As plantas expressam diferentes mecanismos de defesa em resposta a patógenos. Em geral, ocorre o reconhecimento de padrões moleculares associados ao patógeno (PAMPs) por receptores específicos das plantas, desencadeando as respostas de defesa através das vias de sinalização mediadas por jasmonato (JA), etileno (ET) e ácido salicílico (AS). Além disso, a descoberta de sinais endógenos como AtPep1 que regulam a expressão de genes de defesa em Arabidopsis thaliana tem auxiliado na compreensão dos mecanismos de defesa. No entanto, os mecanismos de defesa de plantas a patógenos necrotróficos como Pythium spp. são pouco conhecidos. Desta forma, o desenvolvimento de estratégias para identificar e caracterizar genes de resistência à Pythium spp. pode auxiliar na compreensão dos mecanismos de defesa, possibilitando a obtenção de cultivares resistentes. Uma das estratégias empregadas para a identificação de genes de resistência a patógenos do gênero Pythium consistiu na construção de uma biblioteca de cDNAs diferencialmente expressos em A. thaliana susperexpressando AtPROPEP1, que são mais resistentes à P. irregulare e a P. deliense. Paralelamente, foi realizada a busca de um gene ortólogo ao AtPROPEP1 de A. thaliana em diferentes espécies de solanáceas. Outra estratégia utilizada envolveu a avaliação do efeito da aplicação dos hormônios JA e AS e do regulador de crescimento etefon na resistência de plantas de tomate à P. dissotocum. Posteriormente foi realizado o silenciamento dos genes CTR1, ERF1 e SlPROPEP em plantas de tomate a fim de verificar o papel dos mesmos na resistência das plantas à P. dissotocum. Os resultados obtidos na biblioteca subtrativa indicam que A. thaliana superexpressando AtPROPEP1 pode induzir a expressão não somente da defensina PDF1.2, mas também de GRP3, outro gene envolvido na defesa de plantas contra patógenos. Através da busca de ortólogos de AtPROPEP1 em diferentes solanáceas foi possível identificar um ortólogo em Solanum lycopersicum - SlPROPEP. O tratamento com etefon aumentou a resitência das plantas à P. dissotocum comparado com as plantas não tratadas. Este tratamento também induziu a expressão relativa de SlPROPEP, PR-1, PR-5 e da defensina DEF2. Assim como o tratamento com etefon o silenciamento do gene CTR1, que atua como um regulador negativo da via de sinalização de defesa por ET aumentou a resistência das plantas à P. dissotocum. Enquanto que as plantas silenciadas para os genes ERF1 e SlPROPEP foram mais suscetíveis. O silenciamento de SlPROPEP reprimiu a expressão relativa dos genes PR-1, PR-5, ERF1, LOX-D e DEF2 envolvidos na defesa de plantas à patógenos. Estes resultados, em conjunto com o aumento da resistência nas plantas tratadas com etefon, sugerem que a via de sinalização de ET atua na resistência de tomate à P. dissotocum sendo que esta resistência possivelmente é mediada por SlPROPEP. / Plants express different defense mechanisms in response to pathogens. In general, specific receptors in plants reconize pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), triggering the response defenses by signaling pathways mediated by jasmonate (JA), ethylene (ET) and salicylic acid (SA). Furthermore, the discovery of endogenous signals, as AtPep1, which regulate defense genes expression in Arabidopsis thaliana, has aided the understanding of the defense mechanisms. However, the defense mechanisms of plants to necrotrophic pathogens such as Pythium spp. are poorly known. Thus, development of strategies to identify and characterize the resistance genes to Pythium spp. can help the understand of defense mechanisms, allowing the obtainance of resistant cultivars. One of the strategies used for the identification of resistance genes to pathogens within the genus Pythium consisted to construct a cDNA library of differentially expressed genes in plants overexpressing AtPROPEP1, which are more resistant to P. irregulare and P. deliense. Simultaneously, a search for orthologous genes to AtPROPEP1 from A. thaliana in different species of Solanaceae was performed. Another strategy used involved the evaluation of application of JA and AS and of the growth regulator ethephon on the resistance of tomato plants to P. dissotocum. Then, the silencing of the genes CTR1, ERF1 and SlPROPEP was performed in tomato plants in order to check the role of the tomato resistance to P. dissotocum. The results obtained from subtractive cDNA library indicate that A. thaliana plants overexpressing AtPROPEP1 may induce expression not only of the PDF1.2 defensin but also the GRP3 expression, another gene involved in plant defense against pathogens. By the search for orthologous genes to AtPROPEP1 in different species of Solanaceae was possible to identify an ortholog in Solanum lycopersicum - SlPROPEP. The ethephon treatment increased resistance of plants to P. dissotocum compared to untreated plants. This treatment also induced the expression of SlPROPEP, PR-1, PR-5 and DEF2 defensin. As ethephon treatment, the silencing of CTR1 gene, which acts as a negative regulator of defense signaling pathway by ET, increased plant resistance to P. dissotocum. Whereas the plants containing ERF1 and SlPROPEP genes silenced were more susceptible. SlPROPEP silencing repressed the relative expression of the genes PR-1, PR-5, ERF1, LOX-D e DEF2 involved in plant defense to pathogens. These results, together with increased resistance in the plants treated with ethephon, suggest that ET signaling pathway acts in tomato to resistance P. dissotocum and this resistance is likely mediated by SlPROPEP.

Comportamento meiótico e fertilidade do pólen foram estudados em um total de 49 acessos de 14 taxa do gênero Leucaena, leguminosas arbóreas fixadoras de nitrogênio nativas da América Centrai. As dipióides L. macrophytia, L. pulverulenta, L. retusa, L. salvadorensis, L. shannonii e L. trichandra apresentaram pareamento cromossõmico regular, preferencialmente em bivalentes, mas quadrivaientes e outras anormalidades foram observados em freqüências variadas. Nas tetrapióides L. confertiflora, L. diversifoiia, L. invoiucrata, L. feucocephaia, L. paiiida e no híbrido L. x spontanea a associação cromossomica mais comum também foram bivalentes, mas quadrivalentes e outras anormalidades foram observadas em freqüências variadas. O acesso L. ? hybrid apresentou predominantemente várias irregularidades, como univaientes, muitivalentes e aderências cromossõmicas. Nas espécies dipióides a ocorrência de quadrivalentes pode apoiar sua origem paleopoliplóide. A presença de quadrivalentes nas espécies polipioides apóia urna origem aiotetrapióide "segmentar', mas a autopoiipioidia com subseqüente diploidização não pode ser totalmente descartada. O índice meiótico foi superior a 80% na maioria dos acessos, refletindo a regularidade meiótica. A fertilidade do pólen variou de 71 a 98%, com algumas exceções. A presença de até 19% de díades e tríades e de macropóiens em espécies dipióides e tetrapioides (até de 7% em L. trichandra) demonstram que gametas não reduzidos não são raros em Leucaena. Estes resultados apresentam peia primeira vez uma análise meiótica detalhada e abrangente para Leucaena e demonstram como a citogenética clássica pode fornecer dados importantes para estudos taxonõmicos, evolutivos e no melhoramento de plantas. / Meiotic behavior and poiien tertffity were studied in a total of 49 accessions of 14 taxa of the Central American nitrogen fixing muitipurpose tree genus Leucaena. The dipioid L. macrophylla, L. pulverulenta, L. recusa, L. saivadorensis, L. shannonii and L. trichandra presented regular chromosome pairing, mostiy in bivalents, but quadrivaients and other abnormaiities were observed in varying frequencies. In tetrapioid L. confertitiora, L. diversifolia, L. involucraã, L ieucocephaia, L. pallida and the hybrid L. x spontanea bivalents were also the most common chromosome associations, but quadrivaients and others abnormaiities were observed in varying frequencies. The L. ? hybrid accession presented a predominance of severa! irreguiarities, such as univalents, muitivalents and chromosome stickiness. In dipioid species the commom occurrence of quadrivalents couid support their paleopoiypioid origin. The presence of quadrivaients in poiypioid species supports a segmentai aiiotetrapioid origin, but autopolypioidy with subsequent diplodization cannot be ruled out. Meiotic indexes were mostiy over 80% refiecting the rather regular meiotic behavior. Poilen fertility ranged from 71 to 98%, with some exceptions. The presence of up to 19% dyads and triads and of "giant" poiien grains in dipioid and tetraploid species (up to 7% in L. trichandra) shows that unreduced gametes are not uncommon in Leucaena. These resuits present for the first time a detaiied and comprehensive meiotic analysis for these Leucaena species and show how ciassicai cytogenetics may generate important data to be used in taxonomy, evolutionary studies and plant breeding.

Resumo não disponível.

A aveia (Avena sativa L.) é um cereal de importância mundial utilizada para a produção de grãos e forragem. A ferrugem do colmo da aveia, causada por Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), é uma das mais devastadoras doenças da aveia em todo o mundo. Para melhor entender as epidemias de ferrugem do colmo no Sul do Brasil, foram realizados levantamentos da virulência do patógeno durante dois anos em um programa de melhoramento de aveia. As epidemias foram caracterizadas por uma mistura de raças similares e de amplo espectro de virulência. A raça de maior virulência (TST) foi identificada em 2014, para a qual apenas o gene Pg-10 foi parcialmente efetivo. Marcadores moleculares para estudos de genética de populações para Pga são escassos. Utilizando a sequência genômica de um isolado de Pga, 19 marcadores de sequências simples repetidas (SSR) foram desenvolvidos. Estes marcadores foram utilizados para avaliar a diversidade genética de 66 isolados de Pga da Austrália, Brasil e Suécia. Os isolados do Brasil e da Austrália foram caracterizados por uma e duas linhagens clonais predominantes, respectivamente. Por outro lado, os isolados da Suécia foram caracterizados por uma população recombinante e alta diversidade genética (nove genótipos distintos entre dez isolados). No hospedeiro, um limitado número de genes de resistência à ferrugem do colmo está disponível para o melhoramento da aveia. Para identificar novos genes de resistência, 61 genótipos brasileiros do Programa Internacional de Aveia da Quaker foram avaliados para a resposta de plântula e de planta adulta à ferrugem do colmo na Austrália. Nos testes de plântula, o patótipo de maior virulência da Austrália conferiu tipo de infecção susceptível à todas as linhagens diferenciais e genótipos testados, sendo utilizado para investigar a presença de resistência de planta adulta (RPA). Em um ensaio de campo, os genótipos UFRGS 087105-1 e UFRGS 087129-1 foram resistentes a moderadamente resistentes e representam uma promissora fonte de RPA para a ferrugem do colmo na Austrália. No Brasil, o genótipo UFRGS 995088-3 é uma importante fonte de resistência à ferrugem do colmo. Este estudo reporta a análise genética e o mapeamento molecular da resistência em UFRGS 995088-3. A análise genética foi realizada em duas populações de linhagens endogâmicas recombinantes (LERs) F5:7. A razão de segregação para a resistência está em conformidade com a presença de um e três genes independentes. Um arranjo de 6000 SNPs da aveia foi utilizado para genotipar uma população de 85 LERs. Os dados moleculares fornecem evidências de um único gene para a resistência com distorção de segregação. Este gene foi mapeado em um intervalo de 0,7 cM entre dois marcadores que explicam 95 % da resistência. Estes marcadores poderão servir de base para estudos futuros de validação em outras populações. / Oat (Avena sativa L.) is a major cereal crop of global importance used for grain and forage production. Oat stem rust, caused by Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), is one of the most severe diseases of oats worldwide. To better understand the epidemics of stem rust in South Brazil, virulence surveys were carried out during two epidemic years in an oat breeding program. The epidemics were characterized by a mixture of similar and highly virulent races. The most virulent race (TST) was identified in 2014, for which only Pg-10 was partially effective. Molecular markers suitable for population genetics of Pga are scarce. Using the genomic sequence of a Pga isolate, 19 simple sequence repeat (SSR) markers were developed. These markers were used to assess the genetic diversity of 66 Pga isolates from Australia, Brazil and Sweden. Brazilian and Australian isolates were characterized by one and two predominant clonal lineages, respectively. In contrast, the Swedish isolates were characterized by a highly diverse recombinant population (nine distinct genotypes out of ten isolates). In the host, a limited number of resistance genes to stem rust are available for oat breeding. In order to identify novel resistance sources, 61 Brazilian genotypes from Quaker International Oat Nursery were assessed for seedling and adult plant response to stem rust in Australia. In the seedling tests, the most virulent pathotype of Australia conferred susceptible infection type to all differential set and genotypes tested, and thus it was used to investigate the presence of adult plant resistance (APR). In a field trial, the genotypes UFRGS 087105-1 and UFRGS 087129-1 were resistant to moderately resistant and represent a promising source of effective APR to oat stem rust in Australia. In Brazil, the genotype UFRGS 995088-3 is a useful stem rust resistance source. This study reports the genetic analysis and the molecular mapping of the resistance in UFRGS 995088-3. The genetic analysis was performed using two recombinant inbred line (RIL) populations F5:7. The segregation ratio of RIL populations for the resistance conformed to the presence of one and three independent genes. A 6 K oat single nucleotide polymorphism (SNP) array was used to genotype one population comprising 85 RILs. The molecular marker data provided evidence of a single-gene for the resistance with distorted segregation. This gene was mapped in a 0.7 cM interval between two markers that explained 95 % of the resistance. These markers can be used as a basis for further validation studies using other populations.

A ferrugem da folha da aveia, causada pelo fungo Puccinia coronata Corda f. sp avenae Ericks é responsável por grandes perdas na produção. Tradicionalmente, a resistência utilizada pelos programas de melhoramento é de natureza qualitativa, e tem se mostrado efêmera. O emprego da resistência parcial, como forma de resistência genética eficiente para o controle da ferrugem da folha em aveia é uma opção promissora. Objetivando ampliar o conhecimento genético e molecular da expressão da resistência parcial, uma população de 167 linhagens recombinantes foi desenvolvida a partir dos genótipos UFRGS 19 (suscetível) e UFRGS 988012-1 (parcialmente resistente). A avaliação da resistência parcial a campo e o cálculo da área sob a curva de progresso da doença relativa (ASCPDNC), por três anos consecutivos (2013-2015), permitiram estimar o número de locos envolvidos na expressão deste caráter. Foram estimados quatro locos no ano de 2013 e três locos nos anos de 2014 e 2015, sendo dois locos de maior efeito sobre o fenótipo e um/dois de menor efeito. A resistência parcial apresentada pelos genótipos brasileiros não é conferida pela mesma região gênica que atribui esse caráter à linhagem MN841801. Os marcadores SNPs para o QTL Pc.crc-14D não se diferenciaram nos genótipos URS 21, URS 22, UFRGS 19, UFRGS 988012-1 e URS Galope, independentemente destes serem resistentes ou suscetíveis à ferrugem da folha. Plantas adultas de URS 21, URS 22, UFRGS 19 e UFRGS 988012-1 foram desafiadas com P. coronata e, amostras do tecido foliar foram coletadas nos tempos 0, 6, 12, 24, 48, 72, 96 e 120 hai. A partir de sequências do transcriptoma de plântulas de URS 21 induzidas sob essa mesma condição, iniciadores foram projetados e a expressão relativa avaliada ao longo do tempo. Sequências envolvidas no metabolismo secundário, fatores de transcrição da família WRKY, e o gene que confere resistência parcial a múltiplas doenças em trigo, Lr34, foram analisados. Para a maioria das sequências avaliadas, observou-se um perfil de expressão contrastante entre os genótipos irmãos, e parcialmente resistentes, URS 21 e UFRGS 988012-1, o que sugere a possibilidade de mecanismos ou isoformas de enzimas parcialmente distintas conferirem a resistência parcial a estes genótipos. Diferenças também foram detectadas entre plântulas e o estádio de planta adulta em URS 21, reforçando os indícios de que os mecanismos da resistência parcial em plântula e em planta adulta sejam distintos. / Crown rust caused by Puccinia coronata Corda f. sp. avenae Ericks is responsible for significant reduction in oat grain yield. Traditionally, oat breeders exploit qualitative resistance which has proved to be ephemeral. The use of partial resistance as a way to efficiently control oat crown rust is a promising option. Aiming to expand the genetic and molecular knowledge about the expression of partial resistance, a population of 167 recombinant inbred lines was developed from crossing UFRGS 19 (susceptible) and UFRGS 988012-1 (partially resistant). The evaluation of partial resistance in the field by calculating the relative area under the disease progress curve for three consecutive years (2013-2015) allowed the estimation of the number of loci involved in the expression of this character. Four loci were estimatd in 2013, and three loci in the years 2014 and 2015, two loci conferring great effect on the phenotype and one / two with small effect. Partial resistance presented by the Brazilian genotypes is not conferred by the same genic region identified in MN841801 lineage. SNPs markers for the QTL Pc.crc-14D did not differ among the genotypes URS 21, URS 22, UFRGS 19, UFRGS 988012-1 and URS Galope, regardless their resistance to crown rust. Adult plants of URS 21, URS 22, UFRGS 19 and UFRGS 988012-1 were challenged with P. coronata and leaf tissue samples were collected at 0, 6, 12, 24, 48, 72, 96 and 120 hai. From sequences of the URS 21 seedlings transcriptome induced under the same condition, primers were designed and the relative expression evaluated over time. The sequences included some involved in secondary metabolism, transcription factors from WRKY family, and the gene confering partial resistance for multiple diseases in wheat, Lr34. Most evaluated sequences showed a contrasting expression profile between the siblings and partially resistant genotypes URS 21 and UFRGS 988012-1. It suggests the possibility that distinct mechanisms or enzymes isoforms confer partial resistance to these genotypes. Differences were also detected between seedling and adult plant stage for URS 21, reinforcing the evidence of distinct mechanisms of partial resistance in these two developmental stages.

A aveia nuda (Avena sativa subsp. nudisativa) é caracterizada por produzir espiguetas multiflora e grãos sem casca. O caráter nuda em aveia apresenta expressividade incompleta, apresentando grãos com casca junto com grãos sem casca, este fator a torna menos competitiva no mercado em comparação à aveia com casca (Avena sativa L.). O objetivo deste trabalho foi estimar o número de genes que governam o caráter multiflora/nuda, desenvolver mapas genéticos de ligação a partir de marcadores SNP e identificar marcadores moleculares ligados a este caráter em duas populações de aveia. As populações de progênies utilizadas, F2:5 e F2:6 são oriundas dos cruzamentos: UFRGS 01B7114-1-3 (espigueta normal e grãos com casca) x UFRGS 006013-1 (espigueta multiflora e grãos sem casca) e URS Taura (espigueta normal e grãos com casca) x UFRGS 017004-2 (espigueta multiflora e grãos sem casca). Os genótipos parentais com a característica multiflora/nuda foram avaliados nas estações de crescimento de 2012 e 2013. As linhagens das progênies F2:5 e F2:6 foram avaliadas visualmente quanto ao tipo de panícula e classificadas em: (i) panícula normal (grãos com casca), (ii) panícula multiflora (grãos sem casca) e, (iii) segregante, quando ambos os fenótipos foram observados entre plantas de uma mesma linhagem. Através da plataforma de genotipagem "GoldenGate Genotyping Assay", foram identificados marcadores SNP nos dois cruzamentos. De acordo com a avaliação fenotípica da característica multiflora/nuda nos genótipos parentais, observou-se que houve variação na expressão desta característica entre os genótipos parentais e entre os anos avalidos. Com a análise genética nas duas populações foi observado que na população UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1, um gene governa o caráter multiflora/nuda e na população URS Taura x UFRGS 017004-2, dois genes atuam sobre a característica. Os dados fenotípicos obtidos em cada população foram acrescentados ao conjunto de marcadores moleculares, polimórficos entre os genótipos parentais e com padrão de segregação esperado de acordo com as proporções de Mendel, para o desenvolvimento dos mapas genéticos de ligação. Na população UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1, os marcadores fenotípicos foram mapeados no grupo de ligação 32 e na população URS Taura x UFRGS 017004-2, no grupo de ligação 15 juntamente com outros 8 marcadores moleculares. Este resultado é pioneiro em aveia nuda e, embora iniciais, representam avanço significativo no entendimento dos fatores genéticos e moleculares que envolvem a característica multiflora/nuda em aveia hexaplóide. / The naked oat (Avena sativa subsp. Nudisativa) is characterized by producing multiflora spikelets and naked kernels. The naked oat trait has incomplete expressivity, showing naked kernels with covered grain, this factor makes it less competitive in the market compared to Avena sativa L.. The aim of this study was to estimate the number of genes that govern the multiflorous/naked character, developing genetic linkage maps from SNP markers and identify molecular markers linked to this trait in two oat populations. The F2:5 and F2:6 populations used are derived from the crosses: UFRGS 01B7114-1-3 (normal spikelet and covered grain) x UFRGS 006013-1 (multiflorous spikelet and naked grain) and URS Taura (normal spikelet and covered grain) x UFRGS 017004-2 (multiflorous spikelet and naked grain). Parental genotypes with characteristic multiflorous/naked were evaluated during the growing seasons of 2012 and 2013. The F2:5 and F2:6 progenies were visually evaluated about the type of panicle and classified as: (i) Normal panicles (covered grain), (ii) panicle multiflorous (naked grain), and (iii) segregating, when both phenotypes were observed between plants of the same progenies. Through genotyping "GoldenGate Genotyping Assay" platform, SNP markers were identified in the two crosses. According to the phenotypic evaluation of multiflorous/naked trait in the parental genotypes, it was observed that there was a variation in the expression of this trait from parental genotypes and the different years. With genetic analysis in both populations was observed in the UFRGS-01B7114 1-3 x UFRGS 006013-1 population that a gene governs the character multiflorous/naked and URS Taura x UFRGS 017004-2 population two genes governs this trait. The phenotypic data obtained for each population were added to a set of molecular markers polymorphic between the parents and with segregation pattern expected according to Mendel's ratios for the development of genetic linkage maps. In the UFRGS 01B7114 1-3 x UFRGS 006013-1 population, the phenotypic markers were mapped on linkage group 32 and the URS Taura x UFRGS 017004-2 population, in linkage group 15 together with 8 molecular markers. This result is a pioneer in naked oats and although early, represent significant advances in understanding the genetic and molecular factors related to characteristic multiflorous/naked in hexaploid oats.

A qualidade física dos grãos de aveia constitui caráter importante para a cultura, uma vez que determina o rendimento industrial de grãos em aveia, o qual é tão importante para a indústria de beneficiamento quanto o rendimento de grãos é para o agricultor. Entre as características relacionadas com a qualidade física de grãos em aveia destacam-se o peso do hectolitro, a porcentagem de grãos maiores que 2 mm e a porcentagem de cariopse. No Brasil, são poucos os trabalhos científicos que procuram estudar as relações entre os caracteres agronômicos e de qualidade física de grãos com caracteres associados à eficiência de descasque de grãos em aveia. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram caracterizar genótipos de aveia branca (Avena sativa L.) quanto a caracteres relacionados à qualidade física e eficiência de descasque de grãos, assim como entender as associações entre essas características com outros caracteres agronômicos e de grãos. Dois experimentos foram conduzidos nos anos de 2011 e 2012, em Eldorado do Sul, RS, sendo o primeiro composto por 29 cultivares de aveia branca, oriundas do Programa de Melhoramento Genético de Aveia da UFRGS e duas cultivares de aveia norte americanas, adaptadas à região Sul do Brasil, e utilizadas como testemunhas. O segundo experimento foi composto por 45 linhagens e cinco cultivares testemunhas. Os componentes de variação experimental e médias foram estimados para os caracteres agronômicos e de qualidade física de grãos, bem como as associações entre esses caracteres. Houve diferença significativa entre os anos de cultivo para os dois experimentos, o caráter rendimento de grãos foi o mais variável entre anos e os caracteres relacionados ao tamanho do grão exibiram uma menor variação. As linhagens e cultivares desenvolvidas a partir da década de 1990 apresentaram valores mais elevados para os caracteres de qualidade de grãos e eficiência potencial de descasque. Sendo a cultivar URS Taura a mais estável para essas características, nos dois anos de experimento. Em geral, o peso do hectolitro foi o caráter com maior influência positiva sobre a porcentagem de cariopse, a eficiência potencial de descasque e a facilidade de descasque. Enquanto grãos de maior tamanho tenderam a apresentar menor eficiência potencial e facilidade de descasque. Genótipos de aveia superiores para esses dois caracteres de qualidade mostraram ser o resultados da combinação complexa de diferentes características associadas à qualidade dos grãos. / The physical quality of oat grains is an important trait to the crop for the reason that it determines the milling yield, which is as important for the grain millers as the grain yield is for the farmer. Among the traits related to the oat grain physical quality stand out the test weight, the percentage of grains larger than 2 mm and the caryopsis percentage. In Brazil, there are few scientific studies seeking to assess the relationships between agronomic traits and grain physical quality to grain dehulling efficiency on oats. Thus, the objectives of this study were to characterize oat genotypes (Avena sativa L.) regarding to traits related to grain physical quality and dehulling efficiency, as well as understand the associations between these traits with other agronomic and grain related traits. Two experiments were conducted in the years 2011 and 2012, in Eldorado do Sul, RS, the first one consisted of 29 oat cultivars derived from the UFRGS Oat Breeding Program and two North American oat cultivars, adapted to Southern Brazil, used as controls. The second experiment was composed by 45 oat lines and five oat cultivars. Experimental variation components and means were estimated for agronomic and grain physical quality traits, as well as the associations among these characters. Significant difference between the years of cultivation was detected for the two experiments, grain yield was the more variable trait between years and the traits related to grain size showed the lower variation. The oat lines and cultivars developed from the 1990s up showed higher values for the traits related to grain quality and dehulling efficiency. The oat cultivar URS Taura was the most stable genotype for these characteristics, in the two years of experimentation. In general, test weight was the trait with the largest positive influence on the percentage of caryopsis, the potential dehulling efficiency and dehulling facility. While larger grains tended to have lower dehulling potential efficiency and dehulling facility. Oat genotypes superior for these two grain quality traits showed to be the result of complex combination of different characteristics associated with grain quality.

A mancha negra das folhas, causada pelo fungo Pyrenophora chaetomioides, é uma das principais doenças da cultura da aveia branca. Os sintomas da mancha negra das folhas caracterizam-se por lesões escuras que se expandem com o decorrer do tempo. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o progresso da doença, estimar a herança da resistência à mancha negra e analisar três metodologias de avaliação da resistência à esta doença. Os experimentos foram realizados durante os anos de 2012 e 2013, na Estação Experimental Agronômica da UFRGS. Em 2012, o progresso da doença foi avaliado em duas populações segregantes F2, através da análise de imagens digitais de um segmento de seis cm de comprimento da região central da lâmina da folha bandeira-1. A severidade de mancha negra foi estimada através do software ASSESS. No ano de 2013, o progresso da doença foi estimado em 34 genótipos de aveia, utilizando-se três metodologias de avaliação: análise visual da severidade de toda a folha bandeira-1, análise visual de um segmento central da lâmina da folha bandeira-1 e análise de imagens digitais do mesmo segmento central. Nos dois anos foram realizadas avaliações semanais da severidade da mancha negra e, a partir destes dados, a área sob a curva de progresso da doença (ASCPD) foi estimada. Em 2012, para as populações segregantes F2 e genitores, também foi estimada a curva de progresso da severidade e a taxa de infecção. Nas duas populações segregantes, foi verificada a presença de variabilidade genética para os caracteres ASCPD e taxa de infecção. O controle genético do caráter ASCPD foi estimado como devido a dois locos dominantes epistáticos, na população 1, enquanto que, na população 2, o controle do caráter taxa de infecção foi estimado em um loco dominante. As estimativas da herdabilidade no sentido amplo foram de 0,40 para o caráter ASPCD, na população 1, e de 0,76 para o caráter taxa de infecção, na população 2. Com base nos resultados do experimento realizado em 2013, foi verificada elevada associação entre os valores de ASCPD obtidos pelas duas metodologias que analisaram o segmento central da lâmina foliar. Desta forma, a avaliação visual da severidade é uma metodologia adequada, além de rápida e de fácil execução. Também verificou-se que a análise de somente um segmento central tende a subestimar a severidade que ocorreu sobre toda a lâmina foliar. Além disso, a diferença na classificação dos genótipos quanto à resistência, sugere que a severidade deve ser estimada para toda a lâmina da folha e não apenas para um segmento central. / Black leaf spot, caused by the fungus Pyrenophora chaetomioides, is one of the major diseases on oats. Black leaf spots symptoms are characterized by dark lesions which expand over time. This study aimed to characterize the disease progress, to estimate the inheritance of the resistance to black leaf spot and analyze three methodologies for assessing resistance to this disease. The experiments were conducted in 2012 and 2013, at the Agronomic Experiment Station of UFRGS. In 2012, the progress of the disease was evaluated in two F2 segregating populations, through the analysis of digital images of a six cm long segment at the central area of the of flag leaf-1 laminae. The severity of black spots was estimated through the software ASSESS. In 2013, the disease progress was estimated on 34 oat genotypes, using three evaluation methodologies: by visual estimation of the disease severity on all flag leaf-1 laminae, visual evaluation of a central segment of the flag leaf-1 laminae and by the analysis of digital images of the same central segment. In the two years, black leaf spot severity was assessed weekly and, from these data, the area under the disease progress curve (AUDPC) was estimated. In 2012, for the parental genotypes and F2 populations the severity progress curve and infection rate were also estimated. In the two segregating populations, genetic variability for the characters AUDPC and rate of infection was shown. The genetic control of the trait AUDPC was estimated as due to two dominant epistatic loci in the population 1. Whereas, in population 2, the control of the trait infection rate was estimated as due to a dominant locus. Broad sense heritabilities were estimated as 0.40 for the ASPCD trait, in population 1, and as 0.76 for the infection rate trait, in population 2. Based on the results from the experiment conducted in 2013, it was verified a strong association between AUDPC values obtained from the two methodologies of evaluation of the central segment of the leaf laminae. Therefore, visual evaluation of severity is an adequate methodology, besides of being a quick and easy one to carry out. It was also verified that the analysis of only a central segment tends to underestimate the severity that occurred on the whole leaf laminae. In addition, the difference in the classification of genotypes for the resistance suggests that severity must be estimated for the whole leaf laminae and not just for a central segment.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:27:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325243.pdf: 1881283 bytes, checksum: 965041803d31b2733db68985f8738d2f (MD5) Previous issue date: 2013 / A característica espiguetas agrupadas em arroz tem origem por mutação natural e apresenta de duas a três espiguetas agrupadas no mesmo nó do raquis da panícula, enquanto que em variedades normais encontra-se apenas uma espigueta. No Brasil, a primeira observação da deste fenótipo foi na Epagri-EEI em Itajaí, SC em 1996, permitindo a obtenção do acesso Multiespigueta, e também em Formoso do Araguaia, TO em 2006, pela Embrapa-CNPAF obtendo-se o acesso CNA 10928. Como é uma característica pouco frequente em arroz, estudos a cerca dos mecanismos genéticos, caracterização molecular e outras curiosidades ainda são pouco compreendidos. O objetivo deste trabalho foi estudar: i) as bases genéticas envolvidas no controle da característica, ii) os efeitos deste fenótipo sobre características agronômicas importantes, iii) verificar se os marcadores RM 6446 e RN 20330 caracterizam o fenótipo em descendentes de Multiespigueta assim como foi verificado com populações oriundas de CNA 10928, iv) estudar o efeito de deriva de Glifosato sobre a expressão do fenótipo em questão. A característica espiguetas agrupadas em arroz é controlada por um gene que sofre efeito de epistasia de um segundo gene, ambos ligados em 30 cM com interação alélica de co-dominância. As melhores produtividades foram obtidas com linhagens de panículas do tipo 4 (espiguetas não agrupadas) seguidos do tipo 1 e 2 (agrupadas em diferentes graus), respectivamente. A característica espiguetas agrupadas não contribuiu significativamente para a melhoria dos componentes de rendimentos para as linhagens de arroz avaliadas. O SSR RM 6446 não é polimórfico para a característica em estudo. Já o marcador RM 20330 caracterizou eficientemente linhagens de panículas agrupadas os quais apresentaram o alelo de 260 pb, e linhagens de panículas não agrupadas apresentaram o alelo 265 pb. Com os testes de deriva de glifosato, foi possível também, levantar a hipótese de que este herbicida atue no sítio de atuação do hormônio citocinina, e que este, por sua vez, controle a expressão da característica espiguetas agrupadas. Esta hipótese poderá ser testada futuramente.<br> / Abstract : The phenotype clustered spikelets in rice is originated by natural mutation and to show two to six clustered spikelets on the same node of the rachis of the panicle, whereas in normal varieties is just one spikelet. In Brazil that mutation was observed by Epagri-EEI in Itajaí, SC, allowing to obtain access Multiespigueta, and also in Formoso do Araguaia, Tocantins, by Embrapa-CNPAF, named access CNA 10928. Since it is a trait with low frequent in rice, studies about the genetic mechanisms, molecular characterization and other related issues are still poorly understood. Thus, the aims of this work were: i) to characterize the genetic basis involved in the control of the trait, ii) to measure the effects of this phenotype on important agronomic characteristics, iii) to check if the markers RM 6446 and RM 20330 could be use to identify the phenotype in descendants of Multiespigueta as well as segregating populations deriving from CNA 10928, iv) to identify the effect of glyfosate on the expression of parental distinct phenotypes. The characteristic clustered spikelets in rice is controlled by a gene that undergoes epistatic effect of a second gene, both linked at 30 cM, and the allelic interaction is co-dominance. The highest yield was obtained by lines with panicles type 4 (spikelets ungrouped) followed by lines of types 1 and 2 (grouped in different degrees), respectively. The characteristic spikelets clustered did not contribute significantly to the improvement of the yield components for the evaluated rice lines. SSR RM 6446 was not polymorphic for the trait under study. However, marker RM 20330 characterized efficiently plants with clustered panicles (260 bp allele versus not clustered panicles with 265 bp allele). Through fumigation of glyphosate on normal plants, progeny exhibited clustered spikelets. Thus, it is possible to hypothesize that this herbicide might acts at the site of action of the hormone cytokinin, and this, in turn, control the expression of the characteristic spikelets clustered. This hypothesis can be tested in the future.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:01:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341405.pdf: 2036577 bytes, checksum: f549893637980cb07ab7e7241d0bc9cc (MD5) Previous issue date: 2016 / O milho pipoca é um tipo especial de milho (Zea mays L.), que tem como característica principal a capacidade de expandir o grão em elevadas temperaturas. Consumido em todo mundo, in natura, é considerado um alimento recreativo. No Brasil, sua cadeia produtiva continua em ascensão, porém, apresentando deficiências em termos de tecnologia de material genético. Na região Oeste de Santa Catarina, no ano de 2011, foi iniciado, pelo Núcleo de Estudos em Agrobiodiversidade da UFSC, um estudo que buscou identificar a diversidade de milho comum, milho doce e milho pipoca. Este projeto de pesquisa, intitulado Projeto Mays, concentrou-se em três municípios da região: Anchieta, Guaraciaba e Novo Horizonte. No ano de 2013, foram realizadas coletas de sementes de uma amostra representativa, de acordo com localização e tipos de sementes, juntamente às entrevistas semiestruturadas acerca das condições socioeconômicas do agricultor, das características das variedades e manejo das plantas e sementes. No total, foram coletadas 149 variedades crioulas de pipoca crioula, sendo 56 de coloração branca, 49 de coloração amarela, 29 pretas e 15 vermelhas. Com o objetivo de caracterizar a diversidade das variedades crioulas coletadas para fins de melhoramento e conservação, o presente estudo avaliou em três locais distintos (Anchieta-ANC, Guaraciaba-GBA e Florianópolis-FLN) 14 variedades crioulas de pipoca de coloração branca no pericarpo ou brancas misturadas com amarelas. Os experimentos foram conduzidos em blocos completos casualizados com três repetições. As avaliações foram realizadas para atributos agronômicos, morfológicos e adaptativos (resistência a doenças foliares). Com base nessas avaliações, a pesquisa foi dividida em três capítulos. O primeiro capítulo foi dedicado ao estudo de correlações entre caracteres relacionados à produtividade de grãos e capacidade de expansão, e do potencial agronômico e culinários dessas variedades, visando uso comercial ou em programas de melhoramento genético participativo. Neste capítulo foi observado um grau moderado de correlação entre produtividade de grãos (PRO) com prolificidade (PRL) (espigas por planta), número de grãos por fileira (NGF) e negativo com índice de circularidade da cariopse (ICC). Em geral, a capacidade de expansão com o peso descontado dos piruás (CXP), apresentou correlações mais fortes em relação a capacidade de expansão total (CEX), com correlações de 0,707 para ICC, 0,702 para relação espessura/largura de grãos (REL). O acesso 574A se destacou pela elevada média de CEX (36,4 g.mL-1) entre os locais. A característica PRO apresentou média de 2,07 t.ha-1 em FLN e 0,854 t.ha-1 em ANC, sendo esse último realizado sem adubação. O segundo capítulo consistiu no estudo da diversidade genética das mesmas 14 variedades crioulas, avaliadas no primeiro capítulo, considerando caracteres quantitativos e qualitativos para a análise por meio de dois índices (distância Euclidiana e similaridade de Jaccard). Foi observado divergência genética entre as variedades em ambas as análises, e potencial de combinações híbridas entre as variedades crioulas 574A com 880A e 574A com 283A. O terceiro capítulo foi constituído pela avaliação do potencial adaptativo das variedades quanto à resistência a Exserohilum turcicum (pass.) K.J. Leonard & Suggs. Os tratamentos foram divididos em ciclos curtos e ciclos longos. Entre os tratamentos que apresentaram ciclo curto, RS 20 (testemunha comercial) foi o tratamento que apresentou maior susceptibilidade a E. turcicum. Já entre os tardios, o tratamento 977A apresentou elevada resistência. As variedades crioulas testadas apresentam potencial agronômico, culinário e adaptativo, além de apresentarem divergências genéticas para formação de híbridos, ou compostos, intervarietais. A avaliação do potencial das variedades crioulas deve ser ampliada, valorizando o conhecimento tradicional e desenvolvendo variedades melhoradas de forma participativa, a serviço do interesse do agricultor e da produção mais sustentável.<br> / Abstract : Popcorn is a special kind of maize (Zea mays var. everta), that has as its main attribute the capacity to expand under high temperatures. Consumed all over the world, in natura, it is considered to be a recreational type of food. Its productive chain in Brazil continues to rise, although with deficiency in terms of genetic material technology. In 2011, in the West of Santa Catarina State, a study was initiated by UFSC?s Agrobiodiversity Studies Group (NEABio) a study that aimed to identify the diversity of common maize, sweet corn and popcorn. This research project, named Mays Project, focused in three cities, Anchieta, Guaraciaba and Novo Horizonte. In 2013, seeds were collected from a representative sample according to location and type of seeds together with semi structured interviews concerning the farmer?s socio-economic conditions, varietal characteristics and plant and seed management. In total, 149 landrace popcorn varieties were collected, 56 being white, 49 yellow, 29 black, and 15 red. Aiming to characterize the landrace varieties collected for improvement and conservation, this study evaluated 14 landrace varieties in three different locations (Anchieta-ANC, Guaraciaba-GBA and Florianópolis-FLN), all with white pericarp or white mixed with yellow. The experiments we conducted in completely randomized blocks with three replicates. Evaluations were of agronomic attributes, both morphologic and concerning adaptability (resistance to leaf disease). Based on these evaluations, the research was divided into three chapters. The first chapter was dedicated to the study of correlation between traits related with grain yield and expansion capacity, and the agronomic and culinary potential, aiming commercial use or use in participative genetic improvement programs. In this chapter, a moderate degree of correlation between grain productivity (PRO) and prolificacy (PRL) (ears for plant) and number of grains for row (NGF)was observed, and a negative correlation with Cariopse Circularity Index (ICC). In general, expansion capacity without unpopped grains (CXP) showed highest correlations compared to total expansion capacity (CEX), with correlations of 0.070 for ICC and 0.702 for thickness/width relation (REL). Accession 574A stood out because of its high CEX mean (36.4 g.mL-1) between locations. PRO showed a mean of 2.07 t.ha-1 in FLN and 0.854 t.ha-1 in ANC, with the last experiment made without fertilization. The second chapter consists in the study of the genetic diversity of the same 14 accessions of landrace varieties evaluated in the first chapter, considering for analysis quantitative and qualitative descriptors, analyzed by means of two indexes (Euclidean distance and Jaccard?s similarity). Genetic divergence between varieties was observed in both analyses, and good crossing potential between landraces 574A and 880A and between 574A and 283A. The third chapter was composed of the evaluation of the varieties? adaptive potential concerning resistance to Exserohilum turcicum (pass.) K.J. Leonard & Suggs. Treatments were divided in short and long cycles. Amongst treatments that showed short cycle, RS 20 (commercial witness) presented the highest susceptibility to E. turcicum. Amongst late cycle ones, accession 977A showed high resistance. The tested landrace popcorn varieties showed agronomic, culinary and adaptive potential, besides presenting genetic divergences to the formation of intervarietal hybrids or compounds. The evaluation of the potential of landrace varieties must be extended, valuing traditional knowledge and developing improved varieties in a participative way, aiming the farmers? interests and a more sustainable production.