Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissGLM.pdf: 715555 bytes, checksum: cffd1931d274122c0ed3ab7660b3b5d3 (MD5) Previous issue date: 2004-06-30 / Universidade Federal de Sao Carlos / Sugarcane rust (Puccinia melanocephala) is a major disease distributed throught the world, causing yield losses of 50% in conducive environments. Resistance is an essential trait to control rust in commercial cultivars requiring routine tests along the selection time in breeding programs. In order to better understand the complexity and to determine the inheritance of rust resistance in brazilian sugarcane cultivars, this work analyzed eight F1 segregating populations involving 10 genotypes as parents. The resistance was polygenic where the segregation of several minor genes in each progeny was responsible for their classification in the different resistance levels from 2 to 9. Besides polygenetic resistance, the presence of major genes segregating 1:1 and 3:1 deviated the individuals to the grade 1, corresponding to complete resistance. It was observed transgressive segregation, generating resistance genotypes from susceptible-susceptible crosses. Therefore, to achieve resistant cultivars it not necessary to chose resistant parent if effective tests are used to screen susceptible genotypes during selection. It was also observed maternal effects in segregation, deviating individuals to rust resistance. / A herança da resistência à ferrugem da cana-de-açúcar (Puccinia melanocephala) foi em estudada 8 progênies F1 com 230, 226, 148, 129, 298, 125, 156, e 238 indivíduos, obtidos dos cruzamentos RB72454 x RB855595 (RxR), RB855595 x RB72454 (RxR), RB72454 x RB835486 (RxS), RB855536 x NA5679 (RxS) RB72454 x SP716163 (RxS), RB855113 x SP701143 (RxS), SP70-1143 x RB825055 (SxS) e RB835867 x SP701143(SxS),. Os cruzamentos biparentais foram realizados na Estação de Floração de Serra do Ouro, Murici-AL. Dez meses após o transplante, as progênies foram fenotipadas estimando-se a porcentagem de área atacada na folha +3, com auxílio de uma escala diagramática e após treinamento no software WinCOMBRO. A fim de testar a hipótese de um gene de efeito maior, cada progênie foi dividida em apenas duas classes: resistentes (nota 1) e suscetíveis (notas 2-9), baseadas na ausência e presença de sintomas e submetidas ao teste do qui quadrado. Dentre as oito progênies F1 analisadas, três apresentaram comportamento condizente com a hipótese, RB72454 x RB855595 (χ2=0,284; P=59,41%), RB72454 x RB835486 (χ2=0,11; P=74,23%) e RB855113 x SP70- 1143 (χ2=0,97; P=35,52%). As progênies dos cruzamentos RB855536 x NA56-79 (R x S) e RB72454 x SP71-6163 (R x S) apresentaram razões inesperadas entre indivíduos resistentes e suscetíveis. Os cruzamentos SP70-1143 x RB825055 e RB835867 x SP701143 envolvendo apenas variedades suscetíveis apresentaram segregação transgressiva, sendo observados 7 e 14 indivíduos resistentes. Para esses cruzamentos, foi testada como hipótese, a ocorrência de segregação de dois genes recessivos e os resultados do teste do qui quadrado (χ2=0,109, P=74,11%; χ2=0,004, P=95%) não se desviaram da hipótese testada. A segunda avaliação foi realizada nos meses de fevereiro e março de 2003, onde o principal objetivo foi comprovar o comportamento da variedade RB72454 como progenitora. Nesse ensaio, foram avaliadas quatro populações segregantes (RB72454 x RB855595, RB855595 x RB72454, RB72454 x RB835486 e SP70-1143 x RB825055) com duas repetições, envolvendo os principais perfis de cruzamento, e totalizando 759 indivíduos. As quatro famílias analisadas tiveram comportamento similar ao observado no primeiro experimento. A variância estimada para os parentais variou de zero (nas variedades resistentes) à 0,25 (variedades suscetíveis) e a herdabilidade no sentido amplo para a resistência à ferrugem foi de 0,69. A presença de um gene de efeito maior pode ter sido detectada na variedade RB72454 a qual se comportou como heterozigota para o lócus avaliado, evidenciado pelos resultados nos cruzamentos com as variedades RB855595 (R) e RB835486 (S). Esses cruzamentos serão utilizados para o mapeamento deste possível gene de efeito maior.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-21T12:44:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 533052 bytes, checksum: b0aaa088353b0a9f7705de0705d1f822 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T12:44:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 533052 bytes, checksum: b0aaa088353b0a9f7705de0705d1f822 (MD5) Previous issue date: 2000-07-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Utilizando o tamanho das pústulas e o número de soros como critérios para avaliar a severidade, estabeleceu-se a seguinte escala de notas para quantificação da ferrugem em mudas inoculadas de Eucalyptus: S0 = imunidade ou reação de hipersensibilidade, com necrose ou “fleck”; S1 = pústulas puntiformes, < 0,8 mm de diâmetro, com uma ou duas uredínias; S2 = pústulas medianas, de 0,8 a 1,6 mm de diâmetro, com aproximadamente 12 uredínias; e S3 = pústulas grandes, > 1,6 mm de diâmetro, com 20 ou mais uredínias. Aferiu-se a utilidade dessa escala utilizando marcadores RAPD, geneticamente ligados a um gene de resistência à ferrugem, em uma progênie de E. grandis. Plantas das classes S0 e S1 apresentaram os referidos marcadores e foram consideradas resistentes. Plantas das classes S2 e S3 não apresentaram aqueles marcadores e foram consideradas suscetíveis. O erro na classificação entre plantas resistentes e suscetíveis foi apenas de 8%, o que se deveu à proximidade dos limites superior e inferior no tamanho das pústulas das classes S1 e S2, respectivamente. O uso dessa escala permitiu a seleção de grande número de materiais resistentes à ferrugem com relativas rapidez, facilidade e precisão. Mediante a inoculação artificial e a avaliação da severidade entre os 12 e 24 dias após a inoculação em famílias de irmãos- completos de E. grandis, identificou-se, no clone G21, um gene de efeito principal na resistência à ferrugem, aqui denominado Ppr1 (Puccinia psidii resistance, gene 1). A inclusão de plantas da classe S1 entre as plantas resistentes indicou que, além de Ppr1, outros genes de efeito secundário podem atuar na resistência à ferrugem. Esse foi o primeiro caso de identificação de um gene de resistência à ferrugem em Eucalyptus e um dos poucos genes de efeito principal em patossistema não co-evoluído. Utilizando uma progênie de E. grandis, constituída de 994 indivíduos segregantes para resistência à ferrugem, identificaram-se seis marcadores RAPD ligados ao gene Ppr1. O marcador AT9/917 apresentou completa co-segregação com o gene Ppr1 em todas as plantas segregantes avaliadas, indicando localizar-se a uma distância genética máxima estimada de 0,462 cM de Ppr1. Esse marcador foi clonado e seqüenciado, não revelando homologia significativa com seqüências depositadas em bancos de dados. No entanto, esse marcador poderá ser utilizado na clonagem posicional de Ppr1. / Based on the number of sorus and pustule size, a rating scale was developed for evaluation of rust severity in inoculated seedlings of Eucalyptus as follow: S0 = immunity or hypersensitive reaction, with necrosis or fleck; S1 = small pustules, < 0,8 mm diameter, with one or two uredinia; S2 = medium sized pustules, from 0,8 to 1,6 mm diameter, with approximately 12 uredinia and S3 = large pustules, > 1,6 mm diameter, with 20 or more uredinia. Plants belonging to S0 and S1 classes were considered resistant and those belonging to S2 and S3 classes, susceptible. The error in the classification of resistant and susceptible plants was of only 8%. The error is due to similarities in pustule size among plants at the upper limit in the S1 class with plants at the lower limit in the S2 class. The use of this scale allows the screening of rust resistant genotypes. The segregation ratio of resistant to susceptible plants in artificially inoculated E. grandis full-sib progenies suggested that rust resistance is controlled by a major gene, designated Ppr1 (after Puccinia psidii resistance, gene 1). Inclusion of plants belonging to S1 class suggests that, besides Ppr1, other genes of minor effect can be involved in rust resistance. This is the first case of a resistance gene identified in Eucalyptus and one of the few of single inheritance in non-coevolved pathosystems. Using a full-sib progeny of 994 individuals of E. grandis, six RAPD markers linked to the Ppr1 gene were identified. The AT9/917 marker was tightly linked to Ppr1 gene, although sequence does not reveal homology with previously characterized resistance genes in other plant species. This marker can be used as a starting point to positional cloning of Ppr1. / Tese importada do Alexandria

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-11-21T15:38:16Z No. of bitstreams: 1 Agna Rita dos Santos Rodrigues.pdf: 1761082 bytes, checksum: 33ad0d0702f86a28c68a0fe70066f3f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-21T15:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agna Rita dos Santos Rodrigues.pdf: 1761082 bytes, checksum: 33ad0d0702f86a28c68a0fe70066f3f7 (MD5) Previous issue date: 2012-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Insecticides and natural enemies are used or preserved sharing the same objective of reducing pest populations in the crop ecosystems. However, the examples of simultaneous action with additive or synergistic outcomes are rare. The resistance in lady beetles to the insecticide lambda-cyhalothrin, which is widely used against pests nontarget of the lady beetles, can result in simultaneous use of chemical and at least partial biological control. In this study was investigated the susceptibility of 28 Brazilian and 2 North American lady beetle populations to the lambda-cyhalothrin. Furthermore, studies were conducted to characterize the mechanisms and the inheritance of resistance for those species exhibiting high levels of tolerance to lambda-cyhalothrin. Among the studied populations resistance ratios were determined varying from 115- to 38-fold in four populations of Eriopis connexa Germar and 220-fold in one North American population of Hippodamia convergens Guérin-Méneville; therefore, there is strong evidence for selection of resistance to lambda-cyhalothrin in the field. Further, 22 and 96% of the Brazilian populations exhibited LD50 value that exceed the recommended lambda-cyhalothrin dose to spray cotton fields and the LD50 calculated for boll weevil (Anthonomus grandis Boh.). The lady beetle E. connexa exhibited autosomal and incompletely dominant inheritance of resistance to lambda- cyhalothrin; while the knockdown effect for H. convergens was sex linked and incompletely recessive. The tests indicated polygenically inherited resistance for both species with effective dominance varying as function of the dose applied. Resistance in E. connexa was completely inhibited with piperonyl butoxide (PBO), while the resistance in H. convergens was only partially inhibited with this synergist. High level of esterase activity was found in the resistant population of E. connexa. These results show the first record of resistance for lady beetles in Brazil and the first characterization of inheritance of resistance and metabolism related to insecticide resistance in lady beetles in the world. / Inseticidas e inimigos naturais são empregados nos agroecossistemas dividindo o mesmo objetivo de reduzir populações de pragas. No entanto, raros são os exemplos da ação simultânea com resultados aditivos ou sinergistas de controle. A resistência em joaninhas ao lambda-cialotrina, produto utilizado para o controle de pragas não alvo das joaninhas, pode resultar em uso simultâneo do controle biológico e químico. Assim, neste estudo foi investigada a suscetibilidade de 28 populações brasileiras de oito espécies de joaninhas e duas populações de joaninhas norte americanas ao inseticida lambda-cialotrina, bem como a caracterização dos mecanismos e herança da resistência em espécies com alto grau de tolerância. Entre as populações e espécies estudadas foram determinadas razões de resistência variando de 11- a 38-vezes em quatro populações de Eriopis connexa Germar e de 220-vezes para a população americana de Hippodamia convergens Guérin-Méneville, sendo assim consideradas como selecionadas em campo para resistência ao lambda-cialotrina. Além disso, baseado na DL50 de sete espécies estudadas com ocorrência natural em algodoeiro, 22 e 96% das populações foram mais tolerantes à maior dose recomendada do lambda-cialotrina para uso na cultura do algodão e a DL50 estimada para Anthonomus grandis Boh., respectivamente. A população estudada de E. connexa possui herança da resistência autossomal e incompletamente dominante, enquanto que a resistência knockdown em H. convergens é ligado ao sexo e incompletamente recessiva. Os testes indicaram herança poligênica para E. connexa. Para E. connexa e H. convergens, a dominância efetiva variou em função da dose utilizada. O butóxido de piperonila (PBO) inibiu completamente o metabolismo do lambda-cialotrina em E. connexa, tornando a população resistente similar a população suscetível, enquanto que em H. convergens, o metabolismo foi apenas parcialmente inibido por este sinergista.Vale ressaltar que foi observada alta atividade de esterases na população resistente de E. connexa. Estes resultados compõem o primeiro relato de resistência de joaninhas à inseticida no Brasil e a primeira caracterização da herança e metabolismo quanto à resistência de joaninhas no mundo.

As bases genéticas e moleculares da resistência de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) a lufenuron foram exploradas no presente estudo. Inicialmente, uma linhagem de S. frugiperda resistente a lufenuron foi selecionada a partir de uma população coletada na cultura do milho na região de Montevidiu-GO com intenso uso desse inseticida. As curvas de concentração-resposta a lufenuron para as linhagens de S. frugiperda suscetível (SUS) e resistente (LUF-R) a lufenuron foram caracterizadas pelo método de bioensaio com tratamento superficial da dieta artificial. As CL50 (I.C. 95%) estimadas para as linhagens SUS e LUF-R foram de 0,23 (0,18 - 0,28) e 210,6 (175,90 - 258,10) ?g de lufenuron.mL-1 respectivamente, com razão de resistência de ? 915 vezes. A partir dos resultados de cruzamentos recíprocos entre as linhagens SUS e LUF-R, concluiu-se que a herança da resistência de S. frugiperda a lufenuron é autossômica e incompletamente recessiva. Os testes de retrocruzamentos da progênie F1 de cruzamentos recíprocos com o parental LUF-R demonstraram um efeito poligênico para a resistência, com a estimativa do número mínimo de segregações independentes entre 1,54 e 1,71, indicando que o número de loci associado à resistência é baixo. Para conhecer o perfil de transcritos de lagartas de S. frugiperda e avaliar o padrão de expressão gênica diferencial entre lagartas da linhagem LUF-R em comparação ao de lagartas da linhagem SUS, buscando identificar o(s) mecanismo(s) de resistência a lufenuron, foram utilizadas novas tecnologias de sequenciamento em larga escala. Para isso, foram utilizados sequenciamentos de quatro bibliotecas de cDNA (plataforma HiScan 1000, Illumina©) obtidas de lagartas de 4º ínstar de S. frugiperda das linhagens LUF-R e SUS, induzidas ou não com lufenuron. O transcritoma foi construído utilizando aproximadamente 19,6 milhões de leituras single-end, o que gerou 18.506 transcritos, com N50 de 996 pb. A pesquisa contra o banco de dados nr (NCBI) proporcionou anotação funcional de 51,1% (9.457) dos transcritos obtidos, grande parte dos alinhamentos apresentaram homologia a insetos, com o maior número deles (45%) se assemelhando aos de Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae), enquanto 10% se assemelharam a sequências de diversas espécies do gênero Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), sendo 3% dos alinhamentos obtidos contra sequências de Spodoptera frugiperda. A análise comparativa da expressão gênica entre lagartas de S. frugiperda resistente e suscetível a lufenuron identificou 1.224 transcritos expressos diferencialmente (p <= 0,05, teste t; expressão relativa > 2). Sete destes transcritos foram associados ao metabolismo da cutícula, sendo cinco deles superexpressos na linhagem LUFR. O metabolismo de detoxificação apresentou 48 transcritos expressos diferencialmente, dos quais foram identificados 40 transcritos associados às monooxigenases P450, cinco a glutationa-S-transferase, dois às carboxilesterases e um a esterase. Foi observado que 39 dos 48 transcritos associados ao metabolismo de detoxificação foram superexpressos na linhagem resistente. Este padrão foi confirmado a partir da expressão relativa utilizando \"PCR quantitativa em Tempo Real - qPCR\". Estes resultados representam um importante passo para o entendimento dos mecanismos moleculares da resistência de S. frugiperda a lufenuron, proporcionando, ainda, uma visão mais ampla do perfil de expressão gênica de insetos a inseticidas. / The genetic and molecular basis of resistance to lufenuron in Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) were exploited in this study. The resistant population of S. frugiperda was selected from a population collected in Montevidiu, Goiás. Initially, a luferunon-resistant strain of S. frugiperda was selected from a population collected in cornfields located in Montevidiu, Goiás State, Brazil, with intense use of this insecticide. The diet surface treatment bioassay was used to characterize the concentration-response to lufenuron in the susceptible (SUS) and resistant (LUF-R) strains of S. frugiperda. The estimated LC50s (95% C.I.) for the SUS and LUF-R strains were 0.23 (0.18 - 0.28) and 210.6 (175.90 - 258.10) ?g of lufenuron.mL-1 respectively, with resistance ratio of ? 915-fold. Based on reciprocal crosses between SUS and LUF-R strains, the inheritance of S. frugiperda resistance to lufenuron was incomplete autosomal recessive. Backcrosses between F1 of the reciprocal crosses and the parental LUF-R revealed a polygenic resistance, with an estimation of the minimum number of resistance genes from 1.54 to 1.71, indicating that the number of loci associated to resistance is low. Then, a new high-throughput cDNA sequencing technologies was explored to characterize the transcriptional profile of larvae of Spodoptera frugiperda, and to compare the differential gene expression between resistant and susceptible strains of S. frugiperda to lufenuron in order to identify the resistance mechanism(s) involved. Four cDNA libraries obtained from fourth instars of the resistant (LUF-R) and the susceptible (SUS) S. frugiperda strains, exposed or not to lufenuron, were sequenced in a HiScan1000® platform (Illumina©). The transcriptome was de novo assembled using nearly 19.6 million single-end reads, leading to 18,506 transcripts with a N50 of 996 bp in length. A Blast search against the non-redundant database available in NCBI allowed the functional annotation of 51.1% (9,457) of the obtained transcripts. Most of these transcripts aligned with insect sequences, and a majority of them (45%) with Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae). Nearly 10% of the transcripts aligned with species belonging to Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), with 3% of the alignments matching sequences from Spodoptera frugiperda. Differential gene expression analysis between the resistant and the susceptible strains identified 1,224 differentially expressed transcripts (p <= 0.05, t-test; fold change > 2). Seven of them were associated with the cuticle metabolism, and five out seven were up-regulated in the resistant strain (LUF-R). A large set of transcripts (48) associated with the detoxification metabolism was differentially expressed; 40 P450 monooxygenases, five glutathione-Stransferases, two carboxylesterase and one esterase were identified. Thirty-nine out of these 48 transcripts were up-regulated in the resistant strain. Gene expression data obtained by RNA-Seq analysis was validated by quantitative real time PCR (qPCR) of several selected target transcripts. These results represent an important step toward the understanding of the molecular mechanisms of resistance of S. frugiperda to lufenuron, and provide a broader view on the gene expression profile of insects to insecticides.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-10-10T18:16:30Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 13406581 bytes, checksum: 15d4117957a92e914ab43a5c6615e1ba (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T18:16:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 13406581 bytes, checksum: 15d4117957a92e914ab43a5c6615e1ba (MD5) Previous issue date: 2000-03-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A mancha-angular, causada pelo fungo Phaeoisariopsis griseola (Saco) Ferraris, é atualmente uma das principais doenças do feijoeiro no Brasil. O patógeno apresenta alta variabilidade, e o desenvolvimento de novas variedades depende da identificação de novas fontes de resistência. Trabalhos recentes têm demonstrado a alta diversidade genética desse patógeno e a sua co-evolução com os grupos Andino e Mesoamericano de feijoeiro. Trabalhos acerca da herança da resistência a P. griseola têm evidenciado uma herança monogênica dominante em alguns casos e recessiva em outros. Os objetivos dessa série de estudos foram investigar a diversidade genética de P. griseola, determinar a herança da resistência e identificar marcadores RAPD e SCAR ligados ao gene de resistência à mancha-angular no cruzamento entre Rudá e Cornell 49-242. Para avaliar a diversidade genética de isolados de P. griseola coletados no Estado de Minas Gerais e em diversos estados brasileiros. foi utilizada uma série diferenciadora composta de 12 variedades de feijão e marcadores RAPD. Os estudos acerca da diversidade genética confirmaram a 17 raças fisiológicas. O patótipo 63.31 foi a raça que agrupou o maior numero de isolados, estando distribuída em quatro das cinco regiões amostradas. Apenas um isolado apresentou reação de compatibilidade com todos os genótipos da série diferenciadora e foi classificado como do patótipo 63.63, o que indicou a necessidade de inclusão de novos genótipos na série diferenciadora. Por meio do uso do primer OPAA 11 e dos dados do fenótipo de virulência, determinou-se a presença do acervo Mesoamericano no Estado de Minas Gerais. Foram estudados 39 isolados provenientes de diversos estados brasileiros, tendo sido identificados 20 patótipos. Além da determinação da diversidade genética, foram testadas nove potenciais fontes de resistência. 0 cultivar México 54 evidenciou-se como o mais resistente, apresentando reação de incompatibilidade a 20 das 25 raças testadas. Os cultivares AND 277, MAR 2, Cornell 49-242, Bat 332 e G 5686 também se destacaram como boas fontes de resisténcia. O cultivar Rudá foi suscetível à maioria dos isolados testados. Os resultados do estudo de herança indicaram a presença de um gene dominante controlando a resistência à mancha-angular no cultivar Cornell 49-242. Foram mapeados dois marcadores RAPD (OPNOZ 890 e OPEO4 650) ligados em fase de acoplamento a 3,2 e 12,5 CM do gene de resistência. 0 fragmento NOOZ 890 foi transformado em um marcador do tipo SCAR. Foi proposta a designação Phg-2 para o gene de resistência presente no cultivar Cornell 49-242. As análises efetuadas na série diferenciadora indicaram que alguns genótipos não são bons diferenciadores da mancha-angular. Fatores experimentais podem estar contribuindo para uma classificação incorreta dos patótipos de P. griseola. / Angular leaf spot, caused by fungus Phaeoisariopsis griseola (Saco) Ferraris, is one of the most important bean disease in Brazil. The pathogen has demonstrated to be highly variable and breeding programs dependent on the identification of new resistance genes to develop resitant cultivars. Recent studies demonstrated a high genetic diversity of this pathogen and its co- evolution with the Andean and Mesoamerican common bean groups. Several works has demonstrated that resistance to this pathogen has been attributed to one gene, sometimes dominant or recessive. The objective of this study were to determinate the inheritance of the resistance and to identify RAPD and SCARs markers linked to angular leaf spot resistance gene in the cross between Cornell 49 -2424 and Ruda, and to assay the genetic diversity P. griseola isolates from the state of Minas Gerais and from others Brazilian states. A differential series composed of 12 bean varieties and RAPD markers were used. Out of 49 isolates tested in Minas Gerais state, 17 races were identified. Race 63.31 grouped the greatest number of isolates. being distributed in four of the five studied regions. The virulence phenotypes showed a high virulence of the isolates. One isolate presented a reaction of compatibility with all genotypes of the differential series and was classified as being from race 63.63, wich suggest the introduction of the new genotypes in the series. The use of OPAA 11 primer and differential series, suggest the group mesoamerican in Minas Gerais state presence. The genetic diversity of 39 P. griseo/a isolates from the seven brasilian states were studied. The results confirmed a variability of the pathogen in Brazil: in 30 isolates tested, 20 phisiological races were obtained. In this study, not only the determination of the races was carrie out, but also nine potential resistance sources were tested. The results confirmed a variability of the pathogen in Mlnas Gerais state and in Brazil. The Mexico 54 cultivar was the most resistant, pressenting incompatibility reaction to 20 of the 25 races tested. AND 277, MAR-2, Cornell 49-242, BAT 332 and (55686 cultivars were good resistance sources. The cultivar Rudá, type, was susceptible to most of the isolates. In the inheritance study, the results indicated that a single gene dominant controls resistance in Cornell 49-242. Two RAPD markers were mapped OPNo2 ago and OPEO4 650 in coupling phase at 3.2 and 12.5 CM from the resistance gene. The No02 890 fragment was transformed into a SCAR marker and we proposed the designation Phg-2 for the angular leaf spot resistance gene in cultivar Cornell 49-242. The use of RAPD markers and the characterization of the pathotypes of P. griseola indicate the necessity of the substitution of some genotypes and the standardization of the protocols and methodologies related to the characterization of the genetic variability of P. griseola.

As bases genéticas e moleculares da resistência de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) a lufenuron foram exploradas no presente estudo. Inicialmente, uma linhagem de S. frugiperda resistente a lufenuron foi selecionada a partir de uma população coletada na cultura do milho na região de Montevidiu-GO com intenso uso desse inseticida. As curvas de concentração-resposta a lufenuron para as linhagens de S. frugiperda suscetível (SUS) e resistente (LUF-R) a lufenuron foram caracterizadas pelo método de bioensaio com tratamento superficial da dieta artificial. As CL50 (I.C. 95%) estimadas para as linhagens SUS e LUF-R foram de 0,23 (0,18 - 0,28) e 210,6 (175,90 - 258,10) ?g de lufenuron.mL-1 respectivamente, com razão de resistência de ? 915 vezes. A partir dos resultados de cruzamentos recíprocos entre as linhagens SUS e LUF-R, concluiu-se que a herança da resistência de S. frugiperda a lufenuron é autossômica e incompletamente recessiva. Os testes de retrocruzamentos da progênie F1 de cruzamentos recíprocos com o parental LUF-R demonstraram um efeito poligênico para a resistência, com a estimativa do número mínimo de segregações independentes entre 1,54 e 1,71, indicando que o número de loci associado à resistência é baixo. Para conhecer o perfil de transcritos de lagartas de S. frugiperda e avaliar o padrão de expressão gênica diferencial entre lagartas da linhagem LUF-R em comparação ao de lagartas da linhagem SUS, buscando identificar o(s) mecanismo(s) de resistência a lufenuron, foram utilizadas novas tecnologias de sequenciamento em larga escala. Para isso, foram utilizados sequenciamentos de quatro bibliotecas de cDNA (plataforma HiScan 1000, Illumina©) obtidas de lagartas de 4º ínstar de S. frugiperda das linhagens LUF-R e SUS, induzidas ou não com lufenuron. O transcritoma foi construído utilizando aproximadamente 19,6 milhões de leituras single-end, o que gerou 18.506 transcritos, com N50 de 996 pb. A pesquisa contra o banco de dados nr (NCBI) proporcionou anotação funcional de 51,1% (9.457) dos transcritos obtidos, grande parte dos alinhamentos apresentaram homologia a insetos, com o maior número deles (45%) se assemelhando aos de Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae), enquanto 10% se assemelharam a sequências de diversas espécies do gênero Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), sendo 3% dos alinhamentos obtidos contra sequências de Spodoptera frugiperda. A análise comparativa da expressão gênica entre lagartas de S. frugiperda resistente e suscetível a lufenuron identificou 1.224 transcritos expressos diferencialmente (p <= 0,05, teste t; expressão relativa > 2). Sete destes transcritos foram associados ao metabolismo da cutícula, sendo cinco deles superexpressos na linhagem LUFR. O metabolismo de detoxificação apresentou 48 transcritos expressos diferencialmente, dos quais foram identificados 40 transcritos associados às monooxigenases P450, cinco a glutationa-S-transferase, dois às carboxilesterases e um a esterase. Foi observado que 39 dos 48 transcritos associados ao metabolismo de detoxificação foram superexpressos na linhagem resistente. Este padrão foi confirmado a partir da expressão relativa utilizando \"PCR quantitativa em Tempo Real - qPCR\". Estes resultados representam um importante passo para o entendimento dos mecanismos moleculares da resistência de S. frugiperda a lufenuron, proporcionando, ainda, uma visão mais ampla do perfil de expressão gênica de insetos a inseticidas. / The genetic and molecular basis of resistance to lufenuron in Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) were exploited in this study. The resistant population of S. frugiperda was selected from a population collected in Montevidiu, Goiás. Initially, a luferunon-resistant strain of S. frugiperda was selected from a population collected in cornfields located in Montevidiu, Goiás State, Brazil, with intense use of this insecticide. The diet surface treatment bioassay was used to characterize the concentration-response to lufenuron in the susceptible (SUS) and resistant (LUF-R) strains of S. frugiperda. The estimated LC50s (95% C.I.) for the SUS and LUF-R strains were 0.23 (0.18 - 0.28) and 210.6 (175.90 - 258.10) ?g of lufenuron.mL-1 respectively, with resistance ratio of ? 915-fold. Based on reciprocal crosses between SUS and LUF-R strains, the inheritance of S. frugiperda resistance to lufenuron was incomplete autosomal recessive. Backcrosses between F1 of the reciprocal crosses and the parental LUF-R revealed a polygenic resistance, with an estimation of the minimum number of resistance genes from 1.54 to 1.71, indicating that the number of loci associated to resistance is low. Then, a new high-throughput cDNA sequencing technologies was explored to characterize the transcriptional profile of larvae of Spodoptera frugiperda, and to compare the differential gene expression between resistant and susceptible strains of S. frugiperda to lufenuron in order to identify the resistance mechanism(s) involved. Four cDNA libraries obtained from fourth instars of the resistant (LUF-R) and the susceptible (SUS) S. frugiperda strains, exposed or not to lufenuron, were sequenced in a HiScan1000® platform (Illumina©). The transcriptome was de novo assembled using nearly 19.6 million single-end reads, leading to 18,506 transcripts with a N50 of 996 bp in length. A Blast search against the non-redundant database available in NCBI allowed the functional annotation of 51.1% (9,457) of the obtained transcripts. Most of these transcripts aligned with insect sequences, and a majority of them (45%) with Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae). Nearly 10% of the transcripts aligned with species belonging to Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), with 3% of the alignments matching sequences from Spodoptera frugiperda. Differential gene expression analysis between the resistant and the susceptible strains identified 1,224 differentially expressed transcripts (p <= 0.05, t-test; fold change > 2). Seven of them were associated with the cuticle metabolism, and five out seven were up-regulated in the resistant strain (LUF-R). A large set of transcripts (48) associated with the detoxification metabolism was differentially expressed; 40 P450 monooxygenases, five glutathione-Stransferases, two carboxylesterase and one esterase were identified. Thirty-nine out of these 48 transcripts were up-regulated in the resistant strain. Gene expression data obtained by RNA-Seq analysis was validated by quantitative real time PCR (qPCR) of several selected target transcripts. These results represent an important step toward the understanding of the molecular mechanisms of resistance of S. frugiperda to lufenuron, and provide a broader view on the gene expression profile of insects to insecticides.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2656828 bytes, checksum: 8bc70c0429aa62c04a9679cf9f1486b7 (MD5) Previous issue date: 2010-07-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In order to support the breeding programs coffee that to aim to obtain cultivars resistant to rust (Hemileia vastatrix), this work aimed to study the resistance inheritance of Híbrido de Timor UFV 443-03 and identify molecular markers linked characterized genes. To study the inheritance were evaluated three populations originated from cross the Híbrido de Timor UFV 443-03 resistant parent and Catuaí Amarelo (UFV 2148-57) susceptible cultivar. These plants analyzed, 243 correspond to an F2 population of 114 susceptible backcrossing (BCs) and 87 resistant backcrossing (BCr). Inoculation was performed with a spore suspension (2mg/mL) isolated from the Race I of H. vastatrix in leaf discs, with three replicates for the F2 and RCs, and two for RCr. Plants of the Catuaí Amarelo UFV 2148-57 were susceptible in all inoculations, while the Híbrido de Timor UFV 443-03, the plant F1 and the BCr plants were resistant. Segregation analysis of F2 populations obtained two significant cases, the resistance of a coffee Híbrido de Timor UFV 443-03 the H. vastatrix was governed by two independent and dominant genes (15:1, P = 63.10) and the other three genes is conferred by two dominant and one recessive (61:3, P = 8.87). Plants of the BCs were used to confirm the segregation patterns, which segregated in a rate of 3:1 (P = 74.56), expected segregation for two and three genes. This result demonstrate that the resistance of the Híbrido de Timor is conditioned by two dominant independent genes or three independent genes (two dominant and one recessive). As was found oligogenic inheritance (two or three genes), for confirmation and identification of molecular markers linked to genes, they were treated as QTL, and then located in link genetic map. For this, subjects in the F2 population were analyzed with a total of 110 molecular markers. As 16 markers showed distortion of Mendelian segregation expected rate, the map was constructed with 94 markers (62 AFLP, 28 SSR and 4 RAPD). Whereas a LOD score minimum of three and of 40% recombination maximum, the markers were grouped into 11 linkage groups covering a distance 964.31 cM of the genome, with 13 markers not in any of the linkage groups formed. The longest interval between two markers was 32.1 cM and 68.57% of the markers did not exceed 20 cM. The characterization and identification of QTLs were performed by simple mark and simple interval methods. Methodology of the simple mark was possible to identify markers five associated with QTLs by the methods of ANOVA, regression and maximum likelihood. These QTLs were confirmed by simple interval methodology by means of regression and maximum likelihood. Two QTLs were identified in a 2 linkage group the 0 cM marker 21a, explaining 9.6% of the phenotypic variation. The other was located in 3 linkage group to 13 cM marker 43a, explaining 9.3% of the phenotypic variation. These two QTLs confirm the number and position in the coffee resistance Híbrido de Timor UFV 443-03 H. vastatrix is governed by two independent and dominant genes, thus demonstrating the importance of genomics to identify them. It should be noted that the information obtained in this study are unique to coffee, which may be useful in breeding programs based on assisted selection and positional cloning of the gene for rust resistance. So, should provide support for future breeding populations to obtain more productive and resistance. / Com o intuito de dar suporte aos programas de melhoramento do cafeeiro que visam à obtenção de cultivares resistentes à ferrugem (Hemileia vastatrix), neste trabalho objetivou-se estudar a herança da resistência do Híbrido de Timor UFV 443-03 e identificar marcadores moleculares ligados aos genes caracterizados. Para o estudo de herança foram avaliadas três populações originadas do cruzamento entre o progenitor resistente Híbrido de Timor UFV 443-03 e o cultivar suscetível Catuaí Amarelo (UFV 2148-57). Dessas plantas analisadas, 243 correspondem a uma população F2, 114 a retrocruzamento suscetível (RCs) e 87 a retrocruzamento resistente (RCr). A inoculação foi realizada com a suspensão de esporos (2 mg/mL) do isolado da Raça I de H. vastatrix, em discos foliares, com três repetições para as populações F2 e RCs e duas para RCr. As plantas do Catuaí Amarelo UFV 2148-57 foram suscetíveis em todas as inoculações, enquanto o Híbrido de Timor UFV 443-03, a planta F1 e as plantas do RCr foram resistentes. Pela análise de segregação das populações F2, obtiveram-se duas hipóteses significativas: uma de que a resistência do cafeeiro Híbrido de Timor UFV 443-03 a H. vastatrix era governada por dois genes dominantes e independentes (15:1; P = 63,10) e a outra de que era conferida por três genes, sendo dois dominantes e um recessivo (61:3; P = 8,87). Plantas do RCs foram utilizadas para a confirmação dos padrões de segregação e segregaram na proporção de 3:1 (P = 74,56), o que era esperado para dois e para três genes. Esse resultado indicou que a resistência desse Híbrido de Timor é condicionada por dois genes dominantes independentes ou três genes independentes (dois dominantes e um recessivo). Como a herança encontrada foi oligogênica (dois ou três genes), para a confirmação e identificação de marcadores moleculares ligados aos genes, estes foram tratados como QTL e, então, localizados em mapa genético de ligação. Para isso, os indivíduos da população F2 foram analisados com um total de 110 marcadores moleculares. Como 16 marcadores apresentaram distorção da razão de segregação mendeliana esperada, o mapa foi construído com 94 marcadores (62 AFLP, 28 SSR e 4 RAPD). Considerando um LOD score mínimo de 3 e máxima recombinação de 40%, os marcadores ficaram agrupados em 11 grupos de ligação, cobrindo uma distância de 964,31 cM do genoma, e 13 marcadores não se ligaram a nenhum dos grupos formados. O maior intervalo entre dois marcadores foi de 32,1 cM, e 68,57% dos marcadores não excederam 20 cM. A caracterização e identificação de QTLs foram realizadas com o auxílio de metodologias de marca simples e intervalo simples. Pela metodologia da marca simples foi possível identificar cinco marcadores associados aos QTLs pelos métodos da ANOVA, regressão e máxima verossimilhança. Esses QTLs foram confirmados pela metodologia de intervalo simples por meio da regressão e máxima verossimilhança. Dois QTLs foram identificados, um deles no grupo de ligação 2 a 0 cM do marcador 21a, explicando 9,6% da variação fenotípica. O outro ficou localizado no grupo de ligação 3 a 13 cM do marcador 43a, explicando 9,3% da variação fenotípica. Esses dois QTLs confirmam, em número e posição, que a resistência do cafeeiro Híbrido de Timor UFV 443-03 a H. vastatrix é governada por dois genes dominantes e independentes, mostrando, assim, a importância da genômica para a identificação destes genes. Cabe salientar que as informações deste trabalho são inéditas para o caso do cafeeiro e podem ser úteis em programas de melhoramento baseado em seleção assistida e na clonagem posicional do gene de resistência à ferrugem. Assim, os dados deste estudo deverão fornecer subsídios para futuros trabalhos de melhoramento visando à obtenção de populações mais resistentes e produtivas.