OLIVEIRA, Hermógenes David de. Toxinas protéicas de sementes de soja [Glycine Max (L.) Merr.]: aspectos moleculares e funcionais. 2009. 179 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-07-20T13:47:53Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_hdoliveira.pdf: 22424370 bytes, checksum: c91e302e7e8a350dc5032a3db4a9415d (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T20:35:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_hdoliveira.pdf: 22424370 bytes, checksum: c91e302e7e8a350dc5032a3db4a9415d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T20:35:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_hdoliveira.pdf: 22424370 bytes, checksum: c91e302e7e8a350dc5032a3db4a9415d (MD5) Previous issue date: 2009 / Soybean provides significant sources of fatty acids and proteins for human and animal nutrition and also has non-food uses. Conditions in almost all cultivated land are sub-optimal for plant growth as a result of the increasing incidence of diseases, even in developed agricultural systems. To meet these challenges, genes and proteins that control their resistance to a wide range of pathogens need to be identified and characterized to facilitate improvements in crop productivity. The main focus in this thesis has been to characterize (providing basic information about biochemical characteristics) and study the functional role of SYTX-2 (28 kDa) and SBTX (44 kDa), two toxic proteins isolated from soybean seeds, in plant defense against pathogens. The SYTX-2 was purified by a combination of ammonium sulphate fractionation and two chromatographic steps. Bidimensional electrophoresis of this protein revealed the presence of two spots (27.3 e 27.2 kDa), with isoeletric points values corresponding to 5.11 and 5.24, respectively, exhibiting the same N-terminal sequence (KTISSEDSPFFNCREK). SYTX-2 has also ribonuclease activity (1821.42 ± 3.34 UA. h-1 mgP), similar to that described in Vigna unguiculata leaves. The CD spectrum of SYTX-2 presents an alpha-beta profile spectrum, similar to the structure described to SBTX. Regarding to the temperature exposure, monitored by CD, it was observed that the structure of SYTX-2 is vulnerable to the temperatures above 40 ºC. The fluorescence spectra of Soyatoxin-2 marked a maximum emission of fluorescence at 323-333 nm and confirmed that the tertiary structure of this protein was correctly folded. SYTX-2 behaves as a hemilectin: it does not directly promote agglutination of red blood cells, but toxin-treated erythrocytes are readily agglutinated in the presence of anti-SYTX-2 antibodies. ELISA assays showed that SYTX-2 was exuded during seed imbibition, the maximum level of exuded toxin (6.16 ± 0.08 µg/seed) detected being at 18 h after the start of imbibition. The expression profiles of SYTX-2 in various soybean tissues were investigated with ELISA assay or Dot Blot analysis. The expression analysis suggested that SYTX-2 was clearly detected in seed coat, leaves, roots and also in stems. However, expression of SYTX-2 in roots is higher than that in leaves and stems. A strong induction of SYTX-2 expression was also observed in wounded leaves 6 h after treatment and it decreased thereafter. In vitro, antifungal activity of SYTX-2 was not detected against R. solani, Phomopsis sp. and F. solani f.sp glycines, but this protein inhibits C. albicans growth. Nematicidal effects of SYTX-2 were studied in vitro against Meloidogyne incognita nematode and the toxin (11µg/nematode) showed a high nematicidal activity, with the mortality of 85%, after six hours contact and of 100%, after 24 h of incubation. This work also describes the isolation, sequencing and functional analysis of cDNA (815 pb) encoding 27 kDa subunit of soybean toxin (SBTX). CDNA was amplified using a forward primer designed based on the N-terminal sequence of the toxin in combination of primer AP. The genomic location of the 27 kDa SBTX subunit SBTX was preliminarily determined with the mapped soybean ESTs database (www.phytozome.net) at Gm04 and Gm06 chromosome of soybean and thus may have two copies per genome. The deduced protein sequence of 219 amino acids (MW of mature protein 21.7 kDa, pI 9.3) included an N-terminal signal peptide. EST’s encoding 27 kDa subunit SBTX were present in cotyledons, leaves, and seedlings and the expression of 27 kDa subunit SBTX was also induced in tissues by P. sojae and F. solani f. sp. glycines infection and by abiotic stress. In addition to these blocks, the 27 kDa deduced protein sequence contains a putative Ser/Tyr/Thr phosphorylation and also contains eight potential N-linked glycosylation sites and a threonine/serine-rich region which is a potential site for attachment of O-linked carbohydrate. Potential sites for pepsin, trypsin and chymotrypsin hydrolysis were also detected. The results add a new dimension to toxins SBTX and SYTX functionalities and support the concept that these proteins act protecting soybean against pathogens / A soja (Glycine max) é uma espécie de grande valor econômico para o Brasil dada a multiplicidade de uso de seus grãos na alimentação animal e na indústria. Embora o Brasil seja o segundo maior produtor mundial dos grãos, as perdas na produtividade em campo ainda são consideráveis, principalmente àquelas causadas por nematóides do gênero Meloidogyne e por fungos fitopatogênicos. Mesmo com a existência de alternativas químicas para o controle dessas espécies, bem como com a existência de genótipos resistentes, as perdas agrícolas ainda são consideráveis, mostrando que a busca por mecanismos naturais de resistência ambientalmente seguros são práticas necessárias para o controle de pragas e patógenos e para a melhoria na produtividade. Este trabalho objetivou caracterizar bioquímica e funcionalmente duas toxinas protéicas isoladas de sementes de soja, bem como avaliar os seus papéis na defesa contra patógenos de importância agronômica para essa espécie. Foi mostrado experimentalmente que SYTX-2 (28 kDa) é uma proteína ácida encontrada em duas isoformas (27,3 e 27,2 kDa) de pI’s 5,11 e 5,24, as quais apresentam a mesma extremidade NH2-Terminal (KTISSEDSPFFNCREK). A análise por dicroísmo circular mostrou que a SYTX-2 apresenta um espectro típico de proteínas que apresentam α-hélice e folhas-β, sendo essa estrutura semelhante àquela já descrita para a SBTX. Esses padrões são gradualmente perdidos quando a proteína é aquecida de 25 a 95 ºC. Os espectros de emissão em 280 e 295 nm (323 e 313 nm, máximo) mostraram padrões típicos de resíduos de triptofano presentes no interior da estrutura terciária. SYTX-2 é uma hemilectina capaz de aglutinar indiretamente eritrócitos de coelho em presença de anticorpos policlonais anti-SYTX-2, sendo essa atividade inibida por D-manose. Além disso, in vitro, SYTX-2 apresentou atividade ribonucleásica, cuja atividade específica (1821,42 ± 3,34 UA. h-1 mgP) foi semelhante àquela descrita para a ribonuclease de raízes de V. unguiculata. Foi observado que SYTX-2 está presente na casca das sementes em teores menores do que os observados para os cotilédones, além de se distribuir também em raízes, caules e folhas. As raízes jovens apresentam os maiores teores de SYTX-2 (62,62 ± 10,10 µg de SYTX-2/g de tecido) sendo essa expressão triplicada em tecidos adultos (195,12 ± 35,54 µg/g de tecido). Em pH 5,0 essa proteína é exsudada das sementes ao longo de 24 h, sendo o pico de exsudação mostrado 18 h após o contato com o tampão (6,16 ± 0,08 µgP de SYTX-2/semente ). Tal como descrito para muitas proteínas de defesa, SYTX-2 foi induzida 6 h após a injúria mecânica de folhas (de 6,7 para 10,46 µg de SYTX-2/ g de tecido), retornando aos valores normais 24 h após a lesão. In vitro SYTX-2 apresentou uma potente atividade nematicida contra M. incognita Raça 4, induzindo a mortalidade de 85% dos J2 6h após incubação com a proteína, e de 100% após 24 h. Essa toxina também foi capaz de inibir (20%) o crescimento de C. albicans, embora não tenha sido efetiva em inibir a germinação de esporos de fungos fitopatogênicos (R. solani, Phomopsis sp. e F. solani f.sp glycines). Este trabalho também descreve o isolamento, a clonagem e a caracterização do cDNA da subunidade de 27 kDa da SBTX (44 kDa). O cDNA foi isolado a partir de um pool de RNA extraído de sementes 15, 25 e 35 dias após a antese, utilizando iniciadores desenhados a partir do NH2-terminal das duas subunidades da proteína (27 e 17 kDa). Evidências experimentais sugerem fortemente que as duas subunidades da proteína são codificadas por genes diferentes. A subunidade de 27 kDa da SBTX apresenta um cDNA de 815 pb, composto por uma ORF de 660 nucleotídeos, codificante para uma proteína com 219 resíduos de aminoácidos. A sequência do cDNA da SBTX foi detectada em dois cromossomos (04 e 06) e a busca por EST’s para essa proteína, mostrou que além de ser expressa em todo o vegetal, níveis elevados de transcritos são observados após a infecção contra P. sojae e F. solani f. sp. glycines, evidenciando seu importante papel na defesa contra fungos fitopatogênicos. A sequência deduzida de aminoácidos da subunidade de 27 kDa apresenta um peptídeo sinal de 26 resíduos de aminoácidos, clivado para a produção da proteína madura, que apresenta, portanto, massa molecular de 21,7 kDa e pI 9,3, sendo uma proteína básica. Na sequência de aminoácidos da subunidade de 27 kDa também foram identificados: um resíduo de cisteína, envolvido na formação de uma ponte dissulfeto com a subunidade de 17 kDa, 11 sítios de fosforilação em Ser, Thr ou Tyr, 8 sítios de glicosilação para GlcNAc e um sítio para adição de oligossacarídeos tipo mucina (GalNAc). A toxina também apresenta sítios de clivagem para pepsina, tripsina e quimiotripsina que podem justificar a ausência de toxicidade observada em camundongos após administração oral. SYTX-2 e SBTX foram mostradas através de uma caracterização estrutural ainda mais completa que as descritas por Sousa (2006) e Siebra (2004) e as informações obtidas permitiram definir que essas proteínas são parte importante da defesa da soja contra fungos fitopatogênicos e nematóides. Além de inéditos e de extrema relevância, todos esses dados darão subsídios para estudos posteriores que objetivem, para SYTX-2, determinar sua microestrutura protéica e isolamento gênico e, para SBTX, realização de projetos futuros, visando o desenvolvimento de plantas transgênicas com uma maior resistência a fungos

Submitted by LEANDRO APARECIDO DE SOUZA null (leandroagronomia@hotmail.com) on 2016-02-22T12:53:07Z No. of bitstreams: 1 Tese_Leandro_Aparecido_de_Souza.pdf: 2395550 bytes, checksum: 58c15ef61c30517df1e5d1ab6887300c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-02-23T13:13:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_la_dr_jabo.pdf: 2395550 bytes, checksum: 58c15ef61c30517df1e5d1ab6887300c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-23T13:13:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_la_dr_jabo.pdf: 2395550 bytes, checksum: 58c15ef61c30517df1e5d1ab6887300c (MD5) Previous issue date: 2016-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O percevejo-marrom-da-soja Euschistus heros, destaca-se como uma das principais pragas da cultura, sendo fundamental realizar amostragens periódicas para aferir a densidade populacional e auxiliar na tomada de decisão de controle. O objetivo do presente trabalho foi estudar a dinâmica populacional e a distribuição espacial de E. heros em cultivares de soja transgênica de diferentes ciclos de desenvolvimento, visando o desenvolvimento de um plano de amostragem sequencial. Os experimentos foram conduzidos nos anos agrícolas 2013/14 e 2014/15 na FCAV/UNESP, Jaboticabal, SP. Foram selecionados quatro campos, e em cada um foi demarcada uma área de 8.000 m2 (0,8 ha), sendo cada área subdividida em 80 parcelas de 100 m2 (10 m x 10 m). As cultivares de soja transgênica de diferentes ciclos de desenvolvimento utilizadas foram: SYN 1365 RR (precoce), M 7908 RR (média); BRS Valiosa RR (tardia), e a cultivar AS 3730 RR2 PRO (precoce), transgênica resistente a lagartas. As amostragens foram realizadas semanalmente pelo método da batida de pano, em 2 m de linha de plantas, registrando-se o número de ninfas, adultos e percevejos maiores que 0,5 cm. Foram confeccionadas figuras para demonstrar a dinâmica populacional entre os dados médios de infestação do inseto-praga e o estágio fenológico da cultura, sendo a influência dos fatores meteorológicos analisada por meio da análise de regressão múltipla com seleção de variáveis pelo método “stepwise”. Para o estudo da dispersão de E. heros foram utilizados os seguintes índices: razão variância/média, índice de Morisita, coeficiente de Green e o expoente k da distribuição binomial negativa. Para os estudos dos modelos de distribuição espacial de E. heros foram testados os ajustes das distribuições de Poisson e distribuição binomial negativa. O plano de amostragem sequencial foi elaborado para os dados de percevejos maiores que 0,5 cm com base no Teste Sequencial da Razão da Máxima Verossimilhança, e foi utilizado o nível de controle de 4,0 e 2,0 percevejos maiores que 0,5 cm/pano de batida para campos de produção de grãos e sementes, respectivamente. De acordo com os resultados da dinâmica populacional, as maiores densidades populacionais de E. heros foram observadas no estádio fenológico R6 da soja, e a temperatura máxima é o fator meteorológico que mais influenciou na variação da densidade populacional de E. heros. A distribuição espacial de ninfas, adultos e percevejos maiores que 0,5 cm foi agregada para todas as cultivares em estudo, com melhor ajuste à distribuição binomial negativa. No plano de amostragem sequencial, o número máximo de unidades amostrais esperado, para tomada de decisão de controle, encontra-se em torno de seis e dez para campos de produção de grãos e sementes, respectivamente. / The neotropical stink bug Euschistus heros is one of the most important species of pests in soybean culture, so it is essential to realize periodic samples to measure the population density and help in the decision making control. The objective of this work was to study the population dynamics and spatial distribution of E. heros in transgenic soybean cultivars of different maturing cycles that helps the development of a sequential sampling plan. The experiments were carried out in seasons 2013/14 and 2014/15 in FCAV / UNESP, Jaboticabal, SP. Four fields were selected, and in each one was marked an area of 8.000 m2 (0.8 ha) divided into 80 splits of 100 m2 (10 m x 10 m). The transgenic soybean cultivars of different maturing cycles were: SYN 1365 RR (early), M 7908 RR (middle), BRS Valiosa RR (late), and the cultivar AS 3730 RR2 Pro (early), transgenic resistant to larvae. Samples were taken weekly using the ground-shake method, in 2 m line of plants, where were recorded the number of nymphs, adults and nymphs of higher than 0.5 cm E. heros. The figures were plot to demonstrate the population dynamics between the mean data of insect pest infestation and the phenological stage of culture, and the influence of meteorological factors analyzed using multiple regression analysis with selection of variables using the stepwise method. To evaluate insect dispersion in the area, the following indexes were used: variance/mean ratio, Morisita’s index, Green’s coefficient, and the k exponent of negative binomial distribution. For studies of spatial distribution models of E. heros, adjustments of Poisson distribution and negative binomial distribution were tested. The sequential sampling plan was developed for E. heros higher than 0.5 cm based on the ratio of the Sequential Test Maximum Likelihood, and it was used the threshold levels of 4.0 and 2.0 E. heros higher than 0.5 cm for grain and seed production fields, respectively. According to the results of population dynamics, the highest population densities of E. heros were observed in the R6 growth stage of soybeans, and the maximum temperature is the weather factor that influenced the variation in population densities of E. heros. The spatial distribution of nymphs, adults, and nymphs higher than 0.5 cm was aggregated for all the cultivars in study, with best adjustment to the negative binomial distribution. In the sequential sampling plan, the maximum number of expected sampling units to control is around six and ten to grain and seed production fields, respectively.

Submitted by WALLACE DE SOUSA LEITE null (leitewallace@hotmail.com) on 2016-03-08T01:08:24Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - WALLACE LEITE CORREGIDA.. 2016.pdf: 1066689 bytes, checksum: f8ec8b34776ac48c519907f49bb30767 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-09T14:55:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 leite_ws_me_jabo.pdf: 1066689 bytes, checksum: f8ec8b34776ac48c519907f49bb30767 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-09T14:55:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 leite_ws_me_jabo.pdf: 1066689 bytes, checksum: f8ec8b34776ac48c519907f49bb30767 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A seleção de genótipos superiores de soja é um processo complexo, dessa forma, técnicas exploratórias multivariadas podem ser aplicadas para selecionar genótipos, analisando simultaneamente todos os caracteres agronômicos em estudo. Mediante o exposto, o objetivo do presente trabalho, consistiu em selecionar genótipos de soja Roundup Ready com bons caracteres agronômicos por meio de análises multivariadas, identificar quais caracteres mais influenciam a produtividade de grãos, comparar o desempenho agronômico de genótipos de soja RR com convencionais, oriundos de cruzamentos biparentais e avaliar por meio da análise de trilha, a relação entre caracteres de importância agronômica com a produtividade de grãos. Na geração F5, 227 linhagens de soja, sendo estas portadoras ou não do gene RR, foram avaliadas em delineamento de blocos aumentados com testemunhas intercalares. Na geração F6, os genótipos foram separados em dois grupos (RR com 27 genótipos e Convencional com 23 genótipos) e avaliados em dois experimentos distintos, conduzidos em delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições. Foram avaliados os principais caracteres de interesse agronômico. Para as análises exploratórias multivariadas, utilizou-se a técnica de componentes principais e análise de agrupamento pelo método hierárquico de Ward e pelo método não hierárquico de k-médias. Na análise de componentes principais na geração F5 três autovalores foram superiores a um, explicando 67,58% da variância contida nas informações originais, sendo caracterizados pelos caracteres altura da planta na maturidade, acamamento, valor agronômico, número de ramos, número de vagens e produtividade de grãos que permitiram a discriminação de genótipos de soja Roundup Ready com bons atributos agronômicos. Os resultados das análises de agrupamento pelo método de K-médias e pelo o método de Ward quando comparados foram semelhantes, pois agruparam os genótipos específicos para os caracteres selecionados na análise de componentes principais, em um mesmo grupo. Na geração F6, Os genótipos de soja apresentaram desempenho produtivo diferenciado dentro do grupo RR e convencional estudados. Dentre os genótipos RR analisados, 3 genótipos obtiveram alta produtividade de grãos, com valores médios superiores a 4.575,5 kg ha-1. Para os genótipos convencionais, 10 genótipos, além da testemunha Conquista apresentaram superioridade para o caráter produtividade de grãos, com valores médios superiores a 3.511,4 kg ha-1. Concluiu-se com este trabalho que a análise de componentes principais permitiu a discriminação e seleção de 16 genótipos de soja Roundup Ready com superioridade agronômica. Os caracteres que compõe os componentes de produção (Número de ramos e de vagens) exerceram maior influência sobre a produtividade de grãos, pois relacionaram-se positivamente. Os genótipos de soja RR mais produtivos, apresentaram valores superiores quando comparados aos genótipos convencionais de maior rendimento. / The selection of superior genotypes of soybean is a complex process. Thus, the exploratory multivariate techniques to select genotypes is an alternative, analyzing simultaneously all traits under study. Therefore, the objectives of this study were to select Roundup Ready soybean genotypes with good agronomic traits through multivariate analysis, identify which trait has the highest influence in grain yield and to compare the agronomic performance of two groups of soybean genotypes – RR and conventional – originated of two-way crosses and evaluate through path analysis, the relationship between important agronomic traits with the grain yield. In the F5 generation, 227 lines of soybean – carrying or not the RR gene – have been evaluated in augmented randomized design with additional control. In the F6 generation, the genotypes were separated into two groups (RR with 27 genotypes and conventional with 23 genotypes) and evaluated in two separated experiments conducted in a randomized blocks design with three replications. The main traits of agronomic interest has been evaluated. For the multivariate analysis, it was applied the technique of principal components and hierarchical cluster analysis by the methods of Ward and non-hierarchical k-means. In the principal component analysis, there were three eigen values greater than one explaining 67.58% of the total variance in the F5 generation, characterized by the traits: plant height at maturity, lodging, agronomic value, number of branches, number of pods and grain yield. These traits allowed discriminating the RR genotypes with good agronomic traits. The results of cluster analyzes by the methods of K-means and Ward were similar, since they clustered the specific genotypes for the selected traits in the same group. In generation F6, the soybean genotypes showed different growth performance within the RR and conventional groups. Among the analyzed genotypes RR, 3 genotypes obtained high grain yield, with average values greater than 4575.5 kg ha-1. For conventional genotypes, 10 genotypes and the check Conquista showed superiority to the traits grain yield, with average values greater than 3511.4 kg ha-1. The principal component analysis allowed the discrimination and selection of 16 Roundup Ready soybean genotypes with agronomic superiority. The traits that compose the components of production (number of branches and pods) had the greatest influence on grain yield, once they were positively related. The most productive RR genotypes showed higher values, when compared to the highest yielding genotypes. / CNPq: 132034/2014-0

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate the growth and development of soybean cultivars submitted in different spatial arrangements associated with weather temperature elements and solar radiation, and also the contribution of temperature elements, solar radiation, precipitation and the thermal time the duration of the development phases. The cultivars used were BMX Ativa RR, BMX Turbo RR e BMX Potência RR and the spatial arrangements were 45, crossed, 20, 20x40, 20x60 and 20x80 cm. Two field experiments were conducted in the experimental area of Agroclimatology Laboratory of the Federal University of Santa Maria, campus Frederico Westphalen/RS in the growing seasons of 2012/2013 and 2013/2014. During the crop cycle asked the following ratings: weekly count of the number of nodes; growth analysis; and monitoring of phenological scale. From these data, there was obtained plastochron, the conversion efficiency and regression models for the phenological stages. In the growing seasons 2012/2013 the plastochron cultivar BMX Turbo RR in spatial arrangement of 20 cm and the lowest BMX Potência RR, in the arrangement of 20x80 cm. In the growing seasons 2013/2014 the plastochron cultivar BMX Ativa RR in the cross arrangement and the lowest this cultivar in the arrangement of 20x40 cm. For all cultivars the only spatial arrangement which differed in both years, was to 20x40 cm which had lower plastochron values in the second year. The arrangement of 20x40 cm is favored by the approach of the internal lines of 20 cm, the best use of solar radiation by the rapid closure of these lines. The external lines of 40 cm favor the development, and facilitate the application of phytosanitary treatments. Higher conversion efficiencies of cultivars are obtained in paired arrangements. Paired arrangements and 20 cm, for having the highest leaf area index and possibly increased interception of diffuse radiation increase the conversion efficiency and productivity of the cultivars BMX Ativa RR and BMX Turbo RR. The thermal time in different phenological stages of soybean cultivars varies according to the growing seasons, and is determining the duration and follow-up phases. It is the factor that most influenced at all stages of development of cultivars, contributing over 95% in the regression models. Meteorological data associated with phenology identify the different weather conditions which culture is exposed and demonstrate the plasticity that this species has. / O objetivo deste estudo foi avaliar o crescimento e desenvolvimento de cultivares de soja submetidas a arranjos espaciais, associados aos elementos meteorológicos temperatura e radiação solar, e também a contribuição dos elementos temperatura, radiação solar, precipitação e soma térmica acumulada na duração das fases de desenvolvimento. As cultivares utilizadas foram BMX Ativa RR, BMX Turbo RR e BMX Potência RR e os arranjos espaciais de 45, cruzado, 20, 20x40, 20x60 e 20x80 cm. Conduziram-se dois experimentos a campo na área experimental do Laboratório de Agroclimatologia da Universidade Federal de Santa Maria campus Frederico Westphalen/RS nos anos agrícolas 2012/2013 e 2013/2014. Durante o cultivo foram feitas as seguintes avaliações: contagem semanal do número de nós, análise de crescimento semanal e acompanhamento da escala fenológica. A partir destas, obteve-se o plastocrono, a eficiência de conversão e os modelos de regressão para as fases fenológicas. No ano agrícola 2012/2013 o maior plastocrono foi da cultivar BMX Turbo RR no arranjo espacial de 20 cm e o menor na cultivar BMX Potência RR no arranjo de 20x80 cm. No ano agrícola 2013/2014 o maior plastocrono foi da cultivar BMX Ativa RR no arranjo cruzado e o menor nesta mesma cultivar, no arranjo de 20x40 cm. Para todas as cultivares o único arranjo espacial que diferiu nos dois anos, foi o de 20x40 cm onde obteve menores valores de plastocrono no segundo ano. O arranjo de 20x40 cm é favorecido pela aproximação das linhas internas de 20 cm, pelo melhor aproveitamento da radiação pelo rápido fechamento destas entrelinhas. As entrelinhas externas de 40 cm favorecem o desenvolvimento, além de facilitarem a aplicação dos tratamentos fitossanitários. Maiores eficiências de conversão das cultivares são obtidos nos arranjos pareados. Os arranjos pareados e 20 cm, por ter o maior índice de área foliar e possivelmente maior interceptação da radiação difusa aumentam a eficiência de conversão e a produtividade das cultivares BMX Ativa RR e BMX Turbo RR. A soma térmica acumulada nas diferentes fases fenológicas de cultivares de soja varia de acordo com o ano agrícola, e é determinante na duração e seguimento das fases. É o fator que mais influenciou em todas as fases de desenvolvimento das cultivares, contribuindo com mais de 95% nos modelos de regressão. Os dados meteorológicos associados a fenologia identificam as diferentes condições meteorológicas as quais a cultura é exposta e demostram a plasticidade que esta espécie apresenta.

Soybean development is affected by several factors. Fungal diseases are responsible for significant reductions on yield. In order to avoid these losses, fungicides must be used to control most of soybean diseases. The need of a profitable crop all strategies that reduce the negative impact on yield are being developed. The objective of this study was to determine the response of soybean varieties to disease control programs in different sowing dates. An experiment was carried out at the experimental station of Phytus Institute, Itaara/RS, in the central region of Rio Grande do Sul during 2011/2012 season. The experimental design was a randomized block design with four replications in a factorial design with split plots (2x2x10). The experimental factors were two sowing dates, two varieties and ten control programs. The results indicated that three applications of mixtures prothioconazole + trifloxystrobin and azoxystrobin + ciproconazol controlled rust and powdery mildew of soybeans regardless of sowing date and cultivar. The use of protective programs increased yield. The data show that the sowing date has directly related to the productivity. / Na cultura da soja existem diversos fatores que afetam seu desenvolvimento. Dentre eles as doenças fúngicas são responsáveis por reduções significativas no rendimento final de grãos. Para que se evitem essas perdas, faz-se o uso de produtos químicos os quais apresentam controle para a maior parte das doenças da soja. Devido à necessidade de se ter uma lavoura com boa produtividade e altamente rentável tem-se buscado alternativas para eliminar esses fatores que limitam a produção. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar a resposta de cultivares de soja a programas de controle de doenças em diferentes épocas de semeadura. Para isso foi realizado um experimento na área experimental do Instituto Phytus, no município de Itaara, região central do Rio Grande do Sul, na safra 2011/2012. O delineamento utilizado foi de blocos ao acaso com quatro repetições, em arranjo fatorial com parcelas subsubdividídas (2x2x10), cujos fatores foram compostos por duas épocas de semeadura, duas cultivares e dez programas de controle de doenças. Os resultados dos programas de controle de doenças mostraram que três aplicações das misturas protioconazol + trifloxistrobina e ciproconazol + azoxistrobina apresentaram menores valores de ferrugem asiática e oídio da soja independentemente da época de semeadura e da cultivar utilizada. A utilização dos programas de controle resultou em incremento de produtividade da cultura, mostrando-se assim muito importantes no manejo da cultura. Os dados mostram que a época de semeadura influenciou diretamente na produtividade da cultura.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soybeans are the main oilseed grown in the world, and among the factors that hinder the production of high-quality soybeans, is the frequent rainfall during periods of maturation and preharvest. Characteristics of seeds as the seed coat lignin content may reflect a greater or lesser susceptibility to deterioration from humidity and mechanical damage. Thus, although there are data and evidence that the lignin content confers resistance to deterioration from humidity, there is a lack of experiments with methods which are similar to the adverse weather conditions that the seeds remain exposed in the field. Therefore, this study was developed in order to evaluate the relationship between the lignin content of soybean seed coat, with tolerance to deterioration from humidity and mechanical damage. The work primarily consists of a brief literature review, Chapter I, and two more chapters. Chapter II contains the work that evaluates the relationship between seed coat lignin content of soybean seeds with tolerance to deterioration from humidity and mechanical damage. Chapter III, to qualify the experiments in the area, is aimed to estimate the ideal sample size, in number of seeds required for the tetrazolium test for soybean seeds. The CD 208 and CD 215 cultivars, with higher lignin content in seed coat, 4.19% and 2.64%, respectively, had higher vigor after stress with simulated rainfall. Furthermore, the cultivar CD 208, was also less susceptible to damage from humidity and mechanical damage. Oxidative stress in shoots and roots of the seedlings was demonstrated by the enzyme peroxidase activity Guaiacol, which increased the cultivars CD 215, CD 202 and BRS 184, with lower lignin content in seed coat than 3%. About the seeds, the cultivar BRS 184 with lower lignin content, 1.69%, showed a higher oxidative stress due to increased activity of the enzyme Guaiacol Peroxidase and lipid peroxidation. The sample size in number of seeds, to assess humidity damage through the tetrazolium test in soybean seeds is dependent on the physiological quality of cultivars, recommending to the highest level of precision 200 seeds per lot, and for a below level and acceptable accuracy, 0.5% CI, 121 seeds. / A soja é a principal aleuro-oleaginosa cultivada no mundo, e entre os fatores que dificultam a produção de sementes de soja de elevada qualidade, está a ocorrência frequente de chuvas durante os períodos de maturação e pré-colheita. Características das sementes, tal como, o conteúdo de lignina do tegumento, podem refletir em maior ou menor suscetibilidade à deterioração por umidade e dano mecânico. Assim, embora existam dados e evidências de que o teor de lignina confere resistência à deterioração por umidade, faltam experimentos com metodologias as quais se assemelhem com as condições climáticas adversas que as sementes permanecem expostas em campo. Diante disso, desenvolveu-se esse estudou com o objetivo de avaliar a relação entre o conteúdo de lignina do tegumento da semente de soja, com a tolerância à deterioração por umidade e dano mecânico. O trabalho consiste primeiramente de uma breve revisão bibliográfica, capítulo I, e de mais dois capítulos. O capítulo II consta do trabalho que tem por objetivo avaliar a relação entre o conteúdo de lignina do tegumento das sementes de soja, com a tolerância à deterioração por umidade e dano mecânico. O capítulo III, para qualificar os experimentos da área, objetivou-se estimar o tamanho ideal de amostra, em número de sementes, necessário para o teste de tetrazólio, em sementes de soja com elevado dano por umidade. As cultivares CD 208 e CD 215, com os maiores teores de lignina no tegumento, 4,19% e 2,64%, respectivamente, apresentaram maior vigor após o estresse com a chuva simulada. Além disso, a cultivar CD 208, também se mostrou menos suscetível ao dano por umidade e ao dano mecânico. O estresse oxidativo na parte aérea e raízes das plântulas foi demonstrado através da atividade da enzima Guaiacol Peroxidase, o qual aumentou nas cultivares CD 215, CD 202 e BRS 184, com teores de lignina no tegumento menor que 3%. Já nas sementes, a cultivar BRS 184, com menor teor de lignina, 1,69%, apresentou um maior estresse oxidativo devido a maior atividade da enzima Guaiacol Peroxidase e da peroxidação lipídica. O tamanho de amostra em número de sementes, para avaliar os danos por umidade por meio do teste de tetrazólio em sementes de soja é dependente da qualidade fisiológica das cultivares, recomendando-se para o maior nível de precisão 200 sementes por lote, e para um nível menor, porém aceitável, de precisão, 0,5% de IC, 121 sementes.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate the performace of soybean cultivar subjected to nitrogen and plant management , depending on the supply of nitrogen and fungicide protection programs for disease. To this end an experiment was conducted in the floodplain environment and another in coxilha environment, in the municipality of Sao Sepe - RS , using a randomized block design with split-split plots with a factor in range . The first factor ( cultivars ) was arranged in the main plots on track . The second factor (nitrogen ) was willing subplots and the third factor ( fungicides ) was randomized within subsubplots . Four replications ( blocks ) were used . Soybean cultivars RR Turbo BMX , were used , NA 5909 RG and BMX Potencia RR. As a second factor , seasons of nitrogen supply , was composed of four levels : N1 - inoculation with Bradyrhizobium japonicum ; N2 - inoculation with B. japonicum + N coverage ; N3 - inoculation with B. japonicum sowing + N , N 4 - inoculation with B. japonicum + N + N seeding coverage. And as a third factor protection programs sprayed the phenological stages V6 and only strobilurin , R1 , R3 and R5 triazole mixture strobilurin disease , They are: T1 - control without fungicide application , T2 - >> Azoxystrobin Azoxystrobin + Cyproconazole; T3 - Piraclostobina >> Pyraclostrobin + Epoxiconazole , T4 - Trifloxystrobin >> Trifloxystrobin + Prothioconazole. We evaluated the relative chlorophyll content ( TRC ) in the three thirds of the canopy , plant height , dry shoot mass , defoliation ( % ) , severity and area under disease progress curve ( AACDP ) , grain yield and thousand grain weight . The rust control using different protection programs for disease varied according to cultivar . The lowest values of defoliation and AACPD were observed with the nitrogen supply , as the application of fungicides provided lower values . Higher productivity differences relative to nitrogen was observed in the floodplain environment where the supply of seed and coating gave the highest yield . / O trabalho objetivou avaliar o desempenho de cutivares de soja submetidas ao manejo nitrogenado e fitossanitário, em função do fornecimento de nitrogênio mineral e programas fungicidas de proteção à doença em relação ao progresso da ferrugem asiátia. Para isso foi conduzido um experimento em ambiente de várzea e outro em ambiente de coxilha, no municipio de São Sepé RS, utilizando-se o delineamento blocos ao acaso com parcelas subsubdivididas com um fator em faixa. O primeiro fator (cultivares) foi disposto em faixa sobre as parcelas principais. O segundo fator (nitrogênio) foi disposto nas subparcelas e o terceiro fator (fungicidas) foi casualizado dentro das subsubparcelas. Foram utilizadas quatro repetições (blocos). Foram utilizadas as cultivares de soja BMX Turbo RR, NA 5909 RG e BMX Potência RR. Como segundo fator, as épocas de fornecimento de nitrogênio, foi composto de quatro níveis: N1 - Inoculação com Bradyrhizobium japonicum; N2 - Inoculação com B. japonicum + N cobertura; N3 - Inoculação com B. japonicum + N semeadura;N 4 - Inoculação com B. japonicum + N semeadura + N cobertura. E como terceiro fator os programas de proteção à doença pulverizados nos estádios fenológicos V6 apenas com estrobilurinas e em, R1, R3 e R5 a mistura triazol estrobilurina, Sendo eles: T1 - Testemunha sem aplicação de fungicidas; T2 Azoxistrobina>> Azoxistrobina + Ciproconazole; T3 Piraclostobina>> Piraclostrobina + Epoxiconazole; T4 Trifloxistrobina>> Trifloxistrobina+ Protioconazol. Os parâmetros avaliados foram o teor relativo de clorofila (TRC) nos três terços do dossel, massa seca de parte aérea, severidade e área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD), rendimento de grãos e massa de mil grãos. O controle de ferrugem asiática utilizando-se os diferentes programas de proteção à doença variou conforme a cultivar utilizada. Maiores diferenças de produtividade e AACPD em relação à aplicação de nitrogênio foram observadas no ambiente de várzea, em que o fornecimento em semeadura e cobertura proporcionou o maior rendimento e menor severidade da doença.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The crop productivity mapping is an important precision farming tool enabling more efficient spatial management of agricultural areas. In this sense, the objective of this work was to identify and analyze zones with different grain yield potential (Article I), check the association of chemical and physical properties of the soil with the yield zones (Article II), and evaluate the agronomic performance of six soybean cultivars in zones with different grain yield potential. For the definition of the yield zones were used three harvest maps of different cultures in two experimental areas. The maps were filtered and the defined zones and grouped from the overlap of crops (Article I). The search for chemical and physical atributes of the soil associated with grain yield was performed by systematic soil collection, according to grain yield zones (high, medium and low) (Article II), and analyzed 80 chemical variables and 33 physical variables by using descriptive statistics and ranked by principal component analysis (PCA). The agronomic performance of soybean cultivars in different grain yield zones (Article III) was evaluate in two agricultural areas, being allocated experiments in the random block design in factorial 3x6, with three grain yield zones (high, medium and low) and six soybean cultivars (BMX Ativa RR, Fundacep 65 RR, FPS Urano RR, FPS Júpiter RR, Nidera 5909 RG and BMX Força RR), with three replications. The results showed that the use of a historical series of harvest maps is an efficient tool to characterize sites with different grain yield potential, in addition to serving as a base for improving the spatial management of agricultural areas. The systematic soil sampling was able to reveal explanatory variables for grain yield, and the order for intervention in chemical attributes in the área is: Liming, phosphate fertilization and potassium fertilization. The presence of attributes of difficult management in the short time (organic matter and clay) associated with grain yield potential suggests the crop management in the management zones. The yield zones influenced the grain yield of soybean cultivars, and the cultivar BMX Força RR presented its highest grain yield in the ZB, whereas NA 5909 RG was more productive in the ZA and ZM. The cultivar BMX Ativa RR was on average more productive and more stable. The results indicate that the positioning of soybean cultivars in accordance with management zones is a important strategy for the precision agriculture and characterized as a new concept of the ―multi-cultivars‖ sowing. / O mapeamento da produtividade das culturas é uma importante ferramenta da agricultura de precisão permitindo o manejo espacial e temporal mais eficiente das áreas agrícolas. Neste sentido, o trabalho teve por objetivo identificar e analisar zonas com diferentes potenciais de rendimento de grãos (Artigo I), verificar a associação de atributos químicos e físicos do solo com as zonas de rendimento (Artigo II) e, avaliar o desempenho agronômico de seis cultivares de soja em zonas de alto (ZA), médio (ZM) e baixo (ZB) potencial de rendimento de grãos. Para a definição das zonas de rendimento foram utilizados três mapas de colheita de diferentes culturas em duas áreas experimentais. Os mapas foram filtrados e as zonas definidas e agrupadas a partir da sobreposição das safras (Artigo I). A busca por atributos químicos e físicos do solo associados ao rendimento de grãos foi procedida por meio da coleta sistemática do solo, de acordo com as zonas de rendimento (alto, médio e baixo) (Artigo II), sendo analisadas 80 variáveis químicas e 33 variáveis físicas por meio da estatística descritiva e ranqueadas por meio da análise de componentes principais (ACP). O desempenho agronômico de cultivares de soja nas diferentes zonas de rendimento (Artigo III) foi avaliado em duas áreas agrícolas, sendo os experimentos alocados em delineamento de bloco aos acaso em esquema fatorial 3x6, com três zonas de rendimento (alto, médio e baixo) e seis cultivares de soja (BMX Ativa RR, Fundacep 65 RR, FPS Urano RR, FPS Júpiter RR, NA 5909 RG e BMX Força RR), com três repetições. Os resultados comprovaram que o uso de uma série histórica de mapas de colheita é uma ferramenta eficiente para caracterizar locais com diferentes potenciais de rendimento, além de servir como base para a melhoria da gestão espacial das áreas agrícolas. A amostragem sistemática do solo foi capaz de revelar variáveis explicativas para o rendimento de grãos, sendo a ordem para intervenção em atributos químicos na área: calagem, fertilização fosfatada e fertilização potássica. A presença de atributos de difícil manejo em curto prazo (matéria orgânica e argila) associados ao rendimento de grãos sugere o manejo das culturas por zona de manejo. As zonas influenciaram o rendimento de grãos das cultivares de soja, sendo que a cultivar BMX Força RR apresentou seu maior rendimento na ZB, enquanto que NA 5909 RG, foi mais produtiva em ZA e ZM. A cultivar BMX Ativa RR foi em média a mais produtiva e mais estável. Os resultados indicam que o posicionamento de cultivares de soja de acordo com zonas de manejo é uma importante estratégia para a agricultura de precisão e se caracteriza como um novo conceito de semeadura ―multi-cultivares‖

Weeds interfere in the development and soybean yield and infestation is directly related to the soil seed bank that reflects the agricultural practices adopted. They can also be host of insect pests and / or their natural enemies. So, knowledge of weeds and arthropod community associated with weed is information that can assist decision-making in management. Thus, this thesis aimed to: I - study the seed bank of weeds (BSS) under different soil management systems and cultures - conventional system (SCS) and no tillage (SDS) in soybeans / wheat and conventional system (SCR) and no tillage (SDR) rotation with winter and summer, in the years 2010/2011 and 2011/2012 and II - to verify the incidence of associated arthropod genetically modified soybean resistant to glyphosate, in coexistence with plants weeds in crop years 2010/2011 and 2011/2012. In all management systems predominate species of dicots, and the Asteraceae family with greater diversity. Of Monocotyledonous, dominates the family Poaceae. In the SDS and SDR systems the family Amaranthaceae is the most representative. In the SCS system, Portulacaceae is the most abundant family, while the SCR, Poaceae dominated in 2010/2011 and Portulacaceae in 2011/2012. In the SD system, the seed bank is higher in crop rotation and succession in the surface layer, and in the succession of cultures in the deepest layer. In crop rotation, in the deeper layers is larger in SC system. The relative importance of species is variable depending on the management systems used and the agricultural year. Portulaca oleracea L. is the specie of greater relative importance in the SCS and SCR systems and Amaranthus hybridus var. paniculatus (L.) Thell in the SDS and SDR systems. The similarity of species seed bank is high among systems and between the composition of the seed bank and aboveground field is high in 2010/2011 and lower in 2011/2012. The population of Anticarsia gemmatalis, Pseudoplusia includens and set defoliator caterpillars is higher in the absence of weeds in soybean breeding period. The weed management does not affect the population in the reproductive Piezodorus guildinii culture. However, there is a higher population in the absence of weeds in the crop year 2011/2012, from the R6 growth stage. Populations of Euchistus heros, Nezara viridula, Acrosternum hilare, Edessa meditabunda, Dichelops melacanthus and Diabrotica speciosa not suffer influence of weed management, considering the reproductive soybeans. The weed management does not affect the occurrence of spiders, Geocoris punctipes, Cycloneda sanguinea and Eriopis connexa. / As plantas daninhas interferem no desenvolvimento e produtividade da soja e a infestação está diretamente relacionada com o banco de sementes do solo que reflete as práticas agrícolas adotadas. Também podem ser hospedeiras dos insetos-pragas da cultura e/ou seus inimigos naturais. Então, o conhecimento das plantas daninhas e da artropodofauna associada a comunidade infestante são informações que podem auxiliar a tomada de decisão nas práticas de manejo. Assim, esta tese teve como objetivos: I - estudar o banco de sementes de plantas daninhas (BSS) sob diferentes sistemas de manejo de solo e culturas - sistema convencional (SCS) e semeadura direta (SDS) com sucessão soja/trigo e sistema convencional (SCR) e semeadura direta (SDR) com rotação de inverno e verão, nos anos agrícolas 2010/2011 e 2011/2012 e; II - verificar a incidência da artropodofauna associada à cultura da soja geneticamente modificada resistente ao glifosato, em convivência com plantas daninhas, nos anos agrícolas 2010/2011 e 2011/2012. Em todos os sistemas de manejo predominam espécies de dicotiledôneas, sendo Asteraceae a família com maior diversidade. Das Monocotiledôneas, predomina a família Poaceae. Nos sistemas SDS e SDR, a família Amaranthaceae é a mais representativa. No sistema SCS, Portulacaceae é a família mais abundante, enquanto no SCR, predomina Poaceae em 2010/2011 e Portulacaceae em 2011/2012. No sistema SD, o banco de sementes é maior em sucessão e rotação de culturas na camada superficial, e em sucessão de culturas na camada mais profunda. Em rotação de culturas, nas camadas mais profundas, é maior no sistema SC. A importância relativa das espécies é variável em função dos sistemas de manejo utilizados e do ano agrícola. Portulaca oleracea L. é a espécie de maior importância relativa nos sistemas SCS e SCR e Amaranthus hybridus var. paniculatus (L.) Thell nos sistemas SDS e SDR. A similaridade das espécies do banco de sementes entre os sistemas é alta e entre a composição do banco de sementes e a flora emergente em campo é alta em 2010/2011 e baixa em 2011/2012. A população de Anticarsia gemmatalis, Pseudoplusia includens e do conjunto de lagartas desfolhadores é superior na ausência de plantas daninhas, no período reprodutivo da soja. O manejo das plantas daninhas não interfere na população de Piezodorus guildinii no período reprodutivo da cultura. Porém, ocorre maior população na ausência de plantas daninhas, no ano agrícola 2011/2012, a partir do estádio fenológico R6. As populações de Euchistus heros, Nezara viridula, Acrosternum hilare, Edessa meditabunda, Dichelops melacanthus e Diabrotica speciosa não sofrem influência do manejo de plantas daninhas, considerando o período reprodutivo da soja. O manejo das plantas daninhas não interfere na ocorrência de aranhas, Geocoris punctipes, Cycloneda sanguinea e de Eriopis connexa.

Currently, the soybean crop has been used as an alternative of rotation with rice, replacing fallow management in the control of red rice. Thus, the differences seen in terms of fertility between the two cultures, it is believed that the responses to fertilizers can advantage the performance of soybean that is most demanding in terms of nutrients, mainly potassium and phosphorous than rice crop, and then verify the possible residual effects on rice. The residual effect depends of soil type, of the quantity of nutrients applied and productivity of crop before cultivated. Therefore, the objectives of this study were to assess the application response to increasing doses of potassium (K), phosphorus (P) or limestone on soybean in a lowland soil from georeferenced points of precision agriculture and assess the residual effect of fertilizer potassium (K), phosphorus (P) or limestone in soybean phytotechnical on parameters of rice in succession. Two experiments were conducted in the lowland systematically, the first experiment carried out in two consecutive years with soybean and the second experiment with rice crop in rotation with soybean. The treatments for each element were 0, 30, 60, 90 kg of K2O; 0, 30, 60, 90 of kg P2O5 and 0, 1000, 2000, 4000 kg of limestone to soybean and subsequent implantation of rice in succession on each treatment. The results showed that fertilization and liming influenced positively the soybean, but was not observed significant residual effect of fertilization on rice crop. / Atualmente a cultura da soja vem sendo utilizada como uma possível alternativa de rotação com a cultura do arroz, substituindo o manejo de pousio no controle do arroz vermelho. Entretanto, visto as diferenças técnicas em termos de manejo da fertilidade entre as duas culturas, acredita-se as respostas a corretivos e fertilizantes sejam maiores na cultura da soja, mais exigente em termos de nutrientes, com possíveis efeitos residuais a cultura do arroz. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram avaliar a resposta a aplicação de doses crescentes de potássio (K), fósforo (P) e calcário na cultura da soja em um solo de várzea e avaliar também os efeitos residuais destas adubações sobre parâmetros fitotécnicos da cultura do arroz irrigado em rotação. Foram conduzidos dois experimentos em área de várzea sistematizada, sendo o primeiro experimento realizado em dois anos consecutivos com soja e o segundo experimento com o cultivo do arroz irrigado em rotação à soja. Os tratamentos para cada elemento foram: 0, 30, 60, 90 kg ha-1 de K2O; 0, 30, 60, 90 kg ha-1 de P2O5 e 0, 1000, 2000, 4000 kg ha-1 de calcário para cultura da soja e posterior implantação da cultura do arroz em rotação sobre cada tratamento apenas com adubação nitrogenada. Os resultados mostraram que a adubação e a correção do solo influenciaram positivamente a cultura da soja, porém não foi observado efeito residual significativo da adubação na cultura do arroz irrigado.