A aveia nuda (Avena sativa subsp. nudisativa) é caracterizada por produzir espiguetas multiflora e grãos sem casca. O caráter nuda em aveia apresenta expressividade incompleta, apresentando grãos com casca junto com grãos sem casca, este fator a torna menos competitiva no mercado em comparação à aveia com casca (Avena sativa L.). O objetivo deste trabalho foi estimar o número de genes que governam o caráter multiflora/nuda, desenvolver mapas genéticos de ligação a partir de marcadores SNP e identificar marcadores moleculares ligados a este caráter em duas populações de aveia. As populações de progênies utilizadas, F2:5 e F2:6 são oriundas dos cruzamentos: UFRGS 01B7114-1-3 (espigueta normal e grãos com casca) x UFRGS 006013-1 (espigueta multiflora e grãos sem casca) e URS Taura (espigueta normal e grãos com casca) x UFRGS 017004-2 (espigueta multiflora e grãos sem casca). Os genótipos parentais com a característica multiflora/nuda foram avaliados nas estações de crescimento de 2012 e 2013. As linhagens das progênies F2:5 e F2:6 foram avaliadas visualmente quanto ao tipo de panícula e classificadas em: (i) panícula normal (grãos com casca), (ii) panícula multiflora (grãos sem casca) e, (iii) segregante, quando ambos os fenótipos foram observados entre plantas de uma mesma linhagem. Através da plataforma de genotipagem "GoldenGate Genotyping Assay", foram identificados marcadores SNP nos dois cruzamentos. De acordo com a avaliação fenotípica da característica multiflora/nuda nos genótipos parentais, observou-se que houve variação na expressão desta característica entre os genótipos parentais e entre os anos avalidos. Com a análise genética nas duas populações foi observado que na população UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1, um gene governa o caráter multiflora/nuda e na população URS Taura x UFRGS 017004-2, dois genes atuam sobre a característica. Os dados fenotípicos obtidos em cada população foram acrescentados ao conjunto de marcadores moleculares, polimórficos entre os genótipos parentais e com padrão de segregação esperado de acordo com as proporções de Mendel, para o desenvolvimento dos mapas genéticos de ligação. Na população UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1, os marcadores fenotípicos foram mapeados no grupo de ligação 32 e na população URS Taura x UFRGS 017004-2, no grupo de ligação 15 juntamente com outros 8 marcadores moleculares. Este resultado é pioneiro em aveia nuda e, embora iniciais, representam avanço significativo no entendimento dos fatores genéticos e moleculares que envolvem a característica multiflora/nuda em aveia hexaplóide. / The naked oat (Avena sativa subsp. Nudisativa) is characterized by producing multiflora spikelets and naked kernels. The naked oat trait has incomplete expressivity, showing naked kernels with covered grain, this factor makes it less competitive in the market compared to Avena sativa L.. The aim of this study was to estimate the number of genes that govern the multiflorous/naked character, developing genetic linkage maps from SNP markers and identify molecular markers linked to this trait in two oat populations. The F2:5 and F2:6 populations used are derived from the crosses: UFRGS 01B7114-1-3 (normal spikelet and covered grain) x UFRGS 006013-1 (multiflorous spikelet and naked grain) and URS Taura (normal spikelet and covered grain) x UFRGS 017004-2 (multiflorous spikelet and naked grain). Parental genotypes with characteristic multiflorous/naked were evaluated during the growing seasons of 2012 and 2013. The F2:5 and F2:6 progenies were visually evaluated about the type of panicle and classified as: (i) Normal panicles (covered grain), (ii) panicle multiflorous (naked grain), and (iii) segregating, when both phenotypes were observed between plants of the same progenies. Through genotyping "GoldenGate Genotyping Assay" platform, SNP markers were identified in the two crosses. According to the phenotypic evaluation of multiflorous/naked trait in the parental genotypes, it was observed that there was a variation in the expression of this trait from parental genotypes and the different years. With genetic analysis in both populations was observed in the UFRGS-01B7114 1-3 x UFRGS 006013-1 population that a gene governs the character multiflorous/naked and URS Taura x UFRGS 017004-2 population two genes governs this trait. The phenotypic data obtained for each population were added to a set of molecular markers polymorphic between the parents and with segregation pattern expected according to Mendel's ratios for the development of genetic linkage maps. In the UFRGS 01B7114 1-3 x UFRGS 006013-1 population, the phenotypic markers were mapped on linkage group 32 and the URS Taura x UFRGS 017004-2 population, in linkage group 15 together with 8 molecular markers. This result is a pioneer in naked oats and although early, represent significant advances in understanding the genetic and molecular factors related to characteristic multiflorous/naked in hexaploid oats.

Mimosa bimucronata (Maricá) é a espécie do gênero Mimosa mais abundante no Rio Grande do Sul, típica da Mata Atlântica. Poucos são os estudos citogenéticos para a espécie. O objetivo do trabalho foi determinar o número cromossômico em populações naturais da espécie dentro de sua área de distribuição no Rio Grande do Sul, verificar a possível existência de variabilidade intraespecífica e também analisar o comportamento meiótico. As 50 populações de M. bimucronata analisadas foram todas diplóides (2n=2x=26, n=13). Portanto, na área amostrada, a espécie não apresenta variação no nível de ploidia. Células polissomáticas foram observadas numa freqüência que variou de 0% a 31,5 % entre as populações, mas somente no meristema radicular, não sendo observadas nas células-mãe de grão de pólen. A meiose de M. bimucronata é peculiar, no sentido de que as células-mãe de grão de pólen permanecem agrupadas duas a duas durante todo processo de divisão meiótica, levando a formação de políades (bitétrades) com oito grãos de pólen, o que deve ser uma adaptação para uma alta produção de sementes por um único evento de polinização. / Mimosa bimucronata (Maricá) is the Mimosa species most abundant in no Rio Grande do Sul, typical of the Mata Atlântica. There are few cytogenetic studies for the species. This worked aimed to determine the chromosome number in natural populations of the species in its distribution area in Rio Grande do Sul, to verify the possible existence of intraspecific variability and to analyze meiotic behavior. All the 50 M. bimucronata populations analyzed were diploid (2n=2x=26, n=13). Therefore, in the area sampled, the species does not present variation in ploidy level. Polysomatic cells were found in the root tip meristem, ranging from 0% to 31,5 % among populations, but were absent in pollen-mother-cells. M. bimucronata meiosis is peculiar, as the pollen-mother-cells remained joined two by two during all the meiotic process, leading to the formation of polyads (bitetrads) with eight pollen grains, what should be an adaptation to a high seed production by only one pollination event.

O trevo vermelho é uma das leguminosas forrageiras mais utilizadas na agricultura mundial sendo adaptada a um grande número de condições edafo-climáticas. O objetivo deste trabalho foi de avaliar a diversidade genética presente na coleção nuclear de trevo vermelho usando marcadores morfológicos, moleculares e bioquímicos. Os acessos de trevo vermelho da coleção nuclear do NPGS-USDA foram analisados com 21 marcadores morfológicos, 14 loci microsatélites (SSR), 114 marcadores RAPD e 15 loci isoenzimáticos (esterase). Os marcadores moleculares, utilizados pela primeira vez na coleção nuclear, juntamente com os marcadores morfológicos e bioquímicos evidenciaram a alta diversidade genética presente na espécie, principalmente ao nível intrapopulacional. A análise de agrupamentos realizada com os dados morfológicos revelou cinco grupos distintos em relação ao florescimento precoce, médio e tardio, bem como grupos que mostraram maior persistência e produção nas condições do sul do Brasil. Um total de 78 fragmentos (SSR) foi analisado e um PIC variando de 0,70 a 0,91 com média de 0,86 foi obtido. A distância média de Rogers, baseada nos 78 fragmentos SSR, foi de 0,49. A similaridade média de Jaccard baseada nos 114 fragmentos RAPD foi de 0,21 e permitiu a identificação de todos os acessos. A heterozigosidade média (He) baseada nos dados isoenzimáticos foi de He = 0,238 e a distância média de Rogers foi de 0,14. Os dados isoenzimáticos classificaram os acessos em quatro grupos. Os grupos encontrados não separam os acessos conforme a origem geográfica ou tipo de população (cultivar, selvagem e variedade local). No entanto, algumas concordâncias foram encontradas entre as análises, uma vez que as cultivares do norte da Europa foram agrupadas em ambos os tipos de análise. Os resultados encontrados aqui evidenciaram uma grande e complexa diversidade genética na coleção nuclear de trevo vermelho. Além disso, mostraram algumas populações promissoras que podem ser usadas em programas de melhoramento de trevo vermelho no Brasil. / Red clover is one of the most utilized leguminous forage species in the world agriculture being adapted to a great number of edaphic-climatic conditions. The objective of this work was to evaluate the genetic diversity in the core collection of red clover using morphologic, molecular and biochemical traits. The accessions of red clover from the core collection of NPGS-USDA were analyzed with 21 morphological characters, 14 microsatellite loci (SSR), with 114 RAPD markers and with 15 loci of isozyme (esterase) markers. The molecular markers, used for the first time in the core collection, together with the morphological and biochemical markers pointed out for the high genetic diversity present in the species, mostly at the intrapopulational level. The cluster analysis of the morphological data revealed five distinct clusters that separated early, medium and wild blooming types as well as groups with more persistence and high dry matter production in the Southern Brazilian conditions. A total of 78 fragments (SSR) were scored and the PIC ranged from 0.70 to 0.91 with 0.86 as mean value. The mean Rogers’ genetic distance based on the 78 SSR markers was 0.49. The Jaccard’s similarity based on 114 RAPD markers was 0.21 and allowed the identification of all accessions. The mean expected heterozygosity (He), based on isozyme data, was He = 0.238 and the mean Rogers’ genetic distance was 0.14. Isozyme data clustered the accessions of red clover in four groups. The clusters found with morphological and biochemical markers were not separated according to their geographic origin or type of populations (cultivar, wild or landrace). However, some coincidences between analyses were found once cultivars from north Europe were clustered in both types of analyze. The results found here evidenced the high and complex diversity in red clover core collection. Indeed, they highlighted some promising populations that could be used in the Brazilian breeding programs of red clover.

Bacilos são bactérias aeróbias ou anaeróbias facultativas, Gram positivas ou Gram variáveis, produtoras de endósporos, que lhes conferem resistência ao estresse ambiental. Os gêneros Bacillus e Paenibacillus são os que possuem as espécies reconhecidamente fixadoras de nitrogênio. Outra característica dos bacilos é o grande potencial em produzir substâncias capazes de promover o crescimento vegetal, como hormônios, sideróforos, antibióticos e a capacidade de solubilização de fosfatos. Enquanto múltiplas espécies de bacilos podem ser detectadas nos solos e na rizosfera de várias plantas, muito pouco tem sido feito para estimar a sua diversidade e para indicar quais são as espécies mais comumente isoladas. Dois estudos semelhantes foram conduzidos nesse trabalho, com os seguintes objetivos: i) isolar as espécies de bacilos fixadores de nitrogênio predominantes em diferentes regiões orizícolas e tritícolas do Estado do Rio Grande do Sul, ii) estimar a sua diversidade; e iii) avaliar suas atividades como bactérias promotoras de crescimento de plantas, para utilização como futuros inoculantes. Das espécies que foram identificadas, através do seqüenciamento parcial do gene do RNA ribossomal 16S, as mais comuns foram P. borealis e P. graminis. Para a grande maioria das bactérias isoladas não foi possível a identificação em nível de espécie. Há uma alta probabilidade de que tais bactérias constituam espécies ainda não descritas, mas filogeneticamente muito próximas a P. borealis e P. graminis. Dentre os isolados da rizosfera de arroz e trigo, dois foram descritos como novas espécies neste trabalho: Bacillus oryzae e Paenibacillus riograndensis. Uma característica marcante entre os isolados da rizosfera foi a capacidade destes de produzir grandes quantidades de ácido indol-acético. Poucos isolados, tanto do solo quanto da rizosfera, produziram sideróforos e solubilizaram fosfato. As linhagens selecionadas para experimentos in vivo em casa de vegetação provaram ser muito eficientes na promoção do crescimento de suas plantas hospedeiras. Tais linhagens poderão ser usadas na formulação de novos inoculantes, melhorando o sistema de cultivo em que eles venham a ser aplicados. A identificação e o isolamento de bacilos de solos temperados e subtropicais, que combinem a habilidade de fixar nitrogênio com a produção de substâncias capazes de promover o crescimento vegetal, poderá aumentar significativamente a produtividade das lavouras graníferas no Brasil e no Estado do Rio Grande do Sul, em especial. / Bacilli are aerobic or facultatively anaerobic, Gram positive or variable, endospore-forming bacteria that exhibit resistance to environmental stress. Bacillus and Paenibacillus genera include the best knowing nitrogen-fixing species. Another bacilli characteristic is their great potential in producing substances that promote plant growth by the production of hormones, siderophores and phosphate solubilization. While multiple species of bacilli can be detected in the soils and rhizosphere, scarce research has been carried out to estimate their diversity and indicate the most commonly isolated species. In this work, two similar studies have been conducted with the objectives of: i) isolate the predominant nitrogen-fixing bacilli species from different rice and wheat crops of Rio Grande do Sul State, ii) estimate their diversity, and iii) evaluate their plant growth promoting (PGP) activities in order to use them further as inoculant strains. Among the species that have been identified through partial 16S rRNA gene sequence analysis, P. borealis and P. graminis were the most common species in both locations, soil and rhizosphere. It was not possible to identify the vast majority of isolates at the level of species. There is a high probability that these bacteria constitute species not yet described, but phylogenetically very closely related to P. borealis and P. graminis. Two isolates from rice and wheat rhizospheres were described as new species: Bacillus oryzae and Paenibacillus riograndensis. A remarkable characteristic among isolates of the rhizosphere was their ability to produce high amounts of indole-acetic acid. Few isolates, both from bulk soil and rhizosphere, produced siderophores and/or solubilized phosphates. The strains selected for in vivo experiments in a greenhouse proved to be very effective in promoting the growth of their host plants. Such strains can be used in the formulation of new inoculants, improving the cropping system in which they will be applied. The identification and the isolation of PGP bacilli from temperate and subtropical soils, which combine the ability to fix nitrogen with the production of substances capable of promoting plant growth, could also significantly increase the productivity of grain crops in Brazil and Rio Grande do Sul State in special.

A ferrugem da folha é a doença que causa maiores prejuízos à triticultura. A resistência genética é comprovadamente o método mais eficiente e econômico de controle. Em trigo, a resistência à ferrugem da folha pode ser específica à raça e não específica à raça. Atualmente a melhor estratégia para manter uma proteção efetiva contra a ferrugem da folha consiste em empregar combinações de genes, independente do tipo de resistência que conferem. A piramidização de genes é facilitada com o uso de marcadores moleculares. Os mecanismos moleculares de resistência dos genes que conferem resistência específica à raça têm sido amplamente estudados, no entanto da resistência não específica à raça pouco se sabe. Assim, este projeto teve como objetivos: I) validar marcadores moleculares para seleção assistida para a resistência à ferrugem da folha em genótipos brasileiros de trigo; II) identificar marcadores moleculares potencialmente associados a genes de resistência não específica à raça à ferrugem da folha; III) identificar e caracterizar análogos a genes de resistência em trigo;IV) caracterizar mecanismos moleculares da resistência não específica à raça a ferrugem da folha em trigo. Para a validação foram avaliados cinco marcadores PCR-específcos associados aos genes Lr1, Lr9, Lr10 e Lr24. Os marcadores associados aos genes Lr9, Lr10 e Lr24 apresentaram potencial para uso na seleção assistida, pois foram específicos para plantas contendo estes genes. Para a identificação de RGAs foram utilizadas três combinações de primers degenerados. A maioria das seqüências apresentou os motivos comuns a genes de resistência. Uma seqüência apresentou alta homologia com genes de resistência previamente identificados. Os primers derivados das seqüências identificadas apresentaram alto polimorfismo, sendo que um destes mostrou-se associado ao gene Lr26 e a resistência de planta adulta à ferrugem da folha. A combinação da técnica de AFLP com linhagens diferenciais contrastantes para os genes Lr13 e Lr34 permitiu identificar duas seqüências potencialmente associadas ao gene Lr34. O uso da SSH permitiu identificar genes diferencialmente expressos na resistência não específica à raça à ferrugem da folha no cultivar Toropi. Dentre as seqüências identificadas estão genes codificadores de proteínas de membranas potencialmente associados à percepção do patógeno e genes com domínios característicos de sinalizadores secundários para a resistência como NPR1, Rar1, Sgt1 e calmodulina. Além destas, foram identificados também seqüências com homologia a genes codificadores de enzimas chaves no controle de rotas de síntese de substâncias relacionadas à defesa e envolvidas no metabolismo primário, principalmente produção de energia. Os marcadores e seqüências obtidas e mecanismos elucidados neste trabalho representam ferramentas valiosas para a obtenção de cultivares de trigo com resistência ampla e durável à ferrugem da folha. / Leaf rust is one of the most important wheat diseases worldwide. The genetic resistance is the most efficient and economical method to leaf rust control. Host resistance to leaf rust can either be race-specific or no race-specific. The best strategy to maintain an effective protection against leaf rust consists in resistance gene combinations, independent of the resistance type. Marker-assisted selection greatly facilitates gene pyramidization. The molecular mechanisms of race-specific resistance genes have been well studied, however there is little known about the no race-specific resistance gene mechanisms. The objectives of this project were: I) to validate molecular markers for marker-assisted selection to leaf rust resistance genes in Brazilian wheat cultivars; II) to isolate and characterize resistance gene analogues (RGAs) in wheat; III) to identify molecular markers potentially associated to leaf rust no race-specific resistance genes; IV) to characterize molecular mechanisms from no race-specific resistance genes to leaf rust in wheat. Five PCR-specific markers previously identified as associated to the Lr1, Lr9, Lr10 and Lr24 genes were evaluated. The markers associated to the Lr9, Lr10 and Lr24 genes were specific to the cultivars carrying them in the Brazilian wheat cultivars, demonstrating potential for marker-assisted selection. Three degenerate primer combinations were used for the RGAs identification and most of the identified sequences showed the conserved motifs from resistance genes. One sequence showed high homology with previous identified plant resistance genes. The primers from identified sequences showed high polimorphism, and one of these is associated to the Lr26 leaf rust resistance gene and to the adult plant resistance present in cultivar BR35(?). The use of AFLP (amplified fragment length polymorphism) technique with near-isogenic lines carrying Lr13 and Lr34 genes from wheat cv. Thatcher allowed to identify two sequences potentially associated to the Lr34 gene. SSH were used to identify leaf rust induced genes from no race-specific resistance wheat cultivar Toropi. Among the identified sequences there are proteins of membranes for genes potentially associated to the pathogen perception and genes with secondary signals resistance domains as NPR1, Rar1, Sgt1 and calmodulin binding protein. Besides these, we identified sequences with homology to genes for key enzymes in the control of the related defense substances synthesis and involved in the primary metabolisms, mainly energy production. The markers and sequences obtained and the mechanisms elucidated in this work represent a valuable tool for the development of wheat cultivars with more reliable resistance to leaf rust.

A soja é uma das espécies cultivadas de maior importância econômica para o Brasil, atualmente o segundo maior produtor mundial deste grão. Contudo, doenças causadas por fungos são um dos principais problemas enfrentados pelos produtores de soja, o que leva a grandes perdas. Uma das alternativas para superar este problema é a utilização de cultivares com resistência genética. Com este objetivo, foram realizados quatro experimentos independentes de transformação genética de soja, em que o gene chit1, que codifica uma quitinase, enzima capaz de degradar paredes fúngicas, foi transferido para culturas embriogênicas, através da metodologia de biobalística. O gene marcador hpt, que confere resistência ao antibiótico higromicina, também foi utilizado. Em três dos experimentos realizados, uma nova metodologia foi testada, em que sequências desnecessárias, presentes nos vetores de transformação, não são colocadas na planta, e sim apenas os cassetes gênicos, contendo regiões regulatórias e codificadoras. No 1° Experimento realizado, foram obtidas plantas transgênicas transformadas com plasmídeos, mas estas não produziram sementes. No 2° Experimento, foi obtida uma linhagem transgênica, oriunda da transformação com plasmídeos. Foi confirmada a presença e a expressão do gene de quitinase em uma planta T0. Esta planta gerou uma progênie de 16 plântulas. Destas, 10 foram analisadas por PCR e foi confirmada a transmissão do transgene marcador para seis plantas T1. Análises moleculares complementares são necessárias para a determinação do padrão de herança dos transgenes. Como resultado do 3º Experimento realizado, foram obtidos 3.298 embriões histodiferenciados da cultivar Bragg (2.804 oriundos da transformação com plasmídeos e 494 da transformação com cassetes) e 2.286 para a cultivar IAS (759 com plasmídeos e 1.527 com cassetes). Do 4º Experimento realizado, foram obtidos 1.339 embriões histodiferenciados da cultivar Bragg (1.312 oriundos da transformação com plasmídeos e 27 da transformação com cassetes) e 1.035 para a cultivar IAS5 (851 com plasmídeos e 184 com cassetes). Mesmo considerando a possibilidade de alguns dos embriões obtidos serem escapes à seleção, a resistência ao antibiótico é um forte indício de transformação estável. Já foram obtidos embriões germinados oriundos da transformação com cassetes, resultantes dos 3° e 4° Experimentos. Com a condição transgênica comprovada, será realizada uma comparação dos padrões de integração gerados por transformação com plasmídeos e cassetes gênicos. / Soybean is one of the most important crops in Brazil, which is nowadays the second world largest producer. However, injuries caused by fungus are one of the main problems faced by the producers, causing great losses. One of the possibilities to deal with this problem is the utilization of cultivars with genetic resistance. With this goal, four independent soybean transformation experiments were performed. A chitinase gene, chit1, which can break fungal cell walls, was transferred to soybean embryogenic cultures, through the use of biolistic. The selection marker gene hpt, which confers hygromycin resistance, was also transferred to the embryos. In three of the performed experiments, a new methodology was tested, where unnecessary sequences, that are part of the transformation vectors, were not introduced into the plant, but only the gene cassettes, which contain regulatory and coding sequences. In the first experiment, transgenic plants were obtained, but they left no progeny. In the second experiment, one transgenic line was obtained from the plasmid transformation. The presence and expression of the chitinase gene in one T0 plant was confirmed. 16 T1 plantlets were obtained. 10 were analyzed by PCR, and the transmission of the marker gene to six T1 plants was confirmed. Further molecular analyses are necessary in order to determine the inheritance pattern of the transgenes. As a result of the 3rd Experiment, 3.298 histodifferentiated embryos of the cultivar Bragg were obtained (2.804 from the plasmid transformation and 494 from the gene cassettes transformation) and 2.286 of the cultivar IAS (759 from the plasmid transformation and 1.527 from the gene cassettes transformation). From the 4th Experiment, 1.339 histodifferentiated embryos were obtained for cultivar Bragg (1.312 from the plasmid transformation and 27 from the cassettes) and 1.035 for IAS (851 from the plasmid transformation and 184 from the cassettes). Even considering the possibility that some of the embryos obtained may have escaped selection, the hygromycin resistance is a great indication of stable transformation. Plants transformed, resulting from the 3rd and 4th experiments, were already obtained with the minimal cassettes. Once their transgenic nature is proved, the patterns of integration of plasmid transformed plants and cassette transformed plants will be compared.

Ralstonia solanacearum é uma bactéria transmitida por tubérculos-semente. As biovares 1 (raça 1) e 2 (raça 3) estão associadas à batata (Solanum tuberosum) e apresentam características epidemiológicas diferentes. A certificação de tubérculos-semente constitui-se num processo essencial para o manejo da murcha bacteriana, mas depende de métodos específicos e sensíveis de detecção deste patógeno. Este trabalho objetivou (i) projetar oligonucleotídeos iniciadores para diferenciação das biovares de R. solanacearum e (ii) estabelecer método de extração de DNA total de tubérculos de batata para detecção de R. solanacearum através de PCR qualitativa e quantitativa. Os oligos projetados para a biovar 1, baseados no gene pehS, não geraram o fragmento esperado de 500 pb, mas produtos inespecíficos. A PCR com os oligos projetados para a biovar 2, a partir do gene UDP-N-acetilglucosamina 4,6-dehidratase, amplificaram o DNA de ambas as biovares (354 pb). O método FTA foi mais sensível (um infectado/ 100 tubérculos) na obtenção de DNA de tecidos de batata, coletados com auxílio de seringas descartáveis, do que por lise celular por aquecimento ou bio-PCR. A presença de R. solanacearum em tubérculos coletados em São Francisco de Paula e Ibiraiaras, RS, não foi detectada através de PCR (OLI1/Y2), em amostras retiradas com seringas e submetidas à extração do DNA através do método FTA, lise celular por aquecimento, bio-PCR e lise celular por aquecimento, e kit GenSpinTM Plant DNA Purification. Entretanto, a detecção nos cartões FTA foi possível quando se utilizou os oligos RS-I/RS-II; a sensibilidade da PCR aumentou de 106 para 1 UFC.mL-1. Os resultados da PCR com o DNA eluído dos cartões FTA não se alteraram, viabilizando o uso do DNA do cartão FTA em PCR quantitativa. A PCR quantitativa, usando SYBR Green e os oligos RS-I/RS-II, confirmou a presença de R. solanacearum nas 13 amostras coletadas nos dois municípios. / Ralstonia solanacearum is a seedborne potato tuber bacterium. Biovars 1 (race 1) and 2 (race 3) are associated to potato (Solanum tuberosum) and present different epidemiological features. Certification of seed potato tubers is the essencial step toward the bacterial wilt management, but depends on specific and sensitive methods of detection of this pathogen. This research aimed (i) to design primers to differentiate these biovars of R. solanacearum and (ii) to establish a method of total DNA extraction of potato tubers to detect R. solanacearum through qualitative and real-time PCR. Designed primers to biovar 1, based on the gene pehS, did not produce the expected fragment (500 bp), but unespecific bands. PCR with primers designed to biovar 2, based in the gene UDP-N-acetilglucosamina 4,6-dehydratase, amplified DNA from both biovars (354 bp). The FTA card method was more sensitive (one infected/ 100 tubers) to obtain DNA from potato tissue, collected using a dischargeable syringe, than by heating cellular lyse or bio-PCR plus heating cellular lyse. The presence of R. solanacearum in tubers collected in São Francisco de Paula and Ibiraiaras, RS, was not detected by PCR (OLI1/Y2), on samples extracted using syringes and submitted to DNA extraction through FTA card method, heating cellular lyse, bio-PCR plus heating cellular lyse, and GenSpinTM Plant DNA Purification kit. However, the detection in the FTA cards was possible when RS-I/RS-II was used; the PCR sensititivity increased from 106 to 1 CFU.mL-1. The PCR results with DNA eluted from FTA cards were the same, allowing the use of the DNA from the FTA card in real-time PCR. Real-time PCR, using SYBR Green and RS-I/RS-II primers, confirmed the presence of R. solanacearum in the 13 symptomless potato tuber samples collected in the two counties.

A ferrugem da folha (Pucccina coronata f. sp. avenae) é a moléstia que mais ocasiona danos de rendimento na cultura da aveia e a resistência genética quantitativa é uma das estratégias mais promissoras em busca de resistências mais duráveis. O objetivo deste trabalho foi de caracterizar fenotípica e geneticamente a resistência parcial à ferrugem da folha em genótipos brasileiros de aveia. Para isso foi efetuado um experimento preliminar com 40 linhagens derivadas de URS 21 no ano de 2009 e um ensaio utilizando as seis gerações básicas do cruzamento URS 21 x URS 22 (P1, P2, F1, F2, RC1, RC2) em 2010. Através da análise do progresso da severidade de plantas individuais foi determinada a área sob a curva de progresso da doença normalizada e corrigida (ASCPDNC) e posteriormente as estimativas genéticas das variâncias e herdabilidades no sentido amplo e restrito além do número de genes governando a característica. Os resultados evidenciam que as 40 linhagens apresentam elevado nível de resistência e não apresentam reduções no rendimento de grãos quando não efetuada a aplicação de fungicida. Por outro lado, o tratamento com fungicida proporcionou incremento no PH e PMG. Os genitores apresentaram valores de ASCPDNC diferentes, a geração F1 apresentou desvios em relação à média dos pais e na F2 a ASCPDN teve distribuição próxima a normal.Foi observada dominância parcial para a resistência apesar dos efeitos aditivos serem importantes e de maior magnitude. As herdabilidades para o caráter foram elevadas o que evidencia facilidade na seleção em gerações precoces e também que o caráter é transmitido para as próximas gerações. Foi estimado que 5 locos controlam o caráter resistência parcial à ferrugem da folha em aveia (Locos A, B, C, D e E), sendo que A e B possuem maior efeito e C, D e E menor efeito sobre o fenótipo. Além disso, o loco A representa um gene de suscetibilidade, sendo que a resistência é obtida na forma recessiva (“aa”) e que possui efeito controlador dos outros três locos. / Crown rust of oat, caused by Puccinia coronata f. sp. avenae, is the most important oat disease in terms of yield reduction. The partial type of genetic resistance is one of the most promising strategies for durable resistance for this disease. The objective of this work was to phenotypically and genotypically characterize the partial resistance to crown rust in Brazilian oat genotypes under field conditions. A preliminary field trial was carried out with 40 inbred lines derived of URS 21 in 2009 and then an experiment using six generations of the cross URS 21 x URS 22 (P1, P2, F1, F2, RC1, RC2) was installed in 2010. After measuring the severity of the disease in plants individually, the Area Under the Disease Progress Curve Normalized and Corrected (AUDPCNC) was determined and then the genetic estimates of the mean, variances, heritabilities (broad and narrow sense) and number of genes governing the characteristic were obtained. The results showed that the progenies of the cross involving the variety URS 21 had high level of resistance and no yield reduction were observed in the absence of fungicide. However, the treatment with fungicide increased the test weight and the 1000 seed weight. The AUDPCNC of the parents were different, the F1 generation showed a deviation from the mid-parent value and the F2 showed a distribution of frequencies close to the normal curve. According to the genetic analysis, there is a partial dominance for the resistance, although the additive effects were important and of high magnitude. The heritability was high, which means that the character is transmissible and selection on early generations is probable efficient. The data suggested five loci controlling the character partial resistance to oat crown ruts (loci A, B, C, D and E), A and B having major effects and C, D and E having minor effects over the phenotype. Furthermore, locus A represents a susceptibility gene, inherited on a recessive form (“aa”) and controlling the other loci.

A brusone, causada pelo fungo Magnaporthe grisea (Hebert) Barr, é uma das mais importantes doenças da cultura do arroz. A resistência genética é a forma mais efetiva para o controle da doença. Os objetivos do presente trabalho foram: identificar genes envolvidos na resposta de resistência à infecção de M. grisea em arroz através das técnicas de expressão diferencial; obter e caracterizar uma biblioteca de cDNAs utilizando como modelo linhas quase-isogênicas de arroz (NILs = Near Isogenic Lines), contendo os genes de resistência Pi-1 e Pi-2; e avaliar e comparar a expressão diferencial de mRNAs, através dos cDNAs isolados em uma série de cultivares com resposta distinta à infecção de M. grisea. Foram identificados dois isolados com virulência diferencial para as NILs e um isolado para os cultivares. Os cDNAs relacionados à resistência do arroz à M. grisea foram identificados a partir de mRNAs isolados das NILs. Foram obtidos 30 fragmentos de cDNAs e 232 clones de cDNAs pelas técnicas de cDNA-AFLP e SSH, respectivamente. A análise das seqüências permitiu identificar genes envolvidos nos processos de metabolismo, transporte de íon inorgânico; transdução de sinais; fatores de transcrição; metabolismo de coenzima; conversão e produção de energia; metabolismo e transporte de carboidrato e biossíntese de proteína. Noventa clones isolados através da técnica de SSH foram selecionados e a expressão diferencial foi avaliada via hibridização em macroarranjos de cDNAs. A ausência de conservação entre os mRNAs diferencialmente expressos nas interações analisadas e a diversidade dos grupos de genes reflete a complexidade das respostas. A análise funcional in vivo desses genes poderá contribuir para utilização dos mesmos na obtenção de uma resistência de espectro amplo à brusone do arroz.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-11-24T19:43:44Z No. of bitstreams: 1 2015_AnaPaulaGomesdeCastro.pdf: 3298720 bytes, checksum: 690b7c87742c6246eda8d7ca4587c17f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-01-05T14:17:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AnaPaulaGomesdeCastro.pdf: 3298720 bytes, checksum: 690b7c87742c6246eda8d7ca4587c17f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T14:17:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AnaPaulaGomesdeCastro.pdf: 3298720 bytes, checksum: 690b7c87742c6246eda8d7ca4587c17f (MD5) / O Brasil é o maior produtor mundial de maracujá. A produção brasileira possui dois destinos: a indústria e o consumo in natura. A cultura é de grande importância econômica e social, devido à geração de alimentos e empregos, mas apresenta problemas agronômicos que afeta o ciclo produtivo, reduzindo a qualidade e a produtividade dos frutos. As doenças são os principais problemas que acometem a cultura, podendo ocorrer tanto na parte aérea das plantas quanto nas raízes, ocasionando a morte das plantas. O uso de cultivares resistentes e outras técnicas são as medidas mais eficazes, econômicas e ecológicas de controle de doenças. O trabalho buscou contribuir para a seleção de progênies de maracujazeiro-azedo com resistência à virose do endurecimento dos frutos, bacteriose e aos fungos: antracnose, septoriose e cladosporiose avaliados em casa de vegetação e em condições de campo, por meio de índices de severidade e incidência. As plantas mais resistentes às doenças são promissoras e serão utilizadas em pesquisas posteriores dentro do programa de melhoramento genético desenvolvido pela UnB em parceria com a Embrapa Cerrados. A avaliação das progênies de maracujazeiro-azedo às doenças fúngicas mostrou baixa produtividade e alta suscetibilidade à septoriose, antracnose e cladosporiose, em condições de campo. As avaliações das progênies de maracujazeiro-azedo à bacteriose e virose mostraram que a maioria das progênies é medianamente suscetível a essas doenças. Com a caracterização molecular de progênies de maracujazeiro com base nas avaliações agronômicas de produtividade e tolerância às doenças, as progênies comportaram-se de maneira bem distinta, não havendo tendência de agrupamento das progênies quanto à produtividade e resistência à septoriose, antracnose e virose, o que evidencia diferentes origens genéticas para os diferentes genes envolvidos nessas características. Para a verrugose e bacteriose, houve certa tendência de agrupamento das plantas mais resistentes. Foi verificada alta variabilidade genética evidenciando a variabilidade fenotípica dessas progênies quanto à produtividade e resistência às doenças. Sendo assim, é necessário que os programas de melhoramento genético tenham continuidade, visto que a cultura é de grande importância econômica e social para o país contribuindo de maneira significativa na geração de alimentos e empregos. / Brazil is the largest producer of passion fruit. Brazilian production has two destinations: the industry and fresh consumption. The culture has great economic and social importance, due to the generation of food and jobs, but offers agronomic problems affecting the production cycle, reducing the quality and productivity of the crops. Diseases are the main problems that affect the culture and can occur both in the shoot as the roots, causing the death of plants. The use of resistant cultivars and other techniques are the most effective, economic and ecological disease control. The study sought to contribute to the selection of passion fruit progenies virus resistance hardening of the fruit, bacteriose and fungi: anthracnose, septoria and cladosporiose evaluated in greenhouse and field conditions by severity indices and incidence. Plants more resistant to disease are promising and will be used in further research into the breeding program developed by UNB in partnership with Embrapa Cerrado. The evaluation of sour passion fruit progenies to fungal diseases showed low productivity and high susceptibility to septoria, anthracnose and cladosporiose in field conditions. Evaluations of progenies of passion fruit to bacteriose and virus showed that most of the progenies is moderately susceptible to these diseases. With the molecular characterization of passion fruit progenies based on agronomic evaluations of productivity and tolerance to diseases, the progenies behaved very differently, with no clustering tendency of progenies for productivity and resistance to septoria, anthracnose and virus, showing different genetic origins to the different genes involved in these characteristics. For scab and bacteriose, there was a tendency of grouping of more resistant plants. It was observed high genetic variability highlighting the phenotypic variability of these progenies for productivity and resistance to disease. Therefore, it is necessary that breeding programs have continuity, as the culture has great economic and social importance for the country contributing significantly in the generation of food and jobs.