Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-04-03T13:06:23Z No. of bitstreams: 1 2012_ThassyaMenezesGuimaraes.pdf: 1338802 bytes, checksum: 247b1b23ce05f0682464fdb01a0b9448 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-04-17T14:08:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_ThassyaMenezesGuimaraes.pdf: 1338802 bytes, checksum: 247b1b23ce05f0682464fdb01a0b9448 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-17T14:08:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_ThassyaMenezesGuimaraes.pdf: 1338802 bytes, checksum: 247b1b23ce05f0682464fdb01a0b9448 (MD5) / Foram realizados dois ensaios para estudar a multiplicação do nematoide Meloidogyne javanica em plantas invasoras e seu efeito sobre o desenvolvimento do manjericão (Ocimum basilicum L.). O primeiro ensaio objetivou acessar o efeito da multiplicação do nematoide sobre o manjericão mediante inoculação controlada das ervas em pré-cultivo. Os tratamentos com cinco repetições constaram de sete espécies de plantas invasoras postas a crescer por sessenta dias em vasos de 2,5 L contendo mistura de latossolo vermelho de cerrado mais areia, vermiculita e composto orgânico mais a formulação 4-14-8, na dose de 100g para 40 L da mistura. A testemunha foi o pousio. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado. Todos os vasos com solo previamente esterilizado foram inoculados com 10.000 ovos de uma população de M. javanica encontrada no cerrado de Brasília. As espécies invasoras foram: Hyptis pectinata, Cyperus rotundus, Paspalum notatum, Talinum triangulare, Hydrocotile umbellata, Sphagneticola trilobata (L.) Pruski e Artemisia verlotorum. Após 60 dias de cultivo as ervas tiveram a parte aérea cortada e no vaso, sobre seu resto cultural foi plantado o manjericão (O. basilicum cv Folha Miúda) comumente encontrado no comércio de Brasília. Decorridos mais sessenta dias o manjericão foi desenvasado e seu sistema radicular observado para atribuição do índice de galhas (IG) pela escala de Taylor & Sasser (1978). Os resultados mostraram que o manjericão cultivado nos restos culturais de H. pectinata, T. triangulare e C. rotundus apresentou altos índices de galhas, variando de 4,2 a 5,0 (índice mais alto da escala), enquanto que sobre P. notatum, H. umbellata, S. trilobata, A. verlotorum, e a testemunha (pousio), a ausência de galhas foi notável, não passando a média dos IGs de 1,2. O objetivo do segundo ensaio foi estudar a multiplicação de uma população de M. javanica descrito acima em dez espécies de plantas invasoras. Em ensaio de vasos em casa de vegetação do tipo glasshouse, dez espécies de plantas invasoras foram inoculadas com 4.000 ovos de M. javanica e deixadas a crescer por 60 dias, quando então foram extraídos e contados os ovos do sistema radicular para se determinar o FR. Os resultados obtidos mostram que o uso do FR para revelar a capacidade de dez espécies invasoras em multiplicar a população de M. javanica, definiu como hospedeiras A. verlotorum, H. pectinata e T. paniculatum. T. paniculatum foi a espécie que melhor multiplicou o nematoide. As espécies S. trilobata, B. pilosus, H. bonariensis, P. notatum, C. rotundus A. conyzoides e T. triangulare não se revelaram boas hospedeiras. _____________________________________________________________________________________________________________________________ ABSTRAC / Two experiments were carried out to study the reproduction of Meloidogyne javanica in selected weed species and its effect on growth of brasil Ocimum basilicum L. The first experiment aimed to access the effect of M. javanica reproduction on weeds prior to cultivation of basil. The treatments consisted of seven weed species grown in pots of 2.5 L filled with sterilized mixture of savannah red latosol, sandy plus vermiculite, plus organic compound and the formulation 4-14-8, at a dose of 100 g to 40 L of the mixture, plus the nematodes. Soil without weeds and nematodes served as a control. The experiment was carried out under greenhouse conditions in a completely randomized design with five replicates. The pots were inoculated with a suspension of 10,000 eggs of M. javanica (a pure culture originally found in the cerrado near Brasília-Brazil). Sixty days pots inoculation, weeds aerial parts (leaves and stems) were removed and basil seedlings (cv Folhas Miúda) were transplanted in the pots. Two months later, the reproduction of M. javanica on basil plants was evaluated using the gall index (GI). Our results showed tht basil grown in pots previously cultivated with Hyptis pectinata, Talinum tiangulare and Cyperus rotundus had high GI, ranging from 4.2 to 5.0 (highest index), while Paspalum notatum, Hydrocotile umbellate, Sphagneticola trilobata, Artemisia verlotorum and the control had overall a low GI of less than 1.2. The goal of the second experiment was to study the reproduction of M .javanica (population described above) in tem species of weeds. Weeds grown under glasshouse as described above were inoculated with a suspension of 4.000 eggs/plant of M. javanica. Two months later, the reproduction factor (FR = final population/initial population) was determined. Our results showed that the weeds species A. verlotorum, T. oaniculatum and H. pectinata were good hosts for M. javanica. Besides, T. paniculatum was the species that best multiplied the nematode (FR˃28). The weed species S. trilobata, B. pilosa, H. bonariensis, P. notatum, C. rotundus, A. conyzoides and T. triangulare were not good host for M. javanica

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2013. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2013-08-20T15:21:18Z No. of bitstreams: 1 2013_VanessaSilvaMattos_Parcial.pdf: 1084596 bytes, checksum: 280cf0f4a212b1b281420bd334f20eae (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-08-27T13:11:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_VanessaSilvaMattos_Parcial.pdf: 1084596 bytes, checksum: 280cf0f4a212b1b281420bd334f20eae (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-27T13:11:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_VanessaSilvaMattos_Parcial.pdf: 1084596 bytes, checksum: 280cf0f4a212b1b281420bd334f20eae (MD5) / A conversão para a agricultura intensiva, a fim de atender à crescente demanda por soja, cana-de-açúcar e criação de gado, está ocorrendo rapidamente sobre as vastas áreas dos 1,8milhões de km² do cerrado brasileiro, uma região que é naturalmente um mosaico de vegetação, clima e solos. Apesar de sua biodiversidade, há poucos estudos com nematoides, especialmente os do gênero Meloidogyne. O objetivo deste trabalho foi estudar e comparar a variabilidade genética e a variação em agressividade em cultivares de soja de populações de três espécies de Meloidogyne (M. javanica, M. incognita e M. morocciensis) provenientes de diferentes fitofisionomias do Cerrado e comparar com populações de áreas de cultivo agrícola. O estudo da variabilidade genética foi realizado através da utilização de 30 primers RAPD e 7 de AFLP. Bandas foram separadas num gel de agarose a 1,5% e contadas como presentes ou ausentes nas fotografias digitalizadas dos géis. Para cada um dos dois marcadores moleculares, esses dados referentes aos fragmentos foram convertidos em uma matriz binária. Análises de clusters mostraram a separação entre as populações do Cerrado e as populações de áreas de cultivo. A variabilidade intra-específica em M. javanica, M. morocciensis e M. incognita representou 26,7; 16,6 e 15,3% dos fragmentos polimórficos, respectivamente. A agressividade dessas populações em cinco diferentes cultivares de soja foi também estudada. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em que cinco cultivares de soja foram inoculadas com 5.000 ovos por planta com cada população selecionada. Sessenta dias após a inoculação (DAI), foi determinado o fator de reprodução (FR). As populações de Meloidogyne spp. provenientes da soja e as populações coletadas no Cerrado apresentaramreações de agressividade semelhantes, com exceção de M. morocciensis, cuja população da soja foi bem mais agressiva que a do cerrado. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Conversion to intensive agriculture to meet rising demand for soybeans, sugarcane, and livestock products is rapidly occurring over vast areas of the 1.8 million km Brazilian Cerrado; a region that is naturally a mosaic of vegetation, climates and soils. Despite a vast biodiversity in the Cerrado, there are few studies with nematodes, especially those of the genus Meloidogyne. The aim of this work was to study and compare the genetic variability and variation in aggressiveness in soybean cultivars among populations of three Meloidogyne species (M. javanica, M. incognita and M. morocciensis) from different physiognomic vegetation of Cerrado and from crop areas. DNA amplifications were done using 7 AFLP and 30 RAPD primers. Amplified fragments were separated on a 1.5% agarose gel and scored as present or absent from the digitized photographs of the gels. For each of the two markers, DNA fingerprints of the populations were converted into a binary matrix. Cluster analyses separated Cerrado populations and the populations from cropping areas. The intraspecific variability in M. javanica, M. morocciensis and M. incognita represented 26,7%; 16,6% and 15,3% of the polymorphic fragments, respectively. The aggressiveness of the nematode populations on five soybean cultivars was also studied. The experiment was conducted under greenhouse conditions in which soybeans cultivars were inoculated with 5.000 eggs per plant of each population. Sixty days after inoculation, nematode reproduction factor (RF) was determined. Populations of Meloidogyne spp. from Cerrado and cultivated areas showedsimilar aggressiveness, except for M. morocciensis, whose population from soybean field was more aggressive than the one from Cerrado.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2008. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-09-17T16:39:22Z No. of bitstreams: 1 2008_DjairSantosLimaSouza_reduzida.pdf: 6987076 bytes, checksum: e14061f98574481be7fb23d93326a740 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2010-01-29T14:15:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_DjairSantosLimaSouza_reduzida.pdf: 6987076 bytes, checksum: e14061f98574481be7fb23d93326a740 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-29T14:15:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_DjairSantosLimaSouza_reduzida.pdf: 6987076 bytes, checksum: e14061f98574481be7fb23d93326a740 (MD5) Previous issue date: 2008-11 / A cultura do algodão (Gossypium hirsutum) sofre perdas significativas na sua produção, devido ao ataque de fitonematóides, especialmente o nematóide de galhas M. incognita. Visando estudar os mecanismos envolvidos na resistência, foram construídas bibliotecas de ESTs de raiz de algodão resistente e susceptível a esse nematóide. As variedades de algodão resistente (IAC 96/414) e susceptível (IAC 98/708), cedidas pelo Institituto Agronômico de Campinas em São Paulo, foram desafiadas com o nematóide de galhas com o objetivo de identificar genes expressos diferencialmente nas plantas resistente e susceptível, durante a presença do nematóide. Cada planta foi inoculada com 1.200 J2s de M. incognita, depositados homogêneamente com a pipeta ao redor da base da raiz. As raízes das plantas de cada variedade foram coletadas após 2, 4 e 18 dias após a inoculação. Essas raízes foram acondicionadas imediatamente em nitrogênio líquido e mantidas em freezer a -80 ºC até o momento da extração dos RNAs. Para a construção das bibliotecas, foi determinada a reunião dos RNAs extraídos das plantas coletadas com 2, 4, 18 dias. Ambas as bibliotecas foram desenvolvidas com o kit "Superscript Plasmid System with Gateway Technology for cDNAs synthesis and Cloning". Os cDNAs foram então seqüênciados, e a montagem das seqüências das duas bibliotecas foi realizada em conjunto, de forma a se buscar genes que estivessem sendo diferencialmente expressos. Os dados gerados resultaram em 2.262 seqüências para as bibliotecas de raíz de algodão resistente e susceptível. A montagem resultou em 1.827 grupos, sendo 234 contigs e 1.593 singlets. No presente estudo, foram identificados vários genes que podem estar associados com defesa a nematóides, outros patógenos, além de proteínas envolvidas com resposta a estresse abiótico. Esse efeito pode ser produzido pela ação do nematóide que ativa rotas de defesa no hospedeiro que levam à expressão de diversos genes de resistência (Giebel 1976; Potenza, Thomas et al. 2001; Johnk, Hietala et al. 2005). A ativação de rotas que levam à resistência do algodão ao nematóide de galhas pode ser sinalizada pela expressão de genes relacionados à resposta de hipersensibilidade (HR) no hospedeiro. Dentre essess genes, destacaram-se a chaperona Hsp90 (FL684416), superóxido dismutase (FL684415), proteína indutora de resposta de hipersensibilidade (FL684432), proteina com domínio LRR (FL684418). Esses genes já foram relacionados com o mecanismo de resistência a patógenos, que leva a ativação da resposta de hipersensibilidade nas plantas atacadas. As respectivas atividades das proteínas codificadas por esses genes serão comentadas a seguir. No início, quando a célula vegetal entra em contato com moléculas elicitoras (Avr) produzidas pelo patógeno ou pela ação do mesmo, ocorre a ativação de enzimas como NADPH-oxidases que promovem a transformação do oxigênio (O2) em íons superóxido (O-) uma espécie reativa de oxigênio, em seguida ocorre o formação e o acúmulo de peróxido de hidrogênio (H2O2) por dismutação espontânea do O- a H2O2 ou quando essa dismutação é catalisada pela enzima superóxido dismutase (SOD). Essa enzima promove a produção do H2O2 numa velocidade 1010 vezes maior que na reação espontânea. Na presença de certos íons, o H2O2 pode ser convertido em espécies de oxigênio ainda mais reativas (ROS), que se ligam a proteínas, inibem a ação de enzimas e causam danos ao DNA. Exemplo disso é a conversão do H2O2, na presença de Fe2+, para OH-, altamente tóxico. Apesar da morte celular que ocorre nas imediações das injúrias, o peróxido de hidrogênio tem um importante papel na ativação de genes de resistência vegetal que inibem a propagação na planta, da necrose provocada pela resposta de hipersensibilidade. Em seguida, à ativação dos genes de resistência ocorre a resposta sistêmica adquirida (SAR), onde várias outras microexplosões oxidativas ocorrem longe do sítio de infecção pelo patógeno, levando à propagação da expressão dos genes de resistência (Resende, Salgado et al., 2003). Relatos também indicam que a morte celular não depende apenas do peróxido de hidrogênio, mas sim da sua interação sinergistica com o oxido nítrico (Iakimova, Michalczuk et al., 2005). Sendo assim, a enzima superóxido dismutase, identificada no presente estudo, pode estar relacionada tanto com a produção da HR em combate ao patógeno, quanto à ativação de outros genes que podem ou não estar associados à resistência a M. incognita no algodão. A quinase dependente de cálcio (FL684434) é também relatada como proteína de defesa de plantas contra patógenos, pois quando ocorre um influxo de cálcio na célula vegetal, provocado por um stress, as quinases dependentes de cálcio podem iniciar uma cascata de transdução de sinal que levam a resposta de hipersensibilidade (Romeis, Piedras et al. 2000). A chaperona Hsp90 participa no dobramento de proteínas R, que atuam na defesa em resposta ao ataque de patógenos (De la Fuente van Bentem, Vossen et al. 2005). Como exemplo, a Hsp90 é essencial na resistência do tomate a M. incognita, por interação com a proteína codificada pelo gene Mi-1 (Bhattarai, Li et al. 2007). Já é sabido que os domínios LRR são freqüentes em proteínas de sinalização que atuam em mecanismos de defesa de plantas (Diévart and Clark 2004). É comum para muitos genes de resistência a nematóides o aparecimento de domínios LRR que são associados com a interação proteína proteína para o reconhecimento de moléculas Avr ou de membros da cascata de transdução de sinal que leva à resistência (Williamson and Kumar, 2006; Mehta, Magalhães et al., 2008; Fuller, Lilley et al., 2008). A proteína indutora de resposta de resposta de hipersensibilidade atua no reconhecimento do patógeno que, por fim, irá disparar o mecanismo da resposta de hipersensibilidade na planta (Rostoks, Schmierer et al. 2003). Outros genes que foram expressos na biblioteca de algodão resistente podem estar ligados à resistência a outros stresses bióticos ou abióticos, e não necessariamente estão relacionados com a resistência à nematóides. Como exemplo, podemos citar os polipeptídios reversivelmente glicosilados (FL684417) cuja função não é bem conhecida. Entretanto, um peptídeo dessa família, chamado de S1UPRG1 encontrado em plantas de tomate, interage com a proteína V1 do capsídio do geminivirus TLCV, podendo estar relacionada com uma nova via onde o polipeptídio do hospedeiro interage com a proteína V1, levando a uma interação compatível entre a planta e o patógeno (Selth, Dogra et al. 2006). As proteínas com domínios de dedos de zinco, como a seqüência encontrada na biblioteca do algodão resistente (FL684423), são fatores de transcrição que atuam na via de resposta a patógenos em diversas plantas (Park, Kim et al. 2007). A expressão do gene para a isoflavorna redutase (FL684412), pode estar relacionada com a síntese de metabólitos secundários em resposta ao patógeno. Resultados similares de expressão foram obtidos para uma cultivar resistente de alfafa (Potenza, Thomas et al. 2001). Com relação à peroxiredoxina (FL684425) esta já é uma proteína conhecida, que atua na defesa contra patógenos (Rouhier, Gelhaye et al. 2004). A proteína de resistência Brassinazole (FL684426) participa da síntese do hormônio brassinolídeo, que participa na indução da resistência em plantas (Nakashita, Yasuda et al. 2003). A proteína Skp1 (FL684427) é um componente do sistema de ubiquitina ligases que mediam a degradação de proteínas pela unidade 26S do proteossomo. A participação dessa proteína em processos de resistência de plantas já foi documentada (Kottapalli, Sarla et al. 2006). A proteína conhecida como ciclofilina (FL684428) participa no processo de sinalização para a ativação das defesas de Arabidopsis contra Pseudomonas syringae (Coaker, Falick et al. 2005). Além disso, uma ciclofilina isolada de repolho chines Brassica campestris demonstrou efeito anti-fúngico contra diversos patógenos, mas principalmente na inibição do crescimento de Botrytis cinerea (Lee, Park et al. 2007). As proteínas V-SNARE (FL684429) são proteínas de membranas que participam no processo de liberação extracelular por exocitose, de proteínas relacionadas com a resistência das plantas (Robatzek 2007). Quitinases são enzimas que atuam na hidrólise da quitina e podem estar relacionadas em processos de resistência a patógenos quitinosos, em uma série de organismos, ou no metabolismo da quitina no próprio organismo. A biblioteca do algodão resistente apresentou uma quitinase de classe IV (FL684430). Essas enzimas pertencem ao grupo das PR3, que são proteínas relacionadas à patogênese em plantas (Kasprzewska 2003). O fator despolimerizante de actina (FL684431) pode estar relacionado com o mecanismo de defesa do hospedeiro contra fungos fitopatogênicos. Esse efeito foi observado para o fator despolimerizante de actina encontrado em cevada (Miklis, Consonni et al. 2007). As enzimas do tipo endo-1,3-D-glucosidases já foram relatadas como proteínas de defesa vegetal no controle de fungos (Okinaka, Mimori et al. 1995) e de fitonematóides (Giebel 1976). A proteína dirigente de expressão já foi relacionada com mecanismos de defesa vegetal em resposta a injúrias (Ralph, Park et al. 2006). Cinnamoyl- CoA redutase (FL684435) foi apontada como uma proteína de defesa via sinalização em arroz (Kawasaki, Koita et al. 2006). Em duas recentes revisões, nos indentificamos diversas proteínas produzidas diferencialmente em plantas infectadas por nematóides (Mehta, Brasileiro et al., 2008; Mehta, Magalhães et al., 2008). As seqüências correspondentes a genes com potencial de expressão diferencial estão sendo analisadas e serão amplificadas para utilização em experimentos de Northern blotting, a fim de confirmar seus níveis de expressão experimentalmente. Posteriormente, essas seqüências poderão ser utilizadas na transformação de plantas com o intuito de produzir variedades de interesse agronômico resistentes ao nematóide. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Meloidogyne incognita is a destructive nematode responsible for heavy damage to economically important plants, including cotton (Gossypium hirsutum) the most important fiber crop worldwide. The control of this pathogen is heavily centered on chemical nematicides, which are toxic to humans and the environment, harmful to non-target organisms and expensive. Alternatively, resistant varieties of cotton obtained from conventional breeding programs represent an attractive strategy for the control of M. incognita. In this context, the aim of the work reported here was to analyze the gene expression profile of cotton plants infected with M. incognita in order to understand the mechanisms involved with resistance. EST libraries of cotton genotypes resistant to or susceptible to infection by M. incognita were constructed and sequenced, generating 2,262 sequences that were assembled into 1,827 groups (234 contigs and 1,593 singlets). The results showed genes differentially expressed in both resistant and susceptible cotton. After manual annotation, 20 genes were found to be expressed exclusively in the resistant cotton genotype, with functions related to pathogen recognition (1), signal transduction (7), defense mechanisms (10) and protein transport and activation (2). The functions of these genes acting coordinately could indicate the existence of a cotton defense pathway against 25 nematode attack. These data show the complexity in plant defense responses, and indicate some candidate genes for validation and use through transformation in other agronomically important plants.

Tese (doutorado)Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2011. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2012-05-14T14:10:56Z No. of bitstreams: 1 2011_JoseDijairAntoninoSouzaJunior_Parcial.pdf: 7235276 bytes, checksum: 6d4a83a25b6b3f969d2db64af5cbfc7f (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-05-14T16:45:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_JoseDijairAntoninoSouzaJunior_Parcial.pdf: 7235276 bytes, checksum: 6d4a83a25b6b3f969d2db64af5cbfc7f (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-14T16:45:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_JoseDijairAntoninoSouzaJunior_Parcial.pdf: 7235276 bytes, checksum: 6d4a83a25b6b3f969d2db64af5cbfc7f (MD5) / O nematoide formador de galhas Meloidogyne incognita está presente em quase todos os continentes, causando prejuízos em várias culturas importantes. Proteínas da glândula esofagiana de Meloidogyne spp. podem desenvolver funções importantes no estabelecimento de sítios de alimentação funcionais do nematoide. A função precisa destas proteínas no processo de desenvolvimento do sítio de alimentação é desconhecida. Além disso, estudos sugerem que as proteases do nematoide também estejam envolvidas neste processo de estabelecimento do sítio de alimentação, tornando estas enzimas proteolíticas alvos interessantes para estudos de intervenção de expressão. No primeiro capítulo foi feita a intervenção da expressão das proteínas por intermédio de RNA interferente de três genes (Mi-asp-1, Mi-ser-1 e Mi-cpl-1) de proteases de classes catalíticas diferentes, para entender melhor a função das mesmas na interação do nematoide com o hospedeiro. Observou-se uma diminuição da taxa de fecundidade nos nematoides que infectaram as plantas GM. Além disso, a progênie apresentou menor taxa de eclosão de J2 e de infecção do hospedeiro. No segundo capítulo, a proteína 7E12 de M. incognita, que é produzida na glândula dorsal e secretada dentro da planta durante o parasitismo, foi super expressa em plantas de tabaco para o conhecimento da função desta proteína. A partir dos resultados obtidos foi possível sugerir que a presença da proteína 7E12 na planta de tabaco acelerou a formação das galhas de M. incognita, indicando uma possível função desta proteína na iniciação e/ou na manutenção do sítio de alimentação. O estudo destas moléculas efetoras de parasitismo é um passo chave para compreender melhor as relações entre o hospedeiro e o parasita. A compreensão destas interações possibilitará o desenvolvimento de novas ferramentas para o controle de M. incognita. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The root-knot nematode Meloidogyne incognita is present in almost all continents, causing serious damage in many important crops. Some reports indicate that proteins produced by its dorsal gland perform important roles in the establishment of a functional nematode feeding site. The precise role of these proteins in the development of these feeding sites is still unknown. However, previous studies suggest that nematode proteases are involved in the establishment of feeding sites, turning them into interesting targets for expression intervention studies. In the first chapter, in order to understand the function of these enzymes in the interaction between the nematode and its host, the protein expression of three genes (Mi-asp-1, Mi-ser-1 and Mi-cpl-1) representing different catalytic classes of proteases was reduced by RNA interfering (RNAi). I found that the nematodes that infect GM plants had their fertility rate reduced. In addition, the progeny show reduced hatching rate and host infection. In the second chapter, the protein 7E12 of M. incognita, which is produced in the dorsal gland and secreted into the host during parasitism, was overexpressed in tobacco plants in order to address the function of this protein. The results obtained in this study suggest that the presence of this protein in tobacco plants accelerated the formation of M. incognita galls, indicating a possible function of this protein in the initiation and/or maintenance of feeding sites. The study of these parasitism effector molecules is a key step to better understand the relationship between host and parasite. I envisage that the understanding of these interactions will help the development of new tools for M. incognita control.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2013. / Submitted by Luiza Silva Almeida (luizaalmeida@bce.unb.br) on 2013-07-30T20:15:42Z No. of bitstreams: 1 2013_ItamaraMezzalira.pdf: 1833540 bytes, checksum: 37510b82177c627dc73b548a5947cd12 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-08-02T20:18:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ItamaraMezzalira.pdf: 1833540 bytes, checksum: 37510b82177c627dc73b548a5947cd12 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-02T20:18:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ItamaraMezzalira.pdf: 1833540 bytes, checksum: 37510b82177c627dc73b548a5947cd12 (MD5) / Nematoides formadores de galhas (NFG) (Meloidogyne spp.) são endoparasitas biotróficos que possuem uma ampla gama de hospedeiros. O sucesso do parasitismo dos NFG depende da indução e manutenção de sítios de alimentação altamente especializados que são compostos por células gigantes. Os NFG produzem uma série de proteínas nas glândulas secretoras e as injetam, via estilete, nas células da planta hospedeira para manipular o seu metabolismo. Elucidar o papel das proteínas secretadas é essencial para o entendimento das bases moleculares do processo de parasitismo dos nematoides, bem como para o desenvolvimento de novas estratégias para o controle destes parasitas. Este trabalho é o início de uma análise detalhada sobre o papel que três proteínas efetoras de M. incognita, MSP2, MSP7 e MSP18, desempenham na interação com arroz (Oryza sativa). Os genes de parasitismo de M. incognita MSP2, MSP7 e MSP18 codificam para proteínas de 210, 176 e 172 aminoácidos, respectivamente, são expressos nas glândulas secretoras do nematoide e possuem peptídeo sinal de secreção na extremidade N-terminal. A análise de expressão através de qRT-PCR mostrou que estes genes apresentam diferentes padrões de expressão durante interação planta-nematoide, sendo que MSP2 tem seu pico de expressão na fase inicial de estabelecimento do parasitismo, enquanto MSP7 e MSP18 são expressos ao longo de todo o ciclo de parasitismo. Resultados de experimentos de transformação transiente de células da epiderme de cebola, via biobalística, mostraram que o produto da fusão MSP2-EGFP apresentou forte sinal de fluorescência no núcleo, enquanto que os produtos das fusões MSP7-EGFP e MSP18-EGFP mostraram sinal de fluorescência no citoplasma e no núcleo da célula vegetal. Estes resultados mostram que estas proteínas são direcionadas a diferentes compartimentos subcelulares da célula vegetal. Foram obtidas plantas transgênicas de arroz (O. sativa cv. Nipponbare) expressando as proteínas MSP2, MSP7 e MSP18, sem o peptídeo sinal de secreção, e micro-RNAs artificiais (amiRNAs) capazes de silenciar a expressão dos genes corespondentes no nematoide. Para cada gene estudado, dois amiRNAS foram selecionados. Para cada construção uma média de 24 plantas transgênicas foram obtidas. Análises de Southern-blot and qPCR foram realizadas para identificar plantas T0 com apenas uma cópia do transgene e para cada construção foram selecionadas três linhagens T1 para avanço de geração e, posterior, realização de bioensaios. A análise do processo de infecção das plantas transgênicas por M. incognita irá permitir a identificação de genes essenciais para o estabelecimento do parasitismo. Os dados obtidos nestas análises irão ampliar o conhecimento sobre as proteínas efetoras de fitonematoides e trazer novas possibilidades para o desenvolvimento de estratégias de controle de Meloidogyne spp. em arroz e outras culturas de interesse. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Root-knot nematodes (RKN) (Meloidogyne spp.) are endo-parasites with a wide host range. Effector proteins, produced in the nematode esophageal gland cells and released in the host plant cells through stylet, dramatically modify selected plant cells into giant-cells, which are the permanent food source to the sedentary nematode. Elucidating the role of different nematode effectors is essential to understanding the molecular basis of nematode parasitism as well as to developing new nematode control strategies. This study is the beginning of an extensive analysis to assess the functional role of three M. incognita effector proteins, MSP2, MSP7 and MSP18, during rice-nematode interaction. The coding sequence of MSP2, MSP7 and MSP18 encoded proteins with 210, 176 e 172 amino acids, respectively, including N-terminal signal peptides. These genes are expressed exclusively in the nematode esophageal gland cells. qPCR analysis of transcript accumulation showed that MSP2, MSP7 and MSP18 genes displayed different expression patterns during host infection. MSP2 reaches the maximum expression level in the beginning of parasitism cycle. MSP7 and MSP18 are highly expressed during the whole parasitism cycle. To test the localization of MSP2, MSP7 and MSP18 in plant cells, a protein transient expression assay was performed. The fusion product of MSP2-GFP showed a strong fluorescence signal in plant nuclei, while the fluorescence signal of the MSP7-GFP and MSP18-GFP fusion products were observed in plant cytoplasm and nuclei. Reverse and forward genetic analyses were conducted to assess the role of the candidate proteins in plant-nematode interactions. We used rice (Oryza sativa cv. Nipponbare) to generate transgenic plants expressing MSP2, MSP7 and MSP18 full-length cDNAs or artificial micro-RNAs (amiRNAs) able to silence the cognate genes in the nematode. For each gene studied, two amiRNAs were selected to perfectly match the M. incognita candidate gene but not other nematode or plant sequences. For each construct, an average of 24 plants was recovered. Southern- blots and qPCR analyses identified single-copy gene (or amiRNA) constructs insertion in the genome of the transformed plants (T0 plants). Assessment of nematode growth and development on transgenic plants will allow selecting genes involved in establishing the compatibility with the host plant. Data obtained should significantly widen our knowledge of molecular players contributing to nematode pathogenicity, opening new avenues for Meloidogyne spp. control strategies in rice and other crops of interest which are highly susceptible to M. incognita.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2010. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-02-17T17:19:01Z No. of bitstreams: 1 2010_FabianedeCastroMota.pdf: 964986 bytes, checksum: 33665c11139e65139c3c63172048888d (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-03-25T15:34:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_FabianedeCastroMota.pdf: 964986 bytes, checksum: 33665c11139e65139c3c63172048888d (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-25T15:34:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_FabianedeCastroMota.pdf: 964986 bytes, checksum: 33665c11139e65139c3c63172048888d (MD5) / Acesso de Gossypium spp., alguns deles selvagens, nunca testados no Brasil, foram avaliados quanto à resistência a Meloidogyne incognita raça 3 em experimentos de cada vegetação. As respostas foram caracterizadas pela reprodução namatoide e medidas através do fator de reprodução (FR). O padrão resistente ‘M-315’ e os acessos ‘Algodão del Pais nº3’, ‘Auburn 56’ ‘F1 AS 0110 Nº1 x M315, ‘Fai Mui’, ‘Guazuncho 2’, ‘Semi áspero Huanuco’, ‘TX-25 Nº1, E ‘Wild Mexican Jack Jones’ fora considerados resistentes por apresentarem FR<1. Os acessos ‘ASO190 nº2’, ‘Clevewilt-6’, ‘CNPAGO 2002-2043’, ‘DeltaOpal’, ‘F1 AS 0190 nº x M315’, ‘LA RN-1032’, ‘LA-187’ e MT 123 nº3’ foram considerados moderadamente resistentes (FR=1,10 a 4,67). Foram considerados suscetíveis (FR = 5,15 A 11,52) os acessos ‘FM 966’ (padrão suscetível), ‘AS 0191’, ‘China 13-9’, ‘Deltapine 61’, F1 AS0110 nº 1 x M315’, F1 FM966 x AS0110 nº1’, ‘MT 21 Bulck Nº 6’ e ‘VH8 – 4602’. Os demais genótipos, ‘AS0110 nº 1’, ‘AS 0188’, ‘AS0189’, e ‘AS0190 Montpellier’ foram considerados altamente susceptíveis, superando o padrão suscetível (FR= 14,056 A 60, 71). Observações histológicas realizadas em seções do acesso susceptível ‘FM966’ inoculado com M incógnita raça 3 mostraram sítios de alimentação, contendo células gigantes com denso citoplasma a partir de 18 dias pós a inoculação (DAÍ). Células necróticas nunca foram observadas durante todo o ciclo e aos 34-35 DAI apareceram fêmeas e massas de ovos. Observações histológicas realizadas no acesso resistente ‘Algodão del Pais nº3’, mostraram que o parasitismo pode ser bloqueado após a penetração ou durante a migração do J2 e entre o sétimo e o 21° DAI. Observações em fluorescência e microscópia de campo claro mostraram que as células nas proximidades dos nematóides exibiram reação de hipersensibilidade com acúmulo de compostos fenólicos e a presença de células de aspecto necrótico que limitaram o desenvolvimento dos J2 e a formação de células gigantes. Células gigantes em menor número foram encontradas a partir dos 21 DAI com conteúdo citoplasmático completamente degenerado, ao lado de nematoides deformados. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Accessions of Gossypium spp., some of the them wild never tested in Brazil were evalueted for sisitance to Meloidogyne incognita raçe 3 in greenhouse experiments. The responses were characterized by the nematode reproduction, and measured by the reproduction factor (FR). The resistant control ‘M-315’ s well as the accessions ‘Algodão del Pais nº3’, ‘Auburn 56’ ‘F1 AS 0110 Nº1 x M315, ‘Fai Mui’, ‘Guazuncho 2’, ‘Semi áspero Huanuco’, ‘TX-25 Nº1, E ‘Wild Mexican Jack Jones’ were resistant FR<1. The accessions ‘ASO190 nº2’, ‘Clevewilt-6’, ‘CNPAGO 2002-2043’, ‘DeltaOpal’, ‘F1 AS 0190 nº x M315’, ‘LA RN-1032’, ‘LA-187’ and MT 123 nº3’ were considered moderately resistant (FR=1,10 a 4,67).Accessions hat were considered susceptible(FR = 5,15 A 11,52) included‘FM 966’ (susceptible control), ‘AS 0191’, ‘China 13-9’, ‘Deltapine 61’, F1 AS0110 nº 1 x M315’, F1 FM966 x AS0110 nº1’, ‘MT 21 Bulck Nº 6’ and ‘VH8 – 4602’. The genotypes, ‘AS0110 nº 1’, ‘AS 0188’, ‘AS0189’, and ‘AS0190 Montpellier’ were considered suscetible, exceeding the control (FR= 14,056 A 60, 71).Hitological observations made in root sections of the accession ‘FM966’ inoculated with M incognita race 3 showed feeding sites, containing giant cells whith dense cytoplasm at 18 days after inoculation (DAI). Necrotic cells were never observed during the entire cycle, and after 34-35 DAI females and egg masses were already observed. Histological observations made in the resistant accession ‘Algodão del Pais nº3’, showed that parasitism can be blocked after J2 penetration or during its migration at 7 to 21 DAI. Fluorescence and bright light microscopy showed that root cells surrounding nematodes exhibited hypersensitivity reaction, with the accumulation of phenolic compounds and necrotic cells that limited the development of nematodes and the foration of giant cells. Giant cells, with a degenerated cytoplasmic contents, were found in small numbers along with deformed nematodes starting at 21 DAI.

Tese (doutorado)—Univesidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2010. / Submitted by Rafael Barcelos Santos (rafabarcelosdf@hotmail.com) on 2011-07-04T19:15:07Z No. of bitstreams: 1 2010_EdnalvaPatriciadeAndrade ok.pdf: 799260 bytes, checksum: f7ae8a737204429cc9cb37d00ab49f31 (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-07-14T21:33:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_EdnalvaPatriciadeAndrade ok.pdf: 799260 bytes, checksum: f7ae8a737204429cc9cb37d00ab49f31 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-14T21:33:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_EdnalvaPatriciadeAndrade ok.pdf: 799260 bytes, checksum: f7ae8a737204429cc9cb37d00ab49f31 (MD5) / A cultura do milho é de grande importância econômica para o Brasil, principalmente por ser usada em rotação de cultura com a cultura da soja. Estudos têm sido feitos no sentido de buscar genótipos resistentes a várias doenças. O milho é suscetível a várias doenças, principalmente aquelas causadas por fungos. Entre os patógenos de solo estão os nematoides. As espécies mais danosas à cultura do milho são aquelas pertencentes ao gênero Pratylenchus. No Brasil, P. brachyurus e P. zeae, são os nematóides mais importantes à cultura do milho, aumentando em até duas vezes os custos de produção. Apesar de sua relevante importância, nematóides do gênero Meloidogyne spp. são os mais estudados. Portanto, há a necessidade de mais estudos sobre as espécies Pratylenchus zeae e P. brachyurus, as mais comumente associadas à cultura do milho. A caracterização destas espécies tem sido feita através da morfologia, sendo essa em alguns casos difícil e laboriosa. Por isto, a região ITS (Internal Transcribed Sequence) (ITS) do Ribosomal Desoxiribonucleic Acid (rDNA) tem sido bastante utilizada para a caracterização molecular ou para estudos filogenéticos e evolucionários de nematoides. Neste trabalho, foram caracterizadas por meio da Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Polymorphism (PCR-RFP) populações de P. zeae, P. coffeae, P. jaehni, P. penetrans e P. brachyurus, oriundas de diferentes regiões geográficas do País. As análises foram conduzidas usando as enzimas de restrição DdeI, HindIII, HpaII e PstI. Os produtos amplificados por PCR revelaram fragmentos de DNA de 750 a 1200 pb. A técnica RFP mostrou a existência de variações interespecíficas, mas não revelaram variações intraespecíficas entre as populações estudadas de cada espécie. Outro objetivo deste estudo foi avaliar a reação de 18 linhagens e híbridos de milho aos nematoides P. brachyurus e P. zeae e avaliar a reprodução dessas duas espécies de nematoides, sob condições de telado. As plantas foram inoculadas individualmente com aproximadamente 800 nematoides. Sessenta e dois dias após a inoculação determinou-se a capacidade reprodutiva dos nematoides, estimando-se o fator de reprodução(FR=Pf/Pi, sendo Pf a população final e Pi a população inicial de nematóides). O FR mostrou que, das plantas inoculadas com P. brachyurus, apenas a linhagem 521550 foi considerada suscetível, enquanto que, para P. zeae, os acessos 531162, 262841-1-4-1, 521550 e BRS3025 foram suscetíveis. Quanto à reprodução dos nematoides, demonstrada pelo FR, notou-se que a multiplicação de P. zeae foi significativamente superior à apresentada por P. brachyurus. O uso de espécies cultivadas resistentes aos nematoides das lesões radiculares em sistemas de rotação de culturas previne danos futuros em espécies mais suscetíveis. Portanto, os híbridos de milho avaliados apresentam grande potencial para semeadura em áreas infestadas por P. brachyurus e P. zeae, pois permitem taxas restritas de multiplicação do nematoide. Os resultados mostraram que a maioria das linhagens avaliadas são materiais promissores a serem usados em programas de melhoramento, visando a obtenção de híbridos resistentes. Porém, mais estudos devem ser realizados para corroborar os resultados obtidos neste trabalho. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Maize is a crop of great economic importance for Brazil, mainly because it is used in crop rotation with soybeans. Studies have been carried out in search for resistant genotypes to various diseases. As in other crops, maize is susceptible to various diseases, especially those caused by fungi, such as stalk rot and ear rot. Seed borne pathogens and soil pathogens are worth mentioning because of their role in reducing germination and seedling emergence. Among these pathogens are soil nematodes. The species of nematode that more frequently attack maize crop are those belonging to the genus Pratylenchus. Pratylenchus brachyurus and P.zeae are the most damaging nematodes to maize, and the control of nematodes increases up to twice the cost of yield. However, in maize, most studies focus on root knot nematodes(Meloidogyne spp.). Therefore, there is a need for further studies on P. zeae and P. brachyurus, the most commonly species associated with maize. Characterization of these species is usually accomplished by the morphology, which is in some cases difficult and laborious. Therefore, the region ITS (Internal Transcribed Sequence) (ITS) of the Ribosomal Desoxiribonucleic Acid (rDNA) has been widely used for molecular characterization, or phylogenetic and evolutionary studies of nematodes. In this work, were characterized by Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Polymorphism (PCR-RFP) distinct populations of Pratylenchus species most commonly found in Brazil, P. zeae, P. coffeae, P. Jaehni, P. penetrans and P. brachyurus from different geographical regions through the country. Analyses were conducted using the restriction enzymes DdeI, HindIII, PstI and HpaII. The PCR amplified products of ITS region revealed differences in size of molecular weight, ranging approximately from 750 to 1200 bp. RFP analysis showed the existence of interspecific variation, but did not reveal intraspecific variation among populations of each species. Another objective of this study was to evaluate the reaction of 18 breeding lines and hybrids of maize to the nematodes P. brachyurus and P. zeae, and to evaluate the reproduction of both nematode species under greenhouse conditions. Plants were individually inoculated with 800 nematodes. Sixty-two days after inoculation it was determined the reproductive ability of the nematodes, estimating the reproduction factor (RF = Pf / Pi, where Pf is the final population and Pi is the initial population of nematodes). According to FR, only breeding line 521550 was considered susceptible, while for P. zeae access 531162, 262841-1-4-1, 521550 and BRS3025 were susceptible. With respect to nematode reproduction, as demonstrated by FR, it was noted that the multiplication of P. zeae was significantly higher than that by P. brachyurus. The use of resistant species to the nematode in systems of crop rotation prevents injury and future damages on more susceptible species. Therefore, the hybrids evaluated represents potential for sowing in areas infested by P. brachyurus and P. zeae, because they allow restricted rates of nematode multiplication. Results showed that most of the lines evaluated constitute promising source of materials for use in breeding programs to obtain resistant hybrids. However, further studies should be performed to corroborate the results obtained in this work.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-24Bitstream added on 2014-06-13T18:58:03Z : No. of bitstreams: 1 correia_ecss_me_botfca.pdf: 353166 bytes, checksum: fd4ea5d6d7bb94dfbc97127bd11b0b27 (MD5) / presente trabalho teve como objetivo avaliar a reação de vinte e duas cultivares de alface do grupo americano quanto à resistência a Meloidogyne incognita raças 1 e 2, M. javanica e M. enterolobii. Os experimentos foram realizados em condições de casa de vegetação com cinco repetições, sendo cada parcela constituída de uma planta por vaso contendo substrato autoclavado na proporção de 1:2:1 (terra: areia: matéria orgânica). A infestação do substrato foi realizada com 5.000 ovos e eventuais juvenis de segundo estágio para cada espécie de nematoide em teste por vaso. O tomateiro „Rutgers‟ foi utilizado como padrão de viabilidade do inóculo. As variáveis índice de galhas e índice de massa de ovos e o fator de reprodução foram determinadas aos 60 dias após a infestação. Os resultados obtidos mostraram a resistência das cultivares Ithaca, RS-1397, Raider Plus, Challenge, L-104, IP-11, Salinas 88, Calona, Desert Queen, Classic e Vanguard 75 a M. incognita raça 1, com FR variando de 0,19 a 0,88; e das cultivares Desert Queen, L-104, Salinas 88, Vanguard 75, Robinson, RS-1397, Challenge, Raider Plus, Classic, Calona, Ithaca, Lady, IP-11 e Winterset, a M. incognita raça 2, com FR variando de 0,23 a 0,93. Todas as alfaces avaliadas foram resistentes a... / This work aimed evaluate the reaction of twenty-two lettuce cultivars for resistance to M. incognita races 1 and 2, M. javanica and M. enterolobii. The experiments were carried under greenhouse conditions with five replicates. Each plot constituted of one plant per pot containing substrate autoclaved in the proportion of 1:2:1 (soil: silt: manure). The soil infestation was made with 5,000 eggs and possible second stage juvenile of each species of nematode in test per pot. „Rutgers‟ tomato was used as standard for inoculum viability. The variables gall index, egg mass index and reproduction factor were determined 60 days after infestation. The „Ithaca‟, „RS-1397‟, „Raider Plus‟, „Challenge‟, „L-104‟, „IP-11‟, „Salinas 88‟, „Calona‟, „Desert Queen‟, „Classic‟ and „Vanguard 75‟ were resistant to M. incognita race 1, with RF varying from 0.19 to 0.88, and the „Desert Queen‟, „L-104‟, „Salinas 88‟, „Vanguard 75‟, „Robinson‟, „RS-1397‟, „Challenge‟, „Raider Plus‟, „Classic‟, „Calona‟, „Ithaca‟, „Lady‟, „IP-11‟ e „Winterset‟ were resistant to M. incognita race 2, with RF varying from 0.23 to 0.93. All lettuces were resistant to M. javanica, with FR less than 1.0. The cultivars Ithaca, Raider Plus, RS-1397, L-104, Challenge, IP-11, Classic, Salinas 88, Vanguard... (Complete abstract click electronic access below)

ROCHA, R. O. Exsudatos de sementes de soja [Glycine max (L.) Merrill]: caracterização proteômica e efeitos contra o nematoide das galhas Meloidogyne incognita. 2014. 110 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-20T17:27:19Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rorocha.pdf: 1719912 bytes, checksum: c736b320111d4f796644bb4667719c0e (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-12-10T21:28:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rorocha.pdf: 1719912 bytes, checksum: c736b320111d4f796644bb4667719c0e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-10T21:28:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rorocha.pdf: 1719912 bytes, checksum: c736b320111d4f796644bb4667719c0e (MD5) Previous issue date: 2014 / Exudation is a defense mechanism presented by seeds, which release molecules to the soil during the germination process. These exudates, mainly composed by proteins and secondary metabolites, act interfering with the development of microorganisms. They represent a source of defense molecules with biotechnological potential to control soil-borne pathogens. In this context, soybean [Glycine max (L.) Merrill] stands as an ideal system in the study of plant-pathogen interaction due to its great economic value and the high content of seed proteins. The experimental activities presented in this thesis aimed to characterize the composition of seed exudates from two different soybean cultivars, which show different levels of performance in response to the root-knot nematode Meloidogyne incognita. Furthermore, the in vitro and in vivo effects of the seed exudates on this pathogen were evaluated. For this purpose, the exudates were obtained from soybean seeds (BRS-Pala:susceptible; BRS-Macota:resistant), soaked in 0.1 M sodium acetate, pH 5.0, during 18 hours. The gel-free proteomic analysis allowed identification of several defense-related proteins such as soybean agglutinin, Kunitz and Bowman-Birk trypsin inhibitors, and pathogenesis-related proteins. The qualitative analysis of secondary metabolites in the exudates also revealed the presence of phenols, triterpenoids, saponins, flavones, flavonols, and xanthones in both cultivars. The above exudates were dialyzed in 3.5 kDa cut-off membranes and assayed for bioactive proteins. The hemagglutinating (609.52 HU/mgP), trypsin (4.81 mg trypsin inhibited/mgP) and papain (30.48 IU/mgP) inhibitor, proteolytic (1.52 UAPr/mgP.min), and β-1, 3-glucanase (58.26 ηkatGLU/mgP) activities were higher for BRS-Pala. Otherwise, the peroxidase activity (0.218 UAP/mgP.min) predominated in BRS-Macota. The evaluation of anti-nematode activity against eggs and second stage juveniles (J2) revealed that both exudates were able to inhibit the hatching of M. incognita eggs as well as the J2 mobility. This nematostatic property is reflected in the infectivity of the parasite, reduced by the exuded protein at 0.13 mg/mL concentration. The results reinforce the idea that the exudation is related to the constitutive defense of the seeds, suggesting that the proteins present in the exudates can contribute to the protection against nematodes and possibly other plant enemies during the germination process. / A exsudação é um mecanismo de defesa apresentado por sementes que consiste na liberação de moléculas para o solo durante o processo de germinação. Esses exsudatos, compostos essencialmente de proteínas e metabólitos secundários, atuam interferindo no desenvolvimento de microrganismos, representando fontes para prospecção de moléculas de defesa com potencial biotecnológico, voltadas ao controle de patógenos de solo. Nesse contexto, a soja se destaca [Glycine max (L.) Merrill] como sistema ideal ao estudo das interações planta-patógeno, visto seu grande valor econômico e o alto teor de proteínas de seus grãos. Este trabalho teve como objetivos caracterizar a composição dos exsudatos de sementes de dois cultivares de soja, com diferentes índices de desempenho em resposta ao nematoide das galhas Meloidogyne incognita, e avaliar seus efeitos in vitro e in vivo sobre este fitopatógeno. Exsudatos foram obtidos a partir de sementes de soja (cultivares BRS-Pala: suscetível; BRS-Macota: resistente), embebidas em acetato de sódio 0,1 M, pH 5,0, por 18 horas. A análise proteômica comparativa livre de gel que permitiu a identificação de diversas proteínas relacionadas à defesa vegetal, tais como a aglutinina da soja, os inibidores de tripsina do tipo Kunitz e Bowman-Birk e proteínas relacionadas à patogênese. A análise qualitativa de metabólitos secundários nos exsudatos revelou a presença de fenóis, triterpenóides, saponinas, flavonas, flavonóis e xantonas em ambas as cultivares. Posteriormente, estes exsudatos foram dialisados em membranas de diálise com exclusão de 3,5 kDa e submetidos à dosagem de proteínas bioativas. As atividades hemaglutinante (609,52 UH/mgP), inibitórias de tripsina (4,81 mg tripsina inibida/mgP) e papaína (30,48 UI/mgP), proteolítica (1,52 UAPr/mgP.min) e β-1,3-glucanásica (58,26 ηkatGLU/mgP) foram maiores para a cultivar BRS-Pala. Já a atividade peroxidásica (0,218 UAP/mgP.min) predominou na cultivar BRS-Macota, A avaliação da atividade nematicida sobre ovos e juvenis de segundo estádio (J2), usando exsudatos dialisados, revelou que ambos os exsudatos são capazes de inibir a eclosão de M. incognita, bem como a mobilidade dos juvenis desta espécie. Esta propriedade nematostática se reflete na infectividade do parasita, reduzida pelo tratamento com proteínas exsudadas na concentração de 0,13 mg/mL. Os resultados reforçam a ideia de que a exsudação das sementes está relacionada à defesa constitutiva deste órgão vegetal, sugerindo que proteínas presentes nos exsudatos podem promover proteção contra nematoides durante o processo germinativo.

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-11-04Bitstream added on 2015-01-26T13:30:24Z : No. of bitstreams: 1 000806743.pdf: 976419 bytes, checksum: 57207beba031f1919a815228053210f8 (MD5) / A olericultura apresenta grande valor comercial no Estado de São Paulo, sendo a região centro-oeste uma das principais produtoras de olerícolas como pimentão, tomate, pepino, entre outras. Essas culturas passaram a ser conduzidas em ambiente protegido, entretanto, isso favoreceu o aumento de problemas com nematoides, principalmente os do gênero Meloidogyne, o mais importante em olerícolas. O objetivo dessa pesquisa foi realizar um levantamento nematológico em áreas cultivadas com olerícolas na região centro-oeste paulista, visando à detecção de espécies do gênero Meloidogyne spp., com ênfase na detecção de M. enterolobii; e avaliar a eficiência do fermentado de farelo de arroz e melaço como método alternativo no controle de nematoides. O levantamento nematológico foi realizado em 72 áreas produtoras de olerícolas de 29 propriedades na região centro-oeste paulista. Foram amostradas 47 casas de vegetação com pimentão, nove com tomate, nove com pepino, quatro com pimenta americana, uma com abóbora e uma com salsa. Uma área de cultivo aberto de feijão vagem e uma de tomateiro também foram amostradas. Para avaliar a eficiência do fermentado de arroz, foi quantificada previamente a população dos nematoides das galhas, amostrando 54 pontos, coletando solo ... / The vegetable crop has great commercial value in the state of São Paulo, and the midwest region a leading producer of vegetable crops such as peppers, tomatoes, cucumbers, among other. Their importance, these crops began to be conducted in a protected environment, however, it favored an increase in problems with nematodes, especially those of the genus Meloidogyne, the most important in vegetable crops. The aim of this research was to nematodes survey in areas cultivated with vegetable crops in the midwest region of São Paulo, focusing on the detection of species of the genus Meloidogyne spp. with emphasis on the detection of M. enterolobii; and evaluate the efficiency of fermented rice bran as an alternative method to control nematodes. The nematodes survey was conducted in 72 vegetable crops producing areas of 29 properties in the midwest of São Paulo. 47 greenhouses with chili, nine with tomato, nine with cucumber, four with American pepper, one with pumpkin and one with salsa were sampled. An area of open cultivation of bean pods and tomato were also sampled. To evaluate the efficiency of fermented rice was previously quantified the population of root-knot nematode, sampling 54 points, collecting soil and root in greenhouse cultivated with hybrid 'Sandy' (CV), and 51 points in greenhouse cultivated with 13 lines of hybrid 'Sandy' and four lines with hybrid 'Lucca' (CV B). The fermented rice bran was composed of 500 liters of water, 25 kg of rice bran and 15 kg of molasses. The CV A were made four applications fermented and CV B, 10 applications. The areas were sampled again seven days after the last application. In the survey, all samples showed nematode parasites of plants, namely, Meloidogyne incognita, M. enterolobii, Rotylenchulus reniformis, Pratylenchus brachyurus, Helicotylenchus sp., ...