A macieira (Malus × domestica) possui importância mundial entre as frutíferas de clima temperado, e o Brasil se destaca entre os maiores produtores mundiais de maçã.À sarna da macieira, causada pelo fungo ascomiceto Venturia inaequalis, é uma das principais doenças nessa cultura. As duas cultivares mais consumidas no Brasil, Fuji e Gala, são altamente suscetíveis à sarna. O gene Vf2, derivado do clone 821 da espécie silvestre Malus floribunda, é capaz de conferir resistência à doença. O processo de melhoramento genético da macieira e a introgressão de novos genes derivados de germoplasma é um processo demorado e difícil devido ao longo tempo de geração das plantas e à autoincompatibilidade à autopolinização em Malus.Historicamente a introgressão recombinante de genes em vegetais baseou-se na transformação genética via Agrobacterium tumefaciens. Porém, novas técnicasestão sendo estabelecidas e vem revolucionado o campo da genômica funcional em plantas como a utilização de DNA epissomal em plasmídeos vegetais derivados de vírus. Estes vetores não se integram ao genoma da planta hospedeira e não são herdáveis. Os vetores consistem de vírus modificados capazes de espalhar-se por todos os tecidos da planta tratadasem causar doença e levando à expressão de genes de interesse sem a necessidade de obtenção de plantas transgênicas. Este trabalho tevecomo objetivo transferir a resistência aV. inaequalis, conferida pelo gene Vf2, para as cultivares de macieira Fuji e Gala, utilizando-seplasmídeos vegetais baseado nos vírus TYLCV (Tomato Yellow Leaf Curl Virus). O gene de resistência Vf2 derivado de Malus floribunda 821 foi clonado nosvetores de expressão e injetadoem plantas de macieira das cultivares Maxi Gala e Fuji Suprema.O DNA plasmidial foi detectado sistemicamente nas plantas tratadas e este se manteve estável durante os8 meses de testes. A expressão do gene Vf2 foi quantificada por RT-qPCR e diversas plantas apresentaram níveis elevados de expressão deste gene de resistência. Estas plantas foram desafiadas com esporos de V. inaequalis e a maioria das plantas tratadas apresentou fenótipo resistente à sarna. A introgressão recombinante baseada em plasmídeos vegetais demonstrou ser eficaz em transferir material genético de forma sistêmica nas duas cultivares de macieira testadas. O vetor plasmidial foi detectado nas plantas tratadas durante todo o período(8 meses) avaliado neste estudo, e a expressão do gene de resistência foi detectada em diversos indivíduos. Nosso estudo reforça a aplicabilidade desta técnica em plantas lenhosas perenes e abre a possibilidade para a introgressão rápida de outras características de interesse derivadas da expressão heteróloga de genes com potencial biotecnológico. / Apple (Malus x domestica) is an important crop among temperate fruit trees, and Brazil features among the world’s biggest apple producers. The apple scab, caused by the ascomycete fungus Venturia inaequalis, is a major disease of the culture. The two most consumed cultivars in Brazil, Fuji and Gala, are highly susceptible to apple scab. The Vf gene, derived from clone 821 of the wild species Malus floribunda, is capable of conferring resistance to the scab disease. The genetic improvement process of apple by introgression of new genes derived from germplasm is lenghty due to long generation time and self-incompatibility. Historically the recombinant introgression of genes in plantshas been based on genetic transformation emplyingAgrobacterium tumefaciens. However, new techniques have been developed and are revolutionizing plantfunctional genomics such as virus-derived plant episomalplasmids.These vectors do not integrate in to thehost plant genome and are not inheritable. The vectors consist of a modified virus capable of spreading to all tissues of thetreated plant without causing disease and leading to the systemic expression of the gene of interest without the need of obtaining transgenic plants.This workaimed to transfer the resistance against V. inaequalis, granted by the Vf2 gene, to Fuji and Gala apple suceptible cultivars, by using plant plasmids based on TYLCV (Tomato Yellow Leaf Curl virus).The resistance gene Vf2 derived from Malus floribunda 821 was cloned on expression vectors and injectedto Maxi Gala and Fuji Supremaplants.The plasmid DNA was systemically detected on treated plants and remained stable for at least8 months.The expression of theVfgene was quantified by RT-qPCR and several plants presented high levels of Vf2expression. These plants were challenged by spores of V. inaequalis and the majority of the treated plants displayed scab resistant phenotypes.The Vf2introgression based on plant plasmidswas shown to be effective on transferring genetic material sistemically to the apple cultivars tested. The plasmids weredetected on treated plants during the whole evaluated time of this study (8 months), and the resistance gene expression was detected on several individuals. Our study reinforces the applicability of such technique in woody perennial plants and givesthe possibility for fast introgression of other characteristics of interest dependent on genes with diverse biotechnological potential.

A macieira (Malus × domestica) possui importância mundial entre as frutíferas de clima temperado, e o Brasil se destaca entre os maiores produtores mundiais de maçã.À sarna da macieira, causada pelo fungo ascomiceto Venturia inaequalis, é uma das principais doenças nessa cultura. As duas cultivares mais consumidas no Brasil, Fuji e Gala, são altamente suscetíveis à sarna. O gene Vf2, derivado do clone 821 da espécie silvestre Malus floribunda, é capaz de conferir resistência à doença. O processo de melhoramento genético da macieira e a introgressão de novos genes derivados de germoplasma é um processo demorado e difícil devido ao longo tempo de geração das plantas e à autoincompatibilidade à autopolinização em Malus.Historicamente a introgressão recombinante de genes em vegetais baseou-se na transformação genética via Agrobacterium tumefaciens. Porém, novas técnicasestão sendo estabelecidas e vem revolucionado o campo da genômica funcional em plantas como a utilização de DNA epissomal em plasmídeos vegetais derivados de vírus. Estes vetores não se integram ao genoma da planta hospedeira e não são herdáveis. Os vetores consistem de vírus modificados capazes de espalhar-se por todos os tecidos da planta tratadasem causar doença e levando à expressão de genes de interesse sem a necessidade de obtenção de plantas transgênicas. Este trabalho tevecomo objetivo transferir a resistência aV. inaequalis, conferida pelo gene Vf2, para as cultivares de macieira Fuji e Gala, utilizando-seplasmídeos vegetais baseado nos vírus TYLCV (Tomato Yellow Leaf Curl Virus). O gene de resistência Vf2 derivado de Malus floribunda 821 foi clonado nosvetores de expressão e injetadoem plantas de macieira das cultivares Maxi Gala e Fuji Suprema.O DNA plasmidial foi detectado sistemicamente nas plantas tratadas e este se manteve estável durante os8 meses de testes. A expressão do gene Vf2 foi quantificada por RT-qPCR e diversas plantas apresentaram níveis elevados de expressão deste gene de resistência. Estas plantas foram desafiadas com esporos de V. inaequalis e a maioria das plantas tratadas apresentou fenótipo resistente à sarna. A introgressão recombinante baseada em plasmídeos vegetais demonstrou ser eficaz em transferir material genético de forma sistêmica nas duas cultivares de macieira testadas. O vetor plasmidial foi detectado nas plantas tratadas durante todo o período(8 meses) avaliado neste estudo, e a expressão do gene de resistência foi detectada em diversos indivíduos. Nosso estudo reforça a aplicabilidade desta técnica em plantas lenhosas perenes e abre a possibilidade para a introgressão rápida de outras características de interesse derivadas da expressão heteróloga de genes com potencial biotecnológico. / Apple (Malus x domestica) is an important crop among temperate fruit trees, and Brazil features among the world’s biggest apple producers. The apple scab, caused by the ascomycete fungus Venturia inaequalis, is a major disease of the culture. The two most consumed cultivars in Brazil, Fuji and Gala, are highly susceptible to apple scab. The Vf gene, derived from clone 821 of the wild species Malus floribunda, is capable of conferring resistance to the scab disease. The genetic improvement process of apple by introgression of new genes derived from germplasm is lenghty due to long generation time and self-incompatibility. Historically the recombinant introgression of genes in plantshas been based on genetic transformation emplyingAgrobacterium tumefaciens. However, new techniques have been developed and are revolutionizing plantfunctional genomics such as virus-derived plant episomalplasmids.These vectors do not integrate in to thehost plant genome and are not inheritable. The vectors consist of a modified virus capable of spreading to all tissues of thetreated plant without causing disease and leading to the systemic expression of the gene of interest without the need of obtaining transgenic plants.This workaimed to transfer the resistance against V. inaequalis, granted by the Vf2 gene, to Fuji and Gala apple suceptible cultivars, by using plant plasmids based on TYLCV (Tomato Yellow Leaf Curl virus).The resistance gene Vf2 derived from Malus floribunda 821 was cloned on expression vectors and injectedto Maxi Gala and Fuji Supremaplants.The plasmid DNA was systemically detected on treated plants and remained stable for at least8 months.The expression of theVfgene was quantified by RT-qPCR and several plants presented high levels of Vf2expression. These plants were challenged by spores of V. inaequalis and the majority of the treated plants displayed scab resistant phenotypes.The Vf2introgression based on plant plasmidswas shown to be effective on transferring genetic material sistemically to the apple cultivars tested. The plasmids weredetected on treated plants during the whole evaluated time of this study (8 months), and the resistance gene expression was detected on several individuals. Our study reinforces the applicability of such technique in woody perennial plants and givesthe possibility for fast introgression of other characteristics of interest dependent on genes with diverse biotechnological potential.

A macieira (Malus × domestica) possui importância mundial entre as frutíferas de clima temperado, e o Brasil se destaca entre os maiores produtores mundiais de maçã.À sarna da macieira, causada pelo fungo ascomiceto Venturia inaequalis, é uma das principais doenças nessa cultura. As duas cultivares mais consumidas no Brasil, Fuji e Gala, são altamente suscetíveis à sarna. O gene Vf2, derivado do clone 821 da espécie silvestre Malus floribunda, é capaz de conferir resistência à doença. O processo de melhoramento genético da macieira e a introgressão de novos genes derivados de germoplasma é um processo demorado e difícil devido ao longo tempo de geração das plantas e à autoincompatibilidade à autopolinização em Malus.Historicamente a introgressão recombinante de genes em vegetais baseou-se na transformação genética via Agrobacterium tumefaciens. Porém, novas técnicasestão sendo estabelecidas e vem revolucionado o campo da genômica funcional em plantas como a utilização de DNA epissomal em plasmídeos vegetais derivados de vírus. Estes vetores não se integram ao genoma da planta hospedeira e não são herdáveis. Os vetores consistem de vírus modificados capazes de espalhar-se por todos os tecidos da planta tratadasem causar doença e levando à expressão de genes de interesse sem a necessidade de obtenção de plantas transgênicas. Este trabalho tevecomo objetivo transferir a resistência aV. inaequalis, conferida pelo gene Vf2, para as cultivares de macieira Fuji e Gala, utilizando-seplasmídeos vegetais baseado nos vírus TYLCV (Tomato Yellow Leaf Curl Virus). O gene de resistência Vf2 derivado de Malus floribunda 821 foi clonado nosvetores de expressão e injetadoem plantas de macieira das cultivares Maxi Gala e Fuji Suprema.O DNA plasmidial foi detectado sistemicamente nas plantas tratadas e este se manteve estável durante os8 meses de testes. A expressão do gene Vf2 foi quantificada por RT-qPCR e diversas plantas apresentaram níveis elevados de expressão deste gene de resistência. Estas plantas foram desafiadas com esporos de V. inaequalis e a maioria das plantas tratadas apresentou fenótipo resistente à sarna. A introgressão recombinante baseada em plasmídeos vegetais demonstrou ser eficaz em transferir material genético de forma sistêmica nas duas cultivares de macieira testadas. O vetor plasmidial foi detectado nas plantas tratadas durante todo o período(8 meses) avaliado neste estudo, e a expressão do gene de resistência foi detectada em diversos indivíduos. Nosso estudo reforça a aplicabilidade desta técnica em plantas lenhosas perenes e abre a possibilidade para a introgressão rápida de outras características de interesse derivadas da expressão heteróloga de genes com potencial biotecnológico. / Apple (Malus x domestica) is an important crop among temperate fruit trees, and Brazil features among the world’s biggest apple producers. The apple scab, caused by the ascomycete fungus Venturia inaequalis, is a major disease of the culture. The two most consumed cultivars in Brazil, Fuji and Gala, are highly susceptible to apple scab. The Vf gene, derived from clone 821 of the wild species Malus floribunda, is capable of conferring resistance to the scab disease. The genetic improvement process of apple by introgression of new genes derived from germplasm is lenghty due to long generation time and self-incompatibility. Historically the recombinant introgression of genes in plantshas been based on genetic transformation emplyingAgrobacterium tumefaciens. However, new techniques have been developed and are revolutionizing plantfunctional genomics such as virus-derived plant episomalplasmids.These vectors do not integrate in to thehost plant genome and are not inheritable. The vectors consist of a modified virus capable of spreading to all tissues of thetreated plant without causing disease and leading to the systemic expression of the gene of interest without the need of obtaining transgenic plants.This workaimed to transfer the resistance against V. inaequalis, granted by the Vf2 gene, to Fuji and Gala apple suceptible cultivars, by using plant plasmids based on TYLCV (Tomato Yellow Leaf Curl virus).The resistance gene Vf2 derived from Malus floribunda 821 was cloned on expression vectors and injectedto Maxi Gala and Fuji Supremaplants.The plasmid DNA was systemically detected on treated plants and remained stable for at least8 months.The expression of theVfgene was quantified by RT-qPCR and several plants presented high levels of Vf2expression. These plants were challenged by spores of V. inaequalis and the majority of the treated plants displayed scab resistant phenotypes.The Vf2introgression based on plant plasmidswas shown to be effective on transferring genetic material sistemically to the apple cultivars tested. The plasmids weredetected on treated plants during the whole evaluated time of this study (8 months), and the resistance gene expression was detected on several individuals. Our study reinforces the applicability of such technique in woody perennial plants and givesthe possibility for fast introgression of other characteristics of interest dependent on genes with diverse biotechnological potential.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-02-27T12:29:47Z No. of bitstreams: 1 PGPV16MA202.pdf: 1955049 bytes, checksum: c0487ee4e5b4f8232b76bbf8e973a9c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T12:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV16MA202.pdf: 1955049 bytes, checksum: c0487ee4e5b4f8232b76bbf8e973a9c4 (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / FUMDES / The apple tree is a temperate fruit species with deciduous habit, where is observed the fall of the leaves at the end of the growing season. This physiological process is known as senescence, and is important for regulating the growth and development of apple plants, having a central role in the devolopment of the buds and flowering in the next cycle. In regions with autumn and winter with mild temperatures, the processes of maturation and leaf fall are delayed and may not often occur. Due to the great variability of climatic conditions for apple cultivation, many questions and hypotheses are formulated on the need to carry out the defoliation of the plants when that does not occur naturally in the fall. The objective of this research was to evaluate the effects of different concentrations of abscisic acid (ABA) in young apple trees 'Granny Smith' and 'Fuji Suprema', and adult plants in productive age 'Daiane' and 'Fuji Suprema' aiming to follow ecophysiological effects of ABA on its efficiency in inducing senescence of leaves, budbreak, nutrient levels in tissues, C/N ratio and productivity. The experiments were conducted during the fall, in a commercial orchard of apple trees in Fraiburgo, SC and in a experimental orchard in Caçador, SC, in the years of 2013 and 2014. On apple youg plants, ABA was effective in promoting the senescence of leaves. Exogenous application of ABA was effective in senescence of adult plants leaves of 'Daiane' and 'Fuji Suprema'. Was observed an increased sensitivity to treatment with ABA, regardless of concentration adopted in cv. Daiane. According with leaf analyzes, was noted that the N concentration in leaves decreases eight days after the treatment with ABA compared to control plants. The ABA anticipates the beginning of sprouting and full bloom / A macieira é uma fruteira de clima temperado de hábito caducifólio, ou seja, ocorre a queda das folhas no final do ciclo vegetativo. Esse processo fisiológico, conhecido como senescência e abscisão, é importante para a regularização do crescimento e desenvolvimento das plantas de macieira, sendo fundamental para o favorecimento da brotação e floração no ciclo seguinte. Em regiões de outono e inverno amenos, os processos de maturação e queda das folhas são retardados, podendo muitas vezes não ocorrer. Pela grande variabilidade das condições climáticas para cultivo da macieira, muitos questionamentos e hipóteses são formulados referentes à necessidade de realização da desfolha das plantas quando essa não ocorre naturalmente durante o outono. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os efeitos de diferentes concentrações de ácido abscísico (ABA) em mudas de macieiras ‘Granny Smith’ e ‘Fuji Suprema’, e em plantas adultas em idade produtiva de ‘Daiane’ e ‘Fuji Suprema’ visando acompanhar os efeitos ecofisiológicos e da sua eficiência na indução da senescência das folhas, brotação, teores de nutrientes nos tecidos, relação C/N e produtividade. Os experimentos foram conduzidos, durante o outono, em pomar comercial de macieira em Fraiburgo, SC, e pomar experimental em Caçador, SC, nos anos de 2013 e 2014. Em plantas jovens de macieira o ABA foi efetivo em promover a senescência das folhas. A aplicação exógena de ABA mostrou-se eficaz na senescência das folhas de plantas adultas das cultivares Daiane e Fuji Suprema. Percebeu-se maior sensibilidade ao tratamento com ABA, independentemente da concentração adotada, na cv. Daiane. A concentração de N nas folhas diminui oito dias após o tratamento com ABA em relação às plantas controle. O ABA antecipa o início das brotações e a plena floração

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV14MA145.pdf: 557284 bytes, checksum: c1f697a8e08ea10590159b51ac90bac8 (MD5) Previous issue date: 2014-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / For bud burst induction the main practice adopted is hydrogen cyanamide with mineral oil spraying. However, hydrogen cyanamide is classified as class I toxicity (highly toxic). Therefore, it is essential to study eficiente alternative methods in breaking dormancy, when cold requirements are not achieved. This study aimed to evaluate alternatives products to the use of hydrogen cyanamide to induce budding on apple Maxi Gala and the effect of these on orchard yield. The experimente was conducted in a randomized block design with five replications in a comercial orchard located at the city Vacaria RS during the agricultural years 2012/13 and 2013/14. The treatments were: T1 control (no treatment); T2 OM (Mineral Oil) 2%; T3 OV (egetable Oil) 2%; T4 - OV 4%; T5 OM 2% + OV 2%; T6 OM 2% + 4% OV; T7 - Dormex® + OM and T8 - Erger® + Ca nitrate. Thwe results were subjected to anova and means comparison by Duncan s test. The variables analyzed were budding percentage and yield per plant; the highest budding was observed in the treatment T8 (89.39), however this had the lowest production (11.86 kg plant-¹. The highest yield was observed in treatments T1, T4 and T6 (24, 22.6, and 22.5 kg plant-¹, respectively). The mixo f mineral oil 2% + vegetable oil 4% (T6) for this experimente proved to bean alternative to the use of hydrogen cyanamide allowing a good percentage of budding and good fruit yield. The treatment with Erger-¹ despite having the highest budding was not eficiente on fruit yield. In the last evaluation T8 treatment proved to be superior to other treatments with 90.23% of budding. T1 had the best yield per plant with 24.65 kg. The highest number of fruits was on T3. The largest amount of soluble solids ocurred in treatment T8 (13.07). in the next vegetative and productive cycle there was no significant difference for the variables, average fruit weight, number of fruit, soluble solids firmness. Treatment with Erger®, mineral oil 2% + vegetable oil 4% and only vegetable oil 4% had the highest yield. For the agricultural year 2012/13 and 2013/14 all treatments anticipated and standardized the shoots compared to control. The treatment of OM 2% + OV 4% promotes budding of apple plants with the same efficiency as the use hydrogen cyanamide. The treatment with Erger® promoted higher budding, but reduced the yield, causing alternation over the years / Para a indução de brotação a principal prática adotada é a pulverização com cianamida hidrogenada juntamente com óleo mineral. Entretanto, a cianamida hidrogenada é classificada como classe toxicológica I (extremamente tóxica). Portanto, torna-se imprescindível a realização de estudos sobre métodos alternativos eficientes na superação de dormência, quando as exigências de frio não forem satisfeitas. Este trabalho objetivou avaliar produtos alternativos ao uso de cianamida hidrogenada para indução da brotação em macieira Maxi Gala‟ e o efeito desses na produção do pomar. O experimento foi conduzido no delineamento em blocos casualizados com cinco repetições em pomar comercial localizado no município de Vacaria-RS durante as safras agrícolas 2012/13 e 2013/14. Os tratamentos consistiram em: T1 - Controle (sem tratamento); T2- OM (Óleo Mineral) 2%; T3 - OV (Óleo Vegetal) 2%; T4 - OV 4%; T5 - OM 2% + OV 2%; T6 - OM 2% + OV 4%; T7 - Dormex® + OM e T8 Erger®+Nitrato de Ca. Os resultados foram submetidos à análise de variância seguida por comparação de médias através do teste de Duncan. As variáveis analisadas foram porcentagem de brotação e produção por planta; a maior porcentagem de brotação foi observada no tratamento T8 (89,39), no entanto este apresentou a menor produção (11,86 Kg planta-1). A maior produção foi verificada nos tratamentos T1, T4 e T6 (24; 22,6; e 22,5 Kg planta-1, respectivamente). A mistura de óleo mineral 2% + óleo vegetal 4% (T6), para este experimento mostrou-se uma alternativa ao uso da cianamida hidrogenada permitindo uma boa porcentagem de brotação e boa produção de frutos. O tratamento com Erger® apesar de ter a maior porcentagem de brotação não foi eficiente na produção de frutos. Na ultima avaliação o tratamento com T8 se mostrou superior aos outros tratamentos com 90.23% das gemas brotadas. T1 foi a que teve a melhor produção por planta com 24,65 Kg. O maior número de frutos foi no tratamento T3. A maior quantidade de teor de sólidos solúveis ocorreu no tratamento T8 (13,07). No ciclo vegetativo e produtivo seguinte não houve diferença significativa para as variáveis, peso médio de frutos, número de frutos, sólidos solúveis e firmeza de polpa. Os tratamentos com Erger, óleo mineral 2% mais óleo vegetal 4% e somente óleo vegetal a 4% tiveram a maior produtividade. Para o ano agrícola 2012/13 e 2013/14 todos os tratamentos utilizados anteciparam e uniformizaram as brotações quando comparados ao controle. O tratamento de OM 2% + OV 4% promove a brotação das plantas de macieira com a mesma eficiência que o uso de cianamida hidrogenada. O tratamento com Erger promoveu uma maior brotação, mas reduz a produção, causando alternância ao longo dos anos

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV15MA161.pdf: 1173261 bytes, checksum: 4f3f7e28028d6adb4aef09fe8fe8b6be (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / In the management of apple tree in the climatic conditions in southern Brazil, chemical thinning in post-flowering is the most suitable, due to the large climate variability, which can directly affect fruiting. Thus, when it is observed high fruit set, chemical thinning is recommended. However, the availability of products registered for thinning is limited. The metamitron has been reported in recent studies, as effective for the activity of apple fruit thinning due to direct action in the inhibition of photosynthesis. The goal of this study was to test application time and metamitron concentrations and mixtures of metamitron with benzyladenine, and to evaluate the potential raleante this product and its interference in the photosynthetic rate and the following year flowering return in plant apple tree. The experiments were conducted in an experimental orchard Epagri / Caçador Experimental Station - SC, in the 2013/2014 and 2014/2015 seasons. The study is divided into three chapters, the Chapter 1, presented a review of the updated topics covered at work, with information available to the present. Chapters 2 and 3 show results of experiments conducted during this study and are titled as follows: Chapter 2 - Effect of application of metamitron at different times, concentrations and combinations with benzyladenine in chemical thinning post-flowering apple tree, and; Chapter 3 - Balance of photosynthetic content of apple plants treated with metamitron. From the results obtained showed that the metamitron was efficient in reducing the number of fruits per plant and, when applied early, the falling petals (QP) to when the fruits with range between 5mm to 10mm in diameter, increased allocation fruit in larger caliber categories. However, it was not effective in thinning of fruit above 20mm in diameter. The metamitron alone or in mixture with benzyladenine, promoted fruit drop. However, one should be careful with the applied concentration, because, above 1050ppm concentrations can cause excessive thinning. The metamitron decreases the rate of photosynthesis in the first days after application, which returned to normal after the eighth day, in apple plants. Thus, the active principle can be metamitron an important alternative for chemical thinning of apple, since it decreases the number of fruits per plant, increased allocation of the fruits in larger categories. However, larger studies are needed in order to identify possible negative interference with the use of the product in the flowering of return (%) of the following year / No manejo da macieira nas condições climáticas do Sul do Brasil, o raleio químico em pós-floração é o mais indicado, devido a grande variabilidade climática, que pode influenciar diretamente a frutificação. Desta forma, quando é observado elevada frutificação efetiva, o raleio químico é recomendado. No entanto, a disponibilidade de produtos registrados para raleio é limitada. O metamitron foi relatado, em estudos recentes, como efetivo para a atividade de raleio de frutos de macieira devido a sua ação direta na inibição da fotossíntese. O objetivo desse estudo foi testar épocas de aplicação e concentrações de metamitron, bem como misturas de metamitron com benziladenina, além de avaliar, o potencial raleante desse produto, bem como sua interferência na taxa fotossintética e no retorno de floração do ano seguinte em plantas de macieira. Os experimentos foram conduzidos, em pomar experimental de propriedade da Epagri/Estação Experimental de Caçador SC, nas safras 2013/2014 e 2014/2015. O estudo está dividido em três capítulos, sendo que o Capitulo 1, apresentada uma revisão atualizada dos temas abordados no trabalho, com informações disponíveis até o presente. Os Capítulos 2 e 3 trazem resultados de experimentos realizados no decorrer desse estudo e são intitulados da seguinte forma: Capitulo 2 Efeito da aplicação de metamitron em diferentes épocas, concentrações e combinações com benziladenina no raleio químico de pós-floração da macieira, e; Capitulo 3 Balanço do conteúdo fotossintético de plantas de macieira tratadas com metamitron. A partir dos resultados obtidos, se observou que o metamitron foi eficiente na redução do número de frutos por planta e, quando aplicado precocemente, da queda de pétalas (QP) até quando os frutos com alcançam entre 5mm a 10mm de diâmetro, aumentou a alocação dos frutos em categorias de maior calibre. Porém, não foi efetivo no raleio de frutos acima de 20mm de diâmetro. O metamitron aplicado isoladamente ou em mistura com benziladenina, promoveu a queda de frutos. No entanto, deve-se tomar cuidado com a concentração aplicada, pois, concentrações acima de 1050ppm podem causar raleio excessivo. O metamitron promove redução da taxa de fotossíntese nos primeiros dias após a aplicação, que se normalizou a partir do oitavo dia, em plantas de macieiras. Sendo assim, o princípio ativo metamitron pode ser uma importante alternativa para o raleio químico da macieira, visto que promove redução do número de frutos por planta e aumentou a alocação dos frutos em categorias de maior tamanho. Porém, maiores estudos são necessários, afim de identificar possíveis interferências negativas ao uso do produto no retorno de floração (%) do ano seguinte

Bud dormancy is an essential characteristic of deciduous woody perennials, including apple, to cope with the low temperatures during winter. The release from dormancy and subsequent budburst in apple can only occur after fulfillment of chilling and heat requirements. In the Mid-Atlantic region, dormancy release and bud break of apple often coincide with late-spring freezes that cause severe damages to flowers, and small fruitlets. Therefore, the present study aimed to better understand mechanisms underlying bud dormancy in apple, with an ultimate goal of exploring chemical and/or genetic approaches for bloom-time modulation to avoid spring frost. Using two apple cultivars, 'Cripps Pink' and 'Honeycrisp,' representing early- and late-blooming cultivars, respectively, the present study specifically investigated the accumulation kinetics of plant hormones, carbohydrates, and reactive oxygen species (ROS) throughout the dormancy-regrowth cycle. Our results indicated that both cultivars required 1000 chilling hours for endodormancy release, but 'Honeycrisp' required 1000 growing degree hours (GDHs) more than 'Cripps Pink' for ecodormancy release and budburst. Among plant hormones, abscisic acid (ABA) showed remarkably elevated levels in the dormant buds of both cultivars during endodormancy, but its levels were significantly higher in 'Honeycrisp'. The decline of the ABA level at bud burst was combined with increased levels of cytokinin (CK). The ABA accumulation pattern during dormancy paralleled with an upregulation and downregulation of ABA biosynthetic and catabolic genes, respectively. On the other hand, the levels of hydrogen peroxide (H2O2) and superoxide (O2.-) were significantly higher in 'Cripps Pink' than 'Honeycrisp', particularly by the time of endodormancy and ecodormancy release, respectively. Our findings also showed a gradual decline in starch levels with the dormancy progression and increased levels of total soluble sugars (TSS) that were generally higher in the early-blooming cultivars. Transcriptomic profiling and module-trait relationship identified two modules that contrast between two cultivars mainly during eco-dormancy. Gene ontology (GO) analysis indicated that these DEGs were mostly involved in pathways related to hormones and signaling and co-expressed with H2O2 whereas, during ecodormancy pathways related to glutathione metabolism, auxin biosynthesis, carbohydrate metabolism and reproductive development were co-expressed with O2.-. Together, our results suggest that the contrasting bloom dates between 'Cripps Pink' and 'Honeycrisp' can be explained, at least partially, by the differential accumulation levels of ABA, ROS, antioxidants, and their associated genes in the buds of these cultivars throughout the dormancy cycle. / Doctor of Philosophy / Spring frosts represent a significant threat to apple production in many fruit-producing states of the United States including Virginia. The risk of frost damage is rising due to global climate change, and there is a high demand for effective measures to reduce frost damage. Exogenous applications of plant growth regulators (PGRs) to delay bloom has been suggested as an effective frost avoidance strategy, but with limited success. Therefore, the present study aimed to investigate molecular and biochemical pathways regulating bud dormancy and bloom time in apple, which can ultimate lead to novel approaches for bloom delay and frost mitigation. To this end, the accumulation patterns of major plant hormones (e.g. abscisic acid, ABA, cytokinin, CK and jasmonic acid, JA), reactive oxygen species (ROS) and carbohydrates (e.g. starch, sucrose, glucose and fructose) were thoroughly monitored throughout the dormancy-regrowth cycle in two apple cultivars, 'Cripps Pink' and 'Honeycrisp,' representing early- and late-blooming cultivars, respectively. Both these cultivars had similar chilling requirements (1000 chilling hours) but differed in their heat requirements; with 'Honeycrisp' requiring 1000 growing degree hours more than 'Cripps Pink'. Among plant hormones, ABA increased with the progression of dormancy and decreased with dormancy release in both cultivars. However, ABA levels were significantly higher in 'Honeycrisp' compared to 'Cripps Pink'. On the contrary, during dormancy release, the growth-promoting hormone, CK, increased earlier in 'Cripps Pink'. The levels of ROS, e.g., hydrogen peroxide (H2O2), and superoxide (O2.-), were also higher in 'Cripps Pink' than 'Honeycrisp', particularly by the time of endodormancy and ecodormancy release, respectively. Our data showed that starch levels generally declined during dormancy, whereas soluble sugars increased. However, there was no significant alternations in the carbohydrate accumulation profiles between the two cultivars that could account for the differences in their bloom dates. These results were verified further at the transcriptomic level. Using the RNA-sequencing technology, identified two modules that contrast between two cultivars mainly during eco-dormancy. Gene ontology (GO) analysis indicated that these genes were mostly involved in pathways related to hormones and signaling and co-expressed with H2O2 whereas during ecodormancy pathways related to glutathione metabolism, auxin biosynthesis, carbohydrate metabolism and reproductive development were co-expressed with O2.-. Overall, our results suggest that ABA, cytokinin, H2O2, and O2.- may, at least partially, explain the differences in the bloom time between the two apple cultivars. Further analysis of these molecules and their associated genes in other apple cultivars with contrasting bloom dates is necessary for better understanding of bloom time regulation in apple and developing strategies against frost damage.

Leaves and fruit of nine apple (Malus x domestica Borkh.) genotypes were evaluated for insect injury in 1998 and 1999. Foliar and fruit injury from 12 insect species was inconsistently affected by genotype. Spraying trees with oil affected neither fruit insect injury nor fruit phytotoxicity. In choice feeding assays, incidence of Japanese beetle (JB) feeding and leaf area consumed was greater for 'Liberty' than for 'York.' Genotypes did not differ in no-choice feeding assays. Choice and no-choice feeding assays between apple and oak indicated that JB could distinguish host plants in an artificial environment. Trichome density appeared different among three genotypes. 'York', the non-preferred genotype, had highest specific leaf weight and concentration of phloridzin, a feeding repellent. 'Liberty' the preferred genotype, had the lowest specific leaf weight, and had the highest concentration of quercitrin, a feeding stimulant. Olfactory stimuli of JB was evaluated with a Y-tube olfactometer. Beetles preferred the side of the Y-tube containing leaf tissue of apple or Virginia creeper over the side with no leaf. Beetles did not choose one plant species over the other. Bias test of beetle orientation in the Y-tube olfactometer indicated that in the morning, but not the afternoon, beetles preferentially moved into the left side of the Y-tube. Humidity did not affect beetle orientation. In darkness JB preferred a leaf disc over a paper disc and beetles tended to remain on the leaf. / Ph. D.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre Pozzobom.pdf: 2410959 bytes, checksum: 345f13c6c1a806e223fa350c8d0ff379 (MD5) Previous issue date: 2016-06-10 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The harvest of fruits of high quality provides increased market value for the fruit grower. A effective fruit thinning is of the most important steps to provide good commercialization. The increased occurrence of hail storms during the growing period resulted in the installation of protective hail nets. This study aimed to evaluate the effects of chemical and mechanical thinning in plums and hand, chemical and mechanical thinning in apples for different hail nets.. For thinning in plums, mechanical thinning was more efficient when compared to chemical thinning. The mechanical thinning treatment reduced fruit set, number of fruit per tree and yield, however it increased fruit size, fruit weight and promoted higher vegetative growth, an important factor to avoid alternating production every year. For apple thinning, mechanical thinning was an effective fruit thinner. It was observed that some treatments like CT-BA required around 300 hours or more per hectare of hand thinning to achieve a satisfactory thinning efficacy. The black hail nets showed a reduction in red colour in apples. The thinning efficacy value (TEV) for hand thinning was 93%, for mechanical thinning was 74%, for chemical thinning with Metamitron was 62% and for chemical thinning with Benzyladenine was 54%. / A colheita de frutos com qualidade proporciona ao produtor agregar valor na venda da fruta. Realizar o raleio dos frutos de maneira eficiente é uma das práticas que proporcionam ao fruticultor melhorar a rentabilidade na produção. Devido as frequentes chuvas de granizo no período de produção de frutas, alguns fruticultores optam por implantar telas antigranizo. Neste contexto, os objetivos deste trabalho foram avaliar os efeitos do raleio químico e mecânico em ameixeira e do raleio manual, químico e mecânico em macieiras sobre diferentes telas antigranizo. Para os raleios em ameixeira, os tratamentos com raleio mecânico foram mais eficientes comparados aos tratamentos com raleio químico. O raleio mecânico reduziu o pegamento de frutos, o número de frutos e a produtividade. Entretanto, proporcionou aumento no tamanho e peso dos frutos e maior crescimento vegetativo, o que pode evitar a alternância de produção. Para o raleio em macieiras, o raleio mecânico foi o mais efetivo. Para o tratamento com benziladenina, foram necessárias mais de 300 horas por hectare de raleio manual para alcançar um raleio eficaz. A utilização de tela preta proporciona redução na coloração vermelha dos frutos de maçã. O Valor da Eficácia do Raleio (VER) para o tratamento com raleio manual foi de 93%, com raleio mecânico de 74%, com raleio químico Metamitron de 62% e o raleio químico Benziladenina 54%.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The decrease in oxygen levels during storage of apples in controlled atmosphere (CA) reduces ethylene production, respiration rate and delay fruit ripening. Excessively low O2 levels induce the fermentative pathway, producing fermentation compounds, if in excess, cause flesh breakdown and affect the aroma. Therefore, it is essential to monitor the minimum O2 threshold during storage, using a technique called dynamic controlled atmosphere (DCA). This thesis is composed of five papers, which resulted from studies with the following aims: to evaluate volatile compounds production in apples after storage in controlled atmosphere (CA) with extremely low O2 levels and DCA, and compare them with standard CA; to compare storage in conventional CA with the DCA by the chlorophyll fluorescence technique (DCA-CF) and respiratory quotient (DCA-RQ) with respect to fruit quality maintenance; to determine the optimum RQ level for the different apples cultivars and evaluate the effect of different temperature and CO2 levels during DCA storage on apple quality. Royal Gala , Galaxy and Fuji Kiku apples were stored for 9 months and plus 7 days of shelf life (20 °C) before the quality analyses. In general, the fruit quality maintenance, on basis of storage conditions occur in the following order: DCA-RQ > DCA-CF > standard CA. Despite the higher production of fermentative compounds in the higher RQ levels, there was no greater difference between the levels of RQ studied, although a trend towards better RQ 1.5 on Royal Gala apples. 1-Methylcyclopropene (1-MCP) application in Galaxy and Fuji Kiku apple stored in DCA-RQ does not improve quality, furthermore 1-MCP increases decay incidence in Fuji Kiku apples. The temperature of 2.0 ºC in storage of Galaxy apples in DCA-RQ, maintains better quality than lower temperatures used in standard CA, saving electrical energy with the refrigeration systems of the storage rooms. 1-MCP application in fruits stored in standard CA may be another strategy to increase storage temperature. CO2 levels, in DCA-RQ storage, can be kept at 1.4 kPa for Fuji Kiku apples and up to 1.6 kPa for Galaxy apples. The use of extremely low O2 levels (0.5 to 0.7 kPa) or DCA-RQ decreases some volatile compounds, especially straight chain esters, while other impact compounds of the aroma are not impaired in relation to standard CA storage. In DCA-CF volatile compounds production are sharply reduced in comparison to standard CA and DCA-RQ, probably due to the initial low oxygen stress, which occurs in DCA-CF. / A diminuição dos níveis de oxigênio durante o armazenamento de maçãs em atmosfera controlada (AC) reduz a produção de etileno, a respiração e retarda a sua maturação. Níveis excessivamente baixos de O2 induzem a via anaeróbica da respiração, com produção de compostos da fermentação que, em excesso, causam distúrbios e afetam o aroma. Portanto, é necessário o monitoramento do limite mínimo de O2 durante o armazenamento, sendo esta técnica chamada de atmosfera controlada dinâmica (ACD). Esta tese é composta por cinco artigos científicos que resultaram de trabalhos de pesquisa com os seguintes objetivos: avaliar a produção de compostos voláteis em maçãs após o armazenamento em atmosfera controlada com níveis extremamente baixos de O2 e em ACD e compará-los com a AC convencional; comparar o armazenamento em AC convencional com a ACD pela técnica da fluorescência de clorofila (ACD-FC) e do quociente respiratório (ACD-QR), com relação à manutenção da qualidade dos frutos; determinar o QR ideal para diferentes cultivares de maçãs e avaliar o efeito da temperatura e níveis de CO2, durante o armazenamento em ACD sobre a qualidade de maçãs. Foram utilizadas maçãs Royal Gala , Galaxy e Fuji Kiku , armazenadas por nove meses e mais sete dias de vida de prateleira (20ºC), antes das análises de qualidade. De uma forma geral, a manutenção da qualidade dos frutos em função das condições de armazenamento ocorre na seguinte ordem: ACD-QR > ACD-FC > AC convencional. Apesar de maior produção de compostos da fermentação nos maiores níveis de QR, não houve grande diferença entre os níveis estudados, apesar de uma tendência de melhor manutenção da qualidade de maçã Royal Gala no menor QR (QR=1,5). A aplicação de 1-metilciclopropeno (1-MCP) em maçã Galaxy e Fuji Kiku armazenadas em ACD-QR não melhora a qualidade em relação aos frutos sem a aplicação do produto, inclusive, aumenta a ocorrência de podridões em Fuji Kiku . A temperatura de 2,0 ºC no armazenamento de maçãs Galaxy em ACD-QR mantém uma melhor qualidade que temperaturas mais baixas usadas em atmosfera controlada tradicional gerando economia de energia elétrica com a refrigeração das câmaras. A utilização de 1-MCP no armazenamento em AC convencional pode ser outra estratégia para aumentar a temperatura. Os níveis de CO2, em ACD-QR, podem ser mantidos em 1,4 kPa para a maçã Fuji Kiku e até 1,6 kPa para maçã Galaxy . A utilização de níveis extremamente baixos de O2 (0,5 0,7 kPa) ou ACD-QR causa a supressão de alguns compostos voláteis, especialmente ésteres de cadeia linear, enquanto outros compostos de impacto para o aroma não são prejudicados, quando comparado com a AC convencional. Em ACD-FC a produção de compostos voláteis é drasticamente reduzida em comparação com AC convencional e também ACD-QR, provavelmente em função do estresse inicial por baixo O2, que ocorre naquela condição de armazenamento.