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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-06Bitstream added on 2014-06-13T18:48:04Z : No. of bitstreams: 1 narita_n_dr_botfca.pdf: 1059911 bytes, checksum: 143b0648ea6b08ccae020a5da8744b97 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Dos vírus que infectam o maracujazeiro no Brasil, atualmente o Cowpea aphid borne mosaic virus (CABMV), é considerado fator limitante à cultura. Dependendo da velocidade de disseminação e idade com que as plantas são infectadas no campo, a cultura torna-se comercialmente improdutiva. O presente estudo teve como objetivo, avaliar a diversidade e a dinâmica populacional dos afídeos na região da Alta Paulista, SP e a possibilidade de transmissão do vírus pela semente. Assim, quatro locais (Leste e Oeste da cidade de Marília e Municípios de Ocauçú e Guaimbê) foram monitorados durante 24 meses com armadilhas amarelas de água do tipo Moericke. Constatou-se nas quatro regiões a predominância do gênero Aphis. Outras espécies coletadas foram Myzus persicae, Geopenphigus flocculosus, Brevicoryne brassicae, Rhopalosiphum spp, Dysaphis spp e Lipaphis erysimi. A flutuação populacional de formas aladas do gênero Aphis, caracterizou-se por apresentar maiores revoadas em maio, junho, agosto e setembro. As espécies de Aphis (A. fabae, A. gossypii, A. spiraecola) devem ser os principais vetores do CABMV na região. Plantios novos, ao lado de plantações infectadas, tornam-se infectadas em três meses. Nos testes de transmissão através de sementes, do total de 13056 semeadas oriundas de plantas doentes, germinaram 10592, e em avaliações visuais dois meses após a germinação, não foram observadas plantas sintomáticas, indicando a não transmissão pela semente. / From the viruses were described infecting passionfruit plants in Brasil, and the Cowpea aphid borne mosaic virus (CABMV), is considered the most hazardous. Depending on the spread velocity of aphids and the age that the plants are infected, the crops doesn t produce commercial fruits. The present study was designed to evaluate the diversity and dynamic population of aphids in the Alta Paulista, SP region and aspects of seed transmission. For this, four regions (East and West of Marília city, Guaimbê and Ocauçú) were monitored for 24 months using yellow water Moerick trap. The predominance of the genus Aphis was observed in the four evaluated areas. Other species founded in the area were: Myzus persicae, Geopenphigus flocculosus, Brevicoryne brassicae, Rhopalosiphum spp, Dysaphis spp and Lipaphis erysimi. The population curve of alate Aphis spp showed the highest frequency of flights during May, June, August and September. The Aphis spp (A. fabae, A. gossypii, A. spiraecola) probably is the most important vector of the CABMV in the region. New crops near old infected plants, were infected in three months. To evaluate properties of seed transmission, from 13056 collected from infected plants, 10592 were germinated and evaluated during two months for the presence of visual symptoms. No plants with simptoms were observed indicating no seed transmission.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1259677 bytes, checksum: 3df772b5a8be3285df6c95542dffa621 (MD5) Previous issue date: 2007-03-20 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Plant diseases markedly reduce the world food production and their control is more and more being made by using chemical defensives which may cause environmental, economical and social problems. It is needed to search alternatives for controlling the plant diseases lowering the harm caused to the environment. The correct plant nutrition, focusing the more promissing elements for increasing the plant resistance to diseases, as Si and Mn, is one of these alternatives. The aim of this work was, using rice plants cultivated under different doses of Si and Mn, to evaluate: a) the dry matter yield, the angular degree of foliar insertion and the accumulation of macronutrients, cationic micronutrients and Si in the roots, sheaths and leaves, b) the thickness of the leaf abaxial and adaxial epidermis c) the accumulation of soluble phenolic compounds and lignin in the leaves of plants inoculated and non-inoculated with the fungi (Bipolaris oryzae) wich causes the brown spot disesase in rice d) the Si and Mn effects in the rice resistance to the brown spot. Four trials in nutrient solution were carried out in the randomly block design in a fatorial 2 x 3 (0 and 2 mmol L-1 Si; 0.5; 2.5 and 10 µmol L-1 Mn), with 5 replications. The experimental unit was a 4 L plastic recipient with nutrient solution and 2-4 rice plants (Metica-1 cultivar). In the first and second trials no fungi (B. oryzae) inoculation was made and it was determined dry matter yield of roots, sheaths and leaves and the accumulation of macronutrients, cationic micronutrients and Si in roots, sheaths and leaves, at the 45th day after seed germination. Additionally, anatomic studies were done for determination of the thickness of the abaxial and adaxial leaf epidermis. In the third trial, the plants were inoculated with the fungi at the 45th after seed germination and it was determined the length of the incubation time of the disease; lesions per cm2 of leaf area; severity and area underneath the curve of disease progression. In the fourth experiment it were determined the accumulation of total soluble phenolic compounds and lignin in the fungi inoculated and non-inoculated plants. It was made the analysis of variance of the data (F Test, 5% and 1% probability) and the adjustment of regression equations for the responses to Mn, within each Si level. There was a positive and significant effect of the applied Si for all variables related to rice dry matter, to plant architecture, to disease plant resistance, to concentration/accumulation of macronutrients, cationic micronutrients and Si in the plant roots, sheath and leaves, and to the thickness of the adaxial and abaxial epidermis. With the addition of Si, there was increase in the root, sheath and leaf dry matter yield, increase of the thickness of the leaf epidermis and decrease of the angle of foliar insertion witch improved the plant architecture. For the rice resistance to the brown spot disease, the applied Si promoted a prolongment of the disease incubation time of about 9 h, the accumulation of phenolic compounds and lignin in the inoculated leaves, the alleviation of the brown spot severity up to 96%, the decrease of the number of lesion per cm2, and the decrease of the area underneath the disease progress curve. There were significant effects of Mn for most of the characteristics evaluated, however, this was observed only in the treatments with the zero Si dose. / As doenças das plantas são responsáveis pela redução significativa da produção de alimentos no mundo. Para o seu controle, cada vez mais são utilizados defensivos agrícolas que podem causar problemas ambientais, econômicos e sociais, havendo a necessidade de se buscar alternativas de controle menos agressivas ao socioecossistema. A nutrição adequada da planta, com enfoque nos elementos mais promissores para o aumento da resistência das plantas às doenças como o Si e o Mn, é uma dessas alternativas. Utilizando plantas de arroz cultivadas sob diferentes doses de Si e Mn objetivou-se com este trabalho: a) avaliar o acúmulo de massa da matéria seca de plantas, ângulo de inserção foliar e teores e acúmulo de macronutrintes, micronutrientes catiônicos e Si nas raízes, bainhas e folhas, b) avaliar a espessura das epiderme abaxial e adaxial das folhas c) avaliar o acúmulo de compostos fenólicos solúveis e lignina nas folhas de plantas inoculadas e não inoculadas com o fungo Bipolaris oryzae, causador da mancha-parda do arroz e d) avaliar o efeito de Si e Mn na resistência do arroz a esta doença. Em 4 experimentos em solução nutritiva, delineamento em blocos casualizados, os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2 x 3 (0 e 2 mmol L-1 Si; 0,5; 2,5 e 10 µmol L-1 Mn), com 5 repetições. Cada unidade experimental foi composta de um vaso plástico com 4 L de solução nutritiva, com 6 plantas de arroz (cv. Metica-1). No primeiro e segundo experimentos não ocorreu a inoculação das plantas com o fungo (B. oryzae) e foram determinados a massa da matéria seca das folhas, bainhas e raízes e o teor e acúmulo de macronutrientes, micronutrientes catiônicos e Si nestes três componentes das plantas, aos 45 dias após a germinação. Adicionalmente, foram feitos estudos anatômicos para de determinar a espessura da epiderme adaxial e abaxial. No terceiro experimento as plantas foram inoculadas com o fungo aos 45 dias após a germinação determinando-se o período de incubação; lesões cm-2 de folha; severidade e área abaixo da curva de progresso da doença. No quarto experimento determinou-se o acúmulo foliar de compostos fenólicos solúveis totais e lignina em plantas inoculadas e não inoculadas com o fungo. Foi feita a análise de variância dos dados (Teste F, 5% e 1% de significância) e o ajuste de equações de regressão para as respostas às doses de Mn, dentro de cada nível de Si. Verificou-se efeito positivo significativo do Si em todas as variáveis avaliadas relacionadas à produção de massa seca do arroz, arquitetura da planta, componentes de resistência às doenças e acúmulo/teores de macronutrientes, micronutrientes catiônicos e Si nas raízes, bainhas e follhas e espessura da epiderme adaxial e abaxial. Com a adição do Si, houve aumento na produção de massa seca de raízes, bainhas e folhas, espessura da epiderme foliar e menor ângulo de inserção foliar que conferiu melhoria na arquitetura da planta. Quanto à resistência do arroz à mancha-parda, o Si proporcionou prolongamento no período de incubação da doença em aproximadamente 9 h, aumento no acúmulo de compostos fenólicos solúveis e lignina nas folhas inoculadas e redução na severidade da mancha-parda em até 96%, reduzindo também o número de lesões cm-2 e a área abaixo da curva do progresso da doença. Houve efeito significativo do Mn para a maioria das características avaliadas, porém, isso ocorreu apenas na ausência de Si na solução nutritiva.

A agricultura com a utilização de produtos com menor impacto ambiental está em expansão. Nela, os produtores disponibilizam seus produtos sem a utilização de insumos químicos sintéticos, solucionando os problemas fitossanitários com o uso de agentes de controle biológico ou alternativo, como parasitóides, predadores, entomopatógenos, produtos alternativos, extratos vegetais e óleos essenciais. Estes produtos podem ser considerados seguros aos organismos não-alvos, mas estudos são necessários para constatar estas características sobre os inimigos naturais e sobre os insetos benéficos, como as abelhas, freqüentadoras comuns das culturas. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos de controle sobre a qualidade reprodutiva de rainhas de Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) africanizadas. Para isto, foi testada a ação dos produtos de controle sobre a produção de rainhas de A. mellifera, utilizando o fungo entomopatogênico comercial Boveril® 1,0x108 (Beauveria bassiana) e extrato aquoso de Romã (Punica granatum) na concentração de 5%, água destilada esterilizada com Tween® (0,01%) e água destilada esterilizada (testemunhas). Os tratamentos foram incorporados em um tecido tipo gaze, envolto em uma placa de acrílico e acondicionados no interior de colônias tipo minirrecrias, sendo que assim as operárias entraram em contato com o agente testado. No dia seguinte foram introduzidos sarrafos com 30 cupulas com larvas para produção de rainhas. A partir da emergência de todas as rainhas, estas foram monitoradas, para a determinação das medidas do peso vivo (mg), comprimento e largura de asa e abdome, comprimento, largura e altura do tórax (mm) bem como o horário da emergência das rainhas. Na etapa seguinte foram avaliadas a influência dos agentes de controle na produção de cria, realizando as mensurações das áreas de cria em cm2, por seis semanas seguidas. Verificou-se que a área de cria das rainhas não diferiram entre os tratamentos avaliados. Também foram realizadas análises histológicas das glândulas hipofaringeanas das operárias que entraram em contato com os agentes de controle e do mesêntero das rainhas virgens. Na análise histológica não foram observadas diferenças nos tecidos quando os tratamentos foram comparados com as respectivas testemunhas. / The agriculture with the use of products with less environmental impact is expanding. In it, the producers offer their products without the use of synthetic chemical inputs, solving the phytosanitary problems with the use of biological or alternative control agents such as parasites, predators, entomopathogenic, alternative products, plant extracts and essential oils. These products can be considered safe to non-target organisms, but studies are needed to find these features on natural enemies and on the beneficial insects such as bees, common frequenter of cultures. In this sense, this study aims to evaluate the effects of control over reproductive quality queens of Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) Africanized. For this, it tested the action of control products on the production of A. mellifera queens, using the commercial entomopathogenic fungus Boveril® 1,0x108 (Beauveria bassiana) and aqueous extract of pomegranate (Punica granatum) at a concentration of 5% sterile distilled water with Tween (0.01%) and sterile distilled water (controls). The treatments were incorporated into a tissue type gauze, wrapped in an acrylic plate and packed inside minirrecrias type colonies for the production of queens on the day before the transfer of larvae. The next day were introduced battens with 30 domes with larvae to produce queens, so the workers have contacted the agent tested. From the emergence of all the queens, they were monitored to determine the measures of body weight (mg), length and width of wing and abdomen, length, width and height of the chest (mm) as well as the time of emergence of queens. The next step was evaluated the influence of the control agents in production creates, performing measurements of creating areas in cm2 for six straight weeks. It was found that the area creates Queens did not differ among the treatments. Histological analysis of hipofaringeanas of workers glands that came into contact with the control agents and the midgut of virgin queens were also held. Histological analysis differences were observed in the tissues when the treatments were compared with the respective controls.

A agricultura com a utilização de produtos com menor impacto ambiental está em expansão. Nela, os produtores disponibilizam seus produtos sem a utilização de insumos químicos sintéticos, solucionando os problemas fitossanitários com o uso de agentes de controle biológico ou alternativo, como parasitóides, predadores, entomopatógenos, produtos alternativos, extratos vegetais e óleos essenciais. Estes produtos podem ser considerados seguros aos organismos não-alvos, mas estudos são necessários para constatar estas características sobre os inimigos naturais e sobre os insetos benéficos, como as abelhas, freqüentadoras comuns das culturas. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos de controle sobre a qualidade reprodutiva de rainhas de Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) africanizadas. Para isto, foi testada a ação dos produtos de controle sobre a produção de rainhas de A. mellifera, utilizando o fungo entomopatogênico comercial Boveril® 1,0x108 (Beauveria bassiana) e extrato aquoso de Romã (Punica granatum) na concentração de 5%, água destilada esterilizada com Tween® (0,01%) e água destilada esterilizada (testemunhas). Os tratamentos foram incorporados em um tecido tipo gaze, envolto em uma placa de acrílico e acondicionados no interior de colônias tipo minirrecrias, sendo que assim as operárias entraram em contato com o agente testado. No dia seguinte foram introduzidos sarrafos com 30 cupulas com larvas para produção de rainhas. A partir da emergência de todas as rainhas, estas foram monitoradas, para a determinação das medidas do peso vivo (mg), comprimento e largura de asa e abdome, comprimento, largura e altura do tórax (mm) bem como o horário da emergência das rainhas. Na etapa seguinte foram avaliadas a influência dos agentes de controle na produção de cria, realizando as mensurações das áreas de cria em cm2, por seis semanas seguidas. Verificou-se que a área de cria das rainhas não diferiram entre os tratamentos avaliados. Também foram realizadas análises histológicas das glândulas hipofaringeanas das operárias que entraram em contato com os agentes de controle e do mesêntero das rainhas virgens. Na análise histológica não foram observadas diferenças nos tecidos quando os tratamentos foram comparados com as respectivas testemunhas. / The agriculture with the use of products with less environmental impact is expanding. In it, the producers offer their products without the use of synthetic chemical inputs, solving the phytosanitary problems with the use of biological or alternative control agents such as parasites, predators, entomopathogenic, alternative products, plant extracts and essential oils. These products can be considered safe to non-target organisms, but studies are needed to find these features on natural enemies and on the beneficial insects such as bees, common frequenter of cultures. In this sense, this study aims to evaluate the effects of control over reproductive quality queens of Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) Africanized. For this, it tested the action of control products on the production of A. mellifera queens, using the commercial entomopathogenic fungus Boveril® 1,0x108 (Beauveria bassiana) and aqueous extract of pomegranate (Punica granatum) at a concentration of 5% sterile distilled water with Tween (0.01%) and sterile distilled water (controls). The treatments were incorporated into a tissue type gauze, wrapped in an acrylic plate and packed inside minirrecrias type colonies for the production of queens on the day before the transfer of larvae. The next day were introduced battens with 30 domes with larvae to produce queens, so the workers have contacted the agent tested. From the emergence of all the queens, they were monitored to determine the measures of body weight (mg), length and width of wing and abdomen, length, width and height of the chest (mm) as well as the time of emergence of queens. The next step was evaluated the influence of the control agents in production creates, performing measurements of creating areas in cm2 for six straight weeks. It was found that the area creates Queens did not differ among the treatments. Histological analysis of hipofaringeanas of workers glands that came into contact with the control agents and the midgut of virgin queens were also held. Histological analysis differences were observed in the tissues when the treatments were compared with the respective controls.

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.

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.

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.

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.