Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-19T08:36:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1103060 bytes, checksum: 2db816e2be5ff856ea3cab2969628d3d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T08:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1103060 bytes, checksum: 2db816e2be5ff856ea3cab2969628d3d (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A ferrugem asiática da soja causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi é a principal doença da cultura da soja no Brasil. Visando entender a dinâmica da doença no campo e fornecer subsídios para programas de melhoramento visando resistência à doença e estudos de clonagem e caracterização de genes de avirulência do patógeno, esse trabalho teve por objetivo estudar a variabilidade fisiológica e molecular de isolados de P. pachyrhizi coletados em diferentes regiões brasileiras produtoras de soja. Durante os meses de janeiro a setembro de 2014, coletou-se 199 amostras de folhas com sintomas da doença. Deste total, 138 amostras foram recuperadas por meio da inoculação de uredósporos em folíolos destacados. No total, 68 isolados monolesionais de P. pachyrhizi foram multiplicados e armazenados em freezer -80°C e 113 isolados estão sendo multiplicados em folíolos destacados. Dentre os isolados multiplicados, 26 foram utilizados neste estudo. Estes isolados são representativos de 24 locais geograficamente distintos, em 6 Estados localizados em três regiões brasileiras: Centro-Oeste, Sudeste e Sul. Apenas o isolado DF 01-1 tem origem no Distrito Federal. Para avaliação da variabilidade fisiológica foi utilizado um conjunto de variedades diferenciadoras de soja, que incluiu oito genótipos com genes de resistência Rpp1 a 6, dois genótipos com genes R desconhecidos e a cultivar Conquista, suscetível. Para a análise molecular, o DNA genômico foi extraído a partir de esporos congelados dos isolados monolesionais, de uredósporos coletados diretamente das amostras e de tecido infectado. Foi utilizado um conjunto de 18 pares de oligonucleotídeos que amplificam locos microssatélites previamente caracterizados. Três tipos de reação ocorreram nas variedades diferenciadoras de soja em resposta à infecção pelos isolados monolesionais de P. pachyrhizi: reação de hipersensibilidade caracterizada por imunidade com flecks necróticos (IF), lesões vermelho-castanhas (RB) e lesões TAN, típicas de reação de suscetibilidade. Todos os isolados produziram lesão TAN com abundante esporulação na cultivar Conquista e nos acessos PI 200492 (Rpp1) e PI 462312 (Rpp3); lesão RB nos genótipos PI 230970 (Rpp2), PI 459025 (Rpp4), PI471904 (Rpp5), PI 567102B (Rpp6) e PI 594767-A (Rpp1?), e reação de imunidade com flecks necróticos nos acessos PI 587880-A (Rpp1?), PI 587905 (Rpp1?) e PI 587886 (Rpp1?). Os isolados diferiram quanto ao nível de esporulação observado nos genótipos PI 230970 (Rpp2), PI 459025 (Rpp4), PI471904 (Rpp5) e PI 567102B (Rpp6). Observou-se ausência de variabilidade molecular nos locos microssatélites analisados, o que pode ser indicativo de um efeito fundador recorrente na população do patógeno, em razão de seleção imposta pelo uso intensivo de fungicidas e da prática do vazio sanitário. Todavia, essa hipótese deverá ser confirmada por uma análise englobando todos os isolados obtidos e novas amostras coletadas na safra 2014/2015. / Asian soybean rust, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, is the main soybean disease in Brazil. Aiming to understand the dynamics of the disease in the field and to contribute to breeding programs aiming disease resistance and to studies of characterization of avirulence genes from the pathogen, the objective of this work was to study the physiological and molecular variability of P. pachyrhizi isolates collected in different soybean producing regions in Brazil. Between January and September of 2014, 199 samples of leaves showing symptoms of the disease were collected. One hundred thirty-eigth populations were recovered from these samples through inoculation of detached leaves with urediniospores. A total of 68 single-lesion P. pachyrhizi isolates were multiplied and stored in a freezer at -80oC and 113 isolates are currently being multiplied on detached leaves. Twenty-six out of the total multiplied isolates were used in this study, which are representative of 24 distinct geographic sites, located in six states corresponding to three major soybean production regions: midwest, southeast and south. The isolate DF 01-1 originated from the Distrito Federal. To evaluate physiological variability, a set of differential soybean varieties was used, including eight genotypes carrying the Rpp-1 to -6 resistance genes, two genotypes with uncharacterized resistance genes and the susceptible cultivar Conquista. For the molecular analysis, genomic DNA was extracted directly from frozen spores collected from single-lesion isolates, from urediniospores collected directly from collected leaf samples and from infected leaves. A set of 18 oligonucleotide pairs was used to amplify microsatellite loci previously characterized. Three types of reactions occurred on differential soybean varieties in response to infection by single- lesion P. pachyrhizi isolates: hypersensitive reaction, characterized by immune necrotic flecks (IF), red-brown (RB) lesions, and TAN lesions, typical of a susceptible reaction. All isolates produced TAN lesions with abundant sporulation on cultivar Conquista and on accessions PI 200492 (Rpp1) and PI 462312 (Rpp3); RB lesions on genotypes PI 230970 (Rpp2), PI459025 (Rpp4), PI471904 (Rpp5), PI 567102B (Rpp6) and PI 594767-A (Rpp1?); and immune reaction with necrotic flecks on accessions PI 587880-A (Rpp1?), PI 587905 (Rpp1?) and PI 587886 (Rpp1?). There were differences among isolates in the level of sporulation on genotypes PI 230970 (Rpp2), PI 459025 (Rpp4), PI471904 (Rpp5) and PI 567102B (Rpp6). Absence of molecular variability in the analyzed microsatellite loci was observed, which could be indicative of recent and recurrent founder effects in the pathogen population as a consequence of the selection pressure by the use of fungicides and the host-free period, a period of 60 to 90 days from July to September during which farmers are restricted from planting soybean (so-called vazio sanitário). This hypothesis needs to be confirmed by a more comprehensive analysis using all isolates collected so far, as well as additional samples collected during the 2014/2015 season.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-29Bitstream added on 2014-06-13T21:03:51Z : No. of bitstreams: 1 silva_dcg_dr_jabo.pdf: 913437 bytes, checksum: aa269781e66dfd6e36870d5868db52c3 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A ferrugem asiática da soja é causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi. Quatro genes de resistência à ferrugem da soja distintos, Rpp1 a 4, foram descritos. O objetivo deste trabalho foi mapear geneticamente os genes de resistência Rpp2 e Rpp4 e identificar genes induzidos pela resposta de defesa mediada pelo gene Rpp2. Duas populações F2:3 derivadas dos cruzamentos entre as linhagens resistentes PI 230970 (Rpp2) e PI 459025 (Rpp4) com a cultivar suscetível BRS 184, e marcadores SSR, foram utilizados neste estudo. Os locos Rpp2 e Rpp4 foram mapeados nos grupos de ligação J e G da soja, respectivamente, e os marcadores associados terão grande valor no processo de seleção assistida por marcadores para este caráter. Quatro bibliotecas de cDNA, derivadas de folhas do genótipo resistente PI 230970 (Rpp2) e do genótipo suscetível Embrapa 48, obtidas às 24 e 192 horas após a inoculação com esporos de P. pachyrhizi, foram geradas utilizando a metodologia SSH e tiveram seu padrão de expressão avaliado por análise de microarranjos de cDNA. Foram produzidas 3.807 sequências viáveis, das quais 670 foram sequências únicas, sendo 149 destas (22,2%) novas sequências da soja. A categoria funcional mais representativa para as quatro bibliotecas foi proteção celular, defesa e virulência. Apenas 65 trnascritos foram diferencialmente expressos, estando eles envolvidos na geração de espécies reativas de oxigênio, fitoalexinas e proteínas antimicrobianas, morte celular e senescência, modificação, estabilização e degradação protéica, controle da expressão gênica e reforço de parede celular. Este trabalho permitiu a identificação de novas seqüências da soja e contribuiu para a elucidação da estratégia de defesa mediada pelo gene Rpp2. / Asian soybean rust is caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi. Four resistance genes to this disease, Rpp1 to 4, were previously identified. The aim of this work was to identify SSR markers linked to Rpp2 and Rpp4, and to characterize genes up-regulated under soybean-Asian rust interaction. Two F2:3 populations derived from the crosses PI 230970 (Rpp2) x BRS 184 and PI 459025 (Rpp4) x BRS 184, and SSR markers were used for mapping. Rpp2 and Rpp4 loci were mapped on the soybean linkage groups J and G, respectively, and the associated markers will be highly valuable to assist the introduction of these genes into soybean cultivars. Four cDNA libraries derived from leaf samples of the resistant genotype PI 230970 and the susceptible genotype Embrapa 48, obtained at 24 and 192 hours after inoculation, were generated using SSH and evaluated by cDNA microarray analysis. A total of 3,807 reliable ESTs were obtained, 670 from them were unique. The most representative functional category in all libraries was “cell rescue, defense and virulence”. Only 65 transcripts were differentially expressed among treatments, and were involved in the generation of reactive oxygen species, phytoalexins and antimicrobial proteins; cell death and senescence; protein fate; gene expression control; and reinforcement of cell wall. This work produced novel soybean sequences and contributed to the comprehension of the soybean mechanism of resistance to Asian rust mediated by Rpp2.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-17Bitstream added on 2014-06-13T21:03:51Z : No. of bitstreams: 1 catelli_ll_dr_jabo.pdf: 365148 bytes, checksum: 08d9d16fd7bd7a58dff2a344f86ecfe6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os fungos patogênicos Phakopsora pachyrhizi e Erysiphe diffusa causam a ferrugem asiática e oídio, respectivamente, em soja, e são responsáveis por grandes perdas nas áreas sojícolas de muitos países. O objetivo deste trabalho foi estudar a herança de caracteres qualitativos e quantitativos e mapear genes de resistência dessas doenças, utilizando populações de plantas F2 e F2:3 derivados dos cruzamentos entre os genótipos resistentes à ferrugem asiática PI 200487 e PI 200526 com o genótipo suscetível BRI98-641. Ambos os genótipos apresentaram um gene dominante para a resistência, os quais foram mapeados no mesmo grupo de ligação da soja (GL-N). Adicionalmente, as análises quantitativas demonstraram que o modelo aditivo-dominante foi suficiente para explicar a herança dos dois caracteres, número de urédias e severidade, mostrando que alguns genes adicionais de efeito menores podem contribuir para a resposta da severidade da ferrugem asiática nas duas populações. No entanto, o número de urédias demonstrou ser menos influenciado pelas condições ambientais, indicando que os genes podem estar concentrados apenas nos parentais resistentes, evidenciando o caráter de resistência. A severidade continua sendo importante na seleção, pois demonstra melhor o caráter seletivo e pela facilidade de avaliação. Para oídio da soja o gene de resistência foi mapeado em uma população F2:3, derivada do cruzamento entre os genótipos BR01-22106 (resistente) e PI 200487 (suscetível). A resistência ao oídio nesta população foi determinada por um único gene dominante e permitiu o mapeamento de um loco red no grupo de ligação C2 da soja. Os marcadores associados ao Rpp e Red identificados neste trabalho mostraram-se potencialmente úteis na seleção assistida de plantas resistência para o desenvolvimento de cultivares elites carregando estes genes e para manter... / The pathogenic fungi Phakopsora pachyrhizi and Erysiphe diffusa cause the Asian rust and powdery mildew diseases, respectively, in soybean and are responsible for severe yield reduction around the world. The aim of this work was to study the inheritance of qualitative and quantitative resistance characters and to map disease resistance genes in F2 e F2:3 soybean populations, derived from the crosses between Asian rust resistance genotypes, PI 200487 and PI 200526, with the susceptible genotype BRI98-641. Both genotypes revealed a dominant resistance gene that was mapped in the same soybean linkage group (LG-N). In addition, quantitative analysis demonstrated that the additivedominant model was sufficient to explain the inheritance of both characters, number of uredinia and severity, showing that some additional genes can contributed to soybean response to Asian rust severity in the two populations. However, the number of uredinia showed to be less influenced by environmental conditions, demonstrating that gene could be concentrated the in PI 200487 and PI 200526 and be evidence for resistance character. The severity remains important in the selection process because showing the best selective character and the available to evaluation. For powdery mildew, the resistance gene was mapped on linkage group C2 in a F2:3 populations derived from the cross between BR01-22106 (resistant) and PI 200487 (susceptible) genotypes. The powdery mildew resistance was determined by one dominant gene, mapped on linkage group C2 of soybean. The associate markers to Rpp and Red genes will be very useful to assist the selection of resistant plants on the development of elite cultivars carrying these genes and keep the competitiveness and sustainability of soybean Brazilian agribusiness.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-05Bitstream added on 2014-06-13T20:05:54Z : No. of bitstreams: 1 barreto_af_dr_jabo.pdf: 744620 bytes, checksum: b0ca94bafee5b671deb3cb4ce4b8e406 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Objetivou-se avaliar o espectro de gotas em função de adjuvantes, pressões e modelos de pontas de pulverização; a cinética do ângulo de contato e tensão superficial de caldas com a adição de adjuvantes; os efeitos de adjuvantes, modelos de pontas e volumes na severidade da ferrugem Asiática da soja. Os experimentos foram conduzidos nos Câmpus da FCAV/UNESP, Jaboticabal, SP e FFCL/USP, Ribeirão Preto, SP, entre 2009 a 2011. Avaliou-se diâmetro mediano volumétrico, coeficiente de uniformidade, porcentagem de gotas sujeitas a deriva, cinética do ângulo de contato e da tensão superficial em folhas de soja, deposição, cobertura, características agronômicas e severidade da ferrugem. Realizou-se o teste F e de regressão. Os adjuvantes LI 700, Agridex e Veget Oil destacaram-se, com maior uniformidade no espectro de gotas e menor percentual de gotas sujeitas a deriva; os modelos defletores oferecem as melhores características; nas maiores pressões há uniformização do espectro de gotas, nas pressões entre 360 e 480 kPa resultaram em menores alterações nos parâmetros avaliados; os adjuvantes avaliados reduziram a tensão superficial da água e o ângulo de contato, destacando-se o LI 700 e TA 35; as pontas DLAD e TTJ promoveram maior cobertura nos terços superior e inferior, respectivamente; o óleo vegetal no maior volume proporcionou maior deposição no terço inferior da soja; o maior volume produziram maior número de vagens e grãos independente das pontas e adjuvantes; a severidade da ferrugem variou em função dos tratamentos, as pontas DLAD proporcionaram menor severidade de ferrugem; os tratamentos foram viáveis e necessários / The objective was to evaluate the droplet spectrum as a function of adjuvants, pressures and models of spray nozzles, the kinetics of contact angle and surface tension of syrups with the addition of adjuvants, the effects of adjuvants, models and volumes in the severity Tips Asian soybean rust. The experiments were conducted in the FCAV/UNESP, Jaboticabal, SP e FFCL/USP, Ribeirão Preto, SP, between 2009 a 2011. We evaluated the volume median diameter, uniformity coefficient, the percentage of drops subject to drift, the kinetics of contact angle and surface tension of soybean leaves, deposition, coverage, agronomic characteristics and disease severity. We carried out the F-test and regression. Adjuvants LI 700, Agridex and Veget Oil stood out, with greater uniformity in droplet spectrum and a lower percentage of drops subject to drift, the models offer the best features baffles, the more pressure there is uniformity of the droplet spectrum, at pressures between 360 and 480 kPa resulted in minor changes in the parameters assessed, evaluated the adjuvant reduced the surface tension of water and contact angle, highlighting the LI 700 and TA 35; ends DLAD and TTJ promoted greater coverage in the upper and lower respectively, the vegetable oil in bulk gave higher deposition in the lower third of the soybeans, the higher volume produced a larger number of pods and grains independent of tips and adjuvants; rust severity varied with the treatments, the tips provided lower severity DLAD rust; treatments were feasible and necessary

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-11Bitstream added on 2014-12-02T11:21:39Z : No. of bitstreams: 1 000800145.pdf: 1269645 bytes, checksum: f73ca7b08626cb3a179fa6feda6841b1 (MD5) / A pulverização para o controle de pragas , plantas daninhas e doenças é um processo complexo que demanda cada vez mais planejamento. Algumas características importantes dos produtos fitossanit á rios, como a penetração, a absorção, o espalhamento , as interações das misturas com adjuvantes, assim como outros efeitos de fatores externos são relevantes para a obtenção de sucesso. O controle químico tornou - se essencial para a garantia da produtividade na cultura da soja no combate a ferrugem asiática, por se tratar da forma mais eficiente de controle . Segu n do os fabricantes, o s adjuvantes são adicionados às caldas contendo fungicidas visando melhor desempenho do tratamento fitossanitário e reduzir as perdas do pro cesso. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a funcionalidade de adjuvantes na qualidade da aplicação e na retenção e translocação d o fungicida azoxistrobina na cultura da soja . Seis tratamentos foram definidos pela mistu ra do fungicida Priori Xtra com os seguintes adjuvante s: multifuncional (TA - 35), surfa tante (In - tec) , óleo vegetal (Óleo Vegetal Nortox) e óleo mineral (Nimbus) . Foram determinados parâmetros relacionados à tensão superficial e ao espectro de gotas, além da quantificação cromatográf ica do pro duto nos processos de retenção e translocação da azoxistrobina nas folhas. Os resultados mostraram que to dos os tratamentos com adição do óleo mineral (Nimbus) apresentaram tensões superficiais menores, indicando que a carga de surfatantes deste produto é significativamente maior do que nos demais avaliados. Todos os tratamentos realizados neste trabalho apresentaram DMV em torno de 200 micrometros, indicando que em nenhum dos tratamentos ... / Spraying for pest and disease control is a complex process that increasingly demands planning. Some important points, such as products characteristics: penetration, absorption, surface tension, spreading, pH decrease, mixtures interaction with adjuvants, impacts of ext ernal factors, are relevant for success. The chemical control has become essential to ensure soybean yield against soybean rust damage, because it is the most efficient method to control. According to manufacturers, the a djuvants are added on commercial fu ngicides formulation s, which provide better performance and reduce losses in the process. The objective of this study was to characterize the functionality of adjuvants on the quality of application and retention and translocation of azoxystrobin fungicide s in soybean leaves. Six treatments from mixtures of Priori Xtra and adjuvants formulated with mineral (Nimbus) and vegetable oils (Óleo Vegetal Nortox) , sodium lauryl sulfate (TA - 35), and nonylphenol (In - tec) were used in the test. It was determined param eters related to surface tension and droplets spectrum, chromatography quantification retention process and translocation of azoxystrobin on the leaves. The results showed that all ...

Orientador: Ulisses Rocha Antuniassi / Coorientador: Edivaldo Domingues Veline / Banca: Otavio Jorge Grigoli Saab / Banca: Paulo Roberto Arbex Silva / Banca: Marco Antonio Gandolfo / Banca: Caio Antonio Carbonari / Resumo: A pulverização para o controle de pragas , plantas daninhas e doenças é um processo complexo que demanda cada vez mais planejamento. Algumas características importantes dos produtos fitossanit á rios, como a penetração, a absorção, o espalhamento , as interações das misturas com adjuvantes, assim como outros efeitos de fatores externos são relevantes para a obtenção de sucesso. O controle químico tornou - se essencial para a garantia da produtividade na cultura da soja no combate a ferrugem asiática, por se tratar da forma mais eficiente de controle . Segu n do os fabricantes, o s adjuvantes são adicionados às caldas contendo fungicidas visando melhor desempenho do tratamento fitossanitário e reduzir as perdas do pro cesso. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a funcionalidade de adjuvantes na qualidade da aplicação e na retenção e translocação d o fungicida azoxistrobina na cultura da soja . Seis tratamentos foram definidos pela mistu ra do fungicida Priori Xtra com os seguintes adjuvante s: multifuncional (TA - 35), surfa tante (In - tec) , óleo vegetal (Óleo Vegetal Nortox) e óleo mineral (Nimbus) . Foram determinados parâmetros relacionados à tensão superficial e ao espectro de gotas, além da quantificação cromatográf ica do pro duto nos processos de retenção e translocação da azoxistrobina nas folhas. Os resultados mostraram que to dos os tratamentos com adição do óleo mineral (Nimbus) apresentaram tensões superficiais menores, indicando que a carga de surfatantes deste produto é significativamente maior do que nos demais avaliados. Todos os tratamentos realizados neste trabalho apresentaram DMV em torno de 200 micrometros, indicando que em nenhum dos tratamentos ... / Abstract: Spraying for pest and disease control is a complex process that increasingly demands planning. Some important points, such as products characteristics: penetration, absorption, surface tension, spreading, pH decrease, mixtures interaction with adjuvants, impacts of ext ernal factors, are relevant for success. The chemical control has become essential to ensure soybean yield against soybean rust damage, because it is the most efficient method to control. According to manufacturers, the a djuvants are added on commercial fu ngicides formulation s, which provide better performance and reduce losses in the process. The objective of this study was to characterize the functionality of adjuvants on the quality of application and retention and translocation of azoxystrobin fungicide s in soybean leaves. Six treatments from mixtures of Priori Xtra and adjuvants formulated with mineral (Nimbus) and vegetable oils (Óleo Vegetal Nortox) , sodium lauryl sulfate (TA - 35), and nonylphenol (In - tec) were used in the test. It was determined param eters related to surface tension and droplets spectrum, chromatography quantification retention process and translocation of azoxystrobin on the leaves. The results showed that all ... / Doutor

Resumo: A ferrugem asiática da soja é causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi. Quatro genes de resistência à ferrugem da soja distintos, Rpp1 a 4, foram descritos. O objetivo deste trabalho foi mapear geneticamente os genes de resistência Rpp2 e Rpp4 e identificar genes induzidos pela resposta de defesa mediada pelo gene Rpp2. Duas populações F2:3 derivadas dos cruzamentos entre as linhagens resistentes PI 230970 (Rpp2) e PI 459025 (Rpp4) com a cultivar suscetível BRS 184, e marcadores SSR, foram utilizados neste estudo. Os locos Rpp2 e Rpp4 foram mapeados nos grupos de ligação J e G da soja, respectivamente, e os marcadores associados terão grande valor no processo de seleção assistida por marcadores para este caráter. Quatro bibliotecas de cDNA, derivadas de folhas do genótipo resistente PI 230970 (Rpp2) e do genótipo suscetível Embrapa 48, obtidas às 24 e 192 horas após a inoculação com esporos de P. pachyrhizi, foram geradas utilizando a metodologia SSH e tiveram seu padrão de expressão avaliado por análise de microarranjos de cDNA. Foram produzidas 3.807 sequências viáveis, das quais 670 foram sequências únicas, sendo 149 destas (22,2%) novas sequências da soja. A categoria funcional mais representativa para as quatro bibliotecas foi proteção celular, defesa e virulência. Apenas 65 trnascritos foram diferencialmente expressos, estando eles envolvidos na geração de espécies reativas de oxigênio, fitoalexinas e proteínas antimicrobianas, morte celular e senescência, modificação, estabilização e degradação protéica, controle da expressão gênica e reforço de parede celular. Este trabalho permitiu a identificação de novas seqüências da soja e contribuiu para a elucidação da estratégia de defesa mediada pelo gene Rpp2. / Abstract: Asian soybean rust is caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi. Four resistance genes to this disease, Rpp1 to 4, were previously identified. The aim of this work was to identify SSR markers linked to Rpp2 and Rpp4, and to characterize genes up-regulated under soybean-Asian rust interaction. Two F2:3 populations derived from the crosses PI 230970 (Rpp2) x BRS 184 and PI 459025 (Rpp4) x BRS 184, and SSR markers were used for mapping. Rpp2 and Rpp4 loci were mapped on the soybean linkage groups J and G, respectively, and the associated markers will be highly valuable to assist the introduction of these genes into soybean cultivars. Four cDNA libraries derived from leaf samples of the resistant genotype PI 230970 and the susceptible genotype Embrapa 48, obtained at 24 and 192 hours after inoculation, were generated using SSH and evaluated by cDNA microarray analysis. A total of 3,807 reliable ESTs were obtained, 670 from them were unique. The most representative functional category in all libraries was "cell rescue, defense and virulence". Only 65 transcripts were differentially expressed among treatments, and were involved in the generation of reactive oxygen species, phytoalexins and antimicrobial proteins; cell death and senescence; protein fate; gene expression control; and reinforcement of cell wall. This work produced novel soybean sequences and contributed to the comprehension of the soybean mechanism of resistance to Asian rust mediated by Rpp2. / Orientador: Antonio Orlando Di Mauro / Coorientador: Ricardo Vilela Abdelnoor / Coorientador: Alexandre Lima Nepomuceno / Banca: Manoel Victor Franco Lemos / Banca: Rinaldo César de Paula / Banca: José Baldin Pinheiro / Banca: Francismar Corrêa Marcelino / Doutor

Resumo: A associação de diversas formas de controle da ferrugem asiática é essencial para a cultura da soja. O objetivo do trabalho foi avaliar a influência de diferentes populações de soja (400.000, 340.000, 280.000, 220.000 e 160.000 plantas/ha) e intervalos de aplicação do fungicida azoxystrobin + ciproconazole - Priori Xtra (10 e 20 dias) nas cultivares V-Max e MG/BR 46 (Conquista), na incidência da ferrugem asiática, características agronômicas, produtividade, qualidade de grãos e qualidade fisiológica das sementes, durante a safra de 2006-07. A maior população de plantas na cultivar V-Max obteve a maior incidência da doença e produtividade, no entanto esta cultivar, por ser precoce, não foi afetada nos estádios de formação dos grãos. Já na cultivar MG/BR 46 (Conquista), as diferentes populações não influenciaram na incidência da doença, no entanto, acarretou em aumento da produtividade e, de maneira geral, o intervalo de aplicação de 10 dias obteve menor incidência da doença somente nesta cultivar. A qualidade fisiológica das sementes foi influenciada pela redução da população de soja tanto para a cultivar V-Max quanto para a cultivar MG/BR 46 (Conquista). O tamanho das sementes foi influenciado pela população de plantas somente para a cultivar V-Max. A qualidade dos grãos foi influenciada pela população na cultivar V-Max. A ferrugem asiática teve influência na porcentagem de grãos imaturos da cultivar MG/BR 46 (Conquista). / Abstract: The association of various forms of control of soybean rust is essential for the soybean crop. The objective was to evaluate the influence of different populations of soybean (400,000, 340,000, 280,000, 220,000 and 160,000 plants/ha) and intervals of application of the fungicide azoxystrobin + cyproconazole - Priori Xtra (10 and 20 days) in the cultivars V-Max and MG/BR 46 (Conquista), the impact of soybean rust, agronomic characteristics, yield, grain quality and physiological quality of seeds during the 2006-07 season. The largest population of plants in cultivar V-Max got the highest incidence of disease and yield, however, this cultivar, being early, wasn't affected in the stages of formation of grains. Already in the cultivar MG/BR 46 (Conquista), the different populations didn't influence the incidence of the disease, however, resulted in increased productivity and, in general, the range of application for 10 days received lower incidence of disease only in this cultivar. The physiological quality of seeds was influenced by the reduction of the population of both the soybean cultivar V-Max as for cultivar MG/BR 46 (Conquista). The seed size was influenced only by the population of plants for a cultivar V-Max. The quality of grain is influenced by the growing population in the V-Max. The soybean rust had influence on the percentage of immature grains of the cultivar MG/BR 46 (Conquista). / Orientador: Maria Aparecida Pessoa da Cruz Centurion / Coorientador: Gisele Herbst Vazquez / Banca: Roberval Daiton Vieira / Banca: Ivana Marino Bárbaro / Mestre

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Neste contexto, defensinas vegetais constituem uma promissora ferramenta no controle de agentes patog?nicos tanto de plantas quanto de humanos. Defensinas de plantas s?o pept?deos cati?nicos com aproximadamente 50 res?duos de amino?cidos, ricas em ciste?nas e cuja estrutura tridimensional ? bastante conservada entre as diferentes esp?cies vegetais. Estas mol?culas de a??o antimicrobiana representam um importante componente inato da resposta de defesa vegetal contra pat?genos e s?o expressas em diversos tecidos da planta, como folhas, tub?rculos, flores, vagens e sementes. O presente trabalho teve por finalidade a avalia??o da atividade antimicrobiana de duas defensinas vegetais contra diferentes esp?cies de fungos fitopatog?nicos e bact?rias patog?nicas ao homem. A defensina Drr230a, cujo gene foi isolado de ervilha (Pisum sativum) e a defensina CD1, cujo gene foi identificado no transcriptoma de caf? (Coffea arabica) foram subclonadas em vetor de express?o de levedura e expressas em Pichia pastoris. O gene cd1 foi subclonado em duas formas recombinantes: CD1tC, contendo uma sequ?ncia codificante para seis histidinas (6xHis) na regi?o C-terminal do pept?deo e CD1tN, contendo sequ?ncia codificante para 6xHis na regi?o N-terminal. No caso da defensina Drr230a, a sequ?ncia codificante para 6xHis foi inserida apenas na regi?o N-terminal da prote?na. Ensaios de atividade antimicrobiana das prote?nas recombinantes purificadas rDrr230a e rCD1 contra Phakopsora pachyrhizi, agente causal da ferrugem asi?tica da soja, foram realizados para analisar a inibi??o da germina??o de esporos in vitro e a severidade da doen?a causada pelo fungo in planta. As duas defensinas recombinantes testadas foram capazes de inibir a germina??o de uredosporos de P. pachyrhizi, n?o havendo diferen?a entre a a??o antimicrobiana de CD1tC e CD1tN. Ademais, rDrr230a e rCD1 reduziram drasticamente a severidade da ferrugem asi?tica da soja, conforme demonstrado em ensaios in planta. Apesar de rCD1 n?o ter sido capaz de inibir a prolifera??o das bact?rias patog?nicas humanas Staplylococcus aureus e Klebsiella pneumoniae, rCD1 mostrou-se capaz de inibir o crescimento do fungo fitopatog?nico Fusarium tucumaniae, causador da s?ndrome da morte s?bita da soja. Os resultados obtidos mostram que tais defensinas vegetais s?o candidatas ?teis para serem utilizadas em programas de engenharia gen?tica de plantas para controlar doen?as f?ngicas impactantes na agricultura. / The inefficiency of chemical pesticides to control phytopathogenic fungi in agriculture and the frequent incidence of human diseases caused by bacteria which are resistant to antibiotics lead to the search for alternative antimicrobial compounds. In this context, plant defensins are a promising tool for the control of both plant and human pathogenic agents. Plant defensins are cationic peptides of about 50 amino acid residues, rich in cysteine and whose tridimensional structure is considerably conserved among different plant species. These antimicrobial molecules represent an important innate component from plant defense response against pathogens and are expressed in various plant tissues, such as leaves, tubers, flowers, pods and seeds. The present work aimed at the evaluation of the antimicrobial activity of two plant defensins against different phytopathogenic fungi and pathogenic bacteria to humans. The defensin Drr230a, whose gene was isolated from pea (Pisum sativum), and the defensin CD1,whose gene was identified within coffee (Coffea arabica) transcriptome, were subcloned in yeast expression vector and expressed in Pichia pastoris. The gene cd1 was subcloned as two different recombinant forms: CD1tC, containing a six-histidine sequence (6xHis) at the peptide C-terminal region and CD1tN, containing 6xHis coding sequence at the N-terminal region. In the case of the defensin Drr230a, the 6xHis coding sequence was inserted only at the N-terminal region. Assays of the antimicrobial activity of the purified recombinant proteins rDrr230a and rCD1 against Phakopsora pachyrhizi, causal agent of soybean Asian rust, were performed to analyze the in vitro spore germination inhibition and disease severity caused by the fungus in planta. Both recombinant defensins were able to inhibit P. pachyrhizi uredospore germination, with no difference between the antimicrobial action of either CD1tC or CD1tN. Moreover, rDrr230a and rCD1 drastically reduced severity of soybean Asian rust, as demonstrated by in planta assays. In spite of the fact that rCD1 was not able to inhibit proliferation of the human pathogenic bacteria Staplylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae, rCD1 was able to inhibit growth of the phytopathogenic fungus Fusarium tucumaniae, that causes soybean sudden death syndrome. The obtained results show that these plant defensins are useful candidates to be used in plant genetic engineering programs to control agriculture impacting fungal diseases.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência parcial e a tolerância à ferrugem asiática, em sete cultivares comerciais e três linhagens de soja. Os ensaios foram conduzidos no município de Jataí, GO, no ano agrícola de 2005/2006. Ensaios distintos foram realizados para avaliação da resistência parcial e para avaliação da tolerância, todos repetidos em três épocas de plantio, a fim de se obter intensidade variável da doença em diferentes estádios fenológicos da cultura. Nos ensaios para avaliação da resistência parcial, o delineamento experimental foi o de blocos cazualizados com cinco repetições e cada parcela experimental foi composta por cinco linhas de seis metros de comprimento. A severidade da doença foi estimada em intervalos semanais, a partir do surgimento dos primeiros sintomas até a desfolha completa. Os dados foram analisados por meio de regressão não linear e o modelo logístico foi o que apresentou melhor ajuste. As curvas de progresso da doença para os cultivares EMGOPA-315, Luziânia, Pintado, Conquista, COODETEC-219 e para as linhagens 1, 2, e, 3 não apresentaram estabilização assintótica da severidade em função da desfolha precoce, ficando evidente apenas a fase exponencial de crescimento da doença. As epidemias apresentaram comportamento explosivo e foram muito semelhantes, demonstrando que esses genótipos foram igualmente susceptíveis ao patógeno. Os cultivares Tianá e EMGOPA-313 foram os únicos que apresentaram estabilização assintótica da severidade, em níveis muito abaixo de 1, o que evidenciou a presença de resistência parcial nesses cultivares. Nos ensaios para avaliação da tolerância, o delineamento experimental foi o de blocos casualizados com cinco repetições, com delineamento dos tratamentos em parcelas subdivididas. As parcelas (5 linhas de 12 m de comprimento) foram compostas pelos genótipos, e as subparcelas (5 linhas de 6 m de comprimento), pelo tratamento ou não com fungicida tebuconazole (0,5 L.ha-1) para controle da ferrugem. A severidade da doença foi estimada uma única vez e a tolerância foi avaliada pela análise estatística da diferença de produtividade, peso de mil grãos e de número de vagens e grãos por planta, entre subparcelas tratadas e não tratadas com fungicida, em cada época de plantio. Nenhum genótipo avaliado mostrou-se tolerante à ferrugem asiática da soja. / This work aimed the evaluation of partial resistance and tolerance to soybean asian rust on seven soybean genotypes and 3 lines. The research was conducted at Jataí, GO, during the growing season of 2005/2006. Experiments for partial resistance evaluation were carried out separately from experiments to evaluate tolerance, and in order to have different levels of disease severity, on different soybean growth stages, three trials for each experiment were carried out, each one with a different planting date during the season. Experiments for partial resistance evaluation were arranged on a randomized block design and each experimental unit was made by five soybean lines, 6 m long. The disease severity was estimate on week intervals from the first pustules appearance to the total defoliation. Analyses were done by non linear regression and the logistic model presented the best fitness to the observed data. The early defoliation on cultivars EMGOPA-315, Luziânia, Pintado, Conquista, COODETEC-219 and on lines 1, 2, e, 3 did not allowed the disease progress curves to reach asymptotical stabilization and for such genotypes, just the exponential part of the disease growth could be seen. Epidemics presented an explosive growth and the disease progress curves for such genotypes were similar, suggesting that they were similarly susceptible to the pathogen. The cultivars Tianá e E-313 were the only ones that presented asymptotical stabilization of disease and that happened on severity levels much smaller than 1, what was considered an evidence of partial resistance on those cultivars. Experiments conducted for tolerance evaluation were arranged in a split plot design with five replicates. The main plots (5 soybean rows, 12 m long) were composed by the soybean genotypes and the subplots (5 soybean rows, 6 m long) were those with or without fungicide (tebuconazole 500 mL.ha-1) application for rust control. Disease severity was estimate only once and tolerance was evaluated by the statistical analyses of difference of yield, thousand grain weight and pod and grain numbers, between treated and untreated subplots. None soybean genotypes analyzed presented tolerance to soybean asian rust.