Fungos fitopatogênicos veiculados por sementes de soja podem causar sérios prejuízos à cultura, bem como danos diretos reduzindo o poder germinativo, vigor e emergência das sementes. A detecção e identificação precisa de fitopatógenos é uma das estratégias mais importantes para iniciar as medidas preventivas ou curativas no controle de doenças de plantas. Para se evitar a introdução e propagação de patógenos em áreas onde ainda não ocorrem, uma atenção especial deve ser tomada na detecção de agentes patogênicos em sementes. Os métodos tradicionalmente utilizados para detectar e identificar fungos em sementes são, muitas vezes, demorados, laboriosos e exigem um conhecimento extenso de taxonomia clássica. Métodos moleculares têm sido utilizados para detectar, identificar e quantificar uma longa lista de fungos fitopatogênicos. A técnica da reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) é atualmente considerada a mais eficiente para a detecção de fitopatógenos, não exigindo conhecimentos taxonômicos especializados para interpretar seus resultados. Considerando a importância e as implicações da diagnose rápida e bem sucedida de agentes patogênicos em sementes de soja, este estudo teve como objetivo estabelecer uma metodologia para elevar a eficiência de detecção dos fungos fitopatogênicos Sclerotinia sclerotiorum, Colletotrichum truncatum, Phomopsis spp. e Corynespora cassiicola, encontrados com maior frequência em sementes de soja, por meio de qPCR. Iniciadores e sondas de hidrólise TaqMan® foram projetados para os diferentes patógenos e avaliados quanto à sua especificidade e sensibilidade. Curvas padrões, baseando-se em diluições seriadas dos DNAs alvos de iniciadores e sondas específicas, foram estabelecidas para a quantificação desses patógenos. Amostras de sementes de soja naturalmente infectadas, provenientes dos Estados de Goiás, Minas Gerais e Paraná, foram submetidas a testes de detecção por meio de qPCR e métodos tradicionais, para fins de comparação. De todos os iniciadores e sondas projetados, apenas os de Phomopsis spp. e S. sclerotiorum apresentaram-se específicos e sensíveis, viabilizando sua utilização na detecção desses patógenos. Por meio dos testes tradicionais de detecção, Phomopsis spp. apresentou incidência máxima de 2,75% em uma amostra de Minas Gerais e S. sclerotiorum não foi detectado em nenhuma das amostras avaliadas. O método de qPCR proporcionou a detecção de Phomopsis spp. em todas as amostras testadas, alcançando o nível de incidência máximo de 6,75%. em amostra de Minas Gerais. S. sclerotiorum não foi detectado em nenhuma das amostras avaliadas pelo método de qPCR. Comparando-se os métodos de detecção testados, a qPCR foi mais sensível na detecção de Phomopsis spp. em sementes de soja. / Seed-born pathogenic fungi in soybean can cause serious damage to the crop, as well as direct damage by reducing seeds germination, vigor and emergence. The detection and accurate identification of plant pathogens is one of the most important strategies to initiate preventive and curative measures in the management of plant diseases. Particular attention should be taken in the detection of pathogens in seeds in order to avoid introduction and spread of pathogens in areas where they do not occur. The traditionally used methods for detection and identification of seed-born pathogenic fungi are often time consuming, laborious and require extensive knowledge of classical taxonomy. Molecular methods have been used to detect, identify and quantify a long list of plant pathogenic fungi. Quantitative real time polymerase chain reaction (qPCR) is currently considered the most efficient technique for the detection of pathogens because it does not require specialized taxonomical knowledge to interpret its results. Given the importance and implications of rapid and successful diagnosis of seed-born pathogenic fungi in soybean, this study aimed to establish a qPCR methodology to increase the detection efficiency of plant pathogenic fungi Sclerotinia sclerotiorum, Colletotrichum truncatum, Phomopsis spp. and Corynespora cassiicola, the most commonly occurring seed-born pathogenic fungi. Primers and TaqMan® hydrolysis probes were designed for these four pathogens and tested for specificity and sensitivity. Standard curves were established to quantify these pathogens, based on serial dilutions of the target DNA and specific primers and probes. Samples of naturally infected soybean seed from the states of Goiás, Minas Gerais and Paraná were subjected to detection tests using qPCR and traditional methods, for comparison purposes. From all primers and probes designed, only those for Phomopsis spp. and S. sclerotiorum showed up specificity and sensitivity, enabling their use to detect of these pathogens. Detection by traditional tests, resulted in a maximum Phomopsis spp. incidence of 2.75% in a sample from Minas Gerais and S. sclerotiorum was not detected in any of the samples. The detection and quantification of these pathogens by qPCR revealed the presence of Phomopsis spp. in all tested samples, the highest incidence level of 6.75% in a sample from Minas Gerais. S. sclerotiorum was not detected in any sample assessed by qPCR method. In comparison with traditional methods, qPCR was more sensitive in detecting Phomopsis spp. in soybean seeds.

A utilização de sementes com alto potencial fisiológico é de grande importância para a emergência e desenvolvimento inicial das plântulas em campo. O tamanho das sementes é considerado um dos fatores que afetam o potencial fisiológico de sementes de varias espécies, entre elas a soja. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar o efeito do tamanho sobre o potencial fisiológico das sementes de soja e verificar até que ponto a disponibilidade hídrica pode influenciar a germinação das sementes de diferentes tamanhos. Foram utilizados dois cultivares de soja (Anta 82 e M7739 IPro), cada um representado por dois lotes com potenciais fisiológicos distintos. As sementes de cada lote foram classificadas em cinco tamanhos, por meio de peneiras de perfurações oblongas com diferença de 0,4 mm na espessura dos crivos. A pesquisa foi executada em duas etapas: a primeira foi conduzida segundo esquema fatorial 2 lotes x 5 tamanhos (M+0,8, M, M-0,8 e <M-0,8), avaliando-se os tratamentos pelos testes de germinação, envelhecimento acelerado com solução saturada de NaCl, emergência de plântulas, comprimento e massa da matéria seca de plântulas, análise computadorizada de imagens de plântulas (SVIS&reg;), tetrazólio (vigor e viabilidade), determinação da espessura do tegumento por microscopia eletrônica, teor de lignina no tegumento das sementes, além de determinações do teor de água, massa de 1000 sementes e caracterização física das sementes quanto geometria pelo equipamento SAS. A segunda etapa foi conduzida de acordo com esquema fatorial 5 tamanhos x 4 potenciais hídricos do substrato (-0,04, -0,10, -0,20 e -0,40 MPa) e os tratamentos foram avaliados pelos teste de germinação sob variações de disponibilidade hídrica, além de determinação da marcha de absorção de água pelas sementes sob cada potencial hídrico. Os resultados obtidos foram submetidos a análise estatística, com o auxílio do software SISVAR. Os resultados indicaram que sementes de soja de tamanhos inferiores, em mais de 0,8 mm ( < M-0,8mm), à média do lote apresentam menor potencial fisiológico. A redução do potencial hídrico do substrato diminui a velocidade de germinação das sementes de soja, independentemente do tamanho, além disso, sob média e baixa disponibilidade hídrica (-0,10, -0,20 e -0,40 MPa) sementes de tamanho superior, em mais de 0,8mm (M+0,8 mm) em relação à média apresentam menor porcentagem e velocidade de germinação, e sementes de tamanho médio menos 0,8 mm (M-0,8 mm) tem sua porcentagem e velocidade de germinação menos afetadas pela redução do potencial hídrico. / The use of seeds with high physiological potential is of great importance for emergence and early development of seedlings in the field. Seed size affects the physiological potential of various species, including soybeans. This study evaluated the effects of size on the physiological potential of soybean seeds and investigated how water availability influences germination of seeds of different sizes. Two soybean cultivars (Anta 82 and M7739 IPro) were used, each represented by two batches with distinct physiological potentials. The seeds of each batch were classified in five sizes using sieves with oblong perforations of 0.4 mm in thickness. The study was performed in two stages. The first was conducted according to factorial scheme 2 batches x 5 sizes (M+0.8, M, M-0.8 and <M-0.8), evaluating treatments by germination tests, accelerated aging with saturated solution of NaCl, emergence of seedlings, length and mass of the dry matter of seedlings, computerized image analysis of seedlings (SVIS&reg;), tetrazolium (vigor and viability), determination of integument thickness by electron microscopy, lignin content in seed coat, as well as determinations of the water content, mass of 1000 seeds and physical characterization of seed in terms of geometry using the SAS. The second stage was conducted according to factorial 5 sizes x 4 substrate water potentials (-0.04, -0.10, -0.20 and -0.40 MPa) and the treatments were evaluated by the germination test under water availability variations, in addition to determining the water uptake rate by seeds under each hydric potential. The results were subjected to statistical analysis, using the SISVAR software. Soybean seeds of sizes lower than 0.8 mm ( < M-0.8 mm) feature less physiological potential compared to the batch average. The reduction of substrate water potential decreases the germination speed of soybean seeds, regardless of size. Moreover, under low and medium water availability (-0.10, -0.20 and -0.40 MPa), seeds with size higher than 0.8 mm (M+0.8 mm) feature smaller percentage and germination speed in relation to the batch average, while medium-sized seeds, less than 0.8 mm (M-0.8 mm), have percentage and germination speed less affected by reduced water potential.

Os benefícios advindos da tecnologia Roundup Ready são expressivos, e a aceitação desta tecnologia pelos produtores rurais é inegável, dando suporte para o rápido crescimento das áreas da soja RR. Mas ao mesmo tempo resultados de pesquisas recentes indicam que o glyphosate aplicado em pós-emergência, em soja RR, pode em algumas situações, além de gerar efeitos fitotóxicos, influenciar o balanço nutricional, afetar a fotossíntese, a rizosfera, o acúmulo de biomassa, a síntese de aminoácidos e compostos secundários, a eficiência no uso da água, e ainda a qualidade das sementes produzidas. Porém, persistem muitas especulações e dúvidas que precisam ser melhores elucidadas, no âmbito científico e técnico, envolvendo a questão da soja transgênica (RR). Em virtude deste fato faz-se necessária a busca de informações que permitam diagnosticar as reais consequências do uso do glyphosate. Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar o impacto da aplicação de diferentes doses, manejos e formulações de glyphosate, na soja RR, em distintos ambientes de produção. Para isso foram conduzidos dois experimentos principais, em duas safras, em diferentes locais, e alguns experimentos complementares. Foi utilizado, na maioria dos experimentos, arranjo fatorial 2X2X5 (formulações X manejos X doses), totalizando 20 tratamentos. Nestes ensaios foram avaliadas diversas variáveis relacionadas ao desempenho agronômico. Os resultados alcançados permitiram caracterizar alguns problemas referentes ao uso de glyphosate em pós-emergência, na cultura da soja RR, identificando que altas doses são nocivas ao desempenho das plantas e produtividade. A partir dos resultados obtidos, espera-se fomentar um posicionamento mais seguro e sustentável desta tecnologia, possibilitando a diminuição de possíveis efeitos deletérios do glyphosate sobre a cultura da soja RR. / The benefits of the Roundup Ready technology are expressive and the acceptance of this technology by farmers is undeniable, giving support to the rapid growth of RR soybean crops. Recent studies indicate, however, that glyphosate applied in post-emergence in RR soybean can eventually cause phytotoxic effects, as well as influence the plant nutritional balance, affecting photosynthesis, the rhizosphere, biomass accumulation, amino acid synthesis and secondary compounds, water use efficiency, and the quality of seeds produced. Therefore, there are many speculations and questions that need to be clarified in the scientific and technical context, involving the issue of RR soybeans regarding the use of glyphosate. Thus, it is necessary the search for information allowing to diagnose the real consequences of its use. This study evaluated the impact of the application of different doses, management procedures and formulations of glyphosate, in RR soybean, in different production environments. For that purposes, were conducted two major experiments, in different harvests, in different locations, and some additional experiments. Were used a factorial design 2X2X5 (formulations X management X doses) totaling 20 treatments. Were evaluated several variables related to the agronomic performance. The results allowed to characterize some problems regarding the glyphosate use in post-emergence in RR soybeans, identifying that high doses are harmful to the plant performance and productivity. The results allow a better understanding and a more secure positioning of this technology, enabling the reduction of possible deleterious effects of glyphosate on RR soybeans.

Nos últimos anos tem se intensificado o uso de produtos com a finalidade de aumentar a produtividade na cultura da soja. Dentre estes estão os bioestimulantes que podem possuir em sua constituição extratos de algas, aminoácidos e hormônios. No entanto, pouco se sabe sobre o efeito isolado de cada um destes constituintes. Frente a isto, esta pesquisa teve por objetivos avaliar o efeito da aplicação de aminoácidos isolados em plantas de soja. Para isto, o trabalho foi dividido em três experimentos. No primeiro, foi realizada a aplicação via sementes de glutamato, cisteína, fenilalanina e glicina em doses variáveis. Essa etapa foi conduzida em sistema de canteiros e foi avaliada a emergência, índice de velocidade de emergência, acúmulo de massa de matéria seca, metabolismo antioxidante (enzimas superóxido dismutase - SOD, catalase - CAT, peroxidase - POD, teor de peróxido de hidrogênio - H2O2, prolina e peroxidação lipídica - PL) e produtividade. A partir da seleção das melhores doses obtidas na primeira etapa, foi realizado o segundo experimento, conduzido em casa de vegetação. As aplicações desse experimento foram realizadas no tratamento de semente, via foliar ou em ambas as épocas, além disso, foi realizada a aplicação de todos os aminoácidos em associação. Nesse experimento foram avaliados metabolismo antioxidante, enzimas de resistência (polifenoloxidase - PFO e fenilalanina amônia-liase - PAL), metabolismo do nitrogênio (enzimas nitrato redutase e urease, teor de NO3-, NH4+, N-Aa, ureídeos e N-Total), variáveis de crescimento de raíz, acúmulo de massa de matéria seca e produtividade. Já o experimento III foi realizado em campo, utilizando os mesmos tratamentos do experimento II. Foram avaliados o metabolismo antioxidante, enzimas de resistência, metabolismo do nitrogênio, massa de matéria seca e produtividade. Todos os experimentos foram conduzidos em delineamento em blocos casualizados com quatro repetições para cada tratamento. Todos os aminoácidos proporcionaram efeito positivo em diversas variáveis fisiológicas analisadas. O uso de glutamato, fenilalanina, cisteína e glicina de forma isolada repercutiram em melhores efeitos quando a aplicação é realizada somente no tratamento de sementes. A partir da aplicação desses aminoácidos ocorreu incremento da assimilação de nitrogênio e no acúmulo de massa de matéria seca, o que levou a maior produtividade dessas plantas. O maior efeito na produtividade foi observado por meio da aplicação de fenilalanina em todos os experimentos, quando comparados com os demais aminoácidos. Com relação ao metabolismo antioxidante o uso de cisteína no tratamento de sementes proporcionou aumento da atividade das enzimas SOD e PAL e redução da PL. O uso de fenilalanina no tratamento de sementes induz ao incremento da CAT e SOD e o glutamato induz o aumento de PAL e SOD. A utilização de todos os aminoácidos em associação somente foi eficiente na aplicação foliar, o que proporcionou maior desenvolvimento de raíz, maior assimilação de nitrogênio, acúmulo de massa de matéria seca e produtividade. Portanto, foi possível perceber que o glutamato, cisteína, fenilalanina e glicina apresentam importante papel de sinalização em plantas, pois pequenas doses já são suficientes para induzir ao incremento de parâmetros fisiológicos e, consequentemente aumentar a produtividade. / In recent years, the use of products to increase productivity in soybean has been intensified. Bio-stimulants can have in their constitution algae extracts, amino acids and hormones. However, little is known about the isolated effect of each of these constituents. Facing this problem, this research aimed to evaluate the effect of the application of single amino acids to soybeans. For this, the work was divided into three experiments. In the first, the application of amino acids was performed via glutamate, cysteine, phenylalanine and glycine to seeds. This stage was carried out on planting beds and the following variables were evaluated: emergency, emergency speed index, dry matter accumulation, antioxidant metabolism (superoxide dismutase - SOD, catalase - CAT, peroxidase - POD, hydrogen peroxide - H2O2 - content, proline and lipid peroxidation - PL) and productivity. From the selection of the best rates obtained in the first stage, the second experiment was carried out in a greenhouse. The applications of this experiment were performed as seed treatments, foliar application and both procedures; furthermore, the application of all amino acids in combination was also performed. In this experiment, the following variables were evaluated: antioxidant metabolism, resistance enzymes (polyphenol oxidase - PFO and phenylalanine ammonia lyase - PAL), nitrogen metabolism (nitrate reductase and urease, NO3- content, NH4+, N-Aa, ureide and N-Total), root growth, dry matter accumulation and productivity. The third experiment was carried out in the field using the same treatments of the second experiment. The following variables were evaluated: antioxidant metabolism, resistance enzymes, nitrogen metabolism, dry matter and productivity. All experiments were carried out in a randomized block design with four replications for each treatment. All amino acids provided positive effect on several physiological variables. The use of glutamate, phenylalanine, cysteine, and glycine alone lead to the best effect when the application was done only as seed treatment. From the application of these amino acids, the nitrogen assimilation was increased and the dry matter accumulation, which led to higher productivity of the plants. The greatest effect on productivity was observed by application of phenylalanine in all experiments, when compared with other amino acids. Regarding the antioxidant metabolism, cysteine use in seed treatment increased SOD and PAL activity and PL reduction. The phenylalanine use in seed treatment increased CAT and SOD activities and glutamate induced an increase of PAL and SOD activities. The use of all amino acids in association was only effective in foliar application, which provided further development of root, greater assimilation of nitrogen, dry matter accumulation and productivity. So, it was possible to conclude that glutamate, cysteine, phenylalanine and glycine have an important signaling role in plants, because small rates are enough to induce the increase of physiological parameters and consequently increase productivity.

A soja está entre as principais culturas mundiais, uma vez que é uma excelente fonte de proteínas e óleo. Além disso, a espécie é aproveitada também pela indústria de biocombustíveis. Considerando a importância das novas mudanças climáticas no agronegócio; para a soja, esta situação é agravada em virtude das condições de temperatura e latitude recomendadas para a semeadura. Dessa forma, para aumentar a produtividade da cultura mesmo frente ao aquecimento global, fazse fundamental o desenvolvimento de cultivares com alta produtividade e tolerantes às altas temperaturas. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi selecionar genótipos de soja tolerantes ao calor. Uma população composta por 80 PI\'s de soja e 15 testemunhas foi avaliada sob condições de altas temperaturas, com experimentos instalados nas cidades de Teresina-PI, Piracicaba-SP e Jaboticabal- SP, no ano agrícola 2013/2014. Para a avaliação dos genótipos, foram realizadas análises univariadas e multivariadas. A seleção dos genótipos mais tolerantes a altas temperaturas foi realizada via análise de componentes principais. Nas análises de variâncias univariadas, todos os caracteres mostraram efeitos de tratamentos significativos pelo teste F. Pela análise de componentes principais no experimento conduzido em Teresina-PI, os caracteres que mais contribuíram para a variabilidade dos genótipos avaliados foram: data que metade da parcela atingiu o estádio R5, altura da planta na maturidade, período de granação e valor agronômico. Em Piracicaba-SP, os caracteres que mais contribuíram para a variabilidade foram o período de granação, massa de 100 sementes e o número de dias para a maturidade. Para a seleção dos genótipos mais tolerantes ao calor em Jaboticabal- SP, considerou-se principalmente a altura e a produtividade. Para a análise de mapeamento associativo, a fenotipagem foi realizada em Teresina-PI e avaliados quatro caracteres: altura da planta na maturidade, valor agronômico, massa de cem sementes e produtividade. A genotipagem foi realizada utilizando o chip da empresa Affymetrix. O desequilíbrio de ligação entre pares de marcadores foi calculado pelo coeficiente de determinação r2 e a análise de associação entre marcadores e o fenótipo de interesse foi realizada utilizando a abordagem de modelo linear generalizado. Foram identificadas 16 associações significativas. / Soybean (Glycine max) is one of most important crops in the world. This crop is an source of protein and oil. Beyond that, the species is also utilized for the biofuels industry. The recent climate changes are important on agribusiness, the ones on soybean crop are worse than on other crops because of the conditions of temperature and latitude recommended for planting. Thus, to increase the productivity of the crop even in face of global warming, it is essential that soybean breeding programs promote the development of cultivars highly productive and tolerant to high temperatures. In this context, the aim of this study was to select genotypes for heat tolerance. A population composed of 80 soybean PI\'s and 15 experimental checks was evaluated under high temperature conditions. The experiments were conducted in the cities of Teresina-PI, Piracicaba-SP and Jaboticabal-SP, in the 2013/2014 season. For the evaluation of the genotypes, univariate and multivariate analysis were performed, and the selection of the most genotypes for heat tolerance was performed by principal component analysis (PCA). In the univariate analyzes of variance, all characters showed significant effects of treatments by test F. In the PCA in the experiment conducted in Teresina-PI, the variables that most contributed to the variability of genotypes were: date in which half of the parcel reached R5 stage, height of the plant at maturity, grain filling period and agronomic value. In Piracicaba-SP PCA, the variables that most contributed to the variability were: grain filling period, 100-grain weight and the number of days to maturity. For the selection of the most heat-tolerant genotypes in Jaboticabal-SP, the height and the yield were the variables that most contributed to the variability. In the the association mapping analysis, the genotypes were evaluated under conditions of high temperatures in Teresina-PI and evaluated for four traits: height of the plant at maturity, agronomic value, 100 grain weight and yield. The genotyping was carried out using the Affymetrix chip. The linkage disequilibrium between pairs of markers was calculated by the determination coefficient r2 and the association analysis between markers and the phenotype of interest was performed using the generalized linear model approach. A total of 16 significant marker-trait associations were detected for the four traits.

A soja é uma das culturas mais importantes do mundo, além de ser a principal comodity brasileira. Entretanto apesar dos ganhos crescentes de produtividade a base genética da cultura no país é estreita. Sendo assim, é importante a identificação e caracterização de fontes de variabilidade para os programas de melhoramento de soja. Dado o exposto, os objetivos deste estudo foram i) avaliação da produtividade de grãos e caracteres agronômicos correlacionados; ii) caracterização da diversidade fenotípica; iii) caracterização da diversidade genética e estrutura de populações; e iv) mapeamento associativo para produtividade de grãos. Os acessos foram fenotipados nos anos agrícolas de 2012/2013 e 2013/2014, em cinco ambientes. As características avaliadas foram: altura da planta na maturidade, período de granação, valor agronômico, acamamento, massa de cem sementes, número de dias para a maturidade, inserção da primeira vagem, altura da planta no florescimento, teor de óleo e produtividade de grãos. A análise dos dados fenotípicos foi feita pelo software SELEGEN utilizando modelos mistos, e a árvore de regressão para identificação dos caracteres correlacionados foi feita pelo software JMP SAS. A diversidade fenotípica foi feita a partir de todas as características avaliadas anteriormente utilizando três tipos de análises: os métodos de agrupamento de Ward e Average Linkage no software Power Marker, e pela análise de componentes principais no software JMP SAS. A genotipagem dos acessos foi realizada pelo Axiom&reg; Soybean Genotyping Array contendo 10017 SNPs polimórficos para os acessos genotipados. A partir dos dados de marcadores foi feita a caracterização da diversidade genética pelo software Power Marker. Além disso, foram realizadas análises de estrutura de população pelo software STRUCTURE e pelo pacote do R, adegenet. A análise de associação foi efetuada pelo software TASSEL, utilizando o modelo misto MLM (Q+K). Duas abordagens foram utilizadas na análise de associação, a primeira utilizando as médias fenotípicas ajustadas para BLUP dos cinco ambientes e a segunda utilizando apenas as médias de cada local individualmente. Na análise fenotípica os acessos Dowling, PI 417563, PI200526, PI 377573 e PI 159922, apresentaram boa produtividade de grãos nos cincos ambientes avaliados. A caracterização molecular e fenotípica da diversidade indicou a presença de variabilidade genética no painel de acessos avaliados. Além disso, foi possível a identificação de dois grupos (k=2) em ambas as análises de estrutura da população utilizadas. No mapeamento associativo, foram detectadas sete associações marcador-característica com p<0,001 e com correção para múltiplos testes q<0,1. Dentre estas, quatro foram significativas no modelo de análise conjunta dos cinco ambientes e para o ambiente dois. As demais associações foram significativas somente para este último local. / Soybean is one of the most important crops in the world, and is Brazil\'s main commodity. However despite growing yield gains the genetic basis of culture in the country is narrow. Therefore, the identification and characterization of sources of variability for soybean breeding programs is important. On this basis, the objectives of this study were i) assessment of grain yield and agronomic traits correlated; ii) characterization of the phenotypic diversity; iii) characterization of genetic diversity and population structure; and iv) associative mapping for grain yield. The inbred lines were phenotyped in the agricultural years of 2012/2013 and 2013/2014, in five environments. The traits evaluated were: plant height at maturity, fruit filling period, agronomic value, lodging, mass of hundred seeds, number of days to maturity, first pod, plant height at flowering, oil content and grain yield. The analysis of phenotypic data was made by SELEGEN software using mixed models, and regression tree for identification of correlated traits was made by JMP SAS software. The phenotypic diversity was made from all the features previously evaluated using three types of analysis: the Ward clustering methods and Average Linkage from the Power Marker software, and the principal component analysis in SAS JMP software. Genotyping was performed by Axiom&reg; Soybean Genotyping Array containing 10017 polymorphic SNPs genotyped for the soybean lines. From the markers data was taken the genetic diversity analysis by Power Marker software. In addition, population structure analysis was performed by Structure software and the R package, adegenet. The association analysis was performed by TASSEL software using the mixed model MLM (Q + K). Two approaches were used in the association analysis, the first using the phenotypic average adjusted to BLUP values for the five enviroments and the second one using only the means of each site individually. In the phenotypic analysis the lines: Dowling, PI 417563, PI200526, PI 377573 and PI 159922 showed good grain yield in the five evaluated environments. The molecular and phenotypic characterization of diversity indicated the presence of geneticvariability in the inbreed lines. Moreover, it was possible to identify two groups (k = 2) in both population structure analysis used. In the associative mapping, were detected seven markertrait associations with p <0.001 and with correction for multiple tests q <0.1. Among these, four were significant in the pooled analysis model with five environments and at the individually environment two. The other variables were significant only for the latter location.

A soja é uma cultura de grande importância, movimentando aproximadamente 230 bilhões de dólares em todo o mundo, com produção anual estimada de 267,61 milhões de toneladas. Os percevejos sugadores de sementes são considerados uma das pragas de maior importância para a cultura da soja, sendo as espécies Euschistus heros (E.), Piezodorus guildinii (West.) e Nezara viridula (L.) as mais abundantes no Brasil. O ataque por percevejos causa diversos problemas como o atraso da maturação fisiológica, retenção foliar, perdas no rendimento e diminuição da qualidade e potencial germinativo das sementes. Esses insetos são responsáveis ainda pela transmissão de patógenos, e podem causar alterações na composição de óleos, proteínas e ácidos graxos das sementes. A obtenção de cultivares com resistência genética é indispensável, a fim de minimizar a necessidade de utilização de defensivos agrícolas. Dessa forma, este trabalho identificou genes possivelmente associados à resposta de resistência pela comparação da expressão gênica diferencial entre genótipos de soja resistente (IAC-100) e suscetível (CD-215), a partir da metodologia de sequenciamento de RNA (RNA-Seq). As vagens foram submetidas a dois tratamentos por 24 horas: infestação por percevejos Piezodorus guildinii (West.) e não infestação. Foi utilizado o alinhador STAR contra o genoma hardmasked do phytozome e o pacote cufflinks.Com os resultados das análises dos genes diferencialmente expressos e uma posterior filtragem foi possível identificar 128 genes candidatos, dentre estes: genes relacionados com defesa, metabolismo secundário de produção de terpenos e proteínas LRR de sinalização celular. / Soybeans are an important crop with a world-wide annual production of 267.61 tons, worth 230 billion dollars. Stink bugs are a major soybean pest. The most abundant species in Brazil are Euschistus heros (E.), Piezodorus guildinii (West.) and Nezara viridula (L.). Stink-bug attack causes several problems, including delayed physiological maturity, leaf retention, yield losses, decreased seed quality, and decreased germination potential. The bugs are responsible for transmitting pathogens, and they can cause changes in the oil, protein, and fatty acids composition in the seed. Producing genetically resistant cultivars is critical in order to minimize the need for agricultural pesticides. Our work aims to identify genes associated with the stink-bug resistance response in soybean by comparing differential gene expression between resistant (IAC-100) and susceptible (CD-215) genotypes by analyzing RNA sequencing (RNA-Seq) data. Data was from soybean pods that were subjected to two treatments for 24 hours: infestation by the stink bug Piezodorus guildinii (West.), and non-infestation. STAR aligner was used against the hard-masked genome sequence from Phytozome, followed by analysis using the Cufflinks package. Analysis of the results of the differentially expressed genes and a subsequent filtering identified 128 candidate defense-associated genes, among them, defense-related such as LRR-RLKs and production of secondary metabolites like terpenes.

Os percevejos são considerados pragas-chave da cultura da soja, uma vez que se alimentam diretamente da parte reprodutiva das plantas danificando vagens e sementes. Sendo assim, os objetivos deste trabalho foram i) propor uma alternativa eficiente para a seleção de plantas resistentes em populações grandes; ii) identificar genótipos com excelente desempenho agronômico e resistência ao complexo de percevejo em diferentes ambientes; e iii) comparar a eficiência de dois métodos de seleção. Para a verificação do PSB (peso de sementes boas) como critério para a seleção de genótipos com resistência, dois experimentos foram conduzidos a campo, com e sem controle químico de insetos. Índices foram empregados para a validação do PSB como um critério eficiente para a seleção de genótipos produtivos e com resistência. Na etapa seguinte, o PSB foi empregado para a seleção de genótipos a partir de uma população de linhagens endogâmicas recombinantes (LERs) obtidas do cruzamento de IAC-100 (resistente) com CD-215 (suscetível). O desempenho das linhagens obtidas pelo método de descendência de uma única vagem foi comparado ao de linhagens obtidas pelo método genealógico. Nos diferentes experimentos, conduzidos em condições de campo, sob infestação natural de insetos, foram avaliados: número de dias para a maturidade (NDM), altura da planta na maturidade (APM), período de granação (PEG), acamamento (AC), valor agronômico (VA), produtividade de grãos (PG), peso de cem sementes (PCS), retenção foliar (RF) e peso sementes boas (PSB). Baseado nos resultados foi possível concluir que o PSB é uma excelente estratégia para a seleção de genótipos com resistência ao complexo de percevejos, e com elevado potencial produtivo. Na população de LERs, tomando-se apenas aqueles genótipos com PSB mínimo de 2908,26 kg ha-1 (perdas aceitáveis de 20% em relação à média de PG) o ganho de seleção (GS) foi de 665,4 e 482,4 kg ha-1 safra 2012/13. Ou seja, o parâmetro empregado na seleção foi eficiente na identificação dos genótipos mais produtivos e com resistência ao complexo de percevejos. As estimativas dos componentes de variância mostraram a elevada influência da interação genótipo por ambiente sobre os caracteres PG e PSB, que tiveram as menores estimativas de herdabilidade (23 e 34% respectivamente). Ambos os métodos descendência de uma única vagem (SPD) e genealógico foram eficientes na geração de progênies superiores para produtividade e resistência ao complexo de percevejos. Tão logo, independe do método empregado o cruzamento CD-215 x IAC-100 apresenta potencial genético para a geração de progênies que aliem produtividade elevada e resistência ao complexo de percevejo. / Stink bugs are considered key pests of soybean, because they feed directly on reproductive parts of the plant, causing damage to the seeds and pods. Thus, the present study aims to i) propose an efficient alternative for the selection of resistant plants in large populations; ii) identify lines with excellent agronomic performance and resistance to members of the stink bug complex, in different environments; and iii) compare the efficiency of two selection methods. To evaluate the good seed weight (GSW) as a criterion for selection of resistant genotypes, two experiments were conducted in the field, with and without chemical control of insects. To validate GSW as an efficient criterion for the selection of productive genotypes with resistance indices were used. In the next step, GSW was used for the selection of genotypes from a population of recombinant inbred lines (RILs) obtained from the cross IAC- 100 (resistant) x CD-215 (susceptible). The performance of the lines obtained by single pod descent was compared to lines obtained by the pedigree method. The following characters were evaluated in field, under different locations with natural infestation by insects: number of days to maturity (NDM), plant height at maturity (PHM), grain filling period (GFP), lodging (L), agronomic value (AV), grain yield (GY), 100 seed weight (HSW), leaf retention (LR) and good seeds weight (GSW). Based on the results, we concluded that the selection based on GSW is an excellent strategy for identifying genotypes with resistance to stink bugs, and high yield potential. In the RIL population, choosing only those genotypes with a minimum GSW of 2908.26 kg ha-1 (acceptable losses of 20% from the GY average) the selection gain (SG) was 665.4 and 482.4 kg ha-1, season 2012/13. The parameter used in the selection was effective in identifying the most productive genotypes with resistance to the stink bug complex. Estimates of variance components showed a major influence of genotype by environment interaction for GY and GSW, which had the lowest heritability estimates (23 and 34% respectively). The single pod descent (SPD) and pedigree methods were both efficient in generating superior progenies for yield and resistance to stink bugs. Independent of the method used, the CD-215 x IAC-100 cross has genetic potential to generate progenies that combine high productivity and resistance to pests in the stink bug complex.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_paulo_cesar_camilo.pdf: 504119 bytes, checksum: 320aec974b81a0c948028cf20a85eb31 (MD5) Previous issue date: 2003-08-22 / The present work has been developed with the purpose of evaluating the efficiency of round-holed flat sieves on the classification of soybean seeds. Three different soybean cultivars were used, namely FMT Kaiabi, FMT Tucunaré e BRSMT Uirapuru, each one represented by twenty (20) lots. During seed processing, samples were collected in the classifier feeding entrance and in the classifier outlet. It have been used 5,0; 5,5; 6,0; 6,5 e 7,0 mm round-holed flat sieves. The seeds were tested the uniformity and retention in manual sieve, and it was determined the moisture content and a thousand seed weight. The analysis and interpretation of the results enables to conclude that: a) soybean seeds can be classified on round-holed flat sieves; b) the thousand seed weight increases proportionally to the size of the soybean seed; c) the soybean classification assures more confiability on the determination of the thousand seed weight. / O presente trabalho foi realizado com o propósito de avaliar a eficiência da classificação de sementes de soja em peneiras planas de perfuração redonda. Foram utilizadas de sementes soja das cultivares FMT kaiabi, FMT Tucunaré e BRSMT Uirapuru, cada uma representada por vinte (20) lotes. Durante o beneficiamento, amostras foram coletadas na entrada do alimentador e nas bicas de saída do classificador. Foram utilizadas peneiras planas de perfuração redonda de 5,0; 5,5; 6,0; 6,5 e 7,0 mm. As sementes foram submetidas aos testes de uniformidade e de retenção em peneiras manuais e as determinações do peso de mil sementes e do grau de umidade. A análise e interpretação dos resultados possibilitam concluir que: a) sementes de soja podem ser classificadas em peneiras planas de perfuração redonda; b) o peso de mil sementes aumenta, proporcionalmente, com o tamanho da semente de soja; c) a classificação de sementes de soja assegura maior confiabilidade na determinação do peso de mil sementes.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_carolina_terra_borges.pdf: 918571 bytes, checksum: 18eeef3adf6b7f2c33e02b67f0bfa596 (MD5) Previous issue date: 2013-07-31 / Soybean seed quality is high related with crop production. Seed coat has the function of maintaining this quality, since acts as a modulator of the interactions between the internal and external environment of the seed, controls gas exchange and water to the environment and regulates germination by interfering with the mechanisms dormancy. In soybean seed husk is present lipoxygenase VLXC, which is involved in the temporary storage of nitrogen. Given the above, the objective of this study was to evaluate the expression of the gene coding for the protein VLXC on the tegument of four soybean genotypes at different times of collection after anthesis. The experiment was conducted in greenhouse Station Lowlands of Embrapa Clima Temperado and Laboratório de biotecnologia de sementes (UFPel / FAEM) in the city of Capão do Leão - RS, in a completely randomized design with three replications, and treatments arranged in a factorial model. We used four contrasting genotypes, two cultivars of yellow coat (COODETEC 202 and BMX Potência RR) and two genotypes of black coat (Tegumento Preto and IAC). Samples were collected along the integuments of developing soybean seed corresponding to periods of 25, 30, 35, 40, 45, 50 and 55 days after anthesis. Proceeded to RNA extraction of tegument, followed by obtaining the cDNA for further analysis of qRT-PCR (polymerase chain reaction of reverse transcription real-time), to quantify the relative accumulation of gene transcripts VLX-C. The level accumulation of gene transcripts VLXC cultivar CD 202 has been raised most of the times, followed by a low expression evaluated last time that corresponds with the time it was made harvesting soybeans. The strain TP and the IAC and BMX Potência RR did not show the same behavior of the cultivar CD 202, due to low accumulation of gene transcripts VLXC in all periods. The results indicate that the relative accumulation of gene transcripts VLXC in the seed coat of soybeans differs between both periods evaluated, as well as between genotypes. / A qualidade de sementes de soja é um dos fatores responsáveis para a obtenção de altas produtividades nas lavouras. Para isso, o tegumento da semente tem como função a manutenção dessa qualidade, visto que atua como modulador das interações entre a parte interna e o meio externo da semente, controla trocas gasosas e de água com o ambiente e regula a germinação, interferindo nos mecanismos de dormência. No tegumento de sementes de soja encontra-se presente a lipoxigenase VLXC, a qual está envolvida no armazenamento temporário de nitrogênio. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão do gene que codifica para a proteína VLXC no tegumento de quatro genótipos de soja, em épocas distintas de coleta após a antese. O experimento foi conduzido em casa de vegetação da Estação Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado e no Laboratório de Biotecnologia de Sementes (UFPel/FAEM), no município de Capão do Leão - RS, em delineamento completamente casualizado, com três repetições, sendo os tratamentos arranjados em esquema bifatorial. Foram utilizados quatro genótipos de soja contrastantes quanto à coloração, duas cultivares de tegumento amarelo (COODETEC 202 e BMX Potência RR) e duas cultivares de tegumento preto (Tegumento Preto e IAC). Foram efetuadas coletas dos tegumentos ao longo do desenvolvimento da semente de soja correspondendo aos períodos de 25, 30, 35, 40, 45, 50 e 55 dias após a antese. Procedeu-se a extração de RNA dos tegumentos, seguido da obtenção do cDNA para posterior análise de qRT-PCR (Reverse transcription polymerase chain reaction in real-time) visando quantificar o acúmulo relativo de transcritos do gene VLXC. O nível de acúmulo de transcritos para o gene VLXC na cultivar CD 202 foi elevado na maioria das amostragens, seguido de baixa expressão na última época avaliada, que corresponde ao momento em que foi efetuada a colheita da soja. A linhagem TP e as cultivares IAC e BMX Potência RR não apresentaram o mesmo comportamento da cultivar CD 202, devido ao baixo acúmulo de transcritos do gene VLXC, em todas as épocas avaliadas. Os resultados obtidos indicam que o acúmulo relativo de transcritos do gene VLXC no tegumento de sementes de soja difere tanto entre as épocas avaliadas, bem como entre os genótipos estudados.