalho buscou investigar a ocorrência de agressividade diferenciada entre raças de P. triticina detectadas no Brasil do ano de 2002 a 2012. Foram utilizadas nove (09) raças detectadas nos levantamentos realizados pela Embrapa Trigo (Passo Fundo, RS) a partir do ano de 2002: SPJ-RS (B50), MFT-CT/MFT-HT (B51), MHT-LS (B53), TFT-HT (B54), MFT-MT (B55), MFP-CT (B56), TFT-MT (B57), MDP-MR (B58) e MFT-MT+ (B59). Os parâmetros de agressividade mensurados nas plântulas em condições controladas, especialmente a luz e a temperatura, foram: o período latente, o tamanho de pústula, a esporulação e germinação de esporos. Os valores referentes à raça B55 foram repetidamente superiores às demais raças para os parâmentros tamanho de pústula, esporulação e germinação de esporos. A raça B57 se destacou sobre as demais por possuir o menor Período Latente do estudo. Essas duas raças podem ser consideradas raças agressivas. / Wheat leaf rust caused by Puccinia triticina (Pt) is a recurrent and very important disease for the cultivation of wheat. In the Southern Cone countries of South America surveys of races of the fungi are conducted annually. The data show that some races of Pt predominate in frequency when compared to other races detected in the same period. In Brazil, races MFT-MT (B55) and TFT-MT (B57) have been predominant in the crops in recent years. Both races were detected for the first time in the country in 2005. B55 prevailed until 2011, whereas the race B57 prevailed since then.This work aimed to investigate the occurrence of different levels of aggressiveness among nine races of P. triticina detected between 2002 and 2012 by Embrapa Trigo. Their races’ codes are: SPJ-RS (B50), MFT-CT/MFT-HT (B51), MHT-LS (B53), TFT-HT (B54), MFT-MT (B55), MFP-TC (B56), TFT-MT (B57), MDP-MR (B58) and MFT-MT+ (B59). The aggressiveness parameters taken on seedlings inoculated under controlled conditions specially light and temperature were: latent period, pustule size, sporulation and spore germination. Values for the race B55 were repeatedly superior than those of the other races for the parameters pustule size, sporulation and spore germination. The race B57 stood out over the others by having the shortest latent period measured. These two races were considered more aggressive than the others.

O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja, entretanto, fatores bióticos e abióticos representam ameaças à cultura causando sérios danos, com significativo impacto econômico. Dentre os problemas fitossanitários destacam-se o percevejo-marrom Euschistus heros e a ferrugem asiática. Para o controle biológico do percevejo, o parasitóide Telenomus podisi tem sido referido como um dos agentes potenciais em programas de MIP. A temperatura média diária e a precipitação são fatores abióticos que afetam tanto à cultura da soja, quanto aos organismos a ela associados. Assim, o trabalho teve como objetivos: 1) determinar faixas de favorabilidade para o desenvolvimento de E. heros e T. podisi; 2) simular o número de gerações dos insetos e a severidade da ferrugem asiática em soja, em municípios do Rio Grande do Sul, em cenários históricos de clima, considerando o ciclo da cultivar, a data da semeadura e o momento de detecção da praga e da doença e 3) avaliar os impactos potenciais das mudanças climáticas sobre estes organismos por meio do mapeamento de risco em cenários de clima futuros projetados pelos modelos globais do IPCC (média de 15 modelos). O trabalho considerou duas abordagens de simulação do efeito do clima sobre o desenvolvimento destes organismos. Na primeira, simulou-se os efeitos da variabilidade climática anual com dados de séries históricas de clima sobre o desenvolvimento dos organismos, por meio da integração de modelos bioclimáticos e, de simulação da cultura, considerando-se a época de semeadura, o momento de detecção e o ciclo da cultivar. Na segunda abordagem os modelos bioclimáticos foram integrados a sistemas de informações geográficas com dados de clima futuro, gerando mapas de favorabilidade para ocorrência dos insetos e da severidade da doença. E. heros apresentou melhor desenvolvimento na temperatura de 26º a 28ºC; maior número de gerações na data de semeadura mais precoce, na cultivar de ciclo médio e no momento de detecção em R1, variando de duas a três gerações. A temperatura muito favorável ao desenvolvimento de T. podisi foi de 20º a 28ºC; o número de gerações variou de três a seis, sendo mais encontrado no plantio mais precoce. Para a ferrugem asiática, não houve tendência de variação significativa dos níveis de severidade em função dos parâmetros avaliados. Os cenários de clima projetados para o futuro indicam um aumento na área favorável ao estabelecimento de E. heros e T. podisi e na severidade da ferrugem asiática em relação ao clima atual, diretamente relacionados às potenciais mudanças nas condições médias de temperatura e precipitação conforme apontadas pelos cenários do IPCC. / Brazil is the second largest soybean producer, however, biotic and abiotic factors affect the crop, causing serious damage, with significant economic impact. Among these problems, Euschistus heros and asian soybean rust. For biological control of the insects, the parasitoid Telenomus podisi has been described as one of the potential agents in MIP programs. The daily average temperature and precipitation are both environmental factors that affect the soybean crop, and its associated organisms. Thus, the study aimed to: 1) determine ranges of favorability for the development of E. heros and T. podisi; 2) simulate the number of generations of insects and severity of asian soybean rust on soybeans in municipalities of Rio Grande do Sul, historical weather scenarios, given the cycle of the cultivar, sowing date and time of pest and disease detection and 3) assess the potential impacts of climate change on these organisms by mapping risk in future climate scenarios projected by the IPCC global models (average of 15 models). The study considered two approaches for simulating the effect of climate on the development of these organisms. It was simulated the variability of climate effects with data from annual time series of climate on the development of organisms through the integration of bioclimatic models and simulation of culture, considering the time of sowing, time of detection and the cultivation cycle. In the second approach bioclimatic models were integrated into geographic information systems with future climate data, generating maps of favorability for the occurrence of insects and disease severity. E. heros showed better development at 26º to 28ºC, high number of generations in the early sowing date, at medium maturity cultivar and time of detection in R1, ranging from two to three generations. The temperature most favorable to the development of T. podisi was 20º to 28º C, the number of generations ranged from three to six, the most found in the earlier planting. For asian soybean rust, no significant trend of variation in levels of severity depending on the parameters. The climate scenarios projected for the future indicate an increase in the area favored the establishment of E. heros and T. podisi and severity of asian soybean rust in relation to the current climate, directly related to potential changes in average conditions of temperature and precipitation as noted by the IPCC scenarios.