Orientador: Rumy Goto / Banca: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Sebastião Wilson Tivelli / Banca: Arlete Marchi Tavares de Melo / Resumo: Avaliou-se a produtividade, o acúmulo e a exportação de nutrientes por plantas de pimentão (Capsicum annuum L.) enxertadas e não enxertadas, cultivadas sob ambiente protegido. O experimento foi conduzido de agosto de 2003 a maio de 2004 na Escola Técnica Estadual Augusto Tortolero Araújo pertencente ao Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza, em Paraguaçu Paulista, SP. Os porta-enxertos utilizados, AF 2638 e AF 2640, possuem resistência à Phytophthora capsici Leonian e Meloidogyne incognita raça 2. Os tratamentos constaram dos híbridos 'Rúbia R' e 'Margarita' sem enxertar, enxertados sobre os dois porta-enxertos e enxertados neles mesmos. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com oito tratamentos, quatro repetições e 15 plantas por parcela. As plantas foram avaliadas quanto a altura da maior haste, altura da primeira bifurcação, precocidade de florescimento, comprimento e número médio de internódios, produção e características dos frutos produzidos em 12 colheitas, massa de matéria verde e seca de folhas, caules e frutos. As análises químicas foram realizadas em uma planta por parcela aos 35, 83, 135, 178 e 213 dias após o transplante, para determinar a marcha de absorção e exportação de nutrientes. Verificou-se que os híbridos enxertados e não enxertados apresentaram produtividades médias de 132 e 153 t ha-1 para as combinações enxertadas de 'Rúbia R' e 'Rúbia R' pé-franco respectivamente e de 144 e 132 t ha-1 para as combinações enxertadas de 'Margarita' e 'Margarita' pé-franco respectivamente. O acúmulo de nutrientes não foi significativamente diferente entre plantas enxertadas e pés-francos, e a ordem decrescente dos nutrientes acumulados foi: K>N>Ca>Mg>P>S. A partir do que foi observado, concluiu-se que, nessas condições, a enxertia em plantas de pimentão não alterou seu desempenho agronômico, nem teve influência sobre a marcha de absorção de nutrientes. / Abstract: It was evaluated the yield, accumulation and exportation of nutrients by sweet pepper plants grafted and non grafted, under protected cultivation. The research was carried out from August 2003 to May 2004, at the Technical School Augusto Tortolero Araújo, part of Paula Souza State Center of Technological Education, in Paraguaçu Paulista, SP, in Brazil. The rootstocks used - AF 2638 and AF 2640, are resistant to Phytophthora capsici Leonian and Meloidogyne incognita race 2. The treatments were constituted of non grafted hybrids 'Rúbia R' and 'Margarita'; grafted on two evaluated rootstocks and grafted on themselves. The experimental design was of completely randomized blocks with eight treatments, four replications and fifteen plants per plot. Five plants were sent for chemical analysis. Evaluations of the total plants height, first fork height, early blossom, length and average number of internodes, total yield and fruits characteristics of 12 harvests, fresh and dry matter of leaves, stems and fruits, were carried out. The samples for the chemical analysis were taken at the 35th, 83th, 135th, 173th and 213th days after transplantation, with the objective of determining the accumulation and exportation of the nutrients. The results proved that the grafted and non grafted plants had average yield, with the average of 132 and 153 t ha-1 for the grafted combinations of 'Rúbia R' and non grafted plants of 'Rúbia R' respectively and 144 and 132 t ha-1 for the grafted combinations of 'Margarita' and non grafted plants of 'Margarita' respectively. The accumulation of the nutrients was equivalent for grafted combinations and non grafted plants, and nutrients in decreasing order of accumulation were: K>N>Ca>Mg>P>S. It was evidenced that grafting sweet pepper plants neither its agronomic performance, nor interfered on the uptake of nutrients' absorption. / Doutor

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A pústula bacteriana é uma das principais doenças que afetam o pimentão em todo o mundo. Seu agente causal pode ser disseminado por sementes, e é capaz de diminuir a produção e depreciar os frutos para comercialização. A bactéria Xanthomonas spp., o agente causal da doença, apresenta alta variabilidade. Três espécies estão associadas à doença: Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria, X. vesicatoria e X. gardneri. Enquanto alguns isolados infectam somente o pimentão, outros infectam pimentão e tomate. Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria é considerada a espécie mais comum em pimentão, e era anteriormente conhecida como o grupo A de Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (A1 não amidolítico, A2 amidolítico); e o grupo B era representado por Xanthomonas vesicatoria (fortemente amidolítico). Até agora, 11 raças do patógeno foram relatadas, sendo as raças 1, 2 e 3 as mais comuns. A resistência genética tem sido a mais importante forma de controle e pode ser obtida pelo emprego de 4 genes dominantes (Bs1, Bs2, Bs3, Bs4). Estes genes estão associados à reação de hipersensibilidade e representam a forma mais promissora de resistência atualmente. Mesmo assim, o gene de resistência a ser utilizado depende da correta identificação das raças no campo. Este trabalho teve como objetivo a identificação de raças de Xanthomonas spp. isoladas em áreas de produção no Estado de São Paulo, visando o desenvolvimento e/ ou recomendação de cultivares resistentes. A identificação de raças do patógeno foi realizada através da observação da reação de hipersensibilidade em linhas quase isogênicas de pimentão Early California Wonder - ECW, ECW-10R, ECW-20R, ECW-30R; e na pimenta PI-235047. Os resultados obtidos entre os 41 isolados avaliados, indicaram a ocorrência das seguintes raças por região: raça 0 (Lins); raça 1 (Bacuriti); raça 2 (Bragança Paulista, Bacuriti, Lins, Ibiúna, Piacatu e Guaíra); raça 3 (Piedade); raça 7 (Mogi das Cruzes) e raça 8 (Piedade, Bragança Paulista, Bacuriti, Lins e Mogi das Cruzes). Pelos resultados, sugere-se o desenvolvimento e a recomendação de cultivares com o gene Bs2 para as regiões estudadas, pois este gene confere resistência às raças 0, 1, 2, 3, 7 e 8 do patógeno. / Bacterial spot is one of the main diseases that affects the pepper worldwide. Its causal agent can be spreaded by seeds, and it is able to decrease the production and to depreciate fruits for commercialization. The bacteria Xanthomonas spp. the causal agent of bacterial spot is highly variable. Three species are associated to the disease: Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria, X. vesicatoria and X. gardneri. Some isolates infect only pepper and other infect pepper and tomato. Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria has been considered the most common species in pepper, and was formerly known as group A of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (A1 non amylolitic, A2 amylolitic) and group B represented by Xanthomonas vesicatoria (strongly amylolitic). Up to now 11 races of the pathogen have been reported and the races 1, 2 and 3 are the most common. The genetic resistance has been the most important control method, through 4 dominant genes (Bs1, Bs2, Bs3, Bs4). These genes are associated to the hipersensitivity reaction and represent the most promising form of resistance nowadays. Even so, the resistance gene to be used depends on the correct identification of the races in the field. This work aimed the identification of the Xanthomonas spp. races in the São Paulo State from production areas, for the development and/ or recommendation of resistant cultivars. The identification of races of the pathogen was accomplished through the observation of the hypersensitivity reaction on near isogenic lines of Early California Wonder pepper - ECW, ECW-10R, ECW-20R, ECW-30R; and in the PI-235047 hot-pepper. Obtained results from 41 isolates, indicated the occurrence of the next races per region: race 0 (Lins); race 1 (Bacuriti); race 2 (Bragança Paulista, Bacuriti, Lins, Ibiúna, Piacatu and Guaíra); race 3 (Piedade); race 7 (Mogi das Cruzes); and race 8 (Piedade, Bragança Paulista, Bacuriti, Lins, Mogi das Cruzes). The results suggest the development and/ or recomendation of cultivars carring the Bs2 gene for studied regions, which confers resistance to 0, 1, 2, 3, 7, and 8 races of the pathogen.

Dentre os elementos em um sistema de produção em casa de vegetação, o dossel da cultura é o que mais afeta o microclima interno, sendo de grande importância o entendimento dos seus processos de troca de energia. Dada à complexidade da interação entre os vários elementos, a modelagem mostra-se como uma importante ferramenta para a pesquisa em ambientes protegidos, porém muito pouco utilizado no Brasil. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um modelo de simulação para estimativa dos componentes do balanço de energia do dossel da cultura do pimentão em casa de vegetação e sua calibração e teste com dados de um experimento de campo. Foi desenvolvido um modelo em equilíbrio dinâmico composto de quatro submodelos: fluxo de calor latente (λE), fluxo de calor sensível (H), balanço de ondas curtas (BOC) e balanço de ondas longas (BOL). Os submodelos para λE e H foram baseados em teorias de transferência de massa e calor por convecção mista associada a uma equação de estimativa da resistência estomática a partir de medidas climáticas. Os submodelos de BOC e BOL levaram em consideração a disposição em linhas da cultura, a cobertura parcial do dossel e o Índice de Área Foliar (IAF). O modelo foi implementado em planilha eletrônica MICROSOFT EXCEL 2000 e resolvido numericamente através de uma rotina escrita em linguagem VBA (Visual Basic para Aplicativos). O modelo foi calibrado e testado com experimento em casa de vegetação em arco com 17,5 x 6,4m, pé-direito de 3m e altura de arco de 1,2m, localizada no município de Piracicaba – SP, no Campus da Escola Superior de Agricultura ”Luiz de Queiroz”/USP, cultivada com pimentão amarelo, em linha simples no espaçamento de 1,2m x 0,5m. Foram feitas medidas de ranspiração com lisímetro com células de carga, radiação global, difusa e fotossinteticamente ativa, velocidade do vento, temperatura e pressão atual de vapor e temperatura do dossel. Também se tomaram medidas da cultura como IAF, altura e diâmetro de copa. A partir dos levantamentos, o modelo foi calibrado e testado. O modelo não estimou de forma precisa os componentes do balanço de energia, mas foi capaz de acompanhar a variação dos valores reais levantados em experimento, ainda que em magnitudes diferentes, indicando a necessidade de uma calibração mais adequada, em especial dos coeficientes de extinção do dossel para radiação difusa e direta. A modelagem permitiu verificar a limitação de algumas abordagens encontradas em literatura e utilizadas neste trabalho, como na determinação das resistências aerodinâmica e estomática. / In a greenhouse production system, the canopy of culture is the main element that modifies the internal microclimate. Its comprehension is very important to understand the energy exchange process. Due to the complexity interaction among several elements, the modeling represents an important tool for research in protected environments, but little used in Brazil. The aim of the present work was to develop a simulation model for estimating the components of canopy energy balance of sweet pepper crop cultivated in greenhouse and its calibration and test with experimental data. It was developed a steady-state model divided in four submodels: latent heat flux (λE), sensible heat flux (H), short wave balance (BOC) and long wave balance (BOL). The λE and H submodels were based on the mixed convection mass and heat transfer theory, associated with equation to leaf stomatal resistance estimation using climatic data. The BOC and BOL submodels considered the row orientation of crop, partial cover of soil and leaf area index (IAF). The model was implemented in a Microsoft EXCEL 2000 and solved numerically with routine developed in VBA language (Visual Basic for Application) The model was calibrated and tested with experimental data from a greenhouse 17,5m long by 6,4m width, 3,0m height, localized in Piracicaba City, São Paulo, Brazil, in experimental area of "LUIZ DE QUEIROZ" College Of Agriculture - São Paulo University (USP), cultivated with sweet pepper crop, in single row, spaced in 1,2m x 0,5m. It was taken measurements of transpiration from load cells weighting lysimeter, global, diffuse and PAR radiation, wind velocity, temperature and actual vapor pressure and canopy temperature. Also was taken measurements of leaf area index, height and diameter of plant. The model was test after calibration with experimental data. The model didn’t estimate precisely the components of energy balance, but it was capable to follow the variation of measured data in different proportion and indicating the necessity of better calibration, especially concerned with extinction coefficients of the canopy. The modeling allowed verifying approach limitations founded in literature and used in present model, like the determination of aerodynamic and stomatal resistances.

Este trabalho está inserido no programa de melhoramento genético de Capsicum da Embrapa Hortaliças. Teve como principal objetivo investigar a base genética e a variabilidade de uma população segregante de Capsicum em relação à pungência e a alguns caracteres do fruto para, fornecer informações úteis ao programa. Os genótipos utilizados compreenderam dois genitores homozigóticos contrastantes para o caráter principal, a pungência, bem como as respectivas gerações F1, RC11 e progênies F4.3. Estas últimas num total de 100, foram obtidas pelo método SSD (single seed descent). Empregou-se delineamento em blocos casualizados com três repetições e dez plantas por parcela. As análises biométricas foram feitas com base em médias de parcelas. Os caracteres avaliados foram: pungência, produtividade, largura, comprimento, número e peso médio dos frutos e espessura da polpa. Investigou-se a segregação fenotípica das progênies F4.3, classificando-as em pungentes e doces. Estimou-se o coeficiente de herdabilidade na base de médias de progênies em todos os caracteres. Simulando uma seleção entre progênies somente para a pungência, tanto para aumento como redução deste caráter, estimou-se o ganho esperado (Gs) sob intensidades de 20%, 10% e 5%. Calculou-se a resposta correlacionada desta seleção sobre os demais caracteres. Paralelamente verificou-se a acuidade de avaliar a pungência utilizando métodos sensoriais, em comparação com o processo cromatográfico (CLAE). Estimaram-se os componentes genéticos das médias dos caracteres nas cinco gerações, considerando modelo aditivo-dominante e, quando necessário, incluindo componente epistático aditivo x aditivo. Verificou-se que, os genitores são contrastantes para todos os caracteres com exceção da espessura da polpa. O genitor doce deve conter genes para pungência não expressos. Os dados sugerem que, na população estudada, este caráter deve ser controlado por dois locos epistáticos, duplo-dominantes (9 pungentes : 7 doces em F2) e genes modificadores. Os coeficientes de herdabilidade variaram de intermediários (66%) a altos (92%). Isso explicou os elevados ganhos esperados com a seleção para incrementar ou diminuir a pungência. Pelas respostas correlacionadas, verificou-se que, uma seleção para aumento da pungência deverá levar a uma redução na produtividade, sendo a recíproca também verdadeira. A avaliação da pungência por método cromatográfico foi de aproximadamente 30% mais eficiente do que o método sensorial. Pelos componentes de média observou-se a existência de heterose em todos os caracteres avaliados. O modelo incluindo efeitos epistáticos foi o mais adequado para explicar as médias das gerações, na maioria dos caracteres. Podem surgir indivíduos com frutos pungentes ao cruzar genitores doces. A segregação transgressiva em F4 é indicador de que tipos mais pungentes que o genitor pungente podem ser selecionados a partir desta população segregante. O melhoramento genético deste caráter pode ser estruturado tanto para explorar as variâncias genéticas aditiva e aditiva x aditiva em linhagens superiores como pode ser conduzido para capitalizar a heterose em híbridos de linhagens. Em programas iniciados cruzando-se linhagens, é fundamental identificar a constituição alélica dos genitores. É preciso monitorar a pressão seletiva numa seleção visando a pungência para evitar repostas correlacionadas indesejáveis. Para atingir máximos seletivos, para este caráter, é necessário levar em conta a existência de genes modificadores. / This work is part of the Capsicum plant breeding program at Embrapa Hortaliças. The main objective was to investigate the genetic basis and variability of a segregating population of Capsicum, related to pungency and to some characteristics of the fruit, to provide information for the program. The genotypes that were used had two homozygotic parents, contrasting in their main characteristic, pungency, as well as the respective generations F1, RC11 and progenies F3.4. The latter, totaling 100, were obtained using the SSD method (single seed descent). Randomized complete block design was used with three repetitions and ten plants per plots. The biometric analyses were based on a plot mean basis. The characters evaluated were pungency, productivity, width, length, number and average weight of the fruits and the thickness of the pulp. The fenotypical segregation of the F3.4 progenies were studied, being classified in pungent and sweet. The coefficient of heritability on a progeny mean basis were estimated in all the characters. Simulating a selection among progenies, only for pungency, for the increase as well as the reduction of this character, the expected gain (Gs) was estimated under intensities of 20%, 10% and 5%. The correlated response of this selection was calculated over the remaining characters. Parallel to this, the acuity of evaluating the pungency, using sensorial methods, in comparison to the high pressure liquid chromatographic process (HPLC) was investigated. The genetic components of the trait means of the five generations, were estimated considering the additive dominant model, and, when necessary, including an additive x additive epistatic component. Results indicated that the parents are contrasting for all characters, with the exception of pulp thickness. The sweet parent should contain genes for pungency wich are not expressed. The data suggests that, in the population studied, this character is controlled by two doubly dominant epistatic loci, (9 pungent ones : 7 sweet ones in F2) and modifier genes. Coefficients of heritabilty varied from intermediate (66%) to high (92%). This explained the elevated expected gains from selection, to increase or decrease pungency. From the correlated responses, one could see that, selecting to increase pungency should lead to a reduction in productivity, being the reciprocal also true. The evaluation of pungency by a chromatographic method was approximately 30% more efficient than the sensorial method. By the genetic components of means, the existence of heterosis was observed in all the characters evaluated. The model which included epistatic effects was the most adequate to explain the average generation means in most of the characters. Individuals with pungent fruits can appear on crossing sweet parents. The transgressive segregation in F4 is an indicator that more pungent types than the pungent parent can be selected from this segregating population. Plant breeding of this character can be structured for the exploration of additive and additive x additive genetic variances in superior lines, or to capitalize the heterosis in hybrid of inbred lines. In programs initiated by crossing lines, it is fundamental to identify the allelic constitution of the parents. It is necessary to monitor the selective pressure in selection aiming at pungency, to avoid undesired correlated responses. To attain selective maximums, for this character, it is necessary to take into account the existence of modifier genes.

A importância do cultivo de espécies do gênero Capsicum vem crescendo nos últimos anos no Brasil, e consequentemente, a ocorrência de doenças torna-se um problema relevante. A antracnose é a mais comum e destrutiva doença de Capsicum no Brasil e em vários países, podendo ocasionar perdas de até 100%. Seu controle usando resistência genética seria altamente desejável. O objetivo deste trabalho foi (i) caracterizar a reação à antracnose de 90 acessos de Capsicum annuum, 30 de C. baccatum, 16 de C. chinense e um de C. frutescens; (ii) estabelecer a correlação da reação à antracnose entre plântulas e frutos de Capsicum e; (iii) avaliar a reação à antracnose das progênies F3RC1 (C.annuum x C. chinense - resistente) x C. annuum e F2RC2 [(C. annuum x C. chinense) x C. annuum] x C. annuum. Para as inoculações, foram utilizados quatro isolados do fungo Colletotrichum sp. provenientes de pimentão e um isolado de pimenta, obtidos de folhas e frutos doentes. As suspensões de inóculo foram preparadas na concentração de 1 x 106 conídios/ml, separadamente para cada isolado. Após ajustada a concentração das suspensões, estas foram misturadas, a fim de reduzir efeitos de possível variabilidade patogênica dos isolados. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado com 20 repetições para plântulas e 15 repetições para frutos verdes destacados. Os ensaios foram conduzidos duas vezes. Nas inoculações das plântulas, foi adicionado 5% de caldo de cana à suspensão, como fonte exógena de energia ao patógeno. A inoculação nas plântulas foi realizada no estádio de primeira folha verdadeira completamente expandida, pela aspersão da suspensão de esporos até o ponto de escorrimento. As plântulas foram mantidas em câmara úmida por 24 horas antes e 72 horas após a inoculação. O ensaio foi instalado em sala climatizada com temperatura de 26 +/- 2°C e fotoperíodo de 12 horas. Foi avaliada a severidade de doença, usando uma escala de notas e também a incidência da doença, com base na percentagem de plântulas doentes. A inoculação nos frutos foi realizada pela deposição de uma gota de 20 µl da suspensão de esporos na parte mediana dos frutos. Posteriormente, com o auxílio de uma agulha entomológica, foi realizado um ferimento abaixo da gota. Os frutos inoculados foram mantidos em câmara úmida durante o período de avaliação. As avaliações foram realizadas pela mensuração do diâmetro médio das lesões, período latente, velocidade de crescimento da lesão e incidência. Baseando-se na avaliação dos frutos para classificação da reação, identificou-se apenas um acesso de C. annuum como resistente (n°233 - Jalapeno), um de C. baccatum (n°222 - BGH 4176) e dois de C. chinense (n°105 - Bode e n°141 - Pimenta n°2). Os demais acessos foram suscetíveis. Não houve correlação entre a reação de plântulas e frutos. As plântulas apresentaram menor quantidade de doença, em relação aos frutos. As progênies F3RC1 (3G, 4A, 4B, 4F, 4H, 5H, 6B, 6F, 8B, 8E, 8F, 9B, 9D, 9E, 9J, 10A, 13D, 13F, 14A, 14C, 16D, 16I, 17B, 19B) e as progênies F2RC2 (33F e 40G) não apresentaram lesões no estádio de frutos. Avançou-se geração nas progênies com reação de resistência em frutos, e suas populações F4RC1 e F3RC2 foram avaliadas no estádio de plântulas. Constatou-se variabilidade para a reação de antracnose nestas populações, com expressão de menor severidade e possibilidade de obter cultivares de pimentas e pimentões resistentes à antracnose. / Capsicum cultivation is an increasing activity in Brasil, and, in conseqüence, disease occurence is becoming more frequent. Anthracnose is the most common and desctructive disease of Capsicum in Brasil and other countries. Losses of 100% due to the disease are very frequent. Control of anthracnose using genetic resistance can be very suitable. The aim of this work was (i) to describe the reaction of 90 accesses of Capsicum annuum, 30 of C. baccatum, 16 of C. chinense and one of C. frutescens to anthracnose (ii) to establish the correlation of the reaction to anthracnose between seedlings and fruits of Capsicum and (iii) to evaluate the reaction to anthracnose of the progenies F3RC1 (C.annuum x C. chinense - resistant) x C. annuum and F2RC2 [(C. annuum x C. chinense - resistant) x C. annuum] x C. annuum. Four isolates of Colletotrichum sp. from pepper and one isolate from hot pepper were used for the inoculations, at a concentration of 1 x 106 spores/ml. After adjustment of the concentration of each suspension, they were mixed, in order to reduce possible effects of pathogenic variability among the isolates. The experimental design used was of completely randomized blocks with 20 and 15 replications for seedlings and green-ripe fruits inoculations, respectively. For the inoculation in seedlings, sugarcane juice at 5% was added to the spore suspensions, which were sprayed on the leaves of the seedlings at one-leaf stage. The seedlings were kept in a moist chamber for 24 hours before and 72 hours after the inoculation, at 26 +/-2°C and 12 hours photoperiod, inside a growth chamber. To evaluate anthracnose on the inoculated plants, disease incidence and disease severity were considered. The last variable was rated based on a 1 to 5 scale, according to the amount of disease on the seedlings. The fruits were inoculated with a 20 µl droplet of the spore suspensions. After depositing the inoculum, the fruits were wounded with a needle at the inoculation point and kept at 24 +/- 2°C, inside covered plastic containers. The evaluation was done based on lesions diameter, latent period, growth rate of lesions and incidence. The fruits evaluations were used for classifying the accesses reactions. Only one access of C. annuum (n°233 - Jalapeno), one of C. baccatum (n°222 - BGH 4176) and two of C. chinense (n°105 - Bode and n°141 - Pimenta n°2) were considered resistant. The remaining accesses varied in degrees of susceptibility. Positive correlation between levels of disease in seedlings and fruits were not significant. The seedlings showed less amount of disease in relation to fruits. The progenies 3G, 4A, 4B, 4F, 4H, 5H, 6B, 6F, 8B, 8E, 8F, 9B, 9D, 9E, 9J, 10A, 13D, 13F, 14A, 14C, 16D, 16I, 17B, 19B (population F3RC1) and 33F and 40G (F2RC2) did not show lesions at the fruit stage. Generations were advanced in this population and populations F4RC2 and F3RC2 were evaluated at seedling stage. These seedlings showed variability for reaction to anthracnose, with lower severity, suggesting possibility of selection for resistance in Capsicum varieties.

Este trabalho está inserido no programa de melhoramento genético de Capsicum da Embrapa Hortaliças. Teve como principal objetivo investigar a base genética e a variabilidade de uma população segregante de Capsicum em relação à pungência e a alguns caracteres do fruto para, fornecer informações úteis ao programa. Os genótipos utilizados compreenderam dois genitores homozigóticos contrastantes para o caráter principal, a pungência, bem como as respectivas gerações F1, RC11 e progênies F4.3. Estas últimas num total de 100, foram obtidas pelo método SSD (single seed descent). Empregou-se delineamento em blocos casualizados com três repetições e dez plantas por parcela. As análises biométricas foram feitas com base em médias de parcelas. Os caracteres avaliados foram: pungência, produtividade, largura, comprimento, número e peso médio dos frutos e espessura da polpa. Investigou-se a segregação fenotípica das progênies F4.3, classificando-as em pungentes e doces. Estimou-se o coeficiente de herdabilidade na base de médias de progênies em todos os caracteres. Simulando uma seleção entre progênies somente para a pungência, tanto para aumento como redução deste caráter, estimou-se o ganho esperado (Gs) sob intensidades de 20%, 10% e 5%. Calculou-se a resposta correlacionada desta seleção sobre os demais caracteres. Paralelamente verificou-se a acuidade de avaliar a pungência utilizando métodos sensoriais, em comparação com o processo cromatográfico (CLAE). Estimaram-se os componentes genéticos das médias dos caracteres nas cinco gerações, considerando modelo aditivo-dominante e, quando necessário, incluindo componente epistático aditivo x aditivo. Verificou-se que, os genitores são contrastantes para todos os caracteres com exceção da espessura da polpa. O genitor doce deve conter genes para pungência não expressos. Os dados sugerem que, na população estudada, este caráter deve ser controlado por dois locos epistáticos, duplo-dominantes (9 pungentes : 7 doces em F2) e genes modificadores. Os coeficientes de herdabilidade variaram de intermediários (66%) a altos (92%). Isso explicou os elevados ganhos esperados com a seleção para incrementar ou diminuir a pungência. Pelas respostas correlacionadas, verificou-se que, uma seleção para aumento da pungência deverá levar a uma redução na produtividade, sendo a recíproca também verdadeira. A avaliação da pungência por método cromatográfico foi de aproximadamente 30% mais eficiente do que o método sensorial. Pelos componentes de média observou-se a existência de heterose em todos os caracteres avaliados. O modelo incluindo efeitos epistáticos foi o mais adequado para explicar as médias das gerações, na maioria dos caracteres. Podem surgir indivíduos com frutos pungentes ao cruzar genitores doces. A segregação transgressiva em F4 é indicador de que tipos mais pungentes que o genitor pungente podem ser selecionados a partir desta população segregante. O melhoramento genético deste caráter pode ser estruturado tanto para explorar as variâncias genéticas aditiva e aditiva x aditiva em linhagens superiores como pode ser conduzido para capitalizar a heterose em híbridos de linhagens. Em programas iniciados cruzando-se linhagens, é fundamental identificar a constituição alélica dos genitores. É preciso monitorar a pressão seletiva numa seleção visando a pungência para evitar repostas correlacionadas indesejáveis. Para atingir máximos seletivos, para este caráter, é necessário levar em conta a existência de genes modificadores. / This work is part of the Capsicum plant breeding program at Embrapa Hortaliças. The main objective was to investigate the genetic basis and variability of a segregating population of Capsicum, related to pungency and to some characteristics of the fruit, to provide information for the program. The genotypes that were used had two homozygotic parents, contrasting in their main characteristic, pungency, as well as the respective generations F1, RC11 and progenies F3.4. The latter, totaling 100, were obtained using the SSD method (single seed descent). Randomized complete block design was used with three repetitions and ten plants per plots. The biometric analyses were based on a plot mean basis. The characters evaluated were pungency, productivity, width, length, number and average weight of the fruits and the thickness of the pulp. The fenotypical segregation of the F3.4 progenies were studied, being classified in pungent and sweet. The coefficient of heritability on a progeny mean basis were estimated in all the characters. Simulating a selection among progenies, only for pungency, for the increase as well as the reduction of this character, the expected gain (Gs) was estimated under intensities of 20%, 10% and 5%. The correlated response of this selection was calculated over the remaining characters. Parallel to this, the acuity of evaluating the pungency, using sensorial methods, in comparison to the high pressure liquid chromatographic process (HPLC) was investigated. The genetic components of the trait means of the five generations, were estimated considering the additive dominant model, and, when necessary, including an additive x additive epistatic component. Results indicated that the parents are contrasting for all characters, with the exception of pulp thickness. The sweet parent should contain genes for pungency wich are not expressed. The data suggests that, in the population studied, this character is controlled by two doubly dominant epistatic loci, (9 pungent ones : 7 sweet ones in F2) and modifier genes. Coefficients of heritabilty varied from intermediate (66%) to high (92%). This explained the elevated expected gains from selection, to increase or decrease pungency. From the correlated responses, one could see that, selecting to increase pungency should lead to a reduction in productivity, being the reciprocal also true. The evaluation of pungency by a chromatographic method was approximately 30% more efficient than the sensorial method. By the genetic components of means, the existence of heterosis was observed in all the characters evaluated. The model which included epistatic effects was the most adequate to explain the average generation means in most of the characters. Individuals with pungent fruits can appear on crossing sweet parents. The transgressive segregation in F4 is an indicator that more pungent types than the pungent parent can be selected from this segregating population. Plant breeding of this character can be structured for the exploration of additive and additive x additive genetic variances in superior lines, or to capitalize the heterosis in hybrid of inbred lines. In programs initiated by crossing lines, it is fundamental to identify the allelic constitution of the parents. It is necessary to monitor the selective pressure in selection aiming at pungency, to avoid undesired correlated responses. To attain selective maximums, for this character, it is necessary to take into account the existence of modifier genes.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:37:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 752482 bytes, checksum: a4ec60bad1c1315d52f2a91132509d98 (MD5) Previous issue date: 2014-03-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Pepper yellow mosaic virus (PepYMV) naturally infects sweet pepper and tomato plants, leading to severe losses since its first report in Brazil (Brasília, DF, 2002). Molecular and serological methods can be used to detect the pathogen. Serological methods for viral detection require the use of a high quality antiserum, offering good sensitivity and specificity. Traditionally, purified viral particles are used as immunogens. However, the purification process is very laborious and the final preparation may have unsatisfactory purity and/or concentration. Thus, the aim of this work was to produce a polyclonal antiserum against the recombinant capsid protein (CP) of PepYMV to allow its use both for diagnosis and for studies of the interaction of the PepYMV CP with other viral proteins and host factors. The coding sequence of the capsid protein gene of PepYMV was cloned into an expression vector (pRSET-A) and transformed into Escherichia coli strain BL21::DE3 for in vitro expression. The recombinant protein, fused to a histidine tag, was purified under denaturing conditions by affinity chromatography using a Ni-NTA column. The purified recombinant protein was dialyzed under renaturing conditions. Its integrity and identity were confirmed by polyacrylamide gel electrophoresis and mass spectrometer analyses. New Zealand rabbits were immunized with increasing amounts of the recombinant protein. The sensitivity and specificity of the antisera were analyzed by Western blot and indirect ELISA assays. The antisera raised against the recombinant CP showed good specificity and sensibility, proving to be a reliable tool for the detection of PepYMV. / O Pepper yellow mosaic virus (PepYMV), agente causal do mosaico amarelo do pimentão e do tomateiro, desde seu primeiro relato no Brasil no ano de 2002 em Brasília, DF, vem se disseminando em regiões produtoras de pimentão e tomate causando perdas substanciais ao produtores dessas culturas. Para identificação dessa enfermidade algumas ferramentas são utilizadas, dentre elas, podemos destacar os métodos moleculares e sorológicos, sendo estes últimos mais utilizados por apresentarem alta especificidade e sensibilidade, além de possuir um custo relativamente baixo. Para a produção de anti-soro, tradicionalmente, utilizam-se partículas virais concentradas como imunógenos. No entanto, o processo de purificação é muito trabalhoso e pode apresentar pureza e concentrações insatisfatórias. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi produzir um anti-soro policlonal, a partir da proteína capsidial recombinante do PepYMV, que permita sua utilização tanto para diagnose quanto para estudos de interação da proteína capsidial do PepYMV com outras proteínas virais e fatores do hospedeiro. A sequência do gene da proteína capsidial do PepYMV foi clonada em vetor de expressão (pRSET-A) e transformada em Escherichia coli, linhagem BL21::DE3, para expressão in vitro. A proteína expressa fusionada a uma cauda de histidina foi purificada sob condições desnaturantes por cromatografia de afinidade em coluna de resina Ni-NTA. Em seguida a proteína purificada foi dialisada sob condições renaturantes e sua integridade e identidade foram confirmadas por gel de poliacrilamida a 12% e análise de espectrometria de massa. Dois coelhos da raça Nova Zelândia foram imunizados com quantidades crescentes da proteína recombinante dialisada adicionados do adjuvante de Freud incompleto na proporção 1:1. A sensibilidade e a especificidade do anti-soro foram testados por Western blot e ELISA indireto. O anti-soro produzido apresentou boa especificidade e sensibilidade, provando ser uma ferramenta confiável para a diagnose do PepYMV.

A importância do cultivo de espécies do gênero Capsicum vem crescendo nos últimos anos no Brasil, e consequentemente, a ocorrência de doenças torna-se um problema relevante. A antracnose é a mais comum e destrutiva doença de Capsicum no Brasil e em vários países, podendo ocasionar perdas de até 100%. Seu controle usando resistência genética seria altamente desejável. O objetivo deste trabalho foi (i) caracterizar a reação à antracnose de 90 acessos de Capsicum annuum, 30 de C. baccatum, 16 de C. chinense e um de C. frutescens; (ii) estabelecer a correlação da reação à antracnose entre plântulas e frutos de Capsicum e; (iii) avaliar a reação à antracnose das progênies F3RC1 (C.annuum x C. chinense - resistente) x C. annuum e F2RC2 [(C. annuum x C. chinense) x C. annuum] x C. annuum. Para as inoculações, foram utilizados quatro isolados do fungo Colletotrichum sp. provenientes de pimentão e um isolado de pimenta, obtidos de folhas e frutos doentes. As suspensões de inóculo foram preparadas na concentração de 1 x 106 conídios/ml, separadamente para cada isolado. Após ajustada a concentração das suspensões, estas foram misturadas, a fim de reduzir efeitos de possível variabilidade patogênica dos isolados. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado com 20 repetições para plântulas e 15 repetições para frutos verdes destacados. Os ensaios foram conduzidos duas vezes. Nas inoculações das plântulas, foi adicionado 5% de caldo de cana à suspensão, como fonte exógena de energia ao patógeno. A inoculação nas plântulas foi realizada no estádio de primeira folha verdadeira completamente expandida, pela aspersão da suspensão de esporos até o ponto de escorrimento. As plântulas foram mantidas em câmara úmida por 24 horas antes e 72 horas após a inoculação. O ensaio foi instalado em sala climatizada com temperatura de 26 +/- 2°C e fotoperíodo de 12 horas. Foi avaliada a severidade de doença, usando uma escala de notas e também a incidência da doença, com base na percentagem de plântulas doentes. A inoculação nos frutos foi realizada pela deposição de uma gota de 20 µl da suspensão de esporos na parte mediana dos frutos. Posteriormente, com o auxílio de uma agulha entomológica, foi realizado um ferimento abaixo da gota. Os frutos inoculados foram mantidos em câmara úmida durante o período de avaliação. As avaliações foram realizadas pela mensuração do diâmetro médio das lesões, período latente, velocidade de crescimento da lesão e incidência. Baseando-se na avaliação dos frutos para classificação da reação, identificou-se apenas um acesso de C. annuum como resistente (n°233 – Jalapeno), um de C. baccatum (n°222 – BGH 4176) e dois de C. chinense (n°105 – Bode e n°141 – Pimenta n°2). Os demais acessos foram suscetíveis. Não houve correlação entre a reação de plântulas e frutos. As plântulas apresentaram menor quantidade de doença, em relação aos frutos. As progênies F3RC1 (3G, 4A, 4B, 4F, 4H, 5H, 6B, 6F, 8B, 8E, 8F, 9B, 9D, 9E, 9J, 10A, 13D, 13F, 14A, 14C, 16D, 16I, 17B, 19B) e as progênies F2RC2 (33F e 40G) não apresentaram lesões no estádio de frutos. Avançou-se geração nas progênies com reação de resistência em frutos, e suas populações F4RC1 e F3RC2 foram avaliadas no estádio de plântulas. Constatou-se variabilidade para a reação de antracnose nestas populações, com expressão de menor severidade e possibilidade de obter cultivares de pimentas e pimentões resistentes à antracnose. / Capsicum cultivation is an increasing activity in Brasil, and, in conseqüence, disease occurence is becoming more frequent. Anthracnose is the most common and desctructive disease of Capsicum in Brasil and other countries. Losses of 100% due to the disease are very frequent. Control of anthracnose using genetic resistance can be very suitable. The aim of this work was (i) to describe the reaction of 90 accesses of Capsicum annuum, 30 of C. baccatum, 16 of C. chinense and one of C. frutescens to anthracnose (ii) to establish the correlation of the reaction to anthracnose between seedlings and fruits of Capsicum and (iii) to evaluate the reaction to anthracnose of the progenies F3RC1 (C.annuum x C. chinense - resistant) x C. annuum and F2RC2 [(C. annuum x C. chinense - resistant) x C. annuum] x C. annuum. Four isolates of Colletotrichum sp. from pepper and one isolate from hot pepper were used for the inoculations, at a concentration of 1 x 106 spores/ml. After adjustment of the concentration of each suspension, they were mixed, in order to reduce possible effects of pathogenic variability among the isolates. The experimental design used was of completely randomized blocks with 20 and 15 replications for seedlings and green-ripe fruits inoculations, respectively. For the inoculation in seedlings, sugarcane juice at 5% was added to the spore suspensions, which were sprayed on the leaves of the seedlings at one-leaf stage. The seedlings were kept in a moist chamber for 24 hours before and 72 hours after the inoculation, at 26 +/-2°C and 12 hours photoperiod, inside a growth chamber. To evaluate anthracnose on the inoculated plants, disease incidence and disease severity were considered. The last variable was rated based on a 1 to 5 scale, according to the amount of disease on the seedlings. The fruits were inoculated with a 20 µl droplet of the spore suspensions. After depositing the inoculum, the fruits were wounded with a needle at the inoculation point and kept at 24 +/- 2°C, inside covered plastic containers. The evaluation was done based on lesions diameter, latent period, growth rate of lesions and incidence. The fruits evaluations were used for classifying the accesses reactions. Only one access of C. annuum (n°233 – Jalapeno), one of C. baccatum (n°222 – BGH 4176) and two of C. chinense (n°105 – Bode and n°141 – Pimenta n°2) were considered resistant. The remaining accesses varied in degrees of susceptibility. Positive correlation between levels of disease in seedlings and fruits were not significant. The seedlings showed less amount of disease in relation to fruits. The progenies 3G, 4A, 4B, 4F, 4H, 5H, 6B, 6F, 8B, 8E, 8F, 9B, 9D, 9E, 9J, 10A, 13D, 13F, 14A, 14C, 16D, 16I, 17B, 19B (population F3RC1) and 33F and 40G (F2RC2) did not show lesions at the fruit stage. Generations were advanced in this population and populations F4RC2 and F3RC2 were evaluated at seedling stage. These seedlings showed variability for reaction to anthracnose, with lower severity, suggesting possibility of selection for resistance in Capsicum varieties.