O trabalho iniciou um ciclo de seleção recombinando linhagens tolerantes à ferrugem asiática, com o intuito de estimar parâmetros genéticos úteis aos programas de melhoramento, incrementar a tolerância e predizer os cruzamentos mais promissores para extração de linhagens superiores. Foi realizado um dialelo completo, sem recíprocos, entre dez linhagens tolerantes à ferrugem, desenvolvidas pelo Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas da ESALQ-USP. A geração F2 foi avaliada em covas, sendo estimados parâmetros relacionados aos caracteres agronômicos importantes, sem avaliação de reação à ferrugem. Na geração seguinte, progênies F2:3 foram avaliadas em três ambientes, Anhembi, Areão e ESALQ. A reação à ferrugem foi medida por dois caracteres: notas de reação à ferrugem e diferença de produtividade de grãos (PG) em experimentos com fungicidas distintos. Os resultados evidenciaram que os genitores possuíam alelos de resistência à ferrugem que podem garantir o sucesso da seleção recorrente. A metodologia do contraste de fungicidas discriminou eficientemente os genótipos com tolerância dos genótipos com suscetibilidade. O número de dias para a maturidade influenciou nas notas de reação à ferrugem; então, o grupo de maturação dos genótipos foi estimado para melhor avaliar o comportamento das progênies. Com base nos parâmetros da capacidade geral de combinação para PG e da reação à ferrugem, o genitor USP 191-104-11 (10) apresentou maior potencial de gerar progênies promissoras. Os cruzamentos USP 02-16.045 (2) x USP 16.015 (4), USP 16.015 (4) x USP 97-10.046 (6), USP 11-38 (5) x USP 97-10.046 (6) e USP 02- 16.045 (2) x USP 191-104-11 (10), destacaram-se pelo maior número de progênies com alta PG e tolerantes ou moderadamente tolerantes à ferrugem asiática. / This work started a cycle of selection throughout crosses among soybean lines with tolerance against soybean rust. The objectives were to increment the plant tolerance, to estimate useful genetic parameters for soybean breeding programs and to predict the most promising crosses to extract high yielding lines. A complete diallel, without reciprocal, among 10 rust tolerant lines was performed. Those lines were developed by the Sector of Genetics Applied to Autogamous Species from ESALQ-USP. The F2 generation was evaluated in hill plots and genetic parameters related to important agronomic traits were estimated, without evaluating the rust reaction. In the next generation, F2:3 progenies were evaluated in three environments, Anhembi, Areão and ESALQ. Rust reaction was evaluated throughout two main ways: according to the visual scores of rust reaction and contrasts in seed yield (PG) with fungicide experiments. The results showed that the parents have rust resistance alleles that can guarantee the success of the recurrent selection. The methodology of the fungicide contrasts efficiently discriminated the tolerant from the susceptible genotypes. The number of days to maturity influenced the rust reaction scores; so, the maturity groups of the genotypes were estimated for better evaluation of the performance of the progenies. According to the general combining ability (GCA) for yield and rust reaction, the parent USP 191-104- 11 (10) has the highest potential to generate high yielding lines. The crosses USP 02- 16.045 (2) x USP 16.015 (4), USP 16.015 (4) x USP 97-10.046 (6), USP 11-38 (5) x USP 97-10.046 (6) and USP 02-16.045 (2) x USP 191-104-11 (10) exceeded due the higher number of progenies with high yield and with tolerance or moderate tolerance to asian soybean rust.

Le silicium (Si) est reconnu pour avoir plusieurs effets bénéfiques chez les plantes capables de l’absorber. Quoique son rôle dans la réduction de différents stress abiotiques et biotiques soit largement documenté, ses effets potentiels sur le soya sont peu connus puisque la capacité de cette plante à absorber le Si n’a jamais été clairement définie. Pourtant, cette plante pourrait potentiellement bénéficier d’un apport en Si pour augmenter sa résistance à plusieurs agents pathogènes, dont Phakopsora pachyrhizi, agent de la rouille asiatique. Mon projet visait donc 1) à évaluer et quantifier la déposition de Si dans les feuilles de plants de soya amendés avec Si et 2) de valider si cette absorption permet d’augmenter la résistance des plants à la rouille asiatique. Cinq cultivars de soya ont été utilisés afin de vérifier s’il existait une différence intervariétale. La déposition de Si a été vérifiée par analyse en microscopie à rayons X et par dosage ICP-OES et la sévérité de la maladie a été évaluée. Les résultats préliminaires avec le cv. Williams 82 ont révélé une faible capacité d’absorption chez les plants et un effet négligeable de l’apport en Si sur la maladie. Toutefois, lorsque le traitement en Si a été évalué chez plusieurs cultivars, une absorption différentielle a été observée et le cv. Hikmok sorip s’est avéré particulièrement apte à accumuler le Si. Fait intéressant, les plants de ce même cultivar ont démontré une immunité presque parfaite à la rouille lorsque traités avec du Si. Cette résistance semble être le résultat d’une réaction hypersensible. Nos résultats démontrent ainsi qu’un apport en Si chez le soya peut avoir un effet bénéfique contre la rouille asiatique dans la mesure où les plants traités appartiennent à un cultivar ayant une prédisposition naturelle pour absorber le Si.

Resumo: A seleção assistida por marcadores moleculares têm contribuído com os estudos para o desenvolvimento de cultivares resistentes. Os ganhos mais evidentes podem ocorrer em doenças como a ferrugem asiática da soja, onde a alta variabilidade do patógeno e a busca por novas fontes de resistência têm dificultado o sucesso dos melhoristas. Assim, os objetivos deste trabalho foram estudar a herança da resistência à ferrugem em diferentes fontes e desenvolver marcadores SCAR ligados a um loco de resistência para seleção assistida. Populações F2 oriundas dos cruzamentos PI 459025 x CD 208 (1), PI 200526 x CD 205 (2), PI 200456 x Conquista (3) e GC 84058-21-4 x IAC Foscarin 31 (4) foram submetidas à inoculação com a ferrugem e avaliadas quanto ao tipo de lesão (RB - resistente ou TAN - suscetível). O teste de Qui-quadrado indicou a presença de um gene dominante para os cruzamentos 1 e 2, enquanto no 3 e 4 observou-se a presença de um gene recessivo. A análise multivariada agrupou os genótipos mais similares, com base nos caracteres severidade da doença, número de vagens, número de sementes e ciclo, avaliados nos cruzamentos 2 a 4. Diferenças significativas foram encontradas em número de lesões e esporulação para genótipos RB e TAN. Dois bulks de DNA foram obtidos de plantas homozigotas resistentes e suscetíveis no cruzamento 1, para a análise de BSA. Dos 600 iniciadores RAPD testados, três foram discriminativos e localizam-se a 4,5, 6,2 e 10,2 cM do loco de resistência, em fase de repulsão. Um desses marcadores foi convertido a SCAR e se manteve discriminativo, podendo ser indicado para seleção assistida de genótipos resistentes com a mesma fonte. / Abstract: Assisted selection by molecular markers has contributed to development studies of resistant cultivars. The most evident gains may occur for diseases like the Asian soybean rust, where the high variability of pathogen and the search for new resistance sources has difficult the breeder success. Thus, the aims of this work were to study the rust resistance inheritance in different sources and develop SCAR markers linked to a rust resistance locus for assisted selection. F2 populations from crosses PI 459025 x CD 208 (1), PI 200526 x CD 205 (2), PI 200456 x Conquista (3) and GC 84058-21-4 x IAC Foscarin 31 (4) were submitted to rust inoculation and evaluated by the lesion type reaction (RB - resistant or TAN - susceptible). Chi-square test indicated the presence of a single dominant gene for crosses 1 and 2, whereas the 3 and 4 crosses showed a single recessive gene. Multivariate analysis has grouped the most similar genotypes based on disease severity, number of pods, number of seeds and cycle for 2 to 4 crosses. Significant differences were observed in lesions number and sporulation rate for RB and TAN genotypes. Two DNA bulks were obtained, for BSA analysis, on cross 1, from resistant and susceptible homozygous plants. From the 600 tested RAPD primers, three of them were discriminative and located in repulsion phase at 4.5, 6.2 and 10.2 cM from the resistance locus. One of the RAPD markers was converted to SCAR and confirmed its discriminative nature. So it can be indicated for assisted selection of genotypes with the same resistance source. / Orientador: Antonio Orlando Di Mauro / Coorientador: José Baldin Pinheiro / Coorientadora: Sandra Helena Unêda Trevisoli / Banca: Eduardo Antonio Gavioli / Banca: Natal Antonio Vello / Banca: Janete Apparecida Desidério Sena / Banca: Rinaldo César de Paula / Doutor

Condições climáticas desfavoráveis, durante o período final de maturação da soja, têm ocasionado problemas na qualidade das sementes, devido a maturação forçada ou morte prematura da planta, que pode resultar no aparecimento de sementes esverdeadas. Os fungicidas do grupo das estrobilurinas apresentam efeitos fisiológicos sobre o desempenho das plantas, com reflexos na produtividade, principalmente, por retardar a senescência das plantas. Assim, este trabalho objetivou avaliar o efeito de fungicidas, principalmente, do grupo da estrobilurina e da doença ferrugem asiática na produtividade e na qualidade de sementes de soja, com destaque para a ocorrência de sementes esverdeadas. Os tratamentos foram constituídos pela testemunha e aplicações dos fungicidas flutriafol + tiofanato metílico, pyraclostrobim + epoxiconazol e metconazol, sendo os produtos aplicados nos estádios fenológicos R2 e R5.1, individualmente e, também, em aplicações combinadas. Os experimentos foram conduzidos em campo, em três locais (Alto Garças-MT, Londrina-PR e Piracicaba-SP) durante os anos agrícolas de 2007/08 e 2008/09. Três diferentes cultivares foram utilizadas para cada um dos locais. A qualidade das sementes foi avaliada por meio dos testes de germinação, tetrazólio, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, sanidade, comprimentos de plântula e de hipocótilo e, também, por meio da fluorescência de clorofila nas sementes do segundo ano agrícola. As análises foram realizadas imediatamente após a colheita e sete meses após o armazenamento. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, com 7 tratamentos e 3 cultivares, para cada local e ano experimental. As médias foram comparados pelo teste de Tukey, à 5% de probabilidade. O fungicida a base de estrobilurina não interfere na produtividade e não apresenta efeitos diretos na qualidade das sementes e ocorrência de sementes esverdeadas. Em condições climáticas favoráveis à maturação das sementes, a alta severidade da doença ferrugem asiática interfere na produtividade, mas não influencia no seu potencial fisiológico. A ferrugem asiática, associada às condições climáticas desfavoráveis na fase final de maturação, proporciona a ocorrência de sementes esverdeadas, que compromete o vigor das sementes após o armazenamento. / Unfavorable weather conditions, during the late soybean maturation, have caused problems in seed quality due to \"forced maturation\" or premature plant death, which can result in the appearance of green seeds. Strobilurin group fungicides have physiological effects on plant performance, reflected in production, mainly by delaying the plant senescence. This study aimed to evaluate the effect of fungicides, especially the strobilurin group and rust disease on yield and quality of soybean seeds, with focus in the occurrence of green seeds. The treatments were control and applications of flutriafole + thiophanate, methyl, pyraclostrobin + epoxiconazole and metconazole fungicides, and the products were applied in R2 and R5.1 growth stages, individually and also in combined applications. The experiments were carried out under field conditions in three locations (Alto Garças-MT, Londrina-PR and Piracicaba-SP) during the 2007/08 and 2008/09 crops. Three different cultivars were used for each location. Seed quality was evaluated by means of the germination, tetrazolium, accelerated aging, electrical conductivity, sanitary, radicle and hypocotyl length tests, and also by means of chlorophyll fluorescence in the seeds of the second crop year. Analyses were performed immediately after harvest and after seven months of storage. The experimental design was randomized blocks with seven treatments and three cultivars, location and year for each trial. Means were compared by Tukey test at 5% probability. The strobilurin fungicide does not affect the production and has no direct effects on seed quality and in the occurrence of green seed. Under favorable weather conditions for seed maturation, the severity of soybean asiatic rust disease interferes with the production, but does not influence on its physiological potential. The soybean asiatic rust disease associated with unfavorable weather conditions during the final stage of maturation provides the occurrence of green soybean seeds, that compromises the vigor after storage.

A soja é a cultura agrícola com maior extensão de área plantada no Brasil, país que se destaca no cenário mundial como o segundo maior produtor e exportador desta oleaginosa. A ferrugem asiática (FA), causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, apresenta-se como um dos mais graves problemas fitossanitários da cultura da soja no Brasil, principalmente por não existirem, até o presente momento, cultivares com níveis de resistência satisfatórios. Com o objetivo de melhor se conhecer a biologia de Phakopsora pachyrhizi e alguns fatores relacionados ao processo infeccioso em soja, no presente trabalho foram avaliados: (1) Métodos de preservação de urediniósporos; (2) Influência da descontinuidade do molhamento foliar no processo infeccioso dos urediniósporos; (3) Influência da luminosidade e da superfície foliar no processo infeccioso de urediniósporos de P. pachyrhizi; (4) Influência do estádio fenológico da soja na infecção de P. pachyrhizi. Os resultados obtidos mostraram que a desidratação dos esporos proporcionou maior viabilidade destes ao longo do tempo, para todas as condições de armazenamento testadas. No deep freezer foi possível preservar os esporos por até 231 dias, independente da sua condição de hidratação. No ambiente, os esporos não desidratados e desidratados permaneceram viáveis por 16 e 22 dias, respectivamente. A reversão de dormência dos esporos foi efetiva ao empregar hidratação (24h de câmara úmida) seguida ou não por choque térmico (40°C/5 minutos). Em todos os tratamentos onde se aplicou molhamento foliar descontínuo, a severidade de FA foi sempre inferior quando comparada ao molhamento contínuo, principalmente quando a interrupção do molhamento se deu após 4 horas de câmara úmida inicial. A interrupção temporária do molhamento afetou os esporos que haviam germinado, pois os mesmo não foram aptos a infectar após novo período de molhamento. Com relação à luminosidade, os urediniósporos foram aptos a infectar plantas de soja tanto na luz quanto no escuro. Porém, severidade maior foi observada quando se inoculou a superfície adaxial, com posterior incubação das plantas no escuro. Os experimentos in vitro mostraram que, na ausência de luz, houve maior germinação e maior formação de apressórios. O teor de cera epicuticular e o seu aspecto ultra-estrutural não apresentaram diferenças entre as superfícies adaxial e abaxial no cultivar BRS 154. Os cultivares BRS 154 e BRS 258, no estádio fenológico reprodutivo, R5, apresentaram menor severidade em relação aos estádios V3 e R1. O período latente médio (PLM) da FA foi 8 e 9 dias para os cultivares BRS 154 e BRS 258, respectivamente. O PLM não se diferenciou em função do estádio fenológico para ambos cultivares. Quanto à influência da idade da folha na suscetibilidade à FA, a folha 1, considerando-se o sentido base-ápice da planta, mostrou maior suscetibilidade e freqüência de infecção de P. pachyrhizi . Os resultados apresentados são essenciais, tanto por disponibilizarem informações sobre a biologia e epidemiologia do fungo, quanto por servirem como base para novos estudos, nas mais diversas áreas sobre este importante patossistema. / Soybean is the agricultural crop with the largest planted area in Brazil. The country stands out in the world scenario as the second-largest producer and exporter of this oilseed crop. The Asian rust (AR), caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, is one of the most serious phytosanitary problems of soybean in Brazil, especially because no cultivars exist so far with satisfactory resistance levels. In order to acquire better knowledge about the biology of Phakopsora pachyrhizi and some factors related to its infectious process in soybean, the following were evaluated in the present work: (1) Uredospore preservation methods; (2) Influence of leaf wetness discontinuity on the infectious process of uredospores; (3) Influence of luminosity and leaf surface on the infectious process of P. pachyrhizi uredospores; (4) Influence of phenological stage of soybean on infection by P. pachyrhizi . The results obtained showed that spore dehydration provided greater spore viability with time, in all storage conditions tested. Spores could be preserved for up to 231 days in the deep freezer, regardless of their hydration condition. At room temperature, non-dehydrated and dehydrated spores remained viable for 16 and 22 days, respectively. Spore dormancy reversion was effective when hydration was used (24h in humid chamber), followed or not by thermal shock (40°C/5 minutes). In all treatments where discontinuous leaf wetting was applied, AR severity was always lower when compared with continuous wetting, especially when wetting was interrupted after 4 hours of initial treatment in the humid chamber. Temporary wetness interruption affected spores that had already germinated, as these were not able to infect after a new wetness period. As to luminosity, uredospores were capable of infecting soybean plants both in the light and in the dark. However, higher severity was observed when the adaxial surface was inoculated, with later incubation of the plants in the dark. The in vitro experiments showed that there was greater germination and greater formation of appressoria in the absence of light. Epicuticular wax content and its ultrastructural aspect did not show differences between the adaxial and abaxial surfaces in cultivar BRS 154. At the R5 reproductive phenological stage, cultivars BRS 154 and BRS 258 showed smaller severity in relation to stages V3 and R1. The AR mean latent period (MLP) was 8 and 9 days for cultivars BRS 154 and BRS 258, respectively. MLP differences due to phenological stage were not detected in any of the cultivars. As to the influence of leaf age on AR susceptibility, leaf 1 showed greater susceptibility and frequency of infection by P. pachyrhizi, considering the plant base-apex direction. The results herein presented are essential, either because they make information available on the biology and epidemiology of the fungus, or because they serve as a foundation for new studies on the most diverse areas about this important pathosystem.

O controle da ferrugem asiática é altamente dependente do tratamento com fungicidas. A decisão do momento correto da aplicação é fundamental para a eficiência do tratamento, visto que atrasos na efetuação do controle podem torná-lo tão ineficaz quanto à ausência de aplicações. O dano provocado pela ferrugem asiática é decorrente da redução da área foliar, devido à destruição do tecido vegetal e desfolha precoce. Tendo em vista a influência que o atraso no controle tem sobre a ferrugem asiática, e esta sobre a folhagem das plantas de soja, o dano pode ser melhor compreendido com o uso de variáveis que captem modificações na área foliar do hospedeiro. Com os objetivos de avaliar o efeito do atraso no controle da ferrugem asiática sobre o rendimento e os componentes do rendimento, a duração (HAD), a absorção da área foliar sadia (HAA) de plantas de soja e sobre a severidade da doença e examinar as relações entre o rendimento de soja com a duração, absorção da área foliar sadia e severidade da ferrugem asiática, foram conduzidos cinco experimentos no Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Agrícola da Arysta LifeScience, em Pereiras-SP. Os experimentos envolveram um tratamento preventivo e tratamentos que corresponderam a atrasos crescentes na efetuação do controle químico. As relações entre os parâmetros citados acima foram avaliadas por meio de testes de comparação de médias (LSD) e regressões lineares e não lineares (p<=0,05). Os resultados mostraram que nas situações em que o início da ferrugem asiática da soja ocorre próximo à fase reprodutiva, o rendimento cai à taxa de -31 kg ha-1 a -15 kg ha-1 por cada dia de atraso no controle, sendo o dano maior nos estádios mais jovens e menor nos estádios mais avançados. Na relação entre o atraso no controle da ferrugem asiática da soja e HAA, 10 MJ m-2 deixam de ser absorvidos por cada dia de atraso no controle. Na relação entre o atraso no controle da ferrugem asiática da soja e HAD, a duração da área foliar sadia diminui 2,4 a 1,4 dias por cada dia em que o controle é atrasado. Na relação entre o rendimento de soja e HAA, são ganhos 2 kg ha-1 para cada MJ m-2 absorvido pela área foliar sadia. Na relação entre o rendimento de soja e HAD, são ganhos de 13 a 9 kg ha-1 para cada dia de duração da área foliar sadia. A relação entre atraso no controle da ferrugem asiática da soja e severidade da doença é de 0,25% ponto percentual para cada dia de atraso no controle. A relação entre o rendimento de soja e severidade da ferrugem asiática é de -36 kg ha-1 por cada ponto percentual de severidade. A variável que melhor se relaciona com o rendimento de soja é a absorção da área foliar sadia (HAA). Tanto HAA quanto HAD são variáveis melhores do que a severidade para serem usadas na quantificação de danos provocados pela ferrugem asiática na soja. Nas situações em que o início da doença ocorre próximo à fase reprodutiva, atrasos no controle da ferrugem asiática superiores a 28 dias apresentam o mesmo resultado que a ausência de controle. Não há redução no rendimento de soja se o início da ferrugem asiática ocorrer a partir do estádio R5. / The control of the asian soybean rust is highly dependent of fungicides treatment. The decision of the correct moment of application is critical for the efficiency of the treatment, since delays in the control can become it so inefficacious as the absence of applications. The damage caused by asian soybean rust is decurrent of the reduction of the leaf area, due to vegetal tissue destruction and early defoliation. In view, the influence that the control delay has on the asian rust, and this on the foliage of the soybean plants, the yield loss can be better understood with the use of variable that catch modifications in the leaf area of the host plant. With the objectives to evaluate the effect of the delay in the asian soybean control on the yield and the yield components, the duration (HAD) and absorption of the healthy leaf area (HAA) of soybean plants and on the disease severity, and to examine the relationship between the soybean yield with the healthy leaf area duration, healthy leaf area absorption and asian soybean rust severity, were conducted five field experiments in Agricultural Research and Development Center of the Arysta LifeScience, in Pereiras-SP. The experiments had involved a preventive treatment and treatments that had corresponded the increasing delays in the chemical control. The relationship between the cited parameters above had been evaluated by averages comparison test (LSD) and linear and non linear regressions (p<=0,05). The results had shown that in the situations where the beginning of the asian soybean rust occurs next to the reproductive phase, the yield fall -31 kg ha-1 to -15 kg ha-1 per each day of control delay, being the loss bigger in youngest stadiums and lesser in oldier stadiums. In the relationship between control delay of the asian soybean rust and HAA, 10MJ m-2 does not absorbed per each day of control delay. In the relationship of the control delay of the asian soybean rust and HAD, the duration of the healthy leaf area reduced 2,4 to 1,4 days per each day where the control is delayed. In the relationship between soybean yield and HAA, were obtained 2 kg ha-1 for each MJ m-2 absorbed by the healthy leaf area. In the relationship between soybean yield and HAD, were obtained 9 to 13 kg ha-1 for each day of healthy leaf area duration. The relationship between control delay of the asian soybean rust and disease severity was of 0,25% percentile point for each day of delay in the control. The relationship between soybean yield and severity of the asian soybean rust were of -36 kg ha-1 for each percentile point of severity. The variable that better becomes related with the yield soybean was the healthy leaf area absorption (HAA). Even HAA as HAD are better variables than severity to be used in the yield losses quantification of the asian soybean rust. In the situations that the beginning of the disease occurs next to reproductive phase, control delay of asian soybean rust higher than 28 days show the same result that the control absence. It does not have reduction in the soybean yield if the beginning of the asian soybean rust occurs after the R5 stadium.

O custo ferrugem que engloba gastos com fungicidas, os custos operacionais das aplicações, perdas de produção, e redução na arrecadação de impostos representa um elevado valor para sojicultura mundial. Assim, a ferrugem asiática da soja apresenta-se como um dos grandes desafios para a pesquisa agrícola nos próximos anos, pois o controle químico da doença é alternativa obrigatória enquanto não se dispõe de cultivares resistentes. Porém a prática representa aumento considerável no custo de produção. No Brasil estima-se que este custo, para duas aplicações gire, em torno de US$ 40,00.ha-1, sem contar os gastos operacionais com máquinas e combustível, ou seja, gasto apenas o fungicida. Considerando o exposto, este trabalho tem como objetivo avaliar duas fontes de resistência à ferrugem asiática da soja (PI 200487 e PI 459025A), e verificar se os genes responsáveis pela reação ao patógeno já foram descritos na literatura, ou seja, identificar seus respectivos grupos de ligação. A estratégia de segregantes agrupados (Bulked segregant analysis) foi utilizada para mapear os genes de interesse. Os resultados obtidos permitiram chegar as seguintes conclusões: a) a técnica BSA foi eficiente para detectar locos relacionados com a resistência à ferrugem asiática da soja; b) a PI 459025 (Bing Nam) apresenta o gene de resistência Rpp4 localizado no grupo de ligação G e c) A PI 200487 (Kinoshita) apresenta um gene diferente daqueles descritos na literatura, sendo este localizado no grupo de ligação N. Este gene pode ser denominado de Rpp5. / The costs due to Asian soybean rust, which consists of fungicides, operational application costs and reduction in paid taxes, represent severe losses for worldwide soybean production. Thus, Asian soybean rust represents one of the most challenging problems for agricultural research in the future, since chemical control of the disease is the obligated alternative while resistant cultivars are unavailable. However, fungicide application significantly increases production costs. In Brazil, it is estimated that the costs of two applications are of approximately US$ 40,00.ha-1, aside the operational costs incurred due to machinery and fuel, that is, the figure represents solely fungicide costs. Taking into account the previous considerations, the present work aims to evaluate two sources of resistance to Asian soybean rust (PI 200487 and PI 459025A), and to verify if the genes involved in pathogen-responses have already been described in previous work, by identifying their respective linkage groups. Bulked segregant analysis was used to map the genes of interest. The results allowed the following conclusions: a) BSA was effective to detect loci associated to Asian soybean rust resistance; b) PI 459025A (Bing Nam) carries the resistance gene Rpp4 mapped to the linkage group G and c) PI 200487 (Kinoshita) has a novel resistance gene mapped to the linkage group N. The identified gene is denominated Rpp5.

Condições climáticas desfavoráveis, durante o período final de maturação da soja, têm ocasionado problemas na qualidade das sementes, devido a maturação forçada ou morte prematura da planta, que pode resultar no aparecimento de sementes esverdeadas. Os fungicidas do grupo das estrobilurinas apresentam efeitos fisiológicos sobre o desempenho das plantas, com reflexos na produtividade, principalmente, por retardar a senescência das plantas. Assim, este trabalho objetivou avaliar o efeito de fungicidas, principalmente, do grupo da estrobilurina e da doença ferrugem asiática na produtividade e na qualidade de sementes de soja, com destaque para a ocorrência de sementes esverdeadas. Os tratamentos foram constituídos pela testemunha e aplicações dos fungicidas flutriafol + tiofanato metílico, pyraclostrobim + epoxiconazol e metconazol, sendo os produtos aplicados nos estádios fenológicos R2 e R5.1, individualmente e, também, em aplicações combinadas. Os experimentos foram conduzidos em campo, em três locais (Alto Garças-MT, Londrina-PR e Piracicaba-SP) durante os anos agrícolas de 2007/08 e 2008/09. Três diferentes cultivares foram utilizadas para cada um dos locais. A qualidade das sementes foi avaliada por meio dos testes de germinação, tetrazólio, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, sanidade, comprimentos de plântula e de hipocótilo e, também, por meio da fluorescência de clorofila nas sementes do segundo ano agrícola. As análises foram realizadas imediatamente após a colheita e sete meses após o armazenamento. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, com 7 tratamentos e 3 cultivares, para cada local e ano experimental. As médias foram comparados pelo teste de Tukey, à 5% de probabilidade. O fungicida a base de estrobilurina não interfere na produtividade e não apresenta efeitos diretos na qualidade das sementes e ocorrência de sementes esverdeadas. Em condições climáticas favoráveis à maturação das sementes, a alta severidade da doença ferrugem asiática interfere na produtividade, mas não influencia no seu potencial fisiológico. A ferrugem asiática, associada às condições climáticas desfavoráveis na fase final de maturação, proporciona a ocorrência de sementes esverdeadas, que compromete o vigor das sementes após o armazenamento. / Unfavorable weather conditions, during the late soybean maturation, have caused problems in seed quality due to \"forced maturation\" or premature plant death, which can result in the appearance of green seeds. Strobilurin group fungicides have physiological effects on plant performance, reflected in production, mainly by delaying the plant senescence. This study aimed to evaluate the effect of fungicides, especially the strobilurin group and rust disease on yield and quality of soybean seeds, with focus in the occurrence of green seeds. The treatments were control and applications of flutriafole + thiophanate, methyl, pyraclostrobin + epoxiconazole and metconazole fungicides, and the products were applied in R2 and R5.1 growth stages, individually and also in combined applications. The experiments were carried out under field conditions in three locations (Alto Garças-MT, Londrina-PR and Piracicaba-SP) during the 2007/08 and 2008/09 crops. Three different cultivars were used for each location. Seed quality was evaluated by means of the germination, tetrazolium, accelerated aging, electrical conductivity, sanitary, radicle and hypocotyl length tests, and also by means of chlorophyll fluorescence in the seeds of the second crop year. Analyses were performed immediately after harvest and after seven months of storage. The experimental design was randomized blocks with seven treatments and three cultivars, location and year for each trial. Means were compared by Tukey test at 5% probability. The strobilurin fungicide does not affect the production and has no direct effects on seed quality and in the occurrence of green seed. Under favorable weather conditions for seed maturation, the severity of soybean asiatic rust disease interferes with the production, but does not influence on its physiological potential. The soybean asiatic rust disease associated with unfavorable weather conditions during the final stage of maturation provides the occurrence of green soybean seeds, that compromises the vigor after storage.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-08Bitstream added on 2014-06-13T19:42:47Z : No. of bitstreams: 1 costa_mm_dr_jabo.pdf: 539143 bytes, checksum: 38e4165c8bd5de4a8cf35184bd7ea3a7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A seleção assistida por marcadores moleculares têm contribuído com os estudos para o desenvolvimento de cultivares resistentes. Os ganhos mais evidentes podem ocorrer em doenças como a ferrugem asiática da soja, onde a alta variabilidade do patógeno e a busca por novas fontes de resistência têm dificultado o sucesso dos melhoristas. Assim, os objetivos deste trabalho foram estudar a herança da resistência à ferrugem em diferentes fontes e desenvolver marcadores SCAR ligados a um loco de resistência para seleção assistida. Populações F2 oriundas dos cruzamentos PI 459025 x CD 208 (1), PI 200526 x CD 205 (2), PI 200456 x Conquista (3) e GC 84058-21-4 x IAC Foscarin 31 (4) foram submetidas à inoculação com a ferrugem e avaliadas quanto ao tipo de lesão (RB – resistente ou TAN – suscetível). O teste de Qui-quadrado indicou a presença de um gene dominante para os cruzamentos 1 e 2, enquanto no 3 e 4 observou-se a presença de um gene recessivo. A análise multivariada agrupou os genótipos mais similares, com base nos caracteres severidade da doença, número de vagens, número de sementes e ciclo, avaliados nos cruzamentos 2 a 4. Diferenças significativas foram encontradas em número de lesões e esporulação para genótipos RB e TAN. Dois bulks de DNA foram obtidos de plantas homozigotas resistentes e suscetíveis no cruzamento 1, para a análise de BSA. Dos 600 iniciadores RAPD testados, três foram discriminativos e localizam-se a 4,5, 6,2 e 10,2 cM do loco de resistência, em fase de repulsão. Um desses marcadores foi convertido a SCAR e se manteve discriminativo, podendo ser indicado para seleção assistida de genótipos resistentes com a mesma fonte. / Assisted selection by molecular markers has contributed to development studies of resistant cultivars. The most evident gains may occur for diseases like the Asian soybean rust, where the high variability of pathogen and the search for new resistance sources has difficult the breeder success. Thus, the aims of this work were to study the rust resistance inheritance in different sources and develop SCAR markers linked to a rust resistance locus for assisted selection. F2 populations from crosses PI 459025 x CD 208 (1), PI 200526 x CD 205 (2), PI 200456 x Conquista (3) and GC 84058-21-4 x IAC Foscarin 31 (4) were submitted to rust inoculation and evaluated by the lesion type reaction (RB – resistant or TAN – susceptible). Chi-square test indicated the presence of a single dominant gene for crosses 1 and 2, whereas the 3 and 4 crosses showed a single recessive gene. Multivariate analysis has grouped the most similar genotypes based on disease severity, number of pods, number of seeds and cycle for 2 to 4 crosses. Significant differences were observed in lesions number and sporulation rate for RB and TAN genotypes. Two DNA bulks were obtained, for BSA analysis, on cross 1, from resistant and susceptible homozygous plants. From the 600 tested RAPD primers, three of them were discriminative and located in repulsion phase at 4.5, 6.2 and 10.2 cM from the resistance locus. One of the RAPD markers was converted to SCAR and confirmed its discriminative nature. So it can be indicated for assisted selection of genotypes with the same resistance source.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-24Bitstream added on 2014-06-13T20:58:19Z : No. of bitstreams: 1 barbosa_gf_me_jabo.pdf: 250447 bytes, checksum: 4d5f1e27c3ef76e13e1232f805fa772f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho avaliou-se em duas cultivares de soja, uma de ciclo precoce e outra de ciclo médio (V Max e MG/BR-46 (Conquista)), os efeitos de doses reduzidas dos fungicidas azoxystrobina + ciproconazol (Priori Xtra®) + óleo mineral (Nimbus® 0,5% v/v) e tebuconazol (Folicur®), com dois intervalos de aplicação (10 e 20 dias), no controle da ferrugem asiática e sua interferência nas características agronômicas, produtividade, qualidade dos grãos e qualidade fisiológica das sementes. A avaliação da severidade da doença foi feita em intervalos de 10 dias, antecedendo as aplicações dos fungicidas, utilizando-se escala diagramática. Para a cultivar de ciclo precoce o uso de doses reduzidas de fungicidas teve pouco efeito sobre o patógeno em relação à severidade da doença. Para a cultivar de ciclo médio, essas não diferiram das doses recomendadas para o controle da ferrugem. Houve aumento na produtividade de grãos na cultivar MG/BR-46 (Conquista) com o uso de fungicidas, porém, na cultivar V Max, tal resultado não foi observado. Os testes de vigor indicaram que tanto as sementes da cultivar precoce como as da cultivar de ciclo médio foram classificadas como de baixa qualidade. A ocorrência da ferrugem asiática da soja comprometeu o desenvolvimento dos grãos na cultivar MG/BR-46 (Conquista), reduzindo seu tamanho, e, aumentando a quantidade de sementes retidas no fundo das peneiras. A qualidade do grão não foi influenciada pelas diferentes doses de fungicidas, mas a cultivar de ciclo médio MG/BR-46 (Conquista) apresentou maior porcentagem de grãos verdes e imaturos do que a cultivar V Max. / This work was done to evaluate, in two soybean cultivars, one of early and the other of medium cycle (V Max and MG/BR-46 (Conquista)), the effects of reduced doses of the fungicides azoxystrobina + ciproconazol (Priori Xtra®) + mineral oil (Nimbus®) and tebuconazol (Folicur®), with two application intervals (10 and 20 days), on the control of soybean rust, as well as their effects on agronomics features, on yield, on grains and physiological seed quality. Disease severity assessment was done at 10 days intervals, before fungicide spraying, using a diagrammatic scale. For the early cultivar the use of reduced fungicide doses had little effect on the pathogen in relation to disease severity. For the medium cycle cultivar, reduced dose were not significantly different from the recommended doses for soybean rust control. There was yield increase on the cultivar MG/BR-46 (Conquista) with fungicide spraying; however, the same was not observed for the cultivar V Max. By the vigor tests, the both cultivars seeds presented a poor quality. On the cultivar MG/BR-46 (Conquista), the soybean Asian rust affected the grains development, reducing their size and increasing the discard. The quality of grain was not influenced by the different doses of fungicides, and the cultivar of medium cycle MG/BR-46 (Conquista) showed higher percentage of green and immature grains than cultivar V Max.