Pectobactérias (Pectobacterium spp. e Dickeya spp.) são os agentes causais da canela-preta e podridão-mole, e Ralstonia solanacearum da murcha bacteriana. A principal fonte de inóculo dessas doenças é o tubérculo-semente assintomático. As importações brasileiras de tubérculo-semente podem representar um risco à cultura. Tubérculos-semente livres de patógenos é considerada a melhor estratégia para manejar essas doenças. Entrentanto, métodos sensíveis para detecção desses patógenos são necessários. Sendo assim, o principal objetivo dessa pesquisa foi desenvolver e validar um método para detecção de pectobactérias e R. solanacearum presentes em baixa densidade populacional em tubérculos de batata, através de qPCR. A qPCR foi realizada com sondas de hidrólise (sondas TaqMan® MGB) e fluoróforo intercalante de DNA fita-dupla (SYBR Green I). Esse método poderá ser utilizado como uma ferramenta em estudos epidemiológicos, programas de certificação e inspeção quarentenária. O uso de cartões FTA para a coleta e extração do DNA dos tubérculos foi testado, utilizando três métodos de transferência de amostras: pressão direta; cone triturado em PBS; e fragmentos retirados com seringa e triturados em PBS. O primeiro método foi o mais sensível, proporcionando um limite de detecção por PCR de 1x102 UFC.mL-1. Oligonucleotídeos iniciadores foram desenhados para as bactérias-alvo, exceto para R. solanacearum, na qual se usou os oligonucleotídeos iniciadores OLI1/Y2 em PCR e qPCR. Dickeya spp. (54,9%) e R. solanacearum (52,9%) apresentaram a maior incidência nas 206 amostras analisadas por qPCR, seguidas por P. brasiliensis (16,5%), P. atrosepticum (9,2%), P. carotovorum (6,3%) e P. betavasculorum (1,9%). Esta última trata-se do primeiro registro em batata no Brasil. Associações entre as espécies bacterianas nos tubérculos também foram verificadas, onde Dickeya spp. e R. solanacearum foram encontradas em associação (24,8%) nos tubérculos, mas estavam presentes isoladamente em 20,8 e 13,4%, respectivamente. Dentro desse contexto, a presença de uma população bacteriana heterogênea nos tecidos vasculares dos tubérculos foi demonstrada. / Pectobacteria (Pectobacterium spp. and Dickeya spp.) are the causal agent of blackleg and soft rot, and R. solanacearum of bacterial wilt, in potato crop. The main source of inocula is symptomless seed potato tuber. The Brazilian imports of seed potato may pose a risk to the crop. Pathogen-free seed is the best strategy to manage these diseases. Therefore high-sensitive methods for detection of these bacteria are mandatory. Thus, the main objective of this study was to develop and validate a method for detection of pectobacteria and R. solanacearum present in low population density in potato tubers, by qPCR (absolute quantification) in assay with hydrolysis probes (TaqMan® MGB probes) and double-stranded DNA binding dye (SYBR Green I). This method can be used as a tool in epidemiological studies, certification programs, and quarantine inspection. The use of FTA cards to collection, and DNA extraction was tested using three methods: direct pressure, cone crushed in PBS, and small pieces removed with syringe and crushed in PBS. The first method was the most sensitive, providing a limit of detection by PCR of 1x102 CFU.mL-1. Primers were designed for target bacterial species, except for R. solanacearum, in which was used OLI1/Y2 primers for PCR and qPCR. Dickeya spp. (54.9%) and R. solanacearum (52.9%) had the highest incidence in the 206 samples analyzed by qPCR, followed by P. brasiliensis (16.5%), P. atrosepticum (9.2%), P. carotovorum (6.3%) and P. betavasculorum (1.9%). The occurrence of P. betavasculorum in potato is the first record of potato in Brazil. Associations between bacterial species in the tubers were also found, where Dickeya spp. and R. solanacearum were found in association (24.8%) in the tubers, but were present alone in 20.8 and 13.4%, respectively. Within this context, the presence of a heterogeneous bacterial population in the vascular tissues of the tubers was demonstrated.

Plantas de batata (Solanum tuberosum L.) com sintomas de murcha bacteriana (MB) foram coletadas em 25 lavouras de 10 municípios de quatro regiões produtoras do Rio Grande do Sul (RS), de setembro a dezembro de 1999. Quatrocentos e noventa isolados de Ralstonia solanacearum foram obtidos e 96 e 4% identificados como biovares 1 e 2, respectivamente. A análise dos resultados da PCR-ERIC e BOX de 13 estirpes da biovar 1 e 72 da biovar 2 demonstrou baixa variabilidade genética. Através de RAPD foi possível associar local de origem do isolado com perfil eletroforético. Em outro experimento avaliou-se o comportamento de 14 cultivares e clones de batata cultivados nos períodos das safras de primavera de 1999 e 2000, em uma área naturalmente infestada com a biovar 2, em Caxias do Sul, RS. O número de plantas com sintomas foi registrado semanalmente. Os tubérculos produzidos por plantas assintomáticas foram coletados e submetidos a testes para detectar a presença de R. solanacearum. A área sob a curva de progresso da doença foi utilizada para comparar a resistência dos genótipos de batata à MB e o modelo logístico foi o que melhor se ajustou. A cultivar cruza 148 e o clone MB 03 mostraram-se como os mais resistentes, apresentando, no entanto, tubérculos com infecções latentes. As implicações da incidência de R. solanacearum em lavouras de batata e de sua variabilidade genética, assim como da resistência dos genótipos acompanhada de infecções latentes, no manejo integrado da MB no RS foram discutidas.

Pectobactérias (Pectobacterium spp. e Dickeya spp.) são os agentes causais da canela-preta e podridão-mole, e Ralstonia solanacearum da murcha bacteriana. A principal fonte de inóculo dessas doenças é o tubérculo-semente assintomático. As importações brasileiras de tubérculo-semente podem representar um risco à cultura. Tubérculos-semente livres de patógenos é considerada a melhor estratégia para manejar essas doenças. Entrentanto, métodos sensíveis para detecção desses patógenos são necessários. Sendo assim, o principal objetivo dessa pesquisa foi desenvolver e validar um método para detecção de pectobactérias e R. solanacearum presentes em baixa densidade populacional em tubérculos de batata, através de qPCR. A qPCR foi realizada com sondas de hidrólise (sondas TaqMan® MGB) e fluoróforo intercalante de DNA fita-dupla (SYBR Green I). Esse método poderá ser utilizado como uma ferramenta em estudos epidemiológicos, programas de certificação e inspeção quarentenária. O uso de cartões FTA para a coleta e extração do DNA dos tubérculos foi testado, utilizando três métodos de transferência de amostras: pressão direta; cone triturado em PBS; e fragmentos retirados com seringa e triturados em PBS. O primeiro método foi o mais sensível, proporcionando um limite de detecção por PCR de 1x102 UFC.mL-1. Oligonucleotídeos iniciadores foram desenhados para as bactérias-alvo, exceto para R. solanacearum, na qual se usou os oligonucleotídeos iniciadores OLI1/Y2 em PCR e qPCR. Dickeya spp. (54,9%) e R. solanacearum (52,9%) apresentaram a maior incidência nas 206 amostras analisadas por qPCR, seguidas por P. brasiliensis (16,5%), P. atrosepticum (9,2%), P. carotovorum (6,3%) e P. betavasculorum (1,9%). Esta última trata-se do primeiro registro em batata no Brasil. Associações entre as espécies bacterianas nos tubérculos também foram verificadas, onde Dickeya spp. e R. solanacearum foram encontradas em associação (24,8%) nos tubérculos, mas estavam presentes isoladamente em 20,8 e 13,4%, respectivamente. Dentro desse contexto, a presença de uma população bacteriana heterogênea nos tecidos vasculares dos tubérculos foi demonstrada. / Pectobacteria (Pectobacterium spp. and Dickeya spp.) are the causal agent of blackleg and soft rot, and R. solanacearum of bacterial wilt, in potato crop. The main source of inocula is symptomless seed potato tuber. The Brazilian imports of seed potato may pose a risk to the crop. Pathogen-free seed is the best strategy to manage these diseases. Therefore high-sensitive methods for detection of these bacteria are mandatory. Thus, the main objective of this study was to develop and validate a method for detection of pectobacteria and R. solanacearum present in low population density in potato tubers, by qPCR (absolute quantification) in assay with hydrolysis probes (TaqMan® MGB probes) and double-stranded DNA binding dye (SYBR Green I). This method can be used as a tool in epidemiological studies, certification programs, and quarantine inspection. The use of FTA cards to collection, and DNA extraction was tested using three methods: direct pressure, cone crushed in PBS, and small pieces removed with syringe and crushed in PBS. The first method was the most sensitive, providing a limit of detection by PCR of 1x102 CFU.mL-1. Primers were designed for target bacterial species, except for R. solanacearum, in which was used OLI1/Y2 primers for PCR and qPCR. Dickeya spp. (54.9%) and R. solanacearum (52.9%) had the highest incidence in the 206 samples analyzed by qPCR, followed by P. brasiliensis (16.5%), P. atrosepticum (9.2%), P. carotovorum (6.3%) and P. betavasculorum (1.9%). The occurrence of P. betavasculorum in potato is the first record of potato in Brazil. Associations between bacterial species in the tubers were also found, where Dickeya spp. and R. solanacearum were found in association (24.8%) in the tubers, but were present alone in 20.8 and 13.4%, respectively. Within this context, the presence of a heterogeneous bacterial population in the vascular tissues of the tubers was demonstrated.

O desenvolvimento de materiais tipo Burley resistente a Murcha Bacteriana é de suma importância para a fumicultura brasileira. Em fumo tipo Burley não existem variedades comerciais com boa adaptação resistentes à R. solanacearum. O objetivo desse trabalho foi determinar o efeito da seleção artificial para resistência à murcha bacteriana na população Burley x Virgínia em diferentes gerações segregantes. Este estudo foi realizado em um infectário de R. solanacearum, localizado em Santa Cruz do Sul, RS. Foi realizado cruzamento entre um cultivar tipo Burley moderadamente resistente (BY 26) e um material tipo Virgínia resistente à murcha (Oxford 207). Foram comparados quatro gerações F1, F3, F5, F7, pai moderadamente resistente (BY 26), pai resistente (OX 207) e uma testemunha suscetível (01528). O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com quatro repetições e 10 plantas em cada parcela, para uniformizar e aumentar o nível de severidade da moléstia, as plantas foram inoculadas através da deposição de 20 mL de uma suspensão (108 UFC/mL) de R. solanacearum. Para a murcha bacteriana não houve diferença significativa entre as médias das quatro gerações e nem destas com o genitor resistente, já que provavelmente a seleção efetuada em todas as gerações foi suficiente para manter os níveis de resistência observados na geração F1. Observou-se em F7 que várias linhas já estavam fixas com níveis de resistência à murcha semelhante ao genitor resistente. Portanto, os resultados finais mostraram que a seleção artificial foi eficiente para selecionar a resistência à murcha bacteriana, e que é possível transferir resistência a R. solanacearum de fumo Virgínia para fumo tipo Burley – mantendo as características desejadas de cor e tipo do fumo Burley com a resistência similar a do pai resistente.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-01-05T14:35:38Z No. of bitstreams: 1 2016_MaurícioRossato.pdf: 3410176 bytes, checksum: deb7c72c5b63bb15ba465dfeee816c69 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-08T21:24:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MaurícioRossato.pdf: 3410176 bytes, checksum: deb7c72c5b63bb15ba465dfeee816c69 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T21:24:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MaurícioRossato.pdf: 3410176 bytes, checksum: deb7c72c5b63bb15ba465dfeee816c69 (MD5) / A murcha bacteriana, atualmente reconhecida como sendo causada por um complexo de espécies do gênero Ralstonia (Ralstonia solanacearum, R. pseudosolanacearum e R. syzygii) apresenta uma ampla diversidade, podendo ser dividida em raças, biovares, filotipos e sequevares. O objetivo deste trabalho foi: (i) ampliar os conhecimentos sobre o importante complexo de espécies de Ralstonia por meio da caracterização biológica, bioquímica e molecular do isolado CNPH-RS 488, que se mostrou capaz de suplantar a resistência da linhagem ‘Hawaii 7996’; (ii) gerar um novo protocolo de identificação de biovares por meio de técnicas moleculares, visando aumentar a eficiência do processo e reduzir os custos associados com o teste de biovar; (iii) identificar novas fontes de resistência em tomateiro à murcha bacteriana em germoplasma selvagem de Solanum, considerando o melhoramento antecipatório contra possíveis novos variantes do patógeno, como o isolado CNPH-RS 488; (iv) gerar informações sobre o patossistema Coffea – Ralstonia. No presente estudo, o isolado CNPH-RS 488 foi classificado quanto ao biovar e filotipo, e foram caracterizados o seu perfil de virulência, a capacidade de suplantar de resistência da linhagem ‘Hawaii 7996’, a produção de EPS e de biofilme, bem como a sensibilidade a antibióticos e sua gama de hospedeiras. Os sistemas de marcadores RAPD/SCAR em associação com a estratégia de bulk segregant analysis foram inicialmente empregados visando o desenvolvimento de primers específicos para identificação de biovares. Para a busca por novas fontes de resistência avaliou-se uma coleção de 75 genótipos de Solanum peruvianum em comparação com as linhagens controle ‘Hawaii 7996’ (resistente) e ‘L390’ (suscetível). Os genótipos foram inoculados com os isolados CNPH-RS 488 (biovar 2A) e CNPH-RS 489 (biovar 1). O status do cafeeiro como hospedeira do complexo de espécies de Ralstonia foi demonstrado em bioensaios com nove isolados em três cultivares de Coffea arabica, comparando com a resposta do tomateiro suscetível ‘San Vito’. A confirmação da capacidade de suplantação da resistência do ‘Hawaii 7996’ pelo CNPH-RS 488 não pôde ser explicada pelos testes de produção de exopolissacarídeo e biofilme. Foi também constatado que o isolado apresenta uma maior virulência sobre espécies mais resistentes como jiló e berinjela. Onze primers RAPD foram selecionados com potencial valor diagnóstico para identificação de biovares. Amplicons obtidos com quatro primers que geraram marcadores estáveis foram clonados e a informação de sequência foi utilizada para o desenho dos primers do tipo SCAR. Os primers J1-B1-B e SCAR-i18-B2A apresentaram especificidade parcial para isolados de biovar 1 e 2A, respectivamente. Para a biovar 3, foi empregada uma estratégia de subtração in silico que permitiu o desenho de um par de primers específico para a região do gene polS (codificador da enzima sorbitol desidrogenase). Sete genótipos dos 75 de S. peruvianum foram considerados como promissoras fontes para o melhoramento do tomateiro visando à resistência à murcha bacteriana. O cafeeiro se mostrou suscetível exclusivamente a isolados de R. pseudosolanacearum, indicando os potenciais riscos que a murcha bacteriana pode apresentar para a cafeicultura brasileira. O presente trabalho destaca que a existência de isolados capazes de suplantar a resistência do tomateiro, como o CNPH-RS 488, e isso implica em potenciais riscos da disseminação dos mesmos pelo país, podendo inviabilizar as cultivares de tomateiro atualmente disponíveis no mercado e que usam a linhagem ‘Hawaii 7996’ como parental. Estudos adicionais sobre esse variante do patógeno serão necessários bem como o desenvolvimento de programas de melhoramento com novas fontes de resistência efetivas contra isolados com um perfil de virulência similar ao apresentado pelo CNPH-RS 488. / The bacterial wilt is currently recognized as being caused by a complex of three species: Ralstonia solanacearum, R. pseudosolanacearum, and R. syzygii. The causal agents of the bacterial wilt display a wide diversity, being classified in races, biovars, phylotypes, and sequevars. The objective of the present thesis was: (i) add new information about this important bacterial complex via biological, biochemical and molecular characterization of the isolate R. solanacearum CNPH-RS 488, which was found to be able to break down the resistance of the tomato (Solanum lycopersicum) inbred line ‘Hawaii 7996’; (ii) develop a new protocol for molecular characterization of biovars, focusing on making a faster and cheaper biovar identification test; (iii) search for new sources of resistance to bacterial wilt disease within a germplasm collection of wild Solanum (section Lycopersicon) species, using the preemptive breeding and developing new resistant cultivar to new and atypical strains like the CNPH-RS 488; (iv) study and characterize a new pathosystem: Coffea – Ralstonia. Studies with the isolate R. solanacearum CNPH-RS 488 involved different approaches: (1) determination of its biovar and phylotype; (2) determination of its virulence profile, including the capability of breaking down the resistance of ‘Hawaii 7996’; (3) production of exopolysaccharides (EPS) and biofilm; (4) antibiotic sensitivity, and (5) host range. The RAPD/SCAR marker systems in association with bulk segregant analysis was the strategy initially employed aiming to develop biovar-specific PCR-based markers. The search for new sources of resistance to bacterial wilt was carried using 75 Solanum peruvianum accessions and two standard lines ‘Hawaii 7996’ (resistant) and ‘L390’ (susceptible). Bioassays were carried out with two isolates, CNPH-RS 488 (biovar 2A) and CNPH-RS 489 (biovar 1). For the study of coffee as a host of the Ralstonia species complex, plants of three C. arabica cultivars were inoculated with a collection of nine isolates and their reactions were compared with that of the susceptible standard (tomato ‘San Vito’). The ‘Hawaii 7996’-resistant breaking ability of the isolate CNPH-RS 488 could not be explained by EPS and biofilm production. In addition, it was found that this isolate displayed a wider virulence profile being also able to infect accessions of scarlet eggplant and eggplant (which are naturally more tolerant to bacterial wilt). Eleven RAPD primers with potential diagnostic value for biovar were selected. Four stable amplicons (generated by four RAPD primers) were gel-purified and cloned. The sequence information was used for the design of SCAR-like primers. The primers J1-B1-B and SCAR-i18-B2A displayed partial specificity to isolates biovar 1 and 2A, respectively. For the biovar 3, it was employed the in silico subtraction technique, which allowed the design of a polS (sorbitol dehydrogenase) gene-specific primer. Seven out of the 75 S. peruvianum accessions were considered as promising sources for future use in tomato breeding programs to bacterial wilt resistance. Coffee accessions were susceptible exclusively to R. pseudosolanacearum isolates, indicating the potential risk of the bacterial wilt for the Brazilian coffee production. The present work emphasizes the existence of isolates (such as the CNPH-RS 488), which are able to break down the major sources of resistance available in tomato breeding programs. The present work also points out the potential risks of the spread of isolates with similar virulence profile across the country, which may preclude the employment of ‘Hawaii 7996’ as parental material. More studies on these variants will be necessary aiming to help the tomato breeding programs in the search for new sources of resistance to isolates with virulence profiles similar to CNPH-RS 488.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-10-19T13:25:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1740275 bytes, checksum: dbf657dfff35fdf68a02c45937d7f4ba (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-19T13:25:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1740275 bytes, checksum: dbf657dfff35fdf68a02c45937d7f4ba (MD5) Previous issue date: 2014-08-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A murcha bacteriana, causada por Ralstonia solanacearum, causa perdas diretas e indiretas na produção de várias culturas. Apesar de o uso de variedades resistentes ser a melhor opção para o manejo da doença, nãoraro encontram-se relatos de suplantação da resistência. O primeiro relato de murcha bacteriana no Brasil é antigo, porém pouco se conhece sobre os biovares, filotipos, sequevares e variabilidade genética do patógeno. Por essa razão realizou-se o presente estudo. Isolados brasileiros de R.solanacearum foram caracterizados como biovar 1, 2 e 3, filotipo II, que está disperso por todo o país e filotipo I, que encontra-se predominantemente na região Norte. Sete sequevares foram identificados: 1, 4, 18, 27, 28, 41 e 50. Além disso, nós classificamos quatro novos sequevares no filotipo IIB como sequevar 53, 54, 55 e 56. Inicialmente, utilizou-se rep-PCR para estimar a variabilidade. Obtiveram- se 282 haplótipos. Uma possível explicação para o alto número de haplótipos é a ocorrência de recombinação. Isolados das regiões Sul, Sudeste e Central formam um grande grupo genético, enquanto aqueles das regiões Norte e Nordeste formam outro grupo. Tal fato evidencia fluxo gênico entre essas regiões, provavelmente mediado pelo transporte de tubérculos e mudas contaminadas. Detectou-se diferenciação genética entre isolados de tomate e batata coletados na região Sul-Sudeste-Central. Os mecanismos evolutivos foram parametrizados a partir de análises de genealogia de genes por processo coalescente utilizando sequências parciais de sete genes. Detectou- se evidência de subdivisão dos filotipos I, IIA e IIB, mas não subdivisão por hospedeiro. O fluxo gênico é mais intenso da região Sul para a região Norte. O filotipo II é uma linhagem ancestral que teve origem no Brasil e o filotipo I foi recentemente introduzido, possivelmente por ação antropogênica. O filotipo IIA deu origem ao filotipo IIB e essa diferenciação ocorreu possivelmente devido a fatores ecológicos que precisam ser eBacterial wilt, caused by the Ralstonia solanacearum, cause direct and indirect losses in several crops. Planting of resistant varieties is the best option for disease management, but reports of resistance breakdown are commonly found in the literature. Although many years have passed after the first report of this pathogen in Brazil, information on biovars, phylotypes, sequevars and genetic variability of the pathogen is scarce. In the present study isolates were characterized as biovar 1, 2 and 3. Phylotype II is spread throughout Brazil and phylotype I is predominantly found in the North. Seven sequevars were identified: 1, 4, 18, 27, 28, 41 and 50. Moreover, we classified four new sequevars in the phylotype IIB as sequevar 53, 54, 55 and 56. Initially, we used rep-PCR to estimate the variability of the pathogen and 282 haplotypes were obtained. The high number of haplotypes could be due to the occurrence of recombination. Isolates of the South/Southeast/Central regions formed a genetically related cluster. Isolates from the North/Northeast regions formed another group. Gene flow occurs through the transportation of contaminated tubers and seedlings. Genetic differentiation was detected among isolates from tomato and potato collected in the South/Central/Southeast regions. In addition, gene genealogies based on the coalescent process were used to infer about evolutionary mechanisms. We detected evidence of subdivision of phylotypes I, IIA and IIB, but no subdivision by hosts. The gene flow is predominantly from the southern to the northern regions. We confirmed that phylotype II is an ancestral lineage that originated in Brazil and probably phylotype I was recently introduced by anthropogenic actions. Phylotype IIA originated phylotype IIB and this difference was probably due to ecological factors that need to be studied in more detail. Mutation, migration, recombination and selection occur in the population of R. solanacearum in Brazil, however mutation is more important than recombination. We conclude that the use of resistant varieties is a major challenge in all regions and hosts. studados com mais detalhes futuramente. Detectaram-se evidências de mutação, migração, recombinação e seleção na população de R.solanacearum no Brasil. Entretanto, mutação é mais importante que recombinação. Conclui-se que a utilização de variedades resistentes será uma grande desafio em todas regiões e hospedeiros. / Bacterial wilt, caused by the Ralstonia solanacearum, cause direct and indirect losses in several crops. Planting of resistant varieties is the best option for disease management, but reports of resistance breakdown are commonly found in the literature. Although many years have passed after the first report of this pathogen in Brazil, information on biovars, phylotypes, sequevars and genetic variability of the pathogen is scarce. In the present study isolates were characterized as biovar 1, 2 and 3. Phylotype II is spread throughout Brazil and phylotype I is predominantly found in the North. Seven sequevars were identified: 1, 4, 18, 27, 28, 41 and 50. Moreover, we classified four new sequevars in the phylotype IIB as sequevar 53, 54, 55 and 56. Initially, we used rep-PCR to estimate the variability of the pathogen and 282 haplotypes were obtained. The high number of haplotypes could be due to the occurrence of recombination. Isolates of the South/Southeast/Central regions formed a genetically related cluster. Isolates from the North/Northeast regions formed another group. Gene flow occurs through the transportation of contaminated tubers and seedlings. Genetic differentiation was detected among isolates from tomato and potato collected in the South/Central/Southeast regions. In addition, gene genealogies based on the coalescent process were used to infer about evolutionary mechanisms. We detected evidence of subdivision of phylotypes I, IIA and IIB, but no subdivision by hosts. The gene flow is predominantly from the southern to the northern regions. We confirmed that phylotype II is an ancestral lineage that originated in Brazil and probably phylotype I was recently introduced by anthropogenic actions. Phylotype IIA originated phylotype IIB and this difference was probably due to ecological factors that need to be studied in more detail. Mutation, migration, recombination and selection occur in the population of R. solanacearum in Brazil, however mutation is more important than recombination. We conclude that the use of resistant varieties is a major challenge in all regions and hosts.

O desenvolvimento de materiais tipo Burley resistente a Murcha Bacteriana é de suma importância para a fumicultura brasileira. Em fumo tipo Burley não existem variedades comerciais com boa adaptação resistentes à R. solanacearum. O objetivo desse trabalho foi determinar o efeito da seleção artificial para resistência à murcha bacteriana na população Burley x Virgínia em diferentes gerações segregantes. Este estudo foi realizado em um infectário de R. solanacearum, localizado em Santa Cruz do Sul, RS. Foi realizado cruzamento entre um cultivar tipo Burley moderadamente resistente (BY 26) e um material tipo Virgínia resistente à murcha (Oxford 207). Foram comparados quatro gerações F1, F3, F5, F7, pai moderadamente resistente (BY 26), pai resistente (OX 207) e uma testemunha suscetível (01528). O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com quatro repetições e 10 plantas em cada parcela, para uniformizar e aumentar o nível de severidade da moléstia, as plantas foram inoculadas através da deposição de 20 mL de uma suspensão (108 UFC/mL) de R. solanacearum. Para a murcha bacteriana não houve diferença significativa entre as médias das quatro gerações e nem destas com o genitor resistente, já que provavelmente a seleção efetuada em todas as gerações foi suficiente para manter os níveis de resistência observados na geração F1. Observou-se em F7 que várias linhas já estavam fixas com níveis de resistência à murcha semelhante ao genitor resistente. Portanto, os resultados finais mostraram que a seleção artificial foi eficiente para selecionar a resistência à murcha bacteriana, e que é possível transferir resistência a R. solanacearum de fumo Virgínia para fumo tipo Burley – mantendo as características desejadas de cor e tipo do fumo Burley com a resistência similar a do pai resistente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work micrografting method was used to obtain resistents plants using the species Solanum palinacanthum Dun. Fot this were used two methods of micro-grafting, which were the conventional method of the inverted T and the method of the Bisel cut / Neste trabalho utilizamos o método da microenxertia para obtenção de plantas resistentes a doenças como a murcha bacteriana, tendo como cavalo a espécie Solanum palinacanthum Dun. Para tanto se utilizou de dois métodos de microenxertia: o método convencional do T-inverido e o método do corte em bisel

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-11-01T13:24:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1410315 bytes, checksum: 018838e11a8a7e3cca3d440cf4f025db (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-01T13:24:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1410315 bytes, checksum: 018838e11a8a7e3cca3d440cf4f025db (MD5) Previous issue date: 2018-09-27 / Ralstonia spp. são conhecidas por causar murcha bacteriana em várias plantas de interesse econômico. O patógeno possui alta variabilidade genética, ampla variedade de hospedeiros e pode sobreviver no solo mesmo na ausência de hospedeiros. A compreensão das potenciais fontes de inóculo, que contribuem para a variabilidade genética no centro de origem do patógeno é interessante para o manejo da doença. O papel dos rios, plantas daninhas e da população nativa de Ralstonia spp. em áreas de vegetação natural no desenvolvimento de epidemias de murcha bacteriana é pouco compreendido. A variabilidade genética entre cepas de Ralstonia spp. em uma região onde a doença é endêmica pode elucidar a contribuição dos meios de dispersão e fatores associados à sobrevivência. No presente estudo, a detecção de Ralstonia spp. em rios de diferentes biomas do Brasil revelou o potencial destes recursos naturais para dispersar o patógeno. As plantas invasoras mostraram ser importantes reservatórios de ambas as espécies de Ralstonia que ocorrem no Brasil e colaboram para sua sobrevivência. Métodos de detecção não foram sensíveis para confirmar a presença de Ralstonia spp. em amostras de solo de áreas sem ocorrência de murcha bacteriana. Quando se analisaram 204 isolados de R. solanacearum e 60 isolados de R. pseudosolanacearum obtidos do município de Coimbra, Minas Gerais, constatou-se haver baixa variabilidade genotípica e clonalidade. Nenhuma estruturação foi observada para as regiões do município, mas a composição genotípica variou entre os anos amostrados. Para o controle alternativo da murcha bacteriana, cinco fagos pertencentes à família Siphoviridae, ordem Caudovirales, foram isolados em amostras de solo. A análise molecular e a gama de hospedeiros com diferentes isolados de Ralstonia spp., representando o Brasil, revelaram diferenças entre os vírus. Adicionalmente, houve diferenças quanto à gama de hospedeiros quando os cinco fagos foram expostos a 24 isolados de Ralstonia spp. Os fagos não foram capazes de prevenir a infecção e controlar o número de células de Ralstonia spp. no solo. Outros métodos de aplicação são necessários para avaliar a eficiência dos fagos no controle da murcha bacteriana. / Ralstonia spp. are known to cause bacterial wilt in several plants of economic interest. The pathogen has high genetic variability, wide host range and can survive in the soil even in the absence of hosts. Understanding potential inoculum sources that contribute to genetic variability in the center of origin is interesting to the management of the disease. The importance of rivers, weeds and native population of Ralstonia spp. in areas of natural vegetation in the development of epidemics of bacterial wilt is poorly understood. Genetic variability among strains of Ralstonia spp. in a local region where the disease is endemic can elucidate the contribution of the means of dispersal and factors of survival. In the present study, the detection of Ralstonia spp. was attempted in water of rivers of different biomes of Brazil and revealed the potential of these natural resources to disperse the pathogen. Weeds were important reservoirs of both species of Ralstonia that occur in Brazil, and collaborate to their survival. Methods of detection were not sensitive to confirm the presence of Ralstonia spp. in soil samples from areas without the occurrence of bacterial wilt. The genetic variability of 204 strains of R. solanacearum and 60 strains of R. pseudosolanacearum from the municipality of Coimbra, Minas Gerais, was low and there was evidence of clonality in the population. The population was not genetically structured according to the geographic region in the municipality, however the genotypic composition varied in time. To assess an alternative measure to control bacterial wilt, five phages were isolated. All phages belong to the Siphoviridae family, Caudovirales order. Molecular analysis and host range with different R. solanacearum strains revealed differences among the viruses. There were differences in the host range when the five phages were exposed to 24 Ralstonia spp. strains. The phages were not able to prevent tomato infection and control the number of cells of Ralstonia spp. in the soil. Other methods of application are necessary to evaluate the efficiency of the phages to control of bacterial wilt.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-21T13:35:42Z No. of bitstreams: 1 Christtianno de Lima Rollemberg.pdf: 2445206 bytes, checksum: 4da0aaed00880d13a23b17cdb6cae239 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T13:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Christtianno de Lima Rollemberg.pdf: 2445206 bytes, checksum: 4da0aaed00880d13a23b17cdb6cae239 (MD5) Previous issue date: 2013-04-30 / This study evaluated the use of silicon (Si) in micropropagation of banana 'Silk' and 'Pacovan Ken' aiming to reduce the severity of fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. cubense and moko disease caused by Ralstonia solanacearum race 2. The banana plantlets were produced in vitro by adding calcium silicate and potassium silicate (0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1 g L-1) to MS medium in the phases of multiplication and rooting. After in vitro culture, the plants were transferred to plastic tubes containing substrate plus the same sources of Si, and maintained in a greenhouse for 45 days, when they were inoculated with the pathogens. With respect to fusarium wilt in cultivars Silk and Pacovan Ken, the elevation of Si increased the incubation period (IP) and reduced the disease index (DI) and area under the disease progress curve (AUDPC). In cultivar Silk but not in Pacovan Ken calcium silicate was significantly more effective than potassium silicate. In shoots and roots of both cultivars in both sources, before and after acclimatization Si concentration was greater at a dose of 1.0 g L-1 compared to the control without Si. Before acclimatization, calcium silicate provided higher Si concentration in the shoots than potassium silicate. The opposite happened with the Si concentration in the roots. After acclimatization, there was no difference between the calcium silicate and potassium silicate, for both cultivars. In general, for both cultivars and sources of Si there were positive correlations with the concentration of Si and IP, and negative correlations with DI and AUDPC. Before and after acclimatization, the anatomical variable of roots: thickness of the root epidermis, cortex, endodermis and central cylinder of banana 'Silk' and 'Ken Pacovan' were influenced by Si sources. Calcium silicate was more efficient in increasing the thickness of the root epidermis, cortex and central cylinder, while potassium silicate was more efficient in thickening of the endodermis. In general, there were positive correlations among anatomical variable of roots with PI and negative correlations with DI and AUDPC, except for potassium silicate in cultivar Silk. The research conducted with moko disease showed that increase of Si in Silk and Pacovan Ken cultivars caused increase in IP and decreases the DI and AUDPC. At the dosage of 1.0 g L-1 AUCPD was reduced by 27.3%. In cultivar Silk, calcium silicate was more effective than potassium silicate (P≤0.05), while in „Pacovan Ken‟ there was no difference. In both cultivars, plants treated with Si showed, in general, concentrations of chlorophylls a, b and total higher than plants Si- up to six days after inoculation, which may have influenced the disease IP. In general, both the enzymes related to oxidative stress (CAT, SOD and APX), as the plant defense (POX, PPO, CHI and GLU), had increased its activities in plants treated with Si, especially those with calcium silicate, indicating a possible role in reducing the severity of the disease. The supply of Si in micropropagation of banana 'Silk' and 'Pacovan Ken' promoted reduction of Fusarium wilt and moko disease, and therefore can be used as a new technology in the management of these diseases. / Este estudo avaliou o uso do silício (Si) na micropropagação de bananeira „Maçã‟ e „Pacovan Ken‟ visando a redução da severidade da murcha-de-fusário, causada pelo Fusarium oxysporum f. sp. cubense e do moko da bananeira causado por Ralstonia solanacearum raça 2. As mudas de bananeira foram produzidas in vitro com adição de silicato de cálcio e silicato de potássio (0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1 g L-1) ao meio de cultivo MS nas fases de multiplicação e enraizamento. Após o cultivo in vitro, as plantas foram transferidas para tubetes contendo substrato acrescido das mesmas fontes de Si, e mantidas em casa de vegetação por 45 dias, quando foram inoculadas com os patógenos. Com relação à murcha-de-fusário, nas cultivares Maçã e Pacovan Ken, a elevação das doses de Si aumentou o período de incubação (PI) e reduziu o índice de doença (IDO) e a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Em „Maçã‟ o silicato de cálcio foi significativamente mais eficiente que o silicato de potássio, o que não ocorreu na „Pacovan Ken‟. A concentração de Si na parte aérea e raízes das cultivares, em ambas as fontes, antes e após a aclimatização foi maior na dose de 1,0 g L-1 em relação à testemunha sem Si. Antes da aclimatização, o silicato de cálcio proporcionou maior concentração de Si na parte aérea que o silicato de potássio. O contrário aconteceu com a concentração de Si nas raízes. Após aclimatização, não houve diferença entre o silicato de cálcio e o silicato de potássio, para as duas cultivares. Em geral, para ambas as cultivares e fontes de Si foram observadas correlações positivas da concentração de Si com PI e correlações negativas com IDO e AACPD. Antes e após a aclimatização das plantas, as espessuras da epiderme radicular, córtex, endoderme e cilindro central das bananeiras „Maçã‟ e „Pacovan Ken‟ foram influenciadas pelas fontes de Si. O silicato de cálcio foi mais eficiente no aumento da espessura da epiderme radicular, córtex e cilindro central, enquanto o silicato de potássio foi mais eficiente no aumento da espessura da endoderme. Em geral, foram observadas correlações positivas das variáveis anatômicas das raízes com PI e correlações negativas com IDO e AACPD, exceto para silicato de potássio em bananeira „Maçã‟. Na pesquisa desenvolvida com o moko da bananeira, a elevação das doses de Si nas cultivares Maçã e Pacovan Ken causou aumento no PI e reduções do IDO e AACPD. Na dosagem de 1,0 g L-1, a AACPD foi reduzida em até 27,3%. Em bananeira „Maçã‟ o silicato de cálcio foi mais eficiente que o silicato de potássio (P≤0,05), enquanto na „Pacovan Ken‟ não houve diferença. Nas duas cultivares, plantas tratadas com Si apresentaram, de maneira geral, concentrações de clorofilas a, b e total maiores que as plantas Si- até os seis dias após inoculação, o que pode ter influenciado o PI da doença. Em geral, tanto as enzimas relacionadas ao estresse oxidativo (CAT, SOD e APX), quanto as de defesa da planta (POX, PFO, GLU e QUI), tiveram suas atividades aumentadas nos tratamentos com silício, especialmente naqueles com silicato de cálcio, indicando uma possível participação na redução da severidade da doença. O fornecimento de Si na micropropagação de bananeiras „Maçã‟ e „Pacovan Ken‟ promoveu redução da murcha-de-fusário e moko da bananeira, podendo ser utilizado como uma nova tecnologia no manejo dessas doenças.