No description available.

Powdery mildew (PM) is an important foliar disease of many crops, occurring under both greenhouse and field conditions. The application of biological control and soluble silicon (Si) against PM has received increasing acceptance as a result of increased environmental and public concern over the use of fungicides for disease management, and because many key fungicides are no longer effective because of resistance problems. However, success with these control options depends on the development of effective antagonists and understanding how best to use Si in agriculture. Potential antagonists of PM were isolated from naturally infected leaves of different plants. A total of 2000 isolates were tested in a preliminary screening on detached leaves of zucchini. The best 30 isolates showing consistent results were further tested under greenhouse conditions for their efficacy against PM of zucchini. In a greenhouse trial, 23 isolates provided disease control to levels of 30 to 77%. Application of 29 isolates resulted in significant reductions in values of area under disease progress curve (AUDPC). The best five isolates were identified as Clonostachys rosea (Link) Schroers, Samuels, Seifert & Gams (syn. Gliocladium roseum) (Isolate EH), Trichothecium roseum (Pers.) Link (syn. Cephalothecium roseum) (Isolate H20) and Serratia marcescens (Bizio) (Isolates B15, Y15 and Y41). Three adjuvants (Break-ThruR (BK), PartnerR (PR) and Tween-80R (T-80)) were compared for their ability to improve efficacy of spray application of silicon (Si) and biocontrol agents (BCAs) against PM. Both BK and PR improved the efficacy of Si significantly (P < 0.05). Microscopic studies showed that BK affected PM fungi directly and enhanced the deposition of BCAs on the pathogen. Break-ThruR was only toxic to the pathogen mycelia when used at > 0.25 m. .-1, but phytotoxic to zucchini plants when used at > 0.45m. .-1. However, it did not affect the c.f.u. of bacterial BCAs. Use of BK at 0.2-0.4 m. .-1 can be recommended to assist spray application of Si (at 750 mg .-1) or BCAs for improved control of PM. The effect of concentration, frequency of application and runoff of Si sprays applied to the foliage was evaluated for control of PM of zucchini. Silicon (250-1000 mg .-1) + BK (0.25 m. .-1), was sprayed onto zucchini plants at frequencies of 1-3 wk-1. Spraying Si reduced the severity of PM significantly (P < 0.05). Regardless of the concentration of Si, the best results were obtained when the frequency of the treatment was increased, and when spray drift or spray runoff were allowed to reach the rhizosphere of the plants. When Si was applied onto leaves, direct contact between the spray and the pathogen resulted in mycelial death. Part of the spray (i.e., drift and runoff) was absorbed by plant roots, and subsequently played an important role in the health of the plants. If affordable, soluble Si should be included in nutrient solutions of hydroponics or supplied with overhead irrigation schemes when PM susceptible crops are grown. Under greenhouse conditions, application of BCAs, with or without Si, reduced the severity and development of PM significantly (P < 0.001). Application of Si significantly reduced the severity and AUDPC values of PM (P < 0.05 for both parameters). Silicon alone reduced the final disease level and AUDPC values of PM by 23-32%, and improved the efficacy of most BCAs. In the course of the investigation, antagonistic fungi consistently provided superior performances to bacterial isolates, providing disease control levels of up to 90%. Higher overall disease levels reduced the efficacy of Si against PM, but did not affect the efficacy of BCAs. Under field conditions, Si alone reduced disease by 32-70%, Isolate B15 reduced disease by 30-53% and Isolate B15 + Si reduced disease by 33-65%. Other BCAs applied alone or together with Si reduced the disease level by 9-68%. Most BCAs reduced AUDPC values of PM significantly. For most antagonists, better efficacy was obtained when Si was drenched into the rhizosphere of the plant. However, efficacy of some of the BCAs and Si were affected by environmental conditions in the field. Repeated trials and better understanding of how to use Si and the BCAs, in terms of their concentration and application frequency, and their interactions with the plant and the environment, are needed before they can be used for the commercial control of PM. Elemental analysis was conducted to determine the impact of differing application levels of silicon (Si) in a form of potassium silicate (KSi) in solution in terms of Si accumulation and selected elements in different tissues of zucchini and zinnia and growth of these plants, and to study the effect of PM on the levels of selected elements in these two plant species. Plants were grown in re-circulating nutrient solutions supplied with Si at different concentrations and elemental composition in different parts were analysed using EDX and ICP-OES. Increased levels of Si in the solution increased the levels of Si in leaves and roots of both plants without affecting its distribution to other plant parts. In zucchini, the roots accumulated the highest levels of Si, substantially more than in the shoots. In contrast with zinnia, accumulation of Si was highest in the leaves. Accumulation of potassium (K) in shoots of both plants increased with increased levels of KSi in the nutrient solution. However, K levels in flower of zinnia, fruits of zucchini and roots of both plants remained unaffected. Increased level of Si reduced accumulation of calcium (Ca) in both plants. Adding Si into the nutrient solution at 50 mg .-1 resulted in increased growth of zucchini and increased uptake of P, Ca, and Mg by both plant species. However, application of higher levels of Si did not result in any further biomass increase in zucchini. Levels of Si in the nutrient solution had no effects on elemental composition and characteristics of the fruits of zucchini. In both plant species, the presence of PM on the leaves of plants resulted in these leaves accumulating higher levels of Si and Ca, but less P, than leaves of uninfected plants exposed to the same levels of soluble Si. The highest concentrations of Si were observed in leaf areas infected with PM, and around the bases of trichomes. For optimum disease control and maximum accumulation of different elements in these two plants, hydroponic applications of Si at 50-150 mg .-1 is recommended. Five selected biocontrol agents and potassium silicate, used as source of soluble Si, were tested under hydroponic conditions at various concentrations against PM of zinnia (Glovinomyces cichoracearum (DC) Gelyuta, V.P.). Application of BCAs resulted in reductions in final disease level and AUDPC values of PM by 38-68% and 30-65%, respectively. Both severity and AUDPC values of PM were reduced by 87-95% when plants were supplied with Si (50-200 mg .-1). It is proposed that the provision of a continuous supply of Si and the ability of this plant species to accumulate high levels of Si in its leaves were the major reasons for the good response of zinnia to Si treatments against PM. Silicon played a protective role before infection and suppressed development of PM after infection. The combination of the best selected BCAs and Si can be used as an effective control option against PM of zinnia when grown in hydroponic system. / Thesis (Ph.D.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2008.

O objetivo do trabalho foi estudar uma forma alternativa para o controle do endurecimento dos frutos do maracujazeiro, pela produção de plantas transgênicas contendo o gene da proteína capsidial do Passionfruit woodness virus - PWV. O vetor de expressão foi construído utilizando-se os plasmídeos pCambia 2300 e pCambia 2301, que contêm o gene de seleção nptII, para resistência ao antibiótico canamicina. O plasmídeo pCambia 2301 contém também o gene repórter uidA (GUS). Os plasmídeos foram introduzidos em Agrobacterium tumefaciens, estirpes EHA 105 e LBA 4404, pelo método do choque térmico. Os explantes para transformação genética constituíram-se de discos de folhas jovens (6 mm de diâmetro), das variedades IAC 275 e IAC 277, coletados de plantas mantidas em sob fotoperíodo de 16 h luz, a 27 °C. Os explantes foram inoculados com suspensão bacteriana (5x108 UFC/mL) por 20 min e transferidos para placa de Petri contendo o meio de cultura MS + thidiazuron (TDZ - 0,25 mg/L) + nitrato de prata (AgNO3 - 4 mg/L) + acetoseringona (1 µM/L). O co-cultivo foi realizado à temperatura de 24 °C, em ausência de luz, por um período de 3 dias. Para seleção e regeneração de plantas os explantes foram transferidos para meio de cultura de seleção MS + TDZ (0,25 mg/L) + AgNO3 (4 mg/L) + canamicina (100 mg/L) + cefotaxime (500 mg/L). A incubação foi realizada a 27 °C, em ausência de luz, por um período de 4 - 6 semanas. As gemas adventícias desenvolvidas foram transferidas para o meio de cultura MSM + 10% de água de coco e incubadas sob fotoperíodo de 16 h de luz. A transformação genética foi identificada pelo teste histoquímico GUS e por PCR. Obteve-se um total de 22 plantas PCR positivas. Destas, 8 foram analisadas por Southern blot para confirmação da integração do transgene. A transcrição e expressão do transgene foram analisadas por Northern e Western blot, respectivamente. As plantas transgênicas avaliadas foram multiplicadas e inoculadas com 3 diferentes estirpes do PWV. A linhagem T2 apresentou resistência a infecção dos três isolados utilizados. / The main purpose of this work was to study an alternative way to control the Passionfruit woodiness virus - PWV through the production of transgenic plants which contained the Passionfruit woodness virus coat protein gene. The binary vector was built by using pCambia 2300 and pCambia 2301 plasmids, which contain the selection gene nptII. The pCambia 2301 plasmid also contains the reporter gene uidA (GUS). The plasmids were introduced into Agrobacterium tumefaciens, EHA 105 and LBA 4404 strains, via thermal shock method. The explants for the genetic transformation were young leaf disks (6 mm of diameter) of IAC 275 and IAC 277 varietys, extracted from plants kept under 16 h photoperiod, at 27 °C. The explants were inoculated with a bacterial suspension (5x108 UFC/mL) for 20 min and then transferred to Petri dishes containing cocolture medium MS + thidiazuron (TDZ - 0,25 mg/L) + silver nitrate (AgNO3 - 4 mg/L) + acetosyringone (1 µM/L). The co-culture was performed at 24 °C t, in the dark, for a three-day period. For the selection and regeneration of plants, the explants were transferred to the selection culture medium MS + TDZ (0,25 mg/L) + AgNO3 (4 mg/L) + kanamycin (100 mg/L) + cefotaxime (500 mg/L). The incubation was performed at 27 °C, in dark, for 4 - 6 weeks. The adventitious buds developed were then transferred to the culture medium MSM + 10% coconut water and kept incubated under 16 h photoperiod. The genetic transformation was identified through GUS and PCR tests. There were 22 PCR positive plants. Out of those, 8 were Southern blot analyzed for the confirmation of transgenc integration. The transgene transcription and expression were determined by Northern and Western blot respectively. The transgenic plants were then multiplied and inoculated with 3 different strains of PWV, and the line 2 showed resistance to the three strains used.

A mancha preta dos citros é uma doença que limita a exportação de laranja brasileira para os países da Europa. Exceto para Citrus aurantium e seus híbridos, todas as outras variedades são susceptíveis ao patógeno. Com isso existe um grande interesse para que esta doença não ocorra, uma vez que é considerada uma doença quarentenária A1. Problemas associados à aquisição de resistência e a percepção do público em geral sobre o impacto potencial das práticas tradicionais de controle sobre a saúde e meio ambiente levaram a uma crescente demanda por produtos livres de resíduos químicos. Em vista disso, este trabalho verificou o efeito dos extratos aquosos do albedo de C. sinensis, L. edodes, A. blazei e da suspensão de S. cerevisiae no controle da mancha preta dos citros quando associados a refrigeração. Os frutos de C. sinensis var. Valência, após serem tratados pelos extratos, permaneceram durante 21 dias a 3 ºC e posteriormente 4 dias a 25 ºC, foram realizadas cinco avaliações ao longo do experimento. Neste trabalho, também verificou-se a eficiência dos compostos orgânicos voláteis produzidos por S. cerevisiae no controle da mancha preta dos citros quando aplicados em pós-colheita. A linhagem CR-1 da levedura S. cerevisiae foi colocada para crescer em placas de poliestireno contendo meio de batata-dextroseágar e colocada em recipientes de vidro de 3 L fechados, junto com frutos de C. sinensis var. Valência apresentando sintomas de mancha preta dos citros. E por fim, verificou-se a eficiência de diferentes compostos orgânicos identificados a partir da S. cerevisiae, obtidos a partir de produtos disponíveis comercialmente, que foram utilizados para verificar o crescimento micelial a germinação e a formação de apressório por G. citricarpa, e o controle da mancha preta dos citros em pós-colheita. Como resultado, os extratos aquosos do albedo de C. sinensis, L. edodes e A. blazei apresentaram potencial como agentes de controle sobre a mancha preta dos citros em frutos de laranja (C. sinensis var. Valência) associados a refrigeração, pois apresentaram inibição no aparecimento de novas lesões. Os compostos voláteis produzidos por S. cerevisiae inibiram a expressão de sintomas em frutos de C. sinensis var. Valência, quando tratados em pós-colheita, sendo que os compostos orgânicos voláteis, 2-metil-1-butanol e 3-metil-1-butanol apresentaram inibição sobre Guignardia citricarpa in vitro e atuaram como agentes de controle, inibindo o aparecimento de novas lesões em frutos de laranja Valência, apresentando sintomas de mancha preta, quando aplicados em pós-colheita. / The citrus black spot is a disease that restricts the export of Brazilian oranges to the countries in Europe. Except for Citrus aurantium and its hybrids, all other varieties are susceptible to the pathogen. Thus, there is great interest that this disease does not occur, since it is considered a quarantine A1 disease. Problems associated with the acquisition of fungal resistance and the perception of the general public about the potential impact of traditional control measures over the health and the environment led to a growing demand for products free of chemical residues. Thus, this study was carried out to investigate the effect of aqueous extracts of the albedo of C. sinensis, L. edodes, A. blazei and the suspension of S. cerevisiae cells in the control of citrus black spot when associated with cooling. The fruits of C. sinensis var. Valencia, after being treated with the extracts, were stored for 21 days at 3 º C and then 4 days at 25 ° C (there were five evaluations during the experiment). This work also verified the efficiency of volatile organic compounds produced by S. cerevisiae in the control of citrus black spot when applied in post-harvest. The CR-1 strain of yeast S. cerevisiae was put to grow inside polystyrene plates containing potato-dextrose-agar medium. The plates were placed in closed glass containers of 3 L, along with fruits of C. sinensis var. Valencia showing symptoms of citrus black spot. Finally, it was verified the effect of different organic compounds, identified from the S. cerevisiae and obtained from commercially available products, on in vitro mycelial growth, germination and appressorium formation by G. citricarpa and on the in vivo control of citrus black spot under post-harvest conditions. The results showed that the aqueous extracts of the albedo of C. sinensis, L. edodes and A. blazei exhibit potential to control the black spot in orange (C. sinensis var. Valencia) associated with cooling, since they inhibited the appearance of new lesions. The volatile compounds produced by S. cerevisiae inhibited the expression of symptoms in fruits of C. sinensis var. Valencia, when treated in postharvest. On the other hand, the microbial volatile organic compounds, 2-methyl-1- butanol and 3-methyl-1-butanol inhibited the growth of Guignardia citricarpa in vitro and acted as control agents by inhibiting the appearance of new lesions of black spot in fruits of Valencia orange when applied in post-harvest.

Recentemente, um fitoplasma do grupo 16SrIX foi associado a plantas de citros com sintomas de huanglongbing (HLB) no Estado de São Paulo. No entanto, em razão da ampla diversidade de fitoplasmas que tem se observado em várias culturas no Brasil, seria possível que além do fitoplasma do grupo16SrIX, outros fitoplasmas também pudessem estar associados a plantas de citros no Estado de São Paulo. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi investigar se outros fitoplasmas, além daquele do grupo 16SrIX, estão associados a plantas de citros no Estado de São Paulo. Amostras foliares de plantas de citros, plantas daninhas e cicadelídeos foram coletados entre os meses de Junho a Outubro de 2010, em pomares localizados em quatro municípios: Araraquara, Bebedouro, Piracicaba e Taquarituba. Análises de nested PCR evidenciaram a presença de fitoplasmas associados a plantas de citros (sintoma: clorose foliar); a plantas daninhas: Bidens pilosa (sintomas: filodia e virescência), Leonorus sibiricus (sintoma: deformação foliar), Solanum americanus (sintoma: superbrotamento foliar), Erigeron bonariensis (sintomas: avermelhamento e superbrotamento foliar) e Euphorbia heterophylla (sintoma: deformação foliar); e a cicadelídeos da espécie Agallia albidula (Uhler, 1895) (subfamília Agalliinae). A confirmação da presença e caracterização molecular dos fitoplasmas foi realizada através de análises de RFLP e seqüenciamento da região 16S rDNA. Uma ampla diversidade de fitoplasmas foi identificada. Fitoplasmas dos grupos 16SrIII e 16SrIX foram associados a plantas de citros em Piracicaba, enquanto um fitoplasma do grupo 16SrVII foi associado a plantas de citros em Bebedouro. Fitoplasmas do grupo 16SrIII foram associados a plantas daninhas das espécies B. pilosa, L. sibiricus e S. americanus em Piracicaba e fitoplasmas do grupo 16SrVII foram associados a plantas de E. bonariensis e E. heterophylla em Piracicaba e Taquarituba, respectivamente. Um fitoplasma do grupo 16SrIII foi associado a A. albidula em Taquarituba, sugerindo ser este um potencial inseto vetor de fitoplasmas em pomares de citros. Com base na análise da região 16S rDNA, muitos dos fitoplasmas encontrados apresentaram-se distintos dos fitoplasmas já relatados. Em virtude disto, estes fitoplasmas foram propostos como representantes de novos subgrupos pertencentes aos grupos 16SrIII, 16SrVII e 16SrIX. Os resultados obtidos neste estudo não nos permite a associação dos fitoplasmas encontrados com o HLB ou qualquer outra doença já descrita, sendo, portanto, necessários mais estudos visando confirmar o papel destes fitoplasmas como patógenos de citros e plantas daninhas. / Recently a phytoplasma of the 16SrIX group was associated with citrus trees exhibiting symptoms of huanglongbing (HLB) in Sao Paulo state. However, due to the wide diversity of phytoplasmas that have been observed in several crops in Brazil, it is possible that in addition to the phytoplasma of group 16SrIX other phytoplasmas could also be associated with citrus trees. Therefore, the objective of this study was to investigate if others phytoplasmas besides that of the 16SrIX group are associated with citrus plants in the São Paulo state. Leaf samples from citrus trees, weeds and cicadellids were collected between June and October of 2010 from citrus orchards of four municipalities of the Sao Paulo state: Araraquara, Bebedouro, Piracicaba and Taquarituba. Nested PCR analysis revealed the presence of phytoplasmas associated with citrus trees (symptom: leaf chlorosis), weeds: Bidens pilosa (symptoms: phyllody and virescence), Leonorus sibiricus (symptom: leaf distortion), Solanum americanus (symptom: witches broom), Erigeron bonariensis (symptoms: redning and witches broom) e Euphorbia heterophylla (symptom: leaf distortion); and cicadellids of specie Agallia albidula (Uhler, 1895) (subfamily Agalliinae). The confirmation of the phytoplasma presence and molecular characterization was carried out by RFLP analysis and sequencing of the 16S rDNA region. A wide diversity of phytoplasmas was verified. Phytoplasmas of the 16SrIII and 16SrIX groups were associated with citrus trees in Piracicaba, while a phytoplasma of the 16SrVII group was associated with citrus trees in Bebedouro. Phytoplasmas of the 16SrIII group were associated with weeds belonging to the species B. pilosa, S. americanus and L. sibiricus in Piracicaba and a phytoplasma of the 16SrVII group was identified associated with plants of E. bonariensis and E. heterophylla in Piracicaba and Taquarituba, respectively. A phytoplasma of the 16SrIII group was associated with A. albidula in Taquarituba, suggesting that this cicadelid is a potential vector of phytoplasmas in citrus orchards. Based on the analysis of the 16S rDNA region, many of the found phytoplasmas are distinct from those already reported. Due to this distinction, these phytoplasmas were proposed as representatives of new subgroups of the groups 16SrIII, 16SrVII and 16SrIX. The results of this study dont allow us associate the found phytoplasmas with HLB or any other described disease. Thus, more studies are needed to identify the role of theses phytoplasmas as pathogens of citrus trees and weeds.

O presente trabalho objetivou estudar tanto o progresso da Clorose Variegada dos Citros no tempo, quanto o arranjo espacial das plantas afetadas, visando caracterizar a dinâmica da doença em três regiões do Estado de São Paulo (Noroeste, Centro e Sul). Por meio de avaliação de sintomas visuais, foram mapeados, bimensalmente, três talhões de laranja-doce Pêra enxertada em limão Cravo, em três regiões do Estado de São Paulo, desde julho de 1998 até dezembro de 2000. O progresso no tempo foi avaliado por meio de ajuste a modelos matemáticos e análise das curvas de derivada. As curvas de progresso da CVC não puderam ser ajustadas a modelos conhecidos. O progresso da CVC apresentou diversos picos de derivada, em sua maioria coincidindo com a primavera e o verão. Para o estudo da dinâmica espacial, foram aplicadas as seguintes análises: seqüências ordinárias; áreas isópatas; lei de Taylor modificada; índice de dispersão e análise de dinâmica e estrutura de focos. Essas análises demonstraram pouca diferença no padrão espacial da doença entre as regiões, que pode ser considerado levemente agregado. Por meio de análise de autocorrelação, de densidade espectral, análise discriminante, e correlação de lags, procurou-se também estabelecer padrões na evolução de emissão de brotações pelas plantas, expressão de sintomas e detecção de infecções assintomáticas e a correlação dessas variáveis entre si e com o clima. Também foi feita a comparação entre estações do ano e regiões por meio de testes não-paramétricos. Número de novas brotações foi a variável que mais distinguiu entre as três regiões. As variáveis relacionadas à doença (infecções assintomáticas, infecções totais, sintomas e concentração bacteriana) apresentaram padrões sazonais, mas não foi observada diferença estatística entre as estações do ano. O pomar da região Noroeste apresentou maior quantidade de brotações novas e maior quantidade de sintomas. O pomar da região Sul apresentou maior quantidade de infecção assintomática. Não houve diferença de concentração bacteriana entre os pomares das três regiões. / This work aimed to evaluate the progress and spatial pattern of Citrus Variegated Chlorosis (CVC) in three regions in the state of São Paulo, Brazil. By bimonthly visual assessments three Pêra sweet orange/ Rangpur lime orchards in three regions (Northwest, Center and South) were mapped from july 1998 to december 2000. Progress was evaluated by fitting nine models do disease progress curves and by analysis of derivative curves. No model could be fitted to disease progress curves. Derivative curves showed peaks concentrated in spring and summer. To characterize spatial pattern the following analysis were used: ordinary runs, isopath areas;binary Taylor law; dispersion index and foci dynamics and structure analysis. All techniques showed small differences between regions and characterized CVC spatial pattern as slightly aggregated. By means of autocorrelation, spectral density analysis, discriminant analysis and lag correlation was tried to establish temporal patterns for vegatative flush emission, symptom expression, detection of assymptomatic infections. Also, was tried to establish correlations among variables and between them and weather variebles. A comparison by non-parametric tests was made between seasons and regions. Number of new vegetative flushes was the most distinctive variables for regions. The disease related variables (assymptomatic infections, total infection, symptoms and relative bacteria concentration) showed seasonal patterns but no statistical difference was found between seasons. Northwest orchard showed higher number of vegetative flushes. South orchard assymptomatic infections were higher than for the other orchards. There was no difference in relative bacteria concentration between regions.

A duração do período de molhamento (DPM) é de grande importância para a epidemiologia de doenças de plantas, pois desempenha papel fundamental em alguns processos epidemiológicos. Dessa forma, sua determinação torna-se indispensável para o entendimento da relação entre o clima e doenças de plantas. Sendo assim, este estudo teve como objetivos: definir uma posição padrão de instalação de sensores cilíndricos para a medida da DPM sobre gramado, avaliar a variabilidade espacial dessa variável em três diferentes culturas, relacionar a DPM medida em culturas agrícolas com aquela obtida em posto meteorológico e comparar a estimativa da DPM obtida com modelos empíricos com aquela medida com sensores eletrônicos. Na fase anterior à sua instalação no campo, todos os sensores eletrônicos foram previamente pintados com tinta látex e tratados termicamente. Após essa etapa, os sensores cilíndricos foram instalados sobre gramado a 30 cm de altura voltados para o sul. No período inicial, os sensores cilíndricos foram mantidos paralelos à horizontal, visando-se a avaliar a variabilidade entre os mesmos. Posteriormente, foram testados cinco diferentes ângulos de instalação. As medidas obtidas por esses sensores foram comparadas com a medida padrão, obtida por sensor de placa a 30 cm de altura e 45º de inclinação. Com a finalidade de se avaliar a variabilidade espacial da DPM, sensores eletrônicos de DPM foram distribuídos no dossel de três culturas: algodão, banana e café. As medidas obtidas nessas culturas foram comparadas com as fornecidas por sensor de placa em posição padrão. A estimativa da DPM foi feita por meio dos seguintes modelos: NHUR > 87%, CART, DPO e limiar estendido de umidade relativa para os períodos seco e chuvoso. As medidas obtidas por sensores cilíndricos sobre gramado apresentaram boa acurácia e precisão. A variação do ângulo de instalação não demonstrou ter efeito expressivo sobre a medida dos sensores cilíndricos para as condições locais. Contudo, é recomendável inclinar o sensor cilíndrico, uma vez que, trabalhos anteriores demonstram que esse pode superestimar a DPM quando instalado na horizontal. A avaliação da variabilidade espacial da DPM demonstrou que essa variável é influenciada pelas condições determinantes do microclima das culturas. O padrão de variação da DPM foi distinto para cada uma das culturas. Na cultura do algodão não foram observadas variações expressivas da DPM. Já no cafeeiro a DPM foi mais longa nas partes baixas da planta, enquanto que na cultura da banana essa foi mais longa no topo da cultura. Foram obtidas boas relações entre a DPM medida sobre gramado e aquela obtida no topo das culturas, demonstrando que é possível estimar tal variável por meio de dados obtidos em posto meteorológico. Os modelos NHUR > 87%, CART e DPO forneceram boas estimativas da DPM com erro absoluto médio variando de 1,4 a 2,8 h nos dois períodos avaliados. Durante a estação seca, os três primeiros modelos tenderam a subestimar a DPM. O modelo do limiar estendido de umidade relativa foi o que apresentou o pior desempenho entre os modelos avaliados, não sendo recomendável sua aplicação para condições semelhantes às deste estudo. / Leaf wetness duration (LWD) is a very important variable for plant disease epidemiology, since it plays an important role in some epidemiological processes. So its determination is essential for the understanding of the climate and plant disease relationship. Therefore, the objectives of this study were: to determine the standard deployment for cylindrical LWD sensors over turfgrass; to assess the spatial variability of this variable in three different crops; to relate the LWD measured at three different crop canopies to that obtained in a weather station; and to compare the LWD estimated by empirical model with that measured by electronic sensors. Before the field assessments, all electronic sensors were painted with white latex paint and submitted to a heat treatment. After this first stage, all cylindrical sensors where installed over turfgrass at 30-cm height deployed facing south. Firstly, all cylindrical sensors were deployed at horizontal in order to assess the variability among them. After that, five different deployment angles were tested. The measurements provided by those sensors were compared with the standard measurement, provided by flat plate sensors at 30-cm height and deployed at 45º. In order to assess the LWD spatial variability, electronic sensors were placed in three different crop canopies: cotton, banana and coffee. The measurements obtained in those crops were compared with LWD measured by flat plate sensors in a standard deployment over turfgrass. LWD were estimated using the following models: NHRH>87%, CART, DPD e extended threshold of relative humidity, for the dry and wet seasons. The measurements provided by cylindrical sensors over turfgrass had good accuracy and precision. The change in the angle of sensor deployment had no effect on LWD measured by cylindrical sensors, for the studied conditions. However, cylindrical sensors should not be deployed at horizontal because previous studies showed that they could overestimate LWD when deployed at horizontal. The LWD spatial variability assessment showed that this variable is dependent on the plant and/or crop conditions, which control the canopy microclimate. The pattern of variation of LWD was different for each crop assessed. In the cotton crop, LWD variations were negligible. On the other hand, in the coffee crop LWD was longer in the lower parts of the canopy while in the banana crop it was longer in the top of the canopy. A good correlation between LWD measured over turfgrass and that obtained in the crop top was achieved, which demonstrates that it is possible to estimate LWD using weather station data. The models NHRH>87%, CART, DPD provided good estimates of LWD with mean absolute error ranging from 1.4 to 2.8 h in both dry and wet periods. During the dry season, those models overestimated the LWD. The extended threshold model had the worst performance in relation to the other models, so it is not advised to use this model for similar climate conditions to this study.

A duração do período de molhamento (DPM) é de grande importância para a epidemiologia de doenças de plantas, pois desempenha papel fundamental em alguns processos epidemiológicos. Dessa forma, sua determinação torna-se indispensável para o entendimento da relação entre o clima e doenças de plantas. Sendo assim, este estudo teve como objetivos: definir uma posição padrão de instalação de sensores cilíndricos para a medida da DPM sobre gramado, avaliar a variabilidade espacial dessa variável em três diferentes culturas, relacionar a DPM medida em culturas agrícolas com aquela obtida em posto meteorológico e comparar a estimativa da DPM obtida com modelos empíricos com aquela medida com sensores eletrônicos. Na fase anterior à sua instalação no campo, todos os sensores eletrônicos foram previamente pintados com tinta látex e tratados termicamente. Após essa etapa, os sensores cilíndricos foram instalados sobre gramado a 30 cm de altura voltados para o sul. No período inicial, os sensores cilíndricos foram mantidos paralelos à horizontal, visando-se a avaliar a variabilidade entre os mesmos. Posteriormente, foram testados cinco diferentes ângulos de instalação. As medidas obtidas por esses sensores foram comparadas com a medida padrão, obtida por sensor de placa a 30 cm de altura e 45º de inclinação. Com a finalidade de se avaliar a variabilidade espacial da DPM, sensores eletrônicos de DPM foram distribuídos no dossel de três culturas: algodão, banana e café. As medidas obtidas nessas culturas foram comparadas com as fornecidas por sensor de placa em posição padrão. A estimativa da DPM foi feita por meio dos seguintes modelos: NHUR > 87%, CART, DPO e limiar estendido de umidade relativa para os períodos seco e chuvoso. As medidas obtidas por sensores cilíndricos sobre gramado apresentaram boa acurácia e precisão. A variação do ângulo de instalação não demonstrou ter efeito expressivo sobre a medida dos sensores cilíndricos para as condições locais. Contudo, é recomendável inclinar o sensor cilíndrico, uma vez que, trabalhos anteriores demonstram que esse pode superestimar a DPM quando instalado na horizontal. A avaliação da variabilidade espacial da DPM demonstrou que essa variável é influenciada pelas condições determinantes do microclima das culturas. O padrão de variação da DPM foi distinto para cada uma das culturas. Na cultura do algodão não foram observadas variações expressivas da DPM. Já no cafeeiro a DPM foi mais longa nas partes baixas da planta, enquanto que na cultura da banana essa foi mais longa no topo da cultura. Foram obtidas boas relações entre a DPM medida sobre gramado e aquela obtida no topo das culturas, demonstrando que é possível estimar tal variável por meio de dados obtidos em posto meteorológico. Os modelos NHUR > 87%, CART e DPO forneceram boas estimativas da DPM com erro absoluto médio variando de 1,4 a 2,8 h nos dois períodos avaliados. Durante a estação seca, os três primeiros modelos tenderam a subestimar a DPM. O modelo do limiar estendido de umidade relativa foi o que apresentou o pior desempenho entre os modelos avaliados, não sendo recomendável sua aplicação para condições semelhantes às deste estudo. / Leaf wetness duration (LWD) is a very important variable for plant disease epidemiology, since it plays an important role in some epidemiological processes. So its determination is essential for the understanding of the climate and plant disease relationship. Therefore, the objectives of this study were: to determine the standard deployment for cylindrical LWD sensors over turfgrass; to assess the spatial variability of this variable in three different crops; to relate the LWD measured at three different crop canopies to that obtained in a weather station; and to compare the LWD estimated by empirical model with that measured by electronic sensors. Before the field assessments, all electronic sensors were painted with white latex paint and submitted to a heat treatment. After this first stage, all cylindrical sensors where installed over turfgrass at 30-cm height deployed facing south. Firstly, all cylindrical sensors were deployed at horizontal in order to assess the variability among them. After that, five different deployment angles were tested. The measurements provided by those sensors were compared with the standard measurement, provided by flat plate sensors at 30-cm height and deployed at 45º. In order to assess the LWD spatial variability, electronic sensors were placed in three different crop canopies: cotton, banana and coffee. The measurements obtained in those crops were compared with LWD measured by flat plate sensors in a standard deployment over turfgrass. LWD were estimated using the following models: NHRH>87%, CART, DPD e extended threshold of relative humidity, for the dry and wet seasons. The measurements provided by cylindrical sensors over turfgrass had good accuracy and precision. The change in the angle of sensor deployment had no effect on LWD measured by cylindrical sensors, for the studied conditions. However, cylindrical sensors should not be deployed at horizontal because previous studies showed that they could overestimate LWD when deployed at horizontal. The LWD spatial variability assessment showed that this variable is dependent on the plant and/or crop conditions, which control the canopy microclimate. The pattern of variation of LWD was different for each crop assessed. In the cotton crop, LWD variations were negligible. On the other hand, in the coffee crop LWD was longer in the lower parts of the canopy while in the banana crop it was longer in the top of the canopy. A good correlation between LWD measured over turfgrass and that obtained in the crop top was achieved, which demonstrates that it is possible to estimate LWD using weather station data. The models NHRH>87%, CART, DPD provided good estimates of LWD with mean absolute error ranging from 1.4 to 2.8 h in both dry and wet periods. During the dry season, those models overestimated the LWD. The extended threshold model had the worst performance in relation to the other models, so it is not advised to use this model for similar climate conditions to this study.

As doenças em plantas podem causar grandes perdas e representar um risco real para a segurança alimentar mundial. Para enfrentar esse desafio, a cooperação entre stakeholders do agronegócio é fundamental. Sendo assim, esta tese tem como proposta mensurar e analisar o papel da cooperação – colaboração científica – no manejo de doenças em plantas, especialmente no trigo e na batata. Para tanto, são apresentados três estudos que abordam tal temática. O primeiro estudo se propõe a caracterizar e estudar o funcionamento de algumas redes de pesquisa agrícola que monitoram patógenos, desenvolvem e distribuem cultivares resistentes a doenças e sequenciam o genoma do trigo e da batata. Nele, discute-se também como alguns patógenos podem ameaçar a estabilidade da produção de trigo e batata no mundo, especialmente o fungo Puccinia graminis f. sp. tritici, causador da ferrugem-do-colmo no trigo e o oomiceto Phytophthora infestans, causador da requeima na batata. Diferentes instituições como consórcios, centros de pesquisa e instituições estabelecidas são consideradas para ilustrar seu envolvimento em redes e para discutir suas atividades. O segundo artigo busca mensurar a colaboração científica nas publicações disponíveis na Web of Science por meio da análise de coautoria. O objetivo foi mapear os países que colaboram cientificamente na área de segurança alimentar. Foram considerados artigos publicados no período de 1996 a 2016 e os resultados analisados com o software VOSviewer. O terceiro artigo busca mapear os intercâmbios de germoplasma realizados pelos programas de melhoramento de batata no mundo para medir a colaboração entre países. Neste artigo, foram utilizadas informações somente sobre a batata. Cultivares de batata resistentes à requeima foram selecionadas com base em duas bases de dados, uma europeia – European Cultivated Potato Database (ECPD) - e outra brasileira - Catálogo de Cultivares da Batata da Embrapa 2015. A construção dos mapas, dos gráficos e os procedimentos de cálculo foram feitos no Microsoft Excel, no Tableau 10.1 e com o software RTBMaps. O Cosseno de Salton foi utilizado para normalização dos dados. Os resultados sugerem que pesquisa colaborativa conduzida pelas redes traz mais benefícios do que a pesquisa individual ao evitar a sobreposição de estudos, economizar tempo e recursos e também conectar pesquisadores geograficamente dispersos. A continuidade do desenvolvimento agrícola nos países em desenvolvimento, o menor custo de pesquisa coordenada e o investimento em melhoramento genético como ferramenta complementar ao controle químico também são argumentos que justificam os benefícios trazidos por essas redes. Entre as publicações, o termo “gene” foi o que predominou na análise da densidade de termos. Os autores das áreas de biotecnologia, genética, reprodução de plantas e desenvolvimento de biótipos resistentes são os que mais colaboram e também os que têm maior número de publicações, reafirmando a importância do melhoramento e da cooperação para a segurança alimentar. Nas trocas de germoplasma, o Peru e o México já foram alvos de inúmeras expedições internacionais – especialmente dos países europeus - para coleta de materiais. Ainda assim, a maioria dos países tem ligações consigo mesmos maiores do que com outros países, reforçando a ideia de que os programas de melhoramento nacionais colaboram mais entre si do que com de outros países. Alemanha e Holanda se destacam frente aos demais países com relação à quantidade de cultivares resistentes. Ambos apresentam também o maior número de colaborações mútuas, sinalizando a ocorrência de acordos bilaterais. Já Índia e China, apesar de serem os maiores produtores mundiais de batata, pouco pesquisam sobre o tubérculo. De maneira geral, este estudo contribui para a identificação de “quem colabora com quem” e corrobora a importância do “trabalho conjunto” na solução de desafios coletivos, como o manejo de doenças em plantas. Juntos, os três artigos demonstram que a cooperação tem papel relevante no melhoramento genético de plantas, por ser a essência das redes, ser destaque nas publicações da área do melhoramento genético e também por ter papel central no desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. Assim, suas implicações tornam possível entender a cooperação enquanto abordagem fundamental para a mitigação de doenças em plantas e dos riscos de insegurança alimentar mundial. / Plant diseases can cause heavy losses and pose a real risk to global food security. To meet this challenge, cooperation among agribusiness stakeholders is fundamental. Thus, this thesis aims to measure and analyze the role of cooperation - scientific collaboration - in the management of diseases in plants, specially wheat and potato. Therefore, three studies are presented on this theme. The first study aims to characterize and study the functioning of some agricultural research networks that monitor pathogens, develop and distribute disease resistant cultivars, and sequence wheat and potato genomes. In it, it is also discussed how some pathogens may threaten the stability of wheat and potato production in the world, especially the fungus Puccinia graminis f. sp. tritici, that causes stem rust in wheat, and the oomycete Phytophthora infestans, that causes late blight in potato. Different institutions, such as consortia, research centers and established institutions are considered to illustrate their involvement in networks and to discuss their activities. The second article seeks to measure scientific collaboration in publications available in Web of Science through co-authorship analysis. The objective was to map countries that collaborate scientifically in the area of food security. We considered articles published in the period from 1996 to 2016 and the results were analyzed using VOSviewer software. The third article seeks to map the germplasm exchanges conducted by potato breeding programs in the world to measure collaboration between countries. In this article, information was only used on the potato. Cultivars of potato resistant to late blight were selected based on two databases, a European - European Cultivated Potato Database (ECPD) - and another Brazilian - Embrapa 's Potato Cultivars Catalog 2015. The construction of maps, charts and procedures was made in the Microsoft Excel, in the Tableau 10.1 and with RTBMaps version 1.0 software. Salton's measure was used for data normalization. The results suggest that collaborative research conducted by networks can be more beneficial than individual research by avoiding overlapping studies, saving time and resources, and also connecting dispersed researchers. The continuity of agricultural development in developing countries, the lower cost of coordinated research and the investment in genetic improvement as a complementary tool to chemical control are also arguments that justify the benefits brought by these networks. Among the publications, the term "gene" was the one that predominated in the analysis of the density of terms. The authors of biotechnology, genetics, plant breeding and the development of resistant biotypes are those who collaborate most, as well as those with the largest number of publications, reaffirming the importance of breeding and cooperation for food security. In the germplasm exchange, Peru and Mexico have already been targets of numerous international expeditions - especially European countries - for the collection of materials. Still, most countries have connections with themselves higher than other countries, reinforcing the idea that national breeding programs work more closely with one another than with other countries. Germany and the Netherlands stand out against the other countries in relation to the number of resistant cultivars. Both also have the largest number of mutual collaboration, signaling the occurrence of bilateral agreements. India and China, despite being the world's largest potato producers, do not research on the crop. Overall, this study contributes to the identification of "who collaborates with whom" and confirms the importance of "working together" in solving collective challenges such as plant disease management. Together, the three articles show that cooperation plays a significant role in the genetic improvement of plants, being the essence of the networks, being prominent in publications in the area of genetic improvement and also for having a central role in the development of cultivars resistant to diseases. Thus, its implications make it possible to understand cooperation as a fundamental approach to the mitigation of plant diseases and the risks of global food insecurity.

O melão é uma fruta de grande importância para o comércio de exportação do Brasil e, embora restrito a um pequeno número de estados produtores, o cultivo dessa fruta ampliou-se de forma significativa nos últimos anos. Um dos maiores problemas para essa cultura é a presença de patógenos, como a bactéria Acidovorax avenae subsp. citrulli (Aac), responsável por perdas de até 100%. O uso de sementes garantidamente sadias é a principal e mais efetiva medida de controle preconizada para essa bacteriose. Este trabalho teve como objetivo selecionar, in vitro e posteriormente in vivo, produtos capazes de erradicar a bactéria Aac de sementes de melão. Sessenta produtos fitossanitários comerciais foram selecionados para a avaliação do controle in vitro de quatro isolados, sendo nove bactericidas e 51 fungicidas, correspondendo a 6 e 45 ingredientes ativos distintos, respectivamente. Além desses produtos, avaliou-se também o efeito do óleo de melaleuca e do ácido peroxiacético sobre o crescimento dos isolados. Nos ensaios in vivo, sementes inoculadas e naturalmente infectadas foram tratadas, de maneira convencional e a vácuo, com os produtos e doses selecionados no ensaio in vitro. Todas as plântulas foram avaliadas quanto à presença de sintomas característicos de mancha-aquosa aos 21 dias após a emergência. Os antibióticos casugamicina (100 e 200 ug/L), oxitetraciclina (10, 100 e 200 ug/L), oxitetraciclina+sulfato de cobre (10, 100 e 200 ug/L), os fungicidas captana, carboxina+tiram, cloreto de benzalcônio, mancozebe+oxicloreto de cobre, metiram, metiram+piraclostrobina e tebuconazol, nas doses de 100 e 200 ug/L e o ácido peroxiacético a partir da dose de 300 ug/L apresentaram resultados satisfatórios na avaliação in vitro. No ensaio in vivo nenhum tratamento foi eficiente na erradicação da bactéria das sementes. / Melon is a fruit of great importance for the export trade of Brazil. Although cultivated in a small number of states, the cropping of this fruit has expanded significantly in recent years. Pathogens represent the most limiting factors, among which stands out the bacterium Acidovorax avenae subsp. citrulli (Aac), responsible for up to 100% losses. The use of healthy seed is the main and the most effective control measure of this bacterium. This study aimed to select first in vitro and subsequently in vivo, erradicant chemicals of Aac in melon seeds. Sixty commercial products were were tested in vitro in the control of four isolates, being nine bactericides and 51 fungicides, corresponding to six and 45 distinct active ingredients, respectively. Besides these products the effects of oil of the melaleuca tea tree and peroxyacetic acid were also evaluated. In the in vivo tests, inoculated and naturally infected seeds were treated by conventional manner and under vacuum, with the products and doses selected in the in vitro test. All seedlings were evaluated for the presence of characteristic bacterial fruit blotch symptoms at 21 days after emergence. The antibiotics kasugamycin (100 and 200 ug/L), oxytetracycline (10, 100 and 200 ug/L), oxytetracycline+copper sulphate (10, 100 and 200 ug/L), the fungicides captan, carboxin+thiram, benzalkonium chloride, mancozeb+copper oxychloride, metiran, metiran+pyraclostrobin and tebuconazole at doses of 100 and 200 ug/L and peroxyacetic acid at the dose of 300 ug/L showed satisfactory results in the in vitro control of the bacterium. However, no chemical efficiently eradicated the bacterium from the seeds in the \"in vivo\" tests.