Orientador : Herculano Penna Medina Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-19T01:28:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_MarcosAntonioSanches_D.pdf: 2687923 bytes, checksum: b8517cdf324d13047ca7b521a46193b5 (MD5) Previous issue date: 1993 / Doutorado / Genetica / Doutor em Ciências Biológicas

Thesis(M.Sc.(Plant Protection))-- University of Limpopo,2019 / Previously, cucurbitacin-containing phytonematicides that were drench-applied in black plastic containers filled with pasteurised loam soil when placed on the soil surface had no effect on suppression of population densities of root-knot (Meloidogyne species) nematodes. The active ingredients of cucurbitacin-containing phytonematicides, namely, the cucurbitacins, had been shown to be thermophilic, with the failure of the products explained from the view of the variability induced by container-type and aboveground positioning. The view was investigated further using Nemarioc-AL and Nemafric-BL phytonematicides as influenced by container-type and positioning on growth of tomato (Solanum lycopersicum L.) plants and suppression of M. incognita population densities. Tomato cv. ′Floradade′ seedlings were transplanted into 30-cm-diameter brown pot belowground, brown pot aboveground, black pot belowground, black pot aboveground, 5 L polyethylene plastic bag belowground and 5 L polyethylene plastic bag aboveground, each containing 5-dm3 steam-pasteurised sandy loam soil amended with Hygromix at 3:1 (v/v) ratio. Seedlings were inoculated with 2000 eggs and second-stage juveniles (J2) of M. incognita race 2, with Nemarioc-AL and Nemafric-BL phytonematicides applied once 17 days after inoculation in both Experiment 1 and Experiment 2. Also, standard cultural practices were applied throughout the trial. At 56 days after inoculation, container-type and positioning had significant effects on various plant growth and essential nutrient element variables in Experiment 1 and Experiment 2, except that the six treatments did not have significant effects on nutrient elements and nematode population densities in Experiment 2. Relative to brown plastic pot belowground, treatments either increased or decreased plant growth, essential nutrient elements and nematode densities in Experiment 1, with selective similaritiesin Experiment 2. Specifically, nematode variables except for J2 in soil and total nematode population densities were significantly affected by the treatments in Experiment 2. Relative to the standard, plastic bag belowground increased J2 in soil and total population in soil by 18%. In conclusion, both container-type and positioning had effects on the efficacy of phytonematicides on plant growth, accumulation of essential nutrient elements and suppression of nematode population densities. Consequently, in trials where cucurbitacin-containing phytonematicides are conducted in microplots, brown plastic pots with the belowground positioning should be used to enhance the efficacy of the phytonematicides in stimulating plant growth and suppression of nematode population densities.

Dar destino adequado ao resíduo de casca de arroz e promover seu reúso é tarefa premente, em razão dos problemas gerados pelo descarte no ambiente ou uso indiscriminado na área agrícola, sem que se conheça sua influência na planta e no solo. Estudos sinalizam diversidade de usos da casca de arroz queimada. O resíduo contém alta concentração de silício (Si) e também outros nutrientes. Pesquisas com algumas culturas demonstram resposta positiva do uso de silício (Si) no controle de nematoides, patógeno que pode reduzir a produtividade e qualidade da cenoura (Daucus carota L.). Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de conhecer a contribuição da casca de arroz queimada como alternativa à redução de danos por nematoides em cenoura e sua ação nos atributos químicos do solo. No primeiro capítulo avaliou-se o efeito da dose de casca de arroz queimada e do tempo de incubação sobre os atributos químicos do solo. No segundo capítulo avaliou-se o uso da casca de arroz queimada com diferentes tempos de incubação e do silicato de cálcio e magnésio nos atributos químicos do solo, concentração de nutrientes na cenoura, componentes da produção e produtividade de raízes. Os dois experimentos foram desenvolvidos em casa de vegetação no Departamento de Produção Vegetal da Esalq, Piracicaba/SP. No primeiro experimento foram usadas quatro doses de massa de matéria seca de casca de arroz queimada (zero, 0,65 g, 6,5 g e 13 g dm-3 de solo) em cinco tempos de incubação (zero, 25, 50, 75 e 100 dias), avaliadas em relação as alterações que promoveram no pH, matéria orgânica do solo (MOS), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e silício (Si). No segundo experimento avaliou-se a ação da dose de 13 gramas de massa de matéria seca de casca de arroz queimada por dm-3 de solo com três diferentes tempos de incubação, e do silicato de cálcio e magnésio na dose de cinco gramas por dm-3 de solo, sobre os atributos químicos do solo, concentração de nutrientes na cenoura, componentes de produção e produtividade, em relação ao dano por Meloidogyne javanica. Para tal o experimento foi montado com cinco tratamentos com inoculação de nematoides (CN): CAQ90AS-CN (casca de arroz queimada incubada 90 dias antes da semeadura); CAQ45ASCN (casca de arroz queimada incubada por 45 dias antes da semeadura); CAQ00DS-CN (casca de arroz queimada incorporada na semeadura); SILIC-CN (silicato de cálcio e magnésio); TEST-CN (testemunha, com nematoides) e outros cinco tratamentos com igual composição, porém sem inoculação de nematoides (SN): CAQ90AS-SN; CAQ45AS-SN; CAQ00DS-SN; SILIC-SN; TEST-SN. Constatou-se no primeiro experimento, que a casca de arroz queimada, disponibilizou potássio (K) em quantidades diretamente proporcionais a dose, independente do tempo de incubação ao solo. Houveram incrementos nos teores de fósforo (P) e silício (Si) do solo, de forma linear para dose e tempo de incubação. A casca de arroz queimada apresentou efeito residual para fósforo (P) e, especialmente, para silício (Si). No segundo experimento a aplicação de casca de arroz queimada, na dose de 13 g dm-3 de matéria seca incubada por 90 dias no solo aumentou a massa de matéria fresca de raízes comercializáveis em 3,9 vezes em relação a do tratamento testemunha, com manutenção da produtividade da cenoura em solo infestado por Meloidogyne javanica. O silicato de cálcio e magnésio aumentou o pH do solo, com consequente redução de absorção de Mn e Zn pela cultura, menor desenvolvimento das cenouras e diminuição da massa de matéria fresca de raízes comercializáveis. Nenhuma das fontes de silício (Si), nas doses usadas na pesquisa, aumentou significativamente a concentração do nutriente nas plantas de cenoura. / A proper destination of rice husk to reuse this residue is a pressing task due to the problems generated by the discharge into the environment or indiscriminate use in agriculture without knowing its influence on plant and soil. Studies indicate a variety uses of carbonized rice husk. The residue contains a high concentration of silicon and also other nutrients. Research shows for some crops positive response using silicon to control nematodes pathogen that can reduce the yield and quality of carrot (Daucus carota L.). The objective of this research was evaluate the contribution of the carbonized rice husk as an alternative to reduce damage by nematodes in carrots and action in soil chemical properties. In the first chapter we evaluated the effect of dose and time of incubation of carbonized rice husk on soil chemistry attributes. In the second chapter we evaluated the use of carobonized rice husk with different incubation times and calcium magnesium silicate in soil chemical properties, concentration of nutrients in carrots, yield components and yield of roots. The two experiments were conducted in a greenhouse at Department of Crop Science, Esalq, Piracicaba/SP. In the first experiment four doses of carbonized rice husk (zero, 0,65 g, 6,5 g and 13 g dm-3 of soil) in five incubation times (zero, 25, 50, 75 and 100 days) were compared to pH, organic matter soil, phosphorus, potassium, calcium, magnesium and silicon. The second experiment evaluated the action of 13 g dm-3 of soil of carbonized rice husk with three incubation times, and five g dm-3 of soil of calcium and magnesium silicate on soil chemical properties, nutrient concentration in carrots , yield components and yield in relation to damage by Meloidogyne javanica by the following treatments: CAQ90AS-CN (incubated 90 days before sowing); CAQ45AS-CN (incubated for 45 days before sowing); CAQ00DS- CN (incorporated at sowing ); SILIC -CN (Ca and Mg silicate) ; TEST- CN (control with nematodes) and the same treatments without inoculation of nematodes (CAQ90AS - SN; CAQ45AS - SN; CAQ00DS - SN; SILIC - SN and TEST - SN). Based on the results of the first experiment we found that carbonized rice husk released potassium (K) in amounts directly proportional to dose applied, regardless of the incubation time on the ground. There were increases in the levels of phosphorus (P) and silicon (Si) soil linearly with the dose and time of incubation. The carbonized rice husk had residual effect on phosphorus (P), especially for silicon (Si). In the second experiment the application of carbonized rice husk at dose of 13 g dm-3, dry matter incubated for 90 days in the soil increased the fresh weight of marketable yield by 3.9 times compared to the control treatment, with maintaining productivity carrot in soil infested with Meloidogyne javanica. Calcium silicate and magnesium increased soil pH, with consequent reduction of manganese (Mn) and zinc (Zn) uptake by the crop, less development of carrots and decreased fresh weight of marketable roots. No sources of silicon (Si), the doses used in the study, significantly increased the concentration of the nutrient in carrot plants.

Les nématodes à galles du genre Meloidogyne peuvent provoquer des pertes de récolte importantes chez de nombreuses plantes d’intérêt agronomique, comme le caféier (Coffea arabica). Dans ce travail, une variété de C. arabica (UFV 408-28) résistante à M. incognita a été identifiée et les réponses de résistance de la plante ont été caractérisées aux plans histologique et moléculaire. La résistance du génotype UFV 408-28 s’exprime par une réaction de type hypersensibilité (RH), avec mort cellulaire au site d’infection. L’infection par M. incognita est stoppée avant la formation des sites nourriciers. Chez la plante sensible (IAC15), le développement du nématode se poursuit jusqu’à la production d’oeufs dans les galles, le cycle complet durant environ 45 jours. L’étude comparative des réponses moléculaires des deux génotypes entre 4 et 6 jai montre une spécificité de l’expression des gènes associée à la RH ou à la sensibilité. Dans le génotype résistant, l’expression de gènes liés à la voie de résistance dépendante du acide salicylique, ou à la voie des composés phénylpropanoides, est particulièrement modifiée. L’identification de gènes impliqués dans l'expression de la résistance, et pouvant être utilisés comme marqueurs de sélection offre de nouvelles perspectives pour améliorer les variétés commerciales de café. En parallèle, la transformation génétique de C. arabica a été développée à l’aide du gène rapporteur uidA (GUS), permettant désormais d’envisager le transfert de gènes d’intérêt pour étudier leur rôle dans la résistance aux nématodes. / Os nematoides da galha do gênero Meloidogyne provocam perdas importantes na produção de numerosas plantas de interesse agronômico, como o cafeeiro (Coffea arabica). Neste trabalho foi identificado o acesso UFV 408-28 de C. arabica resistente à M. incognita e foram caracterizadas as respostas de resistência da planta nos níveis histológico e molecular. A resistência do genótipo UFV 408-28 se exprime por uma reação do tipo hipersensível (RH), com morte celular no local da infecção. A infecção por M. incognita é bloqueada antes de haver a formação de sítios de alimentação. Na planta suscetível (IAC15), o desenvolvimento do nematoide prossegue até a produção de ovos nas galhas, sendo que o ciclo se completa em aproximadamente 45 dias. O estudo comparativo das respostas moleculares dos dois genótipos entre 4 e 6 dias após infecção mostraram uma especificidade da expressão dos genes associados à RH ou à suscetibilidade. No genótipo resistente, a expressão de genes ligados à via de resistência dependente do ácido salicílico, ou à via dos compostos fenilpropanoides, é particularmente modificada. A identificação dos genes implicados na expressão da resistência pode ser utilizada no desenvolvimento de marcadores de seleção para o melhoramento de variedades comerciais de cafeeiro. Em paralelo, a transformação genética de C. arabica foi desenvolvida com o auxílio do gene repórter uidA (GUS), permitindo assim a possibilidade de transferência de genes para o estudo do seu respectivo envolvimento na resistência aos nematoides.

Les nématodes à galle du genre Meloidogyne sont des parasites telluriques provoquant de graves pertes agricoles dans presque tous les systèmes de culture des plantes, et en particulier affectent la production de riz (Oryza sativa L.) dans toutes les régions cultivées. Ces parasites biotrophes obligatoires établissent une interaction compatible avec leur hôte grâce à des effecteurs protéiques produits par leurs glandes œsophagiennes et sécrétés dans la cellule végétale à travers leur stylet. L'objectif de ce travail était d'identifier parmi les protéines sécrétées celles qui jouent un rôle dans la virulence du nématode. L'interaction compatible entre la variété de riz Nipponbare et deux espèces de RKN (Meloidogyne incognita et Meloidogyne graminicola) a été choisie comme modèle et décryptée par des approches d'histologie et de transcriptomique. Trois nouvelles protéines de M. incognita spécifiquement exprimées dans les phases précoces de l'interaction ont été identifiées. Les deux gènes Mi-SP1 (Minc17980) et Mi-SP5 (Minc14137) sont exprimés dans les glandes subventrales alors que Mi-SP4 (Minc16281) s'exprime dans la glande dorsale de la larve parasitaire dite « juvénile au stade 2 (J2) ». Mi-SP1 et Mi-SP4 sont des gènes pionniers (sans homologue dans les bases de données publiques) et Mi-SP5 code potentiellement pour une déstabilase, de la famille des lysozymes. Les deux protéines pionnières Mi-SP1 et Mi-SP4 sont adressées dans le noyau et le cytoplasme de cellules de tabac après expression hétérologue en fusion avec la protéine GFP. La protéine Mi-SP5 exprimée en fusion GFP dans les cellules épidermiques d'oignon est localisée dans la paroi cellulaire. L'atténuation de l'expression des trois gènes Mi-SPs chez les J2s, induite par l'absorption de petits ARN interférants (siRNA), entraine une baisse significative de la reproduction du nématode chez le riz. De plus, la protéine Mi-SP1 permet de réprimer les défenses basales de la plante induites par le facteur bactérien flg22, telles que la production de composés réactifs d'oxygène. L'expression dans le riz de micro-ARNs artificiels (amiRNA) définis pour spécifiquement éteindre l'expression de Mi-SP5 entraine également une baisse significative de la reproduction du nématode chez le riz. L'analyse fonctionnelle de Mi-SP1 et de Mi-SP5 a montré que ces deux protéines sont capables de jouer un rôle important dans l'interaction compatible riz-nématode. / Root-knot nematode, Meloidogyne sp., are telluric pests causing severe agricultural lost in almost all plants growing system including cereals. These obligate biotrophic parasites affect the rice production in all cultivated countries. Meloidogyne incognita establishes a compatible interaction with the plant host thanks to effectors produced by esophageal glands and secreted in the plant cell through the stylet. The objective of this work was to identify secreted proteins involved in the virulence of the nematode. The compatible interaction between rice variety Nipponbare and two species of RKN (Meloidogyne incognita and Meloidogyne graminicola) was chosen as a model and decrypted by histology and transcriptomic approaches. Three new proteins of M. incognita which were specifically expressed during early stages of interaction have been identified. Two genes Mi-SP1 (Minc17980) and Mi-SP4 (Minc16281) were pioneers with no homolog in databanks and Mi-SP5 (Minc14137) encodes for a putative destabilase, belongs to lysozyme family. Mi-SP1 and Mi-SP5 were expressed in the subventral glands whereas Mi-SP4 was expressed in the dorsal gland of the parasitic larva called “juvenile stage 2 (J2)". The two pioneer proteins Mi-SP1 and Mi-SP4 were localized in both the nucleus and the cytoplasm of tobacco cell after heterologous expression whereas Mi-SP5 was located in the onion epidermal cell wall. The silencing of three effectors by soaking approach using siRNAs leads to a significant reduction in nematode reproduction in rice. In addition, Mi-SP1 can suppress the plant defences PTI triggered by the PAMP flg22. Knock-down Mi-SP5 by host-delivered RNAi also causes a significant reduction in nematode reproduction in rice. The functional analysis of Mi-SP1 and Mi-SP5 showed that these two effectors are able to play important roles in rice-nematode interaction.

Les nématodes à galles du genre Meloidogyne peuvent provoquer des pertes de récolte importantes chez de nombreuses plantes d’intérêt agronomique, comme le caféier (Coffea arabica). Dans ce travail, une variété de C. arabica (UFV 408-28) résistante à M. incognita a été identifiée et les réponses de résistance de la plante ont été caractérisées aux plans histologique et moléculaire. La résistance du génotype UFV 408-28 s’exprime par une réaction de type hypersensibilité (RH), avec mort cellulaire au site d’infection. L’infection par M. incognita est stoppée avant la formation des sites nourriciers. Chez la plante sensible (IAC15), le développement du nématode se poursuit jusqu’à la production d’oeufs dans les galles, le cycle complet durant environ 45 jours. L’étude comparative des réponses moléculaires des deux génotypes entre 4 et 6 jai montre une spécificité de l’expression des gènes associée à la RH ou à la sensibilité. Dans le génotype résistant, l’expression de gènes liés à la voie de résistance dépendante du acide salicylique, ou à la voie des composés phénylpropanoides, est particulièrement modifiée. L’identification de gènes impliqués dans l'expression de la résistance, et pouvant être utilisés comme marqueurs de sélection offre de nouvelles perspectives pour améliorer les variétés commerciales de café. En parallèle, la transformation génétique de C. arabica a été développée à l’aide du gène rapporteur uidA (GUS), permettant désormais d’envisager le transfert de gènes d’intérêt pour étudier leur rôle dans la résistance aux nématodes. / Os nematoides da galha do gênero Meloidogyne provocam perdas importantes na produção de numerosas plantas de interesse agronômico, como o cafeeiro (Coffea arabica). Neste trabalho foi identificado o acesso UFV 408-28 de C. arabica resistente à M. incognita e foram caracterizadas as respostas de resistência da planta nos níveis histológico e molecular. A resistência do genótipo UFV 408-28 se exprime por uma reação do tipo hipersensível (RH), com morte celular no local da infecção. A infecção por M. incognita é bloqueada antes de haver a formação de sítios de alimentação. Na planta suscetível (IAC15), o desenvolvimento do nematoide prossegue até a produção de ovos nas galhas, sendo que o ciclo se completa em aproximadamente 45 dias. O estudo comparativo das respostas moleculares dos dois genótipos entre 4 e 6 dias após infecção mostraram uma especificidade da expressão dos genes associados à RH ou à suscetibilidade. No genótipo resistente, a expressão de genes ligados à via de resistência dependente do ácido salicílico, ou à via dos compostos fenilpropanoides, é particularmente modificada. A identificação dos genes implicados na expressão da resistência pode ser utilizada no desenvolvimento de marcadores de seleção para o melhoramento de variedades comerciais de cafeeiro. Em paralelo, a transformação genética de C. arabica foi desenvolvida com o auxílio do gene repórter uidA (GUS), permitindo assim a possibilidade de transferência de genes para o estudo do seu respectivo envolvimento na resistência aos nematoides.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-19T18:46:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 381819 bytes, checksum: 31be48f13c17baecf441812ecc9e1320 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T18:46:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 381819 bytes, checksum: 31be48f13c17baecf441812ecc9e1320 (MD5) Previous issue date: 2002-04-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Para determinar a ocorrência e variabilidade de Meloidogyne spp. em cafeeiros da região da Zona da Mata de Minas Gerais, 57 populações de 16 municípios foram avaliadas pela caracterização morfológica e enzimática e pela gama de hospedeiros. Todas as populações foram identificadas como M. exigua por meio das configurações perineais, mas as populações de São João do Manhuaçu mostraram perineal similar àquela de M. arenaria. Contudo, a identificação de todas as populações como M. exigua foi confirmada por fenótipos de esterase, malato desidrogenase, superóxido dismutase e glutamato oxaloacetato transminase. Treze populações apresentaram o fenótipo de esterase típico de M. exigua (VF1), enquanto a maioria das populações (77,2%) exibiu o fenótipo de duas bandas (VF2). Nenhuma variabilidade fisiológica intra-específica foi observada nas populações estudadas, e todas elas foram capazes de se reproduzir em plantas de tomate, pimentão, cacau, cebola, feijão e soja. A reprodução dessas populações em plantas de tomate e pimentão foi maior do que em mudas de cafeeiro, utilizadas como padrão de suscetibilidade. / Minas Gerais State is the most important producer of coffee (Coffea arabica) in Brazil and 28% of its production occurs in the Zona da Mata region. Four major species of root-knot nematodes attacking coffee plants have been reported in Brazil, and some of them can cause plant death. The correct identification of species and, or race (s) of Meloidogyne present in roots of coffee is extremely important in deciding which measures are more appropriate for controlling the pathogens. In order to determine the occurrence and variability of Meloidogyne spp. in the region, 57 populations from 16 locations were evaluated based on morphologic, enzymatic and physiologic traits. All the 57 populations were identified as Meloidogyne exigua based on their perineal patterns, but the populations from São João do Manhuaçu showed perineal pattern very similar to M. arenaria. Even though, the identification of all populations was confirmed by phenotypes of esterase, malate dehydrogenase, sulfoxide dismutase and glutamate oxalo- acetate transaminase. Thirteen populations presented the typical esterase phenotype showed by one band (VF1), while most of the populations (77,2%) exhibit a phenotype showed by two bands (VF2). No intraspecific physiological variability was observed in the studied populations, and all of them were able to reproduce on tomato (Lycopersicon esculentum), pepper (Capsicum annuum), cocoa (Theobroma cacao), onion (Allium cepa), bean (Phaseolus vulgaris) and soybean (Glycine max). The reproduction of those populations on tomato and on pepper plants was higher than on coffee seedlings (standard of susceptibility). / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-27T13:11:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 832503 bytes, checksum: c9ddb50df4ac046edfb1b18f02406400 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T13:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 832503 bytes, checksum: c9ddb50df4ac046edfb1b18f02406400 (MD5) Previous issue date: 2004-03-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Extratos enzimáticos de diferentes fungos foram avaliados quanto à maceração de raízes, a fim de se extrair mais fácil e rapidamente fêmeas de Meloidogyne spp. para estudos de controle biológico e para a identificação de espécies por eletroforese de isoenzimas. Raízes de tomateiro infectadas por Meloidogyne javanica foram imersas em extrato enzimático produzidas pelos fungos Aspergillus niger, Penicillium griseoroseum ou Penicillium italicum, separadamente ou em mistura de 50% de enzimas de cada fungo, em combinações de dois a dois, ou em tampão fosfato (testemunha), e incubadas a 30oC/24h. As enzimas produzidas pelo fungo P. griseoroseum foram as mais eficientes na degradação da parede das células das raízes de tomateiro, equiparando-se às enzimas comerciais importadas, pectinase + celulase (Clarex, Miles do Brasil - 15.000 ajdv/g; Sigma Chemical Ltda- 5.000 un.), utilizadas para a extração de fêmeas de Meloidogyne spp. Raízes com galhas parasitadas com as espécies M. incognita, M. javanica ou M. arenaria foram imersas em tampão de acetato de sódio apenas ou com enzimas liofilizadas de P. griseoroseum, em diferentes concentrações, e incubadas a 40°C/24h. A atividade de 200 U/mL proporcionou maior liberação de fêmeas, e essas foram submetidas à eletroforese de isoenzimas. Não foram observadas bandas, em gel de poliacrilamida, de fêmeas retiradas pela incubação em enzimas fúngicas, mas bandas foram vistas quando as fêmeas foram retiradas manualmente. Para avaliar o efeito das enzimas na adesão de endósporos aos juvenis de M. javanica, fêmeas foram retiradas manualmente e por maceração enzimática a 200 U/mL. Os endósporos de fêmeas extraídas por digestão enzimática apresentaram maior adesão a J2 de M. javanica em relação à testemunha. A reprodução dos endósporos de P. penetrans em fêmeas de M. javanica não foi afetada pela enzima. Para melhorar a quantificação de endósporos de P. penetrans em pó de raiz utilizado como inóculo para aplicação da bactéria no campo, as enzimas a 2% e 20% foram adicionadas a 2g do pó de raiz com P. penetrans e incubados a 40°C. O extrato enzimático na concentração de 20%, independente do tempo de incubação, possibilitou observar maior número de endósporos. O uso de enzimas fúngicas para a extração de fêmeas de Meloidogyne spp., demonstrou ser bastante eficiente e vantajoso, sem prejudicar a adesão e multiplicação de P. penetrans no nematóide; porém, não é recomendada para a identificação de M. javanica, M. incognita e M. arenaria por eletroforese de isoenzimas. / Enzymatic extracts from different fungi were evaluated for root maceration as an easier and faster way of extracting Meloidogyne spp. females from roots, to be used in biological control studies and in species identification by isozyme electrophoresis. Tomato roots infected by M. javanica were immersed in enzymatic extracts produced by Aspergillus niger, Penicillium griseoroseum or P. italicum, separately or in mixtures of 50% of enzymatic extracts of each fungus, two by two, or in phosphate buffer (control), and incubated at 30oC/24h. The enzymes produced by the fungus P. griseoroseum were the most efficient in the degradation of the tomato root cell walls, being comparable to the imported commercial enzymes pectinase + celulase (Clarex, Miles do Brasil - 15.000 ajdv/g; Sigma Chemical Ltda- 5.000 un.) used for Meloidogyne spp. females extraction. Galled roots parasitized by M. incognita, M. javanica or M. arenaria were immersed in sodium acetate buffer alone or with lyophilized enzymes of P. griseoroseum in different concentrations and incubated at 40°C/24h. The number of 200 U/mL of enzyme preparation provided the best female release, and the females attained using this concentration were subjected to isozyme electrophoresis analysis. No bands could be seen from the females extracted by incubation in fungal enzymes, in the poliacrilamide gel, but typic bands formed from females extracted manually. In order to evaluate the effect of enzymatic extraction on the attachment of endospores on second-stage juveniles (J2) of M. javanica, nematode females parasitized with Pasteuria penetrans were extracted from the roots manually or by maceration in enzyme extract at 200 U/mL. The endospores from females extracted by enzimatic digestion attached in higher number to the M. javanica J2 when compared to the control treatment. The endospore production in M. javanica females was not affected by the enzymes. To improve the endospore counting in root powder used as carrier for field applications, the enzymes at 2% and 20% were added to 2g of root powder containing P. penetrans endospores, and incubated at 40 °C. The enzyme extract at 20%, independent of the incubation time, allowed to observe a higher number of endospores. The use of fungal enzymes to extract Meloidogyne spp. showed to be very efficient and advantageous, without disturbing attachment or reproduction of P. penetrans in the nematode, however, it is not recommended for the identification of M. javanica, M. incognita nor M. arenaria by isozyme electrophoresis. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-27T17:02:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 404797 bytes, checksum: 73099bf5c75d1919a150a4794868d245 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T17:02:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 404797 bytes, checksum: 73099bf5c75d1919a150a4794868d245 (MD5) Previous issue date: 2004-02-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A busca de novas alternativas visando o controle de fitonematóides em substituição aos nematicidas convencionais é, hoje, uma preocupação mundial. A utilização de extratos botânicos e a incorporação de plantas ou parte delas têm sido estudadas por pesquisadores em todo o mundo como uma destas alternativas. Diversas espécies do gênero Mucuna têm sido bastante utilizadas no Brasil, seja em programas de adubação verde, seja na redução da população de nematóides em áreas cultivadas. Além disso, algumas substâncias isoladas de mucuna preta (Mucuna pruriens var. utilis) apresentaram atividade nematicida contra M. incognita e Heterodera glycines. Desta forma, objetivou-se neste trabalho verificar a eficácia de extratos aquosos de folhas e de sementes de mucuna preta, aplicados via pulverização foliar, tratamento de sementes ou diretamente ao solo, e também o efeito da incorporação de diferentes quantidades do material vegetal seco da leguminosa sobre a população de M. javanica e M. incognita, em raízes de tomateiro. Na primeira parte do trabalho, os extratos vegetais foram preparados através da mistura das folhas secas ou das sementes de mucuna com água destilada, na proporção 1:10 (m:v), procedendo-se à trituração do material após 24 horas da mistura. Finalmente, os extratos foram filtrados em papel Whatman N 0 1 e utilizados logo em seguida. Nos três ensaios, as avaliações foram realizadas 60 dias após a infestação do solo e transplantio das mudas de tomateiro, quando se mensuraram as seguintes variáveis: altura e peso da parte aérea das plantas e o número de galhas e de ovos presentes no sistema radicular das plantas. No primeiro ensaio, extratos de folhas e de sementes de mucuna, de folhas de manjericão (Ocimum basilicum L.) e água foram pulverizados em plantas de tomate aos 0, 7 e 14 dias após a infestação do solo com ovos de M. incognita e M. javanica. No segundo ensaio, sementes de tomateiro foram tratadas com água ou com os extratos de folhas ou de sementes de mucuna e as mudas originadas destas sementes foram transplantadas em solo infestado com M. incognita e M. javanica. No terceiro ensaio, os extratos de mucuna foram adicionados ao solo aos 0, 7 e 14 dias da infestação deste com ovos das duas espécies de nematóides. A pulverização dos três extratos reduziu o número de galhas de M. incognita em raízes de tomateiro, em relação à testemunha, mas o tratamento de sementes com os extratos não afetou significativamente a altura e massa da parte aérea das plantas, assim como o número de ovos e galhas de M. incognita ou M. javanica. Apenas o número de ovos de M. javanica foi reduzido pela adição dos extratos de sementes de mucuna ao solo. A parte aérea seca e picada de mucuna preta ou de tomateiro (0, 2, 4, 6 e 8 g por vaso) foi adicionada a vasos de argila de 0,6 litro de capacidade, infestados com 2000 ovos de M. incognita ou M. javanica, visando estudar o efeito da matéria orgânica de uma planta antagonista e de uma boa hospedeira no controle desses nematóides. Sessenta dias após a infestação do solo, foi realizada a avaliação da altura e peso da parte aérea das plantas, além do número de galhas e de ovos presentes no sistema radicular destas plantas. A incorporação ao solo da parte aérea de mucuna preta ou tomate, independente da quantidade utilizada, não afetou a altura e o peso da parte aérea das plantas inoculadas com M. incognita e M. javanica. A adição de matéria orgânica de mucuna preta ao solo, a partir de 2 g/vaso, reduziu o número de galhas das duas espécies de nematóides, sendo que nas parcelas infestadas com M. incognita, as duas maiores doses promoveram maior efeito. A incorporação do material vegetal seco de mucuna, nas doses de 6 e 8 g/vaso, influenciou negativamente a reprodução de ambas as espécies de nematóides. Não foi observado nenhum efeito significativo na redução do número de galhas e de ovos de M. incognita e M. javanica nas parcelas nas quais foram adicionados os materiais vegetais de tomateiro. Esse trabalho confirma que a utilização de extratos e/ou matéria orgânica de mucuna preta e outras plantas pode ser muito útil no manejo de nematóides. / The search for new alternatives to control nematodes, to replace the use of conventional nematicides is, today, a world concern. Several natural products obtained from different plant species with nematicidal or nematostatic properties have shown to be promising to be used in field conditions. Consequently, the use of botanical extracts and soil amendment with plant parts have deserved special attention by researchers, all over the world. Several species of Mucuna have been used in Brazil, not only as green manure but also to reduce nematode populations in cultivated areas. Some substances isolated from velvetbean (Mucuna pruriens var. utilis) have shown activity against M. incognita, Heterodera glycines and other nematodes. Thus, this study was conducted to verify the effectiveness of aqueous extracts of leaves and seeds of velvetbean; applied as foliar spray, seed treatment or directly in the soil, as well as the effect of soil amendment using that plant species on the control of M. javanica and M. incognita. First, the botanical extracts were prepared through the mixture of the dry leaves or seeds with distilled water (1:10 w/v). The material was ground 24 hours later, filtered in Whatman paper and used right away. In all the three experiments, the evaluations were accomplished 60 days after soil infestation and the following parameters were evaluated: height and weight of the tops and the numbers of galls and eggs in the root systems. In the first assay, the extracts of leaves and seeds of velvetbean and of sweet basil leaves (Ocimum basilicum L.), used as control, were sprayed on tomato plants at 0, 7 and 14 days after soil infestation with M. incognita and M. javanica eggs. In the second assay, tomato seeds were treated with velvetbean extracts (from seeds and leaves) and the seedlings resulting from them were transplanted in soil infested with M. incognita and M. javanica. In the third assay, velvetbean extracts were poured in the soil 0, 7 and 14 days after infestation with eggs of both nematodes species. The foliar application of the three extracts reduced the number of galls of M. incognita in the root system of tomatoes as compared to the control, but the seed treatment with the extracts did not affect any parameter. Only the number of eggs of M. javanica was reduced by the addition of velvetbean seed extract to the soil. In the studies involving soil amendment, dry aboveground plant parts of velvetbean (0, 2, 4, 6 and 8 g) were added to clay pots (0,6 liter capacity) infested with 2000 eggs of M. incognita or M. javanica. A treatment using dry tomato tops was included in the experiment, in the same rates, to compare the effect of either type of organic amendment. Sixty days after soil infestation, the experiment was evaluated. The incorporation of velvetbean or tomato tops in the soil, independently of the amount used, did not affect the height and weight of the plants inoculated with M. incognita or M. javanica. Gall numbers were reduced for both nematode species, starting from 2 g/pot, and in the plots infested with M. incognita, the two larger rates of amendment promoted the best effect. The rates of 6 and 8 g/pot influenced the reproduction of both nematodes species negatively. No significant effect was observed in the reduction of the numbers of galls and eggs of M. incognita or M. javanica in the plots where tomato tops were used as soil amendment. This work corroborates others that show that the use of extracts and/or organic material from velvetbean and other plants can be very useful in nematode management. / Dissertação importada do Alexandria

Les nématodes à galles du genre Meloidogyne peuvent provoquer des pertes de récolte importantes chez de nombreuses plantes d’intérêt agronomique, comme le caféier (Coffea arabica). Dans ce travail, une variété de C. arabica (UFV 408-28) résistante à M. incognita a été identifiée et les réponses de résistance de la plante ont été caractérisées aux plans histologique et moléculaire. La résistance du génotype UFV 408-28 s’exprime par une réaction de type hypersensibilité (RH), avec mort cellulaire au site d’infection. L’infection par M. incognita est stoppée avant la formation des sites nourriciers. Chez la plante sensible (IAC15), le développement du nématode se poursuit jusqu’à la production d’oeufs dans les galles, le cycle complet durant environ 45 jours. L’étude comparative des réponses moléculaires des deux génotypes entre 4 et 6 jai montre une spécificité de l’expression des gènes associée à la RH ou à la sensibilité. Dans le génotype résistant, l’expression de gènes liés à la voie de résistance dépendante du acide salicylique, ou à la voie des composés phénylpropanoides, est particulièrement modifiée. L’identification de gènes impliqués dans l'expression de la résistance, et pouvant être utilisés comme marqueurs de sélection offre de nouvelles perspectives pour améliorer les variétés commerciales de café. En parallèle, la transformation génétique de C. arabica a été développée à l’aide du gène rapporteur uidA (GUS), permettant désormais d’envisager le transfert de gènes d’intérêt pour étudier leur rôle dans la résistance aux nématodes. / Os nematoides da galha do gênero Meloidogyne provocam perdas importantes na produção de numerosas plantas de interesse agronômico, como o cafeeiro (Coffea arabica). Neste trabalho foi identificado o acesso UFV 408-28 de C. arabica resistente à M. incognita e foram caracterizadas as respostas de resistência da planta nos níveis histológico e molecular. A resistência do genótipo UFV 408-28 se exprime por uma reação do tipo hipersensível (RH), com morte celular no local da infecção. A infecção por M. incognita é bloqueada antes de haver a formação de sítios de alimentação. Na planta suscetível (IAC15), o desenvolvimento do nematoide prossegue até a produção de ovos nas galhas, sendo que o ciclo se completa em aproximadamente 45 dias. O estudo comparativo das respostas moleculares dos dois genótipos entre 4 e 6 dias após infecção mostraram uma especificidade da expressão dos genes associados à RH ou à suscetibilidade. No genótipo resistente, a expressão de genes ligados à via de resistência dependente do ácido salicílico, ou à via dos compostos fenilpropanoides, é particularmente modificada. A identificação dos genes implicados na expressão da resistência pode ser utilizada no desenvolvimento de marcadores de seleção para o melhoramento de variedades comerciais de cafeeiro. Em paralelo, a transformação genética de C. arabica foi desenvolvida com o auxílio do gene repórter uidA (GUS), permitindo assim a possibilidade de transferência de genes para o estudo do seu respectivo envolvimento na resistência aos nematoides.