Made available in DSpace on 2015-03-26T13:37:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 889683 bytes, checksum: b3b06040f76653c5d8f14519ad2945b4 (MD5) Previous issue date: 2009-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Obtaining coffee plants with durable resistance to coffee rust has been hindered by the lack of information about the evolutionary potential of Hemileia vastatrix. Seeking to give subsidies to the breeding program, the population structure of H. vastatrix was analyzed based on AFLP markers. To do this, 91 pathogen isolates were collected in genotypes from Coffea arabica, C. canephora, Híbrido de Timor and Icatu derivatives cultivated in the main production regions in Brazil. After the selective amplification using four primer combinations (EcoRI/MseI), 100 polymorphic fragments were analyzed. Each isolate presented a unique pattern of AFLP alleles, accounting for a high genotype diversity. The genetic similarity between the H. vastatrix isolates ranged from 0.08 to 0.70 and no cluster formations were observed in the dendrogram. There was no correlation between genetic and geographical distance between the isolates (r = 0.307, P = 0.234). H. vastatrix isolates were separated based on the host in three populations (Coffea arabica, C. canephora and Híbrido de Timor/Icatu derivates) and low genetic differentiation (GST = 0.026) was observed among them. After analyzing the populations, subdivided based on their geographical area, the genetic diversity (HT, HS and GST) showed no significant difference among the populations and based on AMOVA it was verified that a genetic variance (99.56%) exists within the pathogen populations. The analysis of the number of migrants (Nm) revealed a high gene flow rate among the populations originating from different hosts. The association index showed that the hypothesis of random mating was not rejected among H. vastatrix isolates from the C. canephora population (IA = 0.15, P = 0.18). The presented results show that H. vastatrix populations are not consistent with clonal reproduction indicating a high evolutionary potential, which would have direct implications in handling this pathosystem, mainly in the variety with durable resistance obtained. / A obtenção de cafeeiros com resistência durável à ferrugem tem sido dificultada pela carência de informação sobre o potencial evolutivo de Hemileia vastatrix. Visando dar subsídios ao programa de melhoramento, a estrutura genética da população de H. vastatrix foi analisada com base no marcador AFLP. Para isso, amostrou-se 91 isolados do fungo em genótipos de Coffea arabica, C. canephora e derivados de Híbrido de Timor e Icatu cultivados nas principais regiões produtoras do Brasil. Após amplificação seletiva usando quatro combinações de primers (EcoRI/MseI), 100 fragmentos polimórficos foram analisados. Cada isolado apresentou um padrão único de alelos AFLP, demonstrando alta diversidade genotípica. A similaridade genética entre os isolados do patógeno variou de 0,08 a 0,70 e nenhuma formação de grupos foi observada no dendrograma. Não houve correlação entre similaridade genética e distância geográfica entre os isolados (r = 0,307, P = 0,234). Os isolados de H. vastatrix foram agrupados com base no hospedeiro em três populações (C. arabica, C. canephora e derivados de Híbrido de Timor/Icatu) e observou-se baixa diferenciação genética (GST = 0,026) entre elas. Após analisar as populações subdivididas com base na região geográfica a diversidade gênica (HT, HS e GST) não variou significativamente entre as populações e com base na AMOVA verificou-se que a variância genética (99,56%) ocorre dentro da população de H. vastatrix. A análise do número de migrantes (Nm) revelou alta taxa de fluxo gênico entre as populações originadas de hospedeiros distintos. Com base no índice de associação, a hipótese de acasalamento aleatório não foi rejeitada (IA = 0,22, P = 0,12) para a população do fungo proveniente de C. canephora. Os resultados apresentados demonstram que a população de H. vastatrix não possui uma estrutura populacional clonal, indicando um alto potencial evolutivo, o que traria implicações diretas no manejo deste patossistema, principalmente na obtenção de variedade com resistência durável.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonidas Leoni Belan.pdf: 805264 bytes, checksum: 289f94ba0772e5704818deb58e624829 (MD5) Previous issue date: 2012-02-01 / The coffee leaf rust (Hemileia vastatrix Berk. et Br) is one of the factors which contributes for the reduction of conilon coffee productivity; and on clones susceptibility, the most important measure of management is done by chemical control. The management programs are based on pre-determined application calendars or associations of fungicides with systemic insecticides applied on the soil. With the genetic diversity of C. canephora, the line planting of clones makes possible the differenced fitossanitary management for each clone. However, there are few studies about the disease intensity monitoring on the plants and rational management of the rust/conilon pathosystem, and that give support to the principles of Coffee Integrated Production System (CIP). The development of technologies which makes viable the CIP system to the C. canephora particularities is necessary. Therefore, the following hypotheses were formulated: 1) it is possible to make the management of rust in clonal plantings of conilon coffee in different ways for each clone; 2) it is possible to generalize a management plan of rust based on the previously pre-determined dates; 3) application of systemic fungicides on the soil in pre-determined dates is not the most efficient system of rust management; and 4) it is possible to reduce the volume of applied fungicides and the cost of the rust management on clonal plantings of conilon coffee. In order to assess these hypotheses, the objective was to evaluate the applicability of a system of rust management for each clone of conilon coffee cultivated in line (CIP), comparing it to the conventional system of management adopted by the producers (PROD). The study was conducted in two fields of conformity of the Integrated Production located on the cities of Castelo and Nova Venécia Espírito Santo, Brazil. These fields were compounded by 13 clones of the cultivar Conilon Vitória INCAPER 8142 planted on homogeneous lines for each clone. Twelve monthly evaluations were performed (2010 September to 2011 August) for rust incidence in plants of each clone. Progress curves of the disease were traced and the data transformed in area under the curve of disease progress. Based on the obtained results, it was verified that is possible to make the rust management in clonal fields in a different way for each clone, using the disease monitoring. The proposal of the CIP system on evaluating the disease occurrence in each planting line may dispense the application of systemic fungicide on resistant clones or in unfavorable conditions to the disease occurrence, or may indicate the correct moment for this application. However, in favorable conditions and on highly susceptible clones, this system may elevate the number of fungicide applications. In areas with constant occurrence of rust in plants, the systemic fungicide on the soil reduced the intensity of the plant disease; however, the anticipated application of these products in pre-determined dates, in unfavorable conditions to the disease occurrence, can allow the elevation of its intensity at harvest time. Through the field book CIP-Conilon, local technical coefficients were collected for the calculation and comparison of the cost of rust management. The rust management in the CIP principles reduced in average 71.3% of the volume of applied fungicide/ha/year, in relation to the total applied on the PROD areas; reducing in average 22% the rust management cost on conilon coffee clones and turning it more rational and sustainable / A ferrugem (Hemileia vastatrix Berk. et Br) é a principal doença que contribui para a redução da produtividade do café conilon; e em clones suscetíveis, a principal medida de manejo é o controle químico. Os programas de manejo baseiam-se em calendários fixos de aplicação ou associação de fungicidas com inseticidas sistêmicos aplicados via solo. Diante da diversidade genética de C. canephora, o plantio em linha de clones possibilita o manejo de doenças diferenciado para cada clone. No entanto são poucos os estudos sobre o monitoramento da intensidade da doença nas plantas e o manejo racional do patossistema ferrugem/conilon, e que dão suporte aos princípios da Produção Integrada de Café (PIC). É necessário o desenvolvimento de tecnologias que viabilizem o sistema PIC para as particularidades de C. canephora. Assim, formulou-se as seguintes hipóteses: 1) é possível fazer o manejo da ferrugem em lavouras clonais de café conilon de forma diferenciada para cada clone; 2) é possível generalizar um plano de manejo da ferrugem com base em datas pré-fixadas; 3) a aplicação de fungicidas sistêmicos via solo em datas pré-fixadas não é o sistema mais eficiente de manejo da ferrugem; e 4) é possível reduzir o volume de fungicidas aplicados e o custo do manejo da ferrugem em lavouras clonais de café conilon. Para testar essas hipóteses, objetivou-se avaliar a aplicabilidade de um sistema de manejo da ferrugem, para cada clone de café conilon cultivados em linha (PIC), comparando-o com o sistema convencional de manejo adotado pelos produtores (PROD). O estudo foi conduzido em dois campos de conformidade da Produção Integrada localizados nos municípios de Castelo e Nova Venécia Espírito Santo, Brasil. Esses campos foram compostos por plantas de café conilon dos 13 clones da cultivar Conilon Vitória INCAPER 8142 plantados em linhas homogêneas para cada clone. Foram realizadas 12 avaliações mensais (setembro de 2010 a agosto de 2011) da incidência da ferrugem em plantas de cada clone. Foram traçadas curvas de progresso da doença e os dados transformados em área abaixo da curva de progresso da doença. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que é possível realizar o manejo da ferrugem em lavouras clonais de café conilon de forma diferenciada para cada clone, empregando-se o monitoramento da doença. A proposta do sistema PIC em avaliar a incidência da ferrugem em cada linha de plantio pode dispensar a aplicação de fungicida sistêmico em clones resistentes ou em condições desfavoráveis à ocorrência da doença, ou ainda indicar o momento ideal para essa aplicação; porém em condições favoráveis e em clones suscetíveis, este sistema pode elevar o número de aplicações de fungicida. Em áreas com ocorrência constante da ferrugem nas plantas, o fungicida sistêmico aplicado via solo reduziu a intensidade da doença na lavoura; no entanto, a aplicação antecipada desses produtos em datas pré-fixadas, em condições desfavoráveis à ocorrência da doença, pode permitir a elevação de sua intensidade na época da colheita. Por meio do caderno de campo PIC-Conilon foram coletados coeficientes técnicos locais para cálculo e comparação do custo do manejo da ferrugem. O manejo da ferrugem dentro dos princípios da PIC reduziu em média 71,3% do volume de fungicida aplicado/ha/ano, em relação ao total aplicado nas áreas PROD; reduzindo em média 22% o custo do manejo da ferrugem em clones de café conilon e tornando-o mais racional e sustentável

Orientador: Wagner Bettiol / Banca: Antonio carlos Maringoni / Banca: Itamar Soares de Melo / Resumo: Experimentos sob condições controladas e testes de campo com bactérias endofíticas isoladas de folhas e caules de Coffea arabica e Coffea robusta, provenientes das cidades de Pedreira-SP, Mococa-SP e Pindorama-SP, foram realizadas com o objetivo de avaliar a inibição da germinação de urediniosporos de Hemileia vastatrix, raça II e o controle do desenvolvimento da ferrugem alaranjada do cafeeiro, em testes em discos de folhas, folhas destacadas e em plantas da cv. Mundo Novo, pela aplicação de suspensões de bectérias endofíticas 72 e 24 horas antes e após à inoculação de H. vastatrix e concomitantemente à inoculação com o patógeno. Isolados de bactérias endofíticas testados demonstraram eficácia na inibiação da germinação de urediniosporos e/ou no desenvolvimento da ferrugem, com valores acima de 50%, embora os resultados obtidos nos testes de germinação de urediniosporos tenham sido inferiores ao tratamento com o propiconazole. Nos testes em discos de folhas, folhas destacadas e em plantas de cafeeiro, os isolados endofíticos T G4-Ia, T F2-IIc, T F7-Ib e T F9-Ia, demonstraram melhor controle da ferrugem do cafeeiro. Os isolados endofíticos T G4-Ia e T F9-Ia foram identificados como Bacillus lentimorbus e Bacillus cereus, respectivamente. Os resultados indicam a ocorrência de isolados endofíticos eficientes em controlar a ferrugem alaranjada do cafeeiro. Alguns isolados de bactérias edonfíticas podem aumentar a severidade da doença. / Abstract: Experiments under controlled conditions and field tests with endophytic bacteria from leaves and stem of Coffea arabica and Coffea robusta plants from Pedreira-SP, Mococa-SP and Pindorama-SP, were carried out with th objective to evaluate the inhibition of germination of urediniospores of Hemileia vastatrix, race II and control the development of coffea leaf rust cv. Mundo Novo leaf disk, datached-leaf and coffee plants, by dripping of bacterial suspensions 72 e 24 hours prior and after the H. Vastatrix and also concomitant the aplication of the pathogen. Endophytes tested demonstrated inhibition efficacy of urediniospores germination and/or the development of leaf rust over 50%, althought the results obtained in urediniospores germination was below of propiconazole treatment. In leaf dsk and datached-leaf inoculations, the endophytes strains T G4-Ia, T F2-IIc, T F7-Ib and T F9-Ia demonstrated better control of coffee leaf rust disease. The endophytic strains T G4-Ia and T F9-Ia was identified as Bacillus lentimorbus and Bacillus cereus. The results the ocorrence of efficiente endophytes controlling the coffee leaf rust. Some endophytes can partially improve severity of coffee leaf rust. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-02Bitstream added on 2014-06-13T18:35:02Z : No. of bitstreams: 1 mendes_l_me_botfca.pdf: 3001041 bytes, checksum: 9d00039f0660a74393779c49024452df (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O aumento da concentração de CO2 atmosférico previsto para as próximas décadas poderá provocar alterações nas relações patógeno-hospedeiro e, consequentemente, no manejo das doenças de plantas. Devido às alterações dos processos fisiológicos e metabólicos da planta, distribuição temporal e espacial da doença, os agentes de biocontrole também estão sujeitos a essas alterações. Assim, é necessário conhecer os efeitos dessas mudanças nas doenças de plantas e sobre os agentes de biocontrole, para adoção de medidas de adaptação. O efeito do aumento da concentração de CO2 (380, 430, 700 e 1300 ppm de CO2) sobre controle biológico da ferrugem do cafeeiro (Hemileia vastatrix) com Bacillus subtilis, Bacillus pumilus e Lecanicillium longisporum foi avaliado sobre a esporulação do patógeno e a severidade da doença em discos foliares (1,5 cm). Os antagonistas foram aplicados 24 horas antes, simultaneamente e 24 horas após a inoculação do patógeno em discos foliares mantidos em câmaras com fotoperíodo de 12 horas, a 22 °C e 100% de umidade relativa. Para avaliar o efeito do gás sobre o período latente da ferrugem, plântulas de cafeeiro foram mantidas nas concentrações de 400, 500, 700 e 900 ppm de CO2 e inoculadas com urediniosporos do patógeno. Além do período latente, foram avaliados o 2 diâmetro do caule, a área foliar e a altura das plântulas. Os antagonistas B. subtilis, B. pumilus e L. longisporum não foram afetados pelo aumento da concentração de CO2. B. subtilis foi efetivo no controle da ferrugem independentemente da concentração de CO2 atmosférico, sendo mais efetivo quando aplicado antes e simultaneamente à inoculação do patógeno. B. pumilus independente do CO2 e do momento de aplicação, não influenciou o crescimento da doença, representado pela área abaixo da curva do progresso de esporulação (AACPE) e pela porcentagem... / The rising concentration of atmospheric CO2 for the coming decades may cause changes in pathogen-host relationships, and therefore the management of diseases of plants. Due to changes in physiological and metabolic processes of the plant, temporal and spatial distribution of the disease, the biocontrol agents are also subject to these amendments. Thus, it is necessary to know the effects of changes in diseases of plants and on the biocontrol agents, for adoption of adaptation measures. The effect of rising concentration of CO2 (380, 430, 700 and 1300 ppm CO2) on biological control of coffee rust (Hemileia vastatrix) with Bacillus subtilis, Bacillus pumilus and Lecanicillium longisporum was evaluated on the sporulation of the pathogen and the severity of disease in leaf discs (1.5 cm). The antagonists were applied 24 hours before, simultaneously and 24 hours after inoculation of the pathogen in leaf discs incubated in chambers with a photoperiod of 12 hours at 22 °C and 100% relative humidity. To evaluate the effect of gas on the latent period of rust, coffee seedlings were maintained at concentrations of 400, 500, 700 and 900 ppm CO2 and inoculated with uredospores of the pathogen. Besides the latent period were measured the diameter of stem, 4 leaf area and seedling height. The antagonists B. subtilis, B. pumilus and L. longisporum were not affected by increasing the concentration of CO2. B. subtilis was effective in controlling rust regardless of the concentration of atmospheric CO2, which is more effective when released before, while the inoculation of the pathogen. B. pumilus independent of CO2 and the time of application did not influence the growth of the disease, represented by the area under the curve of progress of sporulation (AUCPS) and the percentage of leaf area injured. In L. longisporum observed the reduction of AUCPS and the percentage of leaf area injured, regardless... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-10Bitstream added on 2014-06-13T20:58:38Z : No. of bitstreams: 1 galvao_jah_me_botfca.pdf: 364076 bytes, checksum: 03533687bb727a4a71cd80170348dc2b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) / A ferrugem é a principal doença do cafeeiro e o seu agente causal, Hemileia vastatrix, é parasitado de forma natural por Lecanicillium lecanii, indicando potencial desse fungo para controle biológico. Um dos fatores que comprometem a eficiência de bioagentes é a radiação ultravioleta-B (UV-B). A incidência dessa radiação na superfície da Terra aumentou com a diminuição da camada de ozônio estratosférico, podendo afetar os processos naturais de controle de doenças de plantas e o uso de bioagentes. O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da radiação UV-B sobre L. lecanii. Dessa forma, foram realizados experimentos para selecionar os isolados mais tolerantes à radiação UV-B; avaliar a sensibilidade do bioagente à radiação UV-B em diversos estádios da germinação de conídios; estabelecer a curva de sobrevivência dos isolados expostos à radiação; avaliar a interação da radiação UV-B com temperaturas e concentrações de CO2 do ar; e avaliar o efeito da radiação UV-B no estabelecimento de Lecanicillium em pústulas de ferrugem. Os experimentos foram realizados em câmara de radiação, com irradiância média de 1.700 mW m-2 no interior, sendo os conídios expostos à radiação em placas de Petri contendo BDA e em discos de folhas de cafeeiro contidos em bandejas plásticas. Os estudos evidenciaram a efetividade biológica da radiação UV-B sobre os conídios de Lecanicillium, tendo como respostas a inativação dos propágulos, o atraso no processo de germinação de conídios e o incremento ou a diminuição do desenvolvimento do bioagente. Diferentes níveis de sensibilidade da germinação de conídios, entre os isolados de Lecanicillium testados, foram observados quando expostos a radiação UV-B. Os isolados mais tolerantes... / Coffee leaf rust is the most important disease of the coffee crop, and its causing agent, Hemileia vastatrix, has the Lecanicillium lecanii as its natural parasite, which indicates the potential of this fungus as a biocontrol agent. One of the factors that endanger the efficiency of the bioagents is the ultraviolet-B radiation (UV-B). The incidence of this radiation on the surface of Earth has increased with the reduction of the stratospheric ozone layer, which can affect the natural process of control of plant diseases and the use of bioagents. The aim of this study was to evaluate the effect of UV-B radiation on L. lecanii. Thus, bioassays were held in order to select the isolates which are more tolerant to UV-B radiation; evaluate the sensibility of the bioagent to the UV-B radiation in several stages of the conidia germination; establish the survival curve of the isolate which exposed to the radiation; evaluate the interaction of the UV-B radiation with different temperature and concentrations of CO2 in the air; and evaluate the effect of the UV-B radiation in the establishment of Lecanicillium in lesions of coffee leaf rust. The bioassays were held in a chamber with average irradiation of 1,700 mW m-2, and the conidia were exposed to the radiation in Petri dish with BDA and on coffee leaves discs kept in plastic trays. The UV-B radiation was effective on Lecanicillium conidia germination, and the response was the reduction and the delay in germination of conidia, resulting in increment or reduction of the development of the bioagent. Different levels of sensibility were found in the conidia germination, among the isolates of Lecanicillium studies, which... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-04-15Bitstream added on 2014-06-13T19:16:45Z : No. of bitstreams: 1 shiomi_hf_me_botfca.pdf: 1002815 bytes, checksum: aa3a55c9b04258872a970f0e010f3cdf (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Experimentos sob condições controladas e testes de campo com bactérias endofíticas isoladas de folhas e caules de Coffea arabica e Coffea robusta, provenientes das cidades de Pedreira-SP, Mococa-SP e Pindorama-SP, foram realizadas com o objetivo de avaliar a inibição da germinação de urediniosporos de Hemileia vastatrix, raça II e o controle do desenvolvimento da ferrugem alaranjada do cafeeiro, em testes em discos de folhas, folhas destacadas e em plantas da cv. Mundo Novo, pela aplicação de suspensões de bectérias endofíticas 72 e 24 horas antes e após à inoculação de H. vastatrix e concomitantemente à inoculação com o patógeno. Isolados de bactérias endofíticas testados demonstraram eficácia na inibiação da germinação de urediniosporos e/ou no desenvolvimento da ferrugem, com valores acima de 50%, embora os resultados obtidos nos testes de germinação de urediniosporos tenham sido inferiores ao tratamento com o propiconazole. Nos testes em discos de folhas, folhas destacadas e em plantas de cafeeiro, os isolados endofíticos T G4-Ia, T F2-IIc, T F7-Ib e T F9-Ia, demonstraram melhor controle da ferrugem do cafeeiro. Os isolados endofíticos T G4-Ia e T F9-Ia foram identificados como Bacillus lentimorbus e Bacillus cereus, respectivamente. Os resultados indicam a ocorrência de isolados endofíticos eficientes em controlar a ferrugem alaranjada do cafeeiro. Alguns isolados de bactérias edonfíticas podem aumentar a severidade da doença. / Experiments under controlled conditions and field tests with endophytic bacteria from leaves and stem of Coffea arabica and Coffea robusta plants from Pedreira-SP, Mococa-SP and Pindorama-SP, were carried out with th objective to evaluate the inhibition of germination of urediniospores of Hemileia vastatrix, race II and control the development of coffea leaf rust cv. Mundo Novo leaf disk, datached-leaf and coffee plants, by dripping of bacterial suspensions 72 e 24 hours prior and after the H. Vastatrix and also concomitant the aplication of the pathogen. Endophytes tested demonstrated inhibition efficacy of urediniospores germination and/or the development of leaf rust over 50%, althought the results obtained in urediniospores germination was below of propiconazole treatment. In leaf dsk and datached-leaf inoculations, the endophytes strains T G4-Ia, T F2-IIc, T F7-Ib and T F9-Ia demonstrated better control of coffee leaf rust disease. The endophytic strains T G4-Ia and T F9-Ia was identified as Bacillus lentimorbus and Bacillus cereus. The results the ocorrence of efficiente endophytes controlling the coffee leaf rust. Some endophytes can partially improve severity of coffee leaf rust.

Orientador: Wagner Bettiol / Resumo: A geração de resíduos urbanos aumenta com o passar dos anos e graves problemas de impactos ambientais ocorrem devido ao seu inadequado tratamento e disposição final. A utilização de resíduos urbanos na agricultura destaca-se como uma alternativa viável e por conterem matéria orgânica podem colaborar tanto no controle de doenças da parte aérea das plantas, por indução de resistência sistêmica, como induzir a supressividade aos patógenos habitantes do solo. O crescimento da agricultura orgânica também demanda informações sobre os efeitos de matéria orgânica sobre as doenças de plantas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da incorporação de algumas fontes de matéria orgânica ao solo na indução da resistência sistêmica à Ferrugem em mudas de cafeeiro. Os efeitos da incorporação das fontes de matéria orgânica foram avaliados sobre o comportamento das mudas (altura; teor de nitrogênio total foliar; e porcentagem de folhas lesionadas, número de lesões por folha lesionada e esporulação de lesões da Ferrugem), das propriedades químicas do substrato (pH e condutividade elétrica) e da atividade microbiana do substrato (hidrólise do diacetato de fluoresceína - FDA). A indução de resistência sistêmica à Ferrugam foi estudada bioquimicamente por meio da atividade da peroxidase e da polifenoloxidase em tecido foliar de plantas desenvolvidas em substratos com o lodo de esgoto e com o composto de lixo em condições de casa de vegetação. As fontes de matéria orgânica foram o lodo de esgoto, o composto de lixo urbano, a cama de aves e os estercos de suíno, de bovino e de ovino. As fontes de matérias orgânicas incorporadas ao substrato aumentaram o teor de nitrogênio foliar total e não induziram a resistência sistêmica à Ferrugem do cafeeiro. As outras variáveis estudadas tiveram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The urban wastes production increases with the years and environmental impacts occur due to its inadequate treatment and final disposition. The standardized utilization of urban wastes in agriculture stand out as a viable alternative, apart from organic matters applied in the soil may control foliar diseases of plants for induction of systemic resistance and induction of supressiviness to soil pathogens. Also, the increase of organic agriculture requests information about the effects of organic materials in plant disease. The objective of this work was to evaluate possible effects of organic materials in the systemic resistance induction for coffee orange rust in seedlings. The effects of incorporating the organic matter sources into soil were evaluated over the conduct of seedlings (plant height; foliar total nitrogen; and infected leaves percentage by plant, number of lesions by lesioned leaf and lesions esporulation of rust), chemical properties of substrate (pH and eletrical conductivity) and of substrate microbial activity (fluorescein diacetate hydrolysis - FDA). The systemic resistance induction to coffee orange rust was studied by through biochemical assay of activity of peroxidase and polyphenoloxidase in the foliar tissue of the plants developed in the sewage sludge and with waste compost in greenhouse conditions. The organic matter sources were sewage sludge, waste compost, swine, bovine, sheep manures and the chicken litter. The organic matter sources were incorporated to substrate increased the foliar total nitrogen and didn't affect the systemic resistance induction for coffee orange rust. The other variables studied had distinct conducts according to the type and concentration of the organic matter sources. The sewage sludge and waste compost interfere in the primary and secundary metabolisms of the plants modifying the activity of the peroxidade and polyphenoloxidase indicating the participation in the resistance to the disease. / Doutor

Orientador: Raquel Ghini / Coorientador: Wagner Bettiol / Banca: Edson Luiz Furtado / Banca: Flávia Rodrigues Alves Patrício / Banca: Kátia de Lima Nechet / Banca: Dartanhã José Soares / Resumo: Nas últimas décadas o clima do planeta vem se alterando gradativamente em consequência da mudança climática, devido principalmente, à intensificação das atividades antrópicas, como a queima de combustíveis fósseis e mudanças no uso da terra, as quais são responsáveis por alterações em diversos componentes do ambiente, como o dióxido de carbono (CO₂), o metano, o óxido nitroso e outros gases de efeito estufa. Considerando que o CO2 é o gás de efeito estufa que tem maior importância devido ao maior volume de emissões, os efeitos do enriquecimento do ar com CO₂[duas condições: concentração ambiente (nas faixas 360-450ppm) e concentração enriquecida (entre 490 ppm e 620 ppm)] foram avaliados sobre o desenvolvimento de plantas de café e sobre a ferrugem do cafeeiro e bicho-mineiro na cultivar "Catuaí Vermelho IAC 144" em experimento do tipo FACE ("Free Air Carbon Dioxide Enrichment"). O experimento foi composto por 12 parcelas octogonais com 10 metros de diâmetro, das quais seis foram enriquecidas com CO2 e seis permaneceram na concentração ambiente. As avaliações foram realizadas nos anos de 2013, 2014 e 2015. Para o desenvolvimento da cultura foram avaliadas a altura das plantas, o diâmetro do colo das plantas e o número de folhas nos ramos. Para os problemas fitossanitários foram avaliados a ferrugem do cafeeiro e o bicho-mineiro, ambos por meio da incidência. Em condições de enriquecimento do ar com CO2 a altura das plantas e o diâmetro do caule foram maiore... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In recent decades the planet's climate has been gradually changing as a result of climate change, mainly due to the intensification of anthropogenic activities, such as the burning of fossil fuels and changes in land use, which are responsible for changes in various components of the environment, such as carbon dioxide (CO2), methane, nitrous oxide and other greenhouse gases. Considering that CO2 is the most important greenhouse gas due to higher emissions, the effects of CO2 enrichment [two conditions: ambient concentration (between 360ppm and 490ppm) and enriched concentration (between 490ppm and 620ppm)] were evaluated on the development of coffee plants and on coffee leaf rust and leaf miner in the "Catuaí Vermelho IAC 144" cultivar in a Free Air Carbon Dioxide Enrichment (FACE) experiment. The experiment was composed of 12 octagonal plots with 10 meters in diameter, of which six were enriched with CO2 and six remained in the ambient concentration. The evaluations were carried out in the years of 2013, 2014 and 2015. For the development of the crop were evaluated height of plants, stem diameter and number of leaves in the branches. For the phytosanitary problems, was evaluated the incidence of coffee leaf rust and leafminer incidence. In CO2 enrichment conditions, plant height and stem diameter were higher in the three years evaluated. There was no statistical difference for the number of leaves throughout the evaluated period. The incidence of leaf miner was higher in environmental conditions, while the incidence of coffee leaf rust was similar in both conditions ... / Doutor

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-31T17:16:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1685656 bytes, checksum: a49ca8f6839390edc084480df61921ae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T17:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1685656 bytes, checksum: a49ca8f6839390edc084480df61921ae (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O café é uma das culturas de maior valor econômico mundial, além de proporcionar e qualidade de vida para milhões de pessoas em países em desenvolvimento. Embora existam vários programas de melhoramento para essa cultura e cultivares comerciais disponíveis que apresentam fatores de resistência a estresse biótico, verifica-se ainda prejuízos significativos devidos à ferrugem do cafeeiro causada por Hemileia vastatrix. A compreensão dos mecanismos moleculares da resistência à ferrugem desempenha papel importante na eficiência do desenvolvimento de novas cultivares resistentes. O objetivo do presente trabalho é identificar, caracterizar e compreender os padrões de expressão de genes de resistência do cafeeiro que são ativados após inoculação com H. vastatrix. Foi utilizada a metodologia de Hibridação Subtrativa de Supressão (HSS) para identificar os genes diferencialmente expressos (upregulated e dowregulated) às 12 e 24 horas após inoculação (h.a.i.) de Coffea arabica com o patógeno, em interações compatíveis e incompatíveis. A partir de 433 clones obtidos e sequenciados, 352 foram anotados e categorizados. Observou-se proporção relativamente menor de genes expressos em interação compatível. A análise RT-qPCR de sete genes de sinalização de resistência mostrou padrões de expressão semelhantes para a maioria dos genes em ambas as interações, indicando que esses genes estão envolvidos na resistência (não específica) durante a qual as reações imunes são semelhantes. Na segunda etapa do trabalho, resistance gene analogs (RGAs), que conferem resistência à ferrugem do café, foram identificados, sequenciados e caracterizados a partir de uma biblioteca BAC do cafeeiro. Cinco RGAs foram anotados e mapeados no cromossomo 0 (zero) de C. canephora. Destes, quatro RGAs são ativados na interação incompatível entre C. arabica e H. vastatrix. Os resultados obtidos no trabalho sugerem que um desses genes RGA sequenciado (gene 11) é um novo gene S H (S H 10) ainda não identificado biologicamente. Com base nesses dados, foi verificado pela primeira vez o novo gene S H (S H 10) no clone diferenciador 644/18 H. Kawisari. Foi realizado a análise comparativa entre os cincos RGAs e verificado alta similaridade entre dois destes, os quais são pertencentes à família de genes CC-NBS-LRR. Foi verificado intensa seleção diversificada promovida pela substituição não sinônima e pela recombinação genética. Foi realizada a análise filogenética de genes ortólogos para as espécies de café, tomate e uva e observou-se alta variabilidade intraespecífica destes dois genes CC-NBS-LRR para as espécies, exceto para o café. Estes genes sequenciados são as maiores e mais completas sequências disponíveis para o C. arabica. Estes resultados são de extrema importância para o melhoramento genético molecular visando a resistência à ferrugem do cafeeiro. De modo geral, a compreensão dos padrões de expressão de genes de resistência e a caracterização molecular de novos RGAs são resultados valiosos e estabelece nova base para estudos futuros. / Coffee is one of the most valued cash crops making the economies of many developing countries and sustaining the livelihoods of millions around the world. Despite many decades of breeding efforts with great achievements in incorporating resistance components into elite cultivars, coffee leaf rust (caused by Hemileia vastatrix) is increasingly damaging coffee production. Understanding the molecular mechanisms of rust resistance is believed to play a vital part in enhancing resistant cultivar development. The objective of the present work is to understand the expression patterns of resistance genes activated following pathogen inoculation and characterize some major resistance genes. Suppression subtractive hybridization (SSH) was used to identify genes differentially over expressed and repressed at 12 and 24 hours after pathogen inoculation during incompatible and compatible interactions between C. arabica and H. vastatrix. From 433 clones of expressed sequence tags (ESTs) sequenced, 352 were annotated and categorized of which the proportion of genes expressed during compatible interaction were relatively smaller. RT-qPCR analysis of seven resistance-signaling genes showed similar expression patterns for most of the genes in both interactions, indicating these genes are involved in basal (non-specific) defense during which immune reactions are similar. In another experiment, resistance gene analogs (RGAs) conferring coffee rust resistance were identified from a BAC library, sequenced and characterized. Five RGAs were annotated and mapped to chromosome 0 of C. canephora. Four of the RGAs are actively expressed during C. arabica-H. vastatrix incompatible interaction. The result obtained in this work suggests that one of the RGAs sequenced (gene 11) is a new S H gene (S H 10) not yet identified biologically. We also report an S H gene (S H 10) in differential host clone 644/18 H. Kawisari for the first time. Moreover, comparative analysis of two RGAs belonging to the CC-NBS-LRR gene family showed intense diversifying selection due to nonsynonymous substitution and genetic recombination. Phylogenetic analysis of orthologous genes showed high interaspecies variability among the two genes in related species than in coffee. Overall, differential gene expression analysis provided a compiled expression profile of genes upregulated and downregulated at 12 and 24 h. a. i. during incompatible and compatible interactions. Likewise, the NBS- LRR genes sequenced in this work are the largest and most complete gene reported in Arabica coffee to date, which makes the work extremely important for molecular breeding of coffee rust resistance.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-12-08T15:00:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1186772 bytes, checksum: e0f4566d7496f1e70c3befb3afd2df41 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-08T15:00:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1186772 bytes, checksum: e0f4566d7496f1e70c3befb3afd2df41 (MD5) Previous issue date: 2015-08-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A raça XXXIII de Hemileia vastatrix foi recentemente identificada no Brasil, infectando algumas cultivares resistentes à ferrugem do cafeeiro. Embora o processo infeccioso de H. vastatrix seja bem estudado, não existem informações acerca da interação de cafeeiros com esta raça do fungo. Diante disso, um dos objetivos deste trabalho foi avaliar o processo de colonização do fungo e as respostas de defesa da planta em genótipos de cafeeiro resistente (Híbrido de Timor – HDT CIFC 832/1) e suscetível (C. arabica cv. Caturra CIFC 19/1) infectados pela raça XXXIII. As primeiras respostas citológicas induzidas pelo fungo foram observadas particularmente nas células estomáticas de ambos os genótipos, às 17 horas após inoculação (hai), e corresponderam à morte celular e ao acúmulo de compostos fenólicos. No genótipo suscetível, o fungo foi capaz de colonizar os tecidos do hospedeiro e produziu um grande número de haustórios, culminando na esporulação cerca de 20 dias após a inoculação (dai). Ao contrário, no genótipo resistente, o crescimento do fungo foi impedido, com alta frequência no estádio pré-haustorial. Estas observações citológicas indicam que a resistência de HDT CIFC 832/1 à raça XXXIII de H. vastatrix é pré-haustorial, ao contrário da resistência pós-haustorial que é geralmente descrita para interações cafeeiro - H. vastatrix. Com base nesta análise, foram definidos os tempos mais adequados para o estudo de genes expressos ao longo do processo infeccioso. Embora o sequenciamento do transcriptoma tenha sido bastante utilizado em estudos de interação planta-patógeno, uma das maiores dificuldades consiste na separação dos transcritos provenientes da planta e do fungo, principalmente quando não existe genoma de referência. Por esta razão, foi realizado o sequenciamento e a montagem do transcriptoma de esporos hidratados e germinados da raça XXXIII de H. vastatrix. A montagem resultou em 32.882 contigs, a partir dos quais foi gerado um conjunto de 11.989 genes preditos. Plantas de C. arabica cv. Caturra Vermelho (CIFC 19/1) e Híbrido de Timor (CIFC 832/1) foram inoculadas com esporos frescos de H. vastatrix (raça XXXIII) para estabelecer uma interação compatível e incompatível, respectivamente. Como controle, foram utilizadas folhas não inoculadas. Nos tempos de coleta pré-definidos (12, 24, 96 horas e 17 dias após a inoculação), as folhas foram removidas e utilizadas para extração de RNA. O sequenciamento das dez bibliotecas de cDNA foi realizado na plataforma Illumina MiSeq, gerando um total de 206 milhões de reads. Após tratamento dos reads, foi realizado o mapeamento das bibliotecas da interação, utilizando como referência o transcriptoma de H. vastatrix previamente montado. Os dados obtidos mostraram que muitos genes de H. vastatrix são similares aos genes do cafeeiro, o que dificulta o estudo da expressão de genes na interação. Por outro lado, genes não conservados entre os dois organismos puderam ser avaliados quanto à sua expressão. Foi verificada a presença de muitos genes comuns às duas interações (compatível e incompatível), sendo que a grande maioria não apresentou expressão diferencial, principalmente nas fases iniciais do processo infeccioso. As maiores diferenças entre as interações foram encontradas aos 17 dai, consistindo principalmente de genes “no hit”, ou seja, genes que não apresentam similaridade com sequências dos bancos de dados de proteínas. Estas sequências podem corresponder a genes específicos de H. vastatrix. As informações geradas nesta pesquisa poderão auxiliar no melhor entendimento da interação entre H. vastatrix e o cafeeiro. O conhecimento dos genes expressos durante a infecção poderá auxiliar no entendimento dos mecanismos moleculares que levam à suplantação da resistência por novas raças do fungo. / The race XXXIII of Hemileia vastatrix was recently identified in Brazil, infecting some cultivars that had been released as resistant to coffee leaf rust. To gain new insights into the interaction between coffee plants and this race of the fungus, we evaluated the fungal growth and the plant defence responses in coffee genotypes resistant (Híbrido de Timor – HDT CIFC 832/1) and susceptible (C. arabica cv. Caturra CIFC 19/1) to race XXXIII. The first cytological responses induced by the fungus were observed particularly in stomatal cells of both coffee genotypes by 17 hours post-inoculation (hpi) and corresponded to hypersensitive-like response (HR) and accumulation of phenolic-like compounds. In the susceptible genotype, the fungus was able to colonize the host tissues, produced a large number of haustoria and sporulated around 20 days post-inoculation (dpi). Reversely, in the leaves of resistant genotype, the fungus stopped its growth with higher frequency at pre-haustorial stages. These cytological observations indicate that the resistance of HDT CIFC 832/1 to race XXXIII of H. vastatrix is pre-haustorial, contrary to the post-haustorial resistance that is generally described for coffee - H. vastatrix interactions. Based on this analysis, the most suitable key time points of the infection process were defined, aiming at the study of differentially expressed genes in the interaction. Although the transcriptome sequencing has been widely used in plant-pathogen interaction studies, a major challenge is to separate transcripts from the plant and the fungus, especially in the absence of reference genomic sequences. For this reason, we performed the transcriptome sequencing and assembly of H. vastatrix (race XXXIII) hydrated and germinated spores. A total of 32.882 contigs were assembled, from which 11.989 genes were predicted. Plants of C. arabica cv. Caturra (CIFC 19/1) and Híbrido de Timor (CIFC 832/1) were inoculated with fresh spores of H. vastatrix race XXXIII to establish a compatible and an incompatible interaction, respectively. No inoculated leaves were used as control. In each time point (12, 24, 96 hours and 17 days post- inoculation), the leaves were removed and used for RNA extraction. Illumina MiSeq sequencing of ten cDNA libraries generated 206,000,000 reads. High quality reads of the H. vastatrix and coffee interacting transcriptomes were mapped against the H. vastatrix (race XXXIII) hydrated and germinated spores transcriptome previously assembled. The data showed that many genes of H. vastatrix are similar to coffee genes, which makes difficult the study of gene expression in the interaction. On the other hand, genes not conserved between the organisms could be evaluated for their expression. The presence of many common genes to both interactions (compatible and incompatible) was verified, and the majority did not show differential expression, especially in the early stages of the infection process. The major differences between interactions were found at 17 dpi, consisting mainly of genes that showed no similarity to protein databases. Those sequences can correspond to H. vastatrix specific genes. This investigation provides new insights into the coffee-rust interaction. The knowledge of gene expression profiling during the infection process may contribute to understanding the molecular mechanisms that lead to the breakdown of resistance by new physiological races of the fungus.