Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-05Bitstream added on 2014-06-13T19:37:23Z : No. of bitstreams: 1 souza_es_me_botfca.pdf: 441338 bytes, checksum: ea2c42d17d75e649a7553a96a791b3e0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Visando avaliar a resistência de diferentes genótipos de soja [Glycine max (L.)] frente ao ataque do percevejo Nezara viridula (L.) (Hemiptera: Pentatomidae), foram conduzidos ensaios em laboratório sob condições controladas (T= 25  2º C, U.R.= 70  10% e fotoperíodo= 12 h). Foram realizados testes de atratividade e preferência para alimentação com grãos maduros e vagens verdes dos genótipos de soja „Conquista‟, „IAC-17‟, „IAC-19‟, „IAC-24‟, „PI-227687‟, „TMG-103‟, „TMG-117‟, „TMG-121‟, „BRS-242‟ e „IAC-PL1‟, avaliando-se o número de insetos atraídos aos 15, 30, 45, 60, 120 e 180 minutos após a liberação. No teste com vagens verdes, contou-se também o número de picadas e o tempo médio de alimentação por picada. Visando associar a preferência do inseto com as características físicas dos genótipos, realizou-se a contagem do número de tricomas em vagens verdes (densidade/área) e a medição da textura nestas mesmas vagens. Estudos de antibiose também foram realizados utilizando-se os mesmos genótipos, acompanhando-se diariamente o desenvolvimento dos insetos confinados a cada material (25 ninfas/genótipo). Nesta fase avaliou-se: a duração de cada estádio e a duração total da fase ninfal; a mortalidade por estádio e total da fase ninfal; o peso de ninfas (N5) e adultos recém-emergidos (24 h) e o período de desenvolvimento de ovo a adulto. Em teste com chance de escolha, os grãos maduros de „TMG-117‟ e „TMG-121‟ foram menos atrativos aos adultos de N. viridula. Com relação às vagens, „IAC-17‟ e „PI-227687‟ foram os menos atrativos; „IAC-17‟ e „IAC-PL1‟ foram pouco consumidos, indicando a expressão de resistência por não-preferência para alimentação. As vagens dos genótipos „IAC-17‟, „TMG-117‟ e „PI-227687‟ apresentaram elevada densidade de tricomas; em „IAC-17‟... / Aiming to evaluate the resistance of different genotypes of soybean Glycine max L. against the attack of stink bug Nezara viridula (L., 1758) (Hemiptera: Pentatomidae), experiments were conducted in laboratory under controlled conditions (T= 25  2 ° C, R.H= 70  10% and photoperiod= 12 h). Tests of attractiveness and preference were conducted in mature grain and green pods of soybean genotypes „Conquista‟, „IAC-17‟, „IAC-19‟, „IAC-24‟, „PI-227687‟, „TMG-103‟, „TMG -117‟, „TMG -121‟, „BRS-242‟ and „IAC-PL1‟, evaluating the number of insects attracted to the 15, 30, 45, 60, 120 and 180 minutes after release. In the test with green pods, also counted the number of pricks and the average time of feeding per prick. Aiming to the preference of the insect with the physical characteristics of the genotypes, there was a count of the number of trichomes in green pods (density / area) and the measurement of texture in these same pods. Antibiosis studies were also conducted using the same genotypes, following the daily development of insects confined in each material (25 insects / genotype). At this stage it was evaluated: the duration of each stage and total duration of the nymphal stage; the mortality per stage and total nymphal stage; the weight of nymphs (N5) and newly emerged adults (24 h) and the development period from egg to adult. In test-choice, the mature grains of „TMG-117‟ and „TMG-121‟ were less attractive to adults of N. viridula. Regarding the pods, „IAC-17‟ and „PI-227687‟ were the least attractive, „IAC-17‟ and „IAC-PL1‟ were little consumed, indicating the expression of resistance by non-preference for feeding. The pods of the genotypes „IAC-17‟, „TMG-117‟ and „PI-227687‟ showed high density of trichomes; in „IAC-17‟ this structure was considered the main factor of resistance. In biology tests... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-18Bitstream added on 2014-06-13T19:37:27Z : No. of bitstreams: 1 lessin_rc_me_botfca.pdf: 518732 bytes, checksum: 7e4d555398ff650c409d95422bc6f7ea (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os níveis de concentração de CO2 atmosférico estão se elevando nas últimas décadas devido principalmente à queima de combustíveis fósseis. Essa alteração atmosférica, além de intensificar o fenômeno do efeito estufa, pode afetar o comportamento de algumas plantas e microrganismos de interesse agrícola. O CO2, por ser um componente básico da fotossíntese, em alta concentração, pode causar alterações na morfologia e nos processos fisiológicos das plantas, assim como na interação destas com fitopatógenos. Sendo assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito da alta concentração de CO2 atmosférico na severidade do oídio, causado por Microsphaera diffusa, e da ferrugem asiática, causado por Phakopsora pachyrhizi, na soja e também em alguns fatores relacionados ao desenvolvimento da planta que podem exercer influência na doença, como o crescimento, peso da matéria seca e nodulação. Foram realizados três ensaios em estufas de topo aberto com (E+CO2) ou sem (E) injeção de CO2 e sem estufa (T), correspondendo às concentrações de, aproximadamente, 647 ppm, 474 ppm e 453 ppm, respectivamente. No primeiro ensaio, foram avaliadas características de desenvolvimento da planta; no segundo, a severidade da ferrugem asiática, que ocorreu de forma espontânea; e no terceiro, a severidade do oídio em quatro cultivares com diferentes níveis de resistência. As cultivares foram: FT-Estrela, altamente suscetível (AS); Embrapa 48, suscetível (S); FT-Cometa, moderadamente resistente (MR) e FT-5 (Formosa), resistente (R). Nos resultados obtidos, foi verificado um aumento significativo na severidade do oídio, no tratamento com injeção de CO2,em folhas primárias e na planta inteira das cultivares analisadas em conjunto, mas não houve alteração na expressão de resistência das cultivares. Para a ferrugem asiática, houve redução da severidade... / The concentration of atmospheric CO2 is increasing in recent decades, mainly due to burning of fossil fuels. This atmospheric change can intensify the phenomenon of the greenhouse effect, and can affect the behavior of important agricultural plants and microorganisms. The CO2, as a basic component of photosynthesis, in high concentrations, can cause changes in morphological and physiological processes of plants, as well as interaction with plant pathogens. Therefore, this study aimed to assess the effect of high concentrations of atmospheric CO2 on the severity of powdery mildew in soybean, caused by Microsphaera diffusa, and also in some characteristics related to the development of the plant that may influence the disease, such as growth, weight of dry matter and nodulation. Three trials were developed under open-top chambers with (E+CO2) or without (E) injection of CO2 and without greenhouse (T), with the approximate concentrations of 647 ppm, 474 ppm, and 453 ppm, respectively. On the first trial, growth characteristics were evaluated, on the second, the severity of rust, caused by Phakopsora pachyrhizi, which occurred spontaneously; on the third, the severity of powdery mildew on four cultivars with different levels of resistance: FT-Estrela, highly susceptible (AS); Embrapa 48, ...(Complete abstract click electronic access below)

Orientador: José Frederico Centurion / Banca: Zigomar Menezes de Souza / Banca: Laércio Alves de Carvalho / Resumo: O manejo inadequado do solo tem causado degradação da qualidade física, com consequente redução de produtividade das culturas e aumento da erosão. Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo analisar os efeitos de diferentes preparos na qualidade física de um Latossolo Vermelho distrófico argiloso, em Jaboticabal, Estado de São Paulo. Para isso, foram avaliados dois anos agrícolas por meio do delineamento inteiramente casualizado e em parcelas subdivididas, com cinco tratamentos principais em cada safra, os quais em 2008/09 as áreas foram cultivadas com soja, onde foram avaliados: sistema plantio direto por 5 anos (SPD5), sistema plantio direto por 7 anos (SPD7), sistema plantio direto por 9 anos (SPD9), sistema de preparo convencional (SPC) e uma área adjacente de mata nativa (MN). Em 2009/10 as áreas foram cultivadas com milho, onde foram avaliados: sistema plantio direto por 6 anos (SPD6), sistema plantio direto por 8 anos (SPD8), sistema plantio direto por 10 anos (SPD10), sistema de preparo convencional (SPC) e uma área adjacente de mata nativa (MN). A qualidade física do solo foi avaliada por meio da estabilidade agregados, densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, resistência do solo à penetração, densidade relativa, condutividade hidraúlica saturada, curva de retenção de água e índice S e foram avaliados também a granulometria do solo, o índice de estratificação de carbono e as características agronômicas de cada cultura nos quatro tratamentos secundários: 0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Em relação ao ano agrícola de 2008/09 concluiu-se, que a qualidade física do solo sob preparo convencional de acordo com o índice S foi superior à do solo sob o sistema plantio direto e também, que o sistema plantio direto de 7 anos teve maior produtividade e mostrou diferença significativa com o sistema... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Improper management of land has caused degradation of soil physical quality, with consequent reduction in crop productivity and increased soil erosion. In this sense, the aim of this work to analyze the effects of different preparations on the physical quality of an Typic Haplustox clay texture in Jaboticabal, São Paulo State. For this, we assessed two years in farming through the randomized design and split plot with five treatments in each main crop, with in 2008/09 the areas were planted with soybeans, which were evaluated: no-tillage system for 5 years (SPD5); no-tillage system for 7 years (SPD7); no-tillage system for 9 years (SPD9); conventional tillage (CT) and native forest (NF). In 2008/09 the areas were planted with corn, were evaluated: notillage system for 6 years (SPD6); no-tillage system for 8 years (SPD8); no-tillage system for 10 years (SPD10); conventional tillage (CT) and native forest (NF). The soil physical quality was evaluated through stability of aggregates, soil bulk density, total porosity, macroporosity, microporosity, resistance to the penetration, relative density, hydraulic conductivity and index S, and were also evaluated and soil particle size, the rate of carbon stratification and agronomic traits of each culture in the four secondary treatments: 0-0.05; 0.05-0.10; 0,10-0.20 and 0.20-0.30 m. Regarding the agricultural year 2008/09 it was concluded that the physical quality of soils under conventional tillage according to the index S was higher in soil under no tillage and also that the tillage of 7 years had higher productivity and a significant difference with the conventional system. Regarding the agricultural year 2009/10 it was concluded that the conventional tillage had a lower average productivity and differed statistically only tillage system ten years, but there was no water deficit nor values of resistance were impeding the penetration during... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: A variabilidade genética é um dos fatores mais importantes para o melhoramento de plantas, a partir do qual será conduzido todo o processo seletivo. Essa variabilidade pode ser ampliada através da utilização de cruzamentos múltiplos e melhor explorada sob diferentes métodos de condução das populações segregantes. O objetivo do presente trabalho foi detectar variabilidade através de estimativas de parâmetros genéticos em genótipos derivados do avanço de gerações por três diferentes métodos de condução: Single Seed Descent (SSD), Single Pod Descent (SPD) e Genealógico (Pedigree). O experimento foi conduzido em casa de vegetação climatizada e na área experimental do Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Unesp-Jaboticabal. O delineamento utilizado foi o de blocos aumentados, onde foram avaliados 324 genótipos de soja na geração F7 previamente desenvolvidos no Programa de Melhoramento de Soja da FCAV/UNESP, oriundos de cruzamentos biparentais, quádruplos e óctuplos. Foram obtidas estimativas de variâncias, herdabilidades e ganhos genéticos para os três tipos de cruzamentos nos três métodos. Pela análise de divergência foram agrupados os genótipos mais similares para cada método. Os métodos SSD e SPD foram os mais promissores para aumentos de variabilidade nos três tipos de cruzamentos. O método genealógico promoveu as maiores estimativas de herdabilidade e os maiores ganhos genéticos. Os genótipos de cruzamentos quádruplos foram os que mais se agruparam / Abstract: Genetic variability is one of the most important factors for plant breeding, which lead the selective process. This variability can be enlarged by multiple crosses and explored under different breeding methods on segregate populations. Thus, the aim of this work was to detect variability using genetic parameters estimates in genotypes obtained by different methods: Single Seed Descent (SSD), Single Pod Descent (SPD) e Pedigree. The experiment was conducted in a greenhouse, under controlled conditions, and in the experimental field of Crop Production Department at Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Unesp-Jaboticabal. Augmented blocks was used as the experimental design. 324 soybean genotypes in generation F7 from FCAV Soybean Breeding Program, derived from 2-way, 4-way and 8-way crosses, were evaluated. Variance, heritability and genetic gains estimates were obtained for the three types of crosses on three methods. By divergence analysis, most similar genotypes were grouped for each method. SSD and SPD methods were the most promising for variability increases. Pedigree method has promoted the higher estimates for heritability and genetic gains. Genotypes from four-way crosses were highly grouped / Orientadora: Maria Aparecida Pessôa da Cruz Centurion / Coorientador: Marcelo Marchi Costa / Banca: João Carlos de Oliveira / Banca: Ivana Marino Bárbaro / Mestre

Resumo: O presente estudo teve por objetivo avaliar a eficácia e seletividade de herbicidas aplicados em pós-emergência, isolados e em misturas, para o controle de plantas daninhas e os efeitos sobre o crescimento e o desenvolvimento da soja convencional (M-SOY 8001) e transgênica (M-SOY 7908 RR). Também foram estudados os efeitos dos produtos sobre a atividade fotossintética e nas características morfológicas externas e internas das plantas. Foram conduzidos dois experimentos, no ano agrícola 2006/2007 e repetido em 2007/2008, em condições de campo, na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Produção da UNESP, Câmpus de Jaboticabal, SP. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos constaram da aplicação de herbicidas isolados e em misturas: lactofen (168 g ha- 1), glyphosate (1080 g ha-1), lactofen + chlorimuron-ethyl (96 + 10 g ha-1), chlorimuron-ethyl + imazethapyr (10 + 70 g ha-1), chlorimuron-ethyl + bentazon (10 + 600 g ha-1), glyphosate + imazethapyr (900 + 70 g ha-1), lactofen + chlorimuronethyl + imazethapyr (96 + 10 + 70 g ha-1) e lactofen + chlorimuron-ethyl + imazethapyr/haloxyfop-methyl (96 + 10 + 70 / 60 g ha-1). Além disso, foram mantidas duas testemunhas sem aplicação de herbicida (capinada e mantida infestada). Concluiu-se que os herbicidas utilizados foram seletivos para a soja; exceção dos tratamentos com glyphosate na soja M-SOY 8001. Na condição de baixa infestação de plantas daninhas, os herbicidas aplicados foram eficazes no controle destas. Na área com maior infestação de plantas daninhas, a aplicação de glyphosate isolado ou em mistura com imazethapyr proporcionou melhor controle das plantas infestantes. Quanto a eficiência fotossintética máxima, apenas o cultivar convencional foi suscetível à aplicação dos herbicidas, principalmente às misturas contendo lactofen + chlorimuron-ethyl... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research was carried out to evaluate the efficiency and selectivity postemergence herbicides applied alone and in mixtures to the weed control and the effects on the growth and the development transgenic (M-SOY 7908 RR) and conventional (M-SOY 8001) soybean. The effects of the products on the photosynthetic activity and the external and internal morphologic characteristics of the plants, also it studied. Two experiments were carried out from 2006/2007 and 2007/2008 under field conditions on Education, Research and Production Farm of UNESP in Jaboticabal, SP, Brazil. A randomized complete block experimental design with four replications was used. Herbicide treatments consisted lactofen (168 g ha-1), glyphosate (1080 g ha-1), lactofen + chlorimuronethyl (96 + 10 g ha-1), chlorimuron-ethyl + imazethapyr (10 + 70 g ha-1), chlorimuron-ethyl + bentazon (10 + 600 g ha-1), glyphosate + imazethapyr (900 g + 70 g ha-1), lactofen + chlorimuron-ethyl + imazethapyr (96 + 10 + 70 g ha-1) and lactofen + chlorimuron-ethyl + imazethapyr/haloxyfop-methyl (96 + 10 + 70 + 60 g ha-1). The tests included two nontreated (no hand weeded and hand weeded). The herbicides were selective for the soybean; exception of the treatments glyphosate applied in the M-SOY 8001 soybean. Under low weed condition, the herbicides applied were effective in the weed control. In the area with larger weed condition, glyphosate applied alone and glyphosate plus imazethapyr caused better control the weeds compared other herbicides. With respect to maximum photosynthetic efficiency response, just conventional soybean was susceptible the herbicides applied, mainly the mixtures containing lactofen + chlorimuron-ethyl and lactofen + chlorimuron-ethyl + imazethapyr / haloxifop-methyl. For total chlorophyll response, the varieties presented susceptibility to the lactofen alone and in mixture with chlorimuron-ethyl, imazethapyr... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Pedro Luís da Costa Aguiar Alves / Coorientadora: Fabíola Vitti Moro / Banca: Dagoberto Martins / Banca: Maria Aparecida Pessoa da Cruz Centurion / Banca: Ricardo Victoria Filho / Banca: Núbia Maria Correia / Doutor

Orientador: Cláudio Cavariani / Banca: Edvaldo Aparecido Amaral da Silva / Banca: Maria Laene Moreira de Carvalho / Banca: José de Barros França Neto / Barnca: Ana Dionisia da Luz Coelho Novembre / Resumo: Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar a germinação das sementes e o desenvolvimento de plântulas de soja em função do tratamento químico das sementes, de diferentes níveis de vigor inicial, com fungicidas, inseticidas, micronutrientes e bioestimulante, produzidas com e sem dessecação das plantas em pré-colheita com glyphosate. A primeira etapa da pesquisa constou da produção de sementes da cultivar Conquista com diferentes níveis de vigor inicial, com e sem dessecação das plantas. O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema de parcelas subsubdivididas. As parcelas principais foram definidas por duas épocas de semeadura (novembro e dezembro de 2008) e as subparcelas pela realização ou não da dessecação das plantas em pré-colheita com glyphosate na dose de 2,0 L ha-1, no estágio R7. As sementes foram colhidas em três etapas para cada uma das combinações de tratamentos no campo, quais sejam 1, 7 e 14 dias após a maturidade fisiológica, constituindo as subsubparcelas. Na etapa seguinte avaliou-se a qualidade das sementes colhidas, mediante testes de germinação e de vigor, para a determinação dos diferentes níveis de vigor. As sementes foram, então, tratadas com fungicidas, inseticidas, micronutrientes e um bioestimulante para posterior avaliação da germinação e do desenvolvimento das plântulas. Por fim, as sementes armazenadas, após o tratamento químico, foram avaliadas quanto às características das plântulas por meio de análise computadorizada de imagens (Seed Vigor Imaging System - SVIS®). Para a análise estatística, o delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os dados de caracterização da qualidade das sementes após a colheita foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p 0,05) ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work had the objective of evaluating soybean germination and seedling development affected by chemical treatment of seeds, with different vigor levels, with fungicides, insecticides, micronutrients and biostimulant, produced with and without preharvest desiccation with glyphosate. The first stage of this research was the production of soybean seeds, cultivar Conquista, with different levels of initial vigor, both with and without plant desiccation. Main plots consisted of two sowing times (November and December of 2008) combined with and without pre-harvest desiccation of plants with glyphosate at the dose 2,0 L ha-1, at R7, which were the subplots. Seeds of each subplot were harvested at three times, i.e., 1, 7 and 14 days after physiological maturity. Afterwards, seed quality was evaluated by germination and vigor tests to determine vigor levels. Then, seeds were treated with fungicides, insecticides, micronutrients and a biostimulant to evaluate germination and seedling development. Finally, the characeristics of seedlings produced by the stored seeds, treated and non-treated, were evaluated by an image system (Seed Vigor Imaging System - SVIS®), at The Ohio State University, Department of Horticulture and Crop Science, Columbus, Ohio, U.S.A. For statistical analysis, the experimental design was the completely randomized, with four replications. Seed quality data evaluated right after harvest was submitted to variance analysis and means were compared by the Tukey test (p 0.05), separately for each desiccation treatment. After chemical treatment, means were compared by the Tukey test (p 0,05) and analyzed as a factorial 2 x 6 x 8 (with and without pre-harvest desiccation x vigor levels x product) for fungicides, 2 x 6 x 2 for insecticides and 2 x 6 x 3 for micronutrients and the biostimulant. Dunnett test (p 0,05) was applied to compare each mean value with the control, without ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Magister Scientiae - MSc (Biotechnology) / The expansion of nanotechnology, resulting in multitudes of consumer and industrial products, causes concern amongst the scientific community regarding the risks associated with the release of nanomaterials into the environment and its subsequent effects on plants. Therefore, the focus of this study was aimed at investigating the effects of MPA-capped CdTe and carbon QDs on legumes plants namely P. vulgaris and G. max. Fluorescent imaging revealed that QDs were translocated from the roots to the aerial parts of the plant and accumulated in the edible parts of P. vulgaris. Subsequent physiological and biochemical tests revealed that both QD types induced oxidative stress as biological markers for stress including lipid peroxidation and cell death were elevated. In addition, carbon QDs displayed lower toxicity in comparison to MPA-CdTe QDs, but still possessed the ability to induce oxidative stress in plant cells. However, the effects were more pronounced in G. max in comparison to P. vulgaris; and more so with MPA-CdTe QDs than carbon QDs. Furthermore, MPA-CdTe and carbon QDs altered the concentrations and translocation of essential macro and microelements that are required for plant growth and development. This may have detrimental effects on crop productivity and yield, with negative implications on food quality and food security. / 2021-08-31

Magister Scientiae - MSc (Biotechnology) / Glycine max (soybean) is an important crop species globally as it is used as a protein-rich food and feed crop and as a source of oils used in the food and biofuel industry. However, the growth and yield of soybean is adversely affected by drought. Exposure of soybean to drought leads to accumulation of reactive oxygen species (ROS) and cell membrane instability. Sterols are membrane components that regulates membrane fluidity and permeability. Besides being major components of the cell membranes, sterols such as lanosterol appear to play a role in the regulation of ROS scavenging and some are precursors to brassinosteroids that act as signaling molecules with hormonal function that regulate growth, development and responses to abiotic stresses such as drought and salinity. In this study, the involvement of plant sterols, also known as phytosterols, in the regulation of soybean responses to drought stress was investigated in Glycine max by determining the effects of drought on the expression of a candidate lanosterol synthase gene (Glyma08g24160) and the content of a subset of phytosterols in soybean. The effects of inhibition of sterol synthesis on ROS production and on superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) and dehydroascorbate reductase (DHAR) were investigated. The concentration of hydrogen peroxide (H2O2) as well as superoxide (O2-) increased in response to drought and sterol synthesis inhibition, however, O2- concentration and sterol contents declined under drought stress and sterol synthesis inhibition.

O objetivo deste estudo foi produzir plantas transgênicas de soja resistentes à Anticarsia gemmatalis. Embriões somáticos da cultivar comercial IAS 5 [Glycine max (L.)] foram cotransformados, por bombardeamento de partículas, com o gene modificado cry1Ac de Bacillus thuringiensis, e com os genes gusA e hpt. A expressão do gene cry1Ac em soja foi controlada pelo promotor da ubiquitina-1 de milho. O co-bombardeamento resultou em uma eficiência de co-transformação de 44%. A integração e expressão dos transgenes gusA/hpt e cry1Ac nos genomas de uma amostra de embriões transformados e de todas as plantas T0, T1, T2 ,T3 e T4 foram confirmadas por atividade de GUS, PCR, Southern blot, Western blot e/ou ELISA. Duas das sete plantas T0 co-transformadas produziram sementes e foram analisadas quanto ao padrão de integração e herança até a geração T4. As progênies T1 de ambas as plantas T0 segregaram para menos plantas cry1Ac/gusA-positivas do que o predito pelos princípios Mendelianos para um único loco dominante (3:1). As famílias T2 e T3 continuaram a segregar de maneira excepcional, com uma vasta deficiência de plantas transgênicas. Além disso, a taxa de segregação indicou que as plantas T2 eram uniformemente heterozigotas para os traços transformados. No entanto, a condição homozigota foi obtida na geração T3 e 11 isolinhas transgênicas foram estabelecidas. As isolinhas transgênicas homozigotas foram avaliadas em relação aos possíveis efeitos do transgene na performance agronômica. Não foi detectada redução significativa de produtividade nas plantas transgênicas. A análise citogenética mostrou que as plantas transformadas apresentam cariótipo normal (2n=40). As plantas transgênicas também foram avaliadas em ensaios in vitro e in vivo para resistência à Anticarsia gemmatalis (lagarta-da-soja). Dois controles negativos (IAS 5 não transgênica e isolinha homozigota gusA) foram utilizados. Em um bioensaio com folhas destacadas, as plantas cry1Ac exibiram completa eficácia contra A. gemmatalis, enquanto os controles negativos sofreram significante dano. Dados do ensaio com plantas inteiras demonstraram uma elevada proteção das plantas cry1Ac contra a lagarta-da-soja, enquanto as plantas não transgênicas e a isolinha homozigota gusA exibiram 56,5 e 71,5% de desfolhação, respectivamente. Os bioensaios indicaram que as plantas transgênicas foram altamente tóxicas à A. gemmatalis, oferecendo um efetivo potencial para resistência a insetos em soja. / The objective of this study was to produce soybean transgenic plants resistant to Anticarsia gemmatalis. Somatic embryos of IAS 5, a Glycine max (L.) commercial cultivar, were cotransformed using particle bombardment with the modified Bacillus thuringiensis cry1Ac, gusA and hpt genes. The expression of cry1Ac gene in the soybean was controlled by the ubiquitin-1 promoter from maize. The co-bombardment resulted in a co-transformation efficiency of 44%. The integration and expression of the gusA/hpt and cry1Ac transgenes into the genomes of a sample of transformed embryos and all T0, T1, T2, T3 and T4 plants were confirmed by GUS activity, PCR, Southern blot, Western blot and/or ELISA. Two T0 plants out of the seven co-transformed produced seeds and were analyzed for patterns of integration and inheritance until the T4 generation. The T1 progenies of both T0 plants segregated for fewer cry1Ac/gusA-positive plants than predicted by Mendelian principles for a single dominant locus (3:1). The T2 and T3 families continued to segregate in an exceptional manner, with a vast deficiency of transgenic plants. Moreover, the segregation ratios indicated that T2 plants were uniformly heterozygous for the transformed traits. However, the homozygous condition was obtained in the T3 generation and 11 transgenic isolines were established. The homozygous transgenic isolines were evaluated to test for possible effects the transgene might have on agronomic performance. No significant yield reduction was observed in transgenic plants. The cytogenetical analysis showed that transgenic plants present normal karyotype (2n=40). The transgenic plants were also evaluated by in vitro and in vivo assays for resistance to Anticarsia gemmatalis (velvetbean caterpillar). Two negative controls (non-transgenic IAS 5 and homozygous gusA isoline) were used. In a detached-leaf bioassay, cry1Ac plants exhibited complete efficacy against A. gemmatalis, whereas negative controls suffered significant damage. Whole plantfeeding assay data confirmed very high protection of cry1Ac plants against velvetbean caterpillar while non-transgenic IAS 5 and homozygous gusA isoline exhibited 56.5 and 71.5% defoliation, respectively. The bioassays indicated that the transgenic plants were highly toxic to A. gemmatalis, offering a potential for effective insect resistance in soybean.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-07T17:06:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3400245 bytes, checksum: b57a0d743c1ea165d35b1ffebb7e5dbc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T17:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3400245 bytes, checksum: b57a0d743c1ea165d35b1ffebb7e5dbc (MD5) Previous issue date: 2016-07-19 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A disponibilidade de gás oxigênio (O2) é uma das principais forças que moldam a evolução dos organismos vivos e é essencial para a sobrevivência das plantas. A deficiência parcial (hipóxia) ou total (anóxia) de gás oxigênio é componente importante do estresse de alagamento. Para o aprofundamento do conhecimento genético, a transcriptômica possibilita identificar genes envolvidos nos mecanismos de respostas, e a transformação desses genes em plantas permite avaliar seus efeitos. Com o objetivo de caracterizar genes responsivos à deficiência de oxigênio e identificar genes candidatos para tolerância ao alagamento, analisamos dados de RNA-seq de raízes das cultivares de soja Embrapa 45 (tolerante ao encharcamento do solo) e BR 4 (sensível ao encharcamento) sob hipóxia. Das diferenças entre as duas cultivares, Embrapa 45 apresentou menor número de genes up-, maior quantidade de genes down- regulados, e maior expressão dos genes que codificam phosphoglucomutase (Glyma05g34790), unknown protein related to N-terminal protein myristoylation (Glyma06g03430), protein suppressor of phyA-105 (Glyma06g37080) e fibrillin (Glyma10g32620). Dados de RNA-seq e qRT-PCR da hemoglobina não simbionte Glyma11g12980 indicaram divergência estrutural desse gene entre as cultivares. Em comum entre as duas cultivares, mudanças na abundância de transcritos envolvidos no metabolismo de aminoácidos e derivados sugerem perturbação destes em modificações do tRNA, acurácia/eficiência traducional e estresse do retículo endoplasmático (RE) sob hipóxia. Também observamos que grupos de genes (estáveis, up- e down-regulados) diferem quanto à frequência de elementos cis TATA box, ABREs (ABA-responsive elements) e CRT/DREs (C-repeat/dehydration-responsive elements), assim como em estrutura, composição e uso de códons sinônimos. Especulamos que cis elementos ABRE podem mediar expressão gênica independentemente de ABA em raízes de soja sob hipóxia. Por fim, a nosso conhecimento, somos os primeiros a demonstrar viabilidade de se transformar Setaria viridis (espécie modelo de monocotiledôneas C4) mediada por Agrobacterium por meio da técnica floral dip, que não demanda cultura de tecidos nem regeneração de plantas transgênicas. Assim como em arabidopsis, espécie modelo de dicotiledôneas C3, floral dip em S. viridis pode acelerar estudos genéticos e de genômica funcional (inclusive ao estresse de alagamento) de gramíneas importantes para alimentação humana e animal, fibras e biocombustíveis, tais como cana-de-açúcar, Miscanthus, capim- elefante, Brachiaria, sorgo e milho. / Oxygen gas (O2) availability is one of primary forces shaping the evolution of living organisms and essential for land plants survival. Partial (hypoxic) or total (anoxic) oxygen gas deficiency is important component of flooding stress. For deepening the genetic knowledge, transcriptomics identify genes involved in stress response mechanisms, and transformation of these genes in plants allows to evaluate its effects. In order to characterize genes responsive to oxygen deficiency and identify candidate flooding tolerance genes we analyzed root RNA-seq data from flood-tolerant Embrapa 45 and flood-sensitive BR 4 soybean cultivars under hypoxic stress. From differences between the two cultivars, Embrapa 45 showed less up- and more down-regulated genes, and stronger induction of phosphoglucomutase (Glyma05g34790), unknown protein related to protein N-terminal myristoylation (Glyma06g03430), protein suppressor of Phya- 105 (Glyma06g37080), and fibrillin (Glyma10g32620). RNA-seq and qRT-PCR data of non-symbiotic hemoglobin Glyma11g12980 indicated structural divergence of this gene between cultivars. In common between the two cultivars, transcriptional changes in amino acids and derivative metabolic process suggest its disturbance in tRNA modifications, translation accuracy/efficiency, and endoplasmic reticulum (ER) stress under hypoxia. In addition, genes groups (stable, up-, and down-regulated genes) differed in promoter TATA box, ABREs (ABA-responsive elements), and CRT/DREs (C-repeat/dehydration-responsive elements) frequency, as well as in structure, composition, and codon usage. We speculate that cis-acting ABREs can mediate gene expression independent of ABA in hypoxic soybean roots. Finally, to our knowledge, we first report Agrobacterium-mediated transformation method in Setaria viridis (C4 monocotyledonous model species) using floral dip, which does not require tissue culture nor transgenic plant regeneration. As in arabidopsis, C3 dicotyledonous model species, floral dip in S. viridis may accelerate genetic studies and functional genomics (including flooding stress) of important food–feed–fiber–fuel grass crops such as sugarcane, Miscanthus, elephant grass, Brachiaria, Sorghum and maize.