Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2016. / Texto liberado parcialmente pelo autor. Conteúdo restrito: Resultados e Discussões. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-13T18:36:33Z No. of bitstreams: 1 2016_CristinaLimadeMacedo_Parcial.pdf: 1364084 bytes, checksum: 3c9e88a31bd7f7afdbd9a195f3f0f4b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-17T19:57:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CristinaLimadeMacedo_Parcial.pdf: 1364084 bytes, checksum: 3c9e88a31bd7f7afdbd9a195f3f0f4b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-17T19:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_CristinaLimadeMacedo_Parcial.pdf: 1364084 bytes, checksum: 3c9e88a31bd7f7afdbd9a195f3f0f4b5 (MD5) / Em 2015, o Brasil foi o segundo maior em hectares plantados com culturas geneticamente modificadas ficando atrás somente para os Estados Unidos. Em 2013,produtores de milho da região do Cerrado brasileiro relataram que ao longo dos quatro anos em que o milho Bt expressando Cry1F está sendo cultivado, a eficácia de controle diminuiu significativamente, forçando-os a utilizar produtos químicos para reduzir os danos causados por S. frugiperda. Uma colônia de S. frugiperda foi estabelecida a partir de indivíduos coletados em 2013, no Brasil, a partir de plantas de milho Cry1Fa (Sf1) demontrou ter, pelo menos, níveis de resistência mais de dez vezes mais elevados em comparação com a colônia susceptível (Sflab). Ensaios em laboratório com folhas de milho mostrou que, em comparação com a população SfLab, as larvas Sf1 foram capazes de sobreviver alimentando-se de folhas de milho Cry1Fa. A população Sf1 foi mantida sem pressão de seleção por oito gerações e demonstrou manter altos níveis de resistência à toxina Cry1Fa. Sf1 apresentaram maior resistência cruzada a Cry1Aa do que as toxinas Cry1Ab ou Cry1Ac. Como relatado anteriormente, as toxinas Cry1A competiu com a ligação da Cry1Fa de BBMV de insetos da SfLab, explicando resistência cruzada a toxinas Cry1A. Em contrapartida, toxinas Cry2A não competiu com a ligação da Cry1Fa com BBMV de SfLab - e não foi observada resistência cruzada a Cry2A, embora toxinas Cry2A mostram baixa toxicidade para S.frugiperda. Os dados de bioensaios aqui relatados mostram que os insetos coletados de milho Cry1Fa na região do Cerrado eram resistentes a Cry1Fa sugerindo que a resistência contribuiu para falhas no campo de milho para controlar S.frugiperda. O estudo da detecção da atividade dos receptores Aminopeptidase (APN) e fofatase alcalina (ALP) indicaram que os níveis de ALP detecção de receptores e o APN de algumas das populações resistentes apresentaram níveis baixos de ALP em todas as análises, indicando ser esta a razão da resistência. Bioensaios com Cry1AbMod e Cry1AcMod demonstraram que estas proteínas são altamente ativas tanto para suscetível, quanto para população resistente. Estas toxinas são candidatas a serem introduzidas em novos eventos de milho para o controle de S. frugiperda. Testes utilizando biopesticidas de B. thuringiensis não mostrou diferenças entre a susceptibilidade da população resistente e susceptível, indicando que existe uma diferença no modo de ação entre a protoxina e a toxina além de uma ação sinergística. Portanto, os produtos biológicos são uma alternativa para serem utilizados no controle de populações resistentes no campo. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In 2015, Brazil was the contry with the second largest área planted with genetically modified crops getting behind the United States. In 2013, in Brazilian Cerrado region of corn producers reported that the control efficacy of Bt corn expressing the Cry1F toxin decreased significantly, forcing them to use chemicals to reduce the damage caused by Spodoptera frugiperda. A colony of S. frugiperda was established from individuals collected in 2013 from Cry1Fa corn plants (Sf1) in Braziland shown to have at least more than ten- fold higher resistance levels compared with a susceptible colony (Sflab). The Sf1 population was maintained with out selection for eight generations and shown to maintain high levels of resistance to Cry1Fa toxin. Sf1 showed higher cross-resistance to Cry1Aa than to Cry1Ab or Cry1Ac toxins. New populations were collected, three in state of Bahia and one in the same GO region. All these populations showed resistance to Cry1F toxin. The Cry1A toxins competed the binding of Cry1Fa to brush border membrane vesicles (BBMV) from SfLab insects, explaining cross-resistance to Cry1A toxins. In contrast Cry2A toxins did not compete Cry1Fa binding to SfLab - BBMV and no cross-resistance to Cry2A was observed, although Cry2A toxins show low toxicity to S.frugiperda. The study of aminopeptidase N (APN) receptors and alkaline-phosphatases (ALPs) activity shown that resistant populatinos have low activity of this enzyme, indicating this is the reason for resistance. Bioassays using the modified toxins on the N-terminal portion, as Cry1AbMod and Cry1AcMod, demonstrated that these proteins are highly active both resistant and susceptible populations. These toxins are candidates to be introduced in new corn to control S. frugiperda. Tests using biopesticides made of B. thuringiensis showed no difference between the susceptibility of resistant and susceptible populations, indicating that exist a different mode of action between protoxinas and toxins and a sinergystic action. Therefore, these products could be used to control these resistant populations.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-02-03T14:00:48Z No. of bitstreams: 1 2016_ThaisPereiraMartins.pdf: 1887975 bytes, checksum: 70c34a740639c7a34264c3c76f0c3839 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-14T19:07:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ThaisPereiraMartins.pdf: 1887975 bytes, checksum: 70c34a740639c7a34264c3c76f0c3839 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T19:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ThaisPereiraMartins.pdf: 1887975 bytes, checksum: 70c34a740639c7a34264c3c76f0c3839 (MD5) / O tomateiro é uma solanácea cultivada em várias partes do mundo, com fruto rico em compostos com propriedades antioxidantes e anticancerígenas. A tomaticultura está sujeita a várias doenças que podem limitar sua produção, diversos vírus têm sido descritos e estão amplamente disseminados nos campos de produção. As viroses estão dentre as doenças de maior importância, pois são de difícil controle e não existem produtos anti-virais disponíveis no mercado. A diagnose das espécies virais é realizada comumente por técnicas tradicionais e modernas, testes sorológicos como o ELISA e testes moleculares como a RT-PCR e a PCR são utilizados para detecção de patógenos previamente caracterizados. As limitações dessas técnicas aparecem quando se trata da detecção e identificação de um novo vírus. Identificar o agente causador de uma nova doença, onde não se tem informações sobre a morfologia, composição ou características químicas e físicas do patógeno, utilizando tais técnicas juntamente com microscopia eletrônica constitui uma tarefa difícil que pode demorar meses ou anos. Devido a essas dificuldades, novas abordagens para melhorar a identificação dos agentes causadores de novas doenças foram desenvolvidas. A abordagem metagenômica utilizando o método de Sanger gerou uma série de realizações importantes, porém, ao final do século XX, o sequencimento de alto desempenho (Next generation sequencing – NGS) foi lançado para suprir as limitações desse método. O sequenciamento de alto desempenho sequencia massalmente a população de ácidos nucleícos presentes em uma amostra, gerando sequências curtas de uma ou de ambas as extremidades, conhecidas como reads. O advento dessa forma de sequenciar transformou os estudos metagenômicos de grande escala em procedimentos práticos e de baixo custo. Com o objetivo de conhecer a população viral (viroma) e de obter genomas virais completos ou parciais, o sequenciamento de alto desempenho foi implementado para detectar patógenos virais em tomateiros de Brazlândia (DF), Campinas (SP) e Araguari (MG). Amostras de tomateiros que apresentavam sintomas típicos de infecções virais foram coletadas e agrupadas em cinco amostras compostas: BRAZ, com plantas de Brazlândia e AHOL, TOCA1, TOCA2, com plantas de Campinas e CAM-RNY2, com plantas de Araguari. As amostras compostas foram submetidas ao processo de semi-purificação de partículas virais, à extração de RNA e posteriormente foram enviadas para sequenciamento na plataforma Illumina HiSeq2000, na Macrogen (Coréia do Sul). Diversos vírus de ocorrência habitual nos campos de produção brasileiros foram detectados: os tospovírus Groundnut ringspot virus, o Tomato spotted wilt virus; o tobravírus Pepper ringspot virus; o crinivírus Tomato chlorosis virus; os begomovírus Sida micrantha mosaic virus e o Tomato severe rugose virus; o tymovírus Tomato blistering mosaic virus; e os potyvírus Pepper yellow mosaic virus e Potato virus Y. O Pepper mild mottle virus foi detectado como um resultado inesperado, devido à predominância de tobamoviroses causadas por Tomato mosaic virus em tomateiro. Dois contigs da amostra BRAZ geraram suspeitas de existência de uma nova espécie de ilarvírus, devido a sua baixa identidade com Ageratum latent virus e Parietaria mottle virus. O amalgavírus Southern tomato virus foi detectado em todas as bibliotecas e dois genomas semi-completos foram montados (STV-DF e STV-MG). Esses genomas mostraram alta identidade de nucleotídeos entre si e com os demais isolados de STV depositados no banco de dados. O STV é um vírus de RNA fita-dupla de aproximadamente 3,5 Kbp, pertencente ao gênero Amalgavirus, que foi descrito na América do Norte (Estados Unidos e México). Não há evidências de transmissão mecânica ou por enxertia desse vírus, porém, estudos anteriores confirmaram elevadas taxas de transmissão vertical (70% – 90%). Os relatos desse vírus têm crescido nos últimos anos, foi relatado também na França, na Espanha, na China, na Itália e em Bangladesh. A detecção sempre em co-infecção com outros vírus e a ausência de sintomas em plantas positivas para o vírus gerou dúvidas a respeito de sua patogenicidade, porém sua alta taxa de transmissão vertical e a expansão de sua distribuição gerou preocupações para a indústria do tomate. Maiores estudos são necessários para definir o efeito de sua presença em lotes de sementes comerciais e o seu potencial de patogenicidade. Com o objetivo de caracterizar o isolado de STV encontrado no Brasil, a presença desse vírus foi confirmada e foi realizado um estudo filogenético, além da detecção por RT-PCR em plantas coletadas no campo e em sementes comerciais de tomateiro utilizando dois pares de primers. Todas as amostras compostas originais testadas apresentaram resultados positivos para RT-PCR, com ambos os primers. A clonagem e sequenciamento de fragmento gerado a partir da amostra BRAZ possibilitou a obtenção dos nucleotídeos faltantes na sequência STV-DF. A análise filogenética da RNA polimerase pelo método da máxima verossimilhança, mostrou agrupamento dos isolados de STV-DF e STV-MG com as demais sequências de STV. Os isolados de STV permaneceram próximos a outros vírus pertencentes à família Amalgaviridae, que se mostraram mais próximos dos vírus da família Partitiviridae que do vírus pertencente à família Totiviridae. O vírus foi detectado em amostras coletadas em Brazlândia e Taquara (DF), em São José do Rio Preto (SP), em Corúmba de Goiás, Morrinhos e Goianápolis (GO) e em Reserva (PR) As plântulas testadas das cultivares Predador, Santa Clara, H-9992 e H-9553 também apresentaram resultados positivos para infecção por STV. A alta similaridade entre os isolados de STV encontrados e os existentes e a detecção desse vírus em plântulas de sementes comerciais indicam uma provável introdução do vírus através de materiais vegetais importados. Aproximadamente um sétimo dos vírus de plantas conhecidos são transmitidos por sementes de pelo menos uma espécie vegetal por ele infectada. A detecção desse vírus em plântulas oriundas de sementes comerciais demonstra a fragilidade do controle do material vegetal que entra no país. Quatorze países exportam sementes de tomate para o Brasil sem a análise de risco de pragas por estarem autorizados pelo MAPA. Embora a importação seja importante para a economia do país, a ineficiência das medidas fitossanitárias para autorizar a entrada das sementes pode trazer consequências desastrosas para agricultura brasileira. / The tomato is a solanaceous plant, rich in substances with antioxidant properties, and which is cultivated in several regions of the world. Susceptible to infection by different viruses, the tomato production has serious risks that limit its production. Viruses are among the most important diseases because of the difficulty in their control. The diagnosis of viral species is commonly carried out by traditional and modern techniques, such as serological and molecular tests such as PCR or RT-PCR, which are used to detect previously characterized pathogens. These tools have limitation in cases when there is a need for detection and identification of unknown viruses. The identification of the etiological agent of a new disease, i.e. without information on particle morphology, genome composition and chemical and physical properties, starting from electron microscopy, is a difficult task that can take months or years to accomplish. To circumvent these difficulties, new techniques were developed. The metagenomics approach, using the Sanger method, has generated a number of important achievements, but at the end of the 21st century, high-performance sequence was launched to overcome the limitations of this method. The Next generation sequencing (NGS) strategy enables the determination of sequences of the whole population of nucleic acids present in a sample, by generating sequences of one or both ends (named reads). The advent of this sequencing technique has transformed metagenomic studies of large-scale practical and with a low cost. In order to determine the viral population (virome) and assemble the complete or partial viral genomes present in tomato plants, high-performance sequencing has been implemented in plants collected in the regions Brazlândia (DF), Campinas (SP) and Araguari (MG). Tomato samples with typical symptoms of viral infections were collected and grouped into five composite samples: BRAZ, containing plants collected in Brazlândia; AHOL, TOCA1, TOCA2 from Campinas; and CAM-RNY2 from Araguari. The composite samples were subjected to the process of semi-purification of viral particles, extraction of RNA and sequencing on Illumina platform HiSeq2000 at Macrogen, Inc. (South Korea). Several viruses commonly found in Brazilian production fields were detected, such as tospovírus Groundnut ringspot virus and Tomato spotted wilt virus; the tobravírus Pepper ringspot virus; the crinivírus Tomato chlorosis virus; the begomovírus Sida micrantha mosaic virus and Tomato severe rugose virus; the tymovírus Tomato blistering mosaic virus; and the potyvírus Pepper yellow mosaic virus and Potato virus Y. The tobamovirus Pepper mild mottle virus was also detected, though this result was not expected due to the predominance of Tomato mosaic virus in tomato. Two contigs generated from BRAZ sample showed a proximity to the ilarvirus Ageratum latent virus and Parietaria mottle virus suggesting the presence of a new ilarvirus in the plants. The amalgavirus Southern tomato virus (STV) was detected in all libraries and two semi-complete genomes (STV-DF and STV-MG) were assembled. These genomes showed high nucleotide identity each other and among other STV sequences deposited in nucleotide databases. STV is a double-stranded RNA virus of approximately 3.5 kbp, belonging to the genus Amalgavirus, which was described in North America (United States and Mexico). There is no evidence for mechanical transmission or by grafting of this virus, however, previous studies have confirmed high vertical transmission rates (70% - 90%). The reports of this virus have increased in the last years, being reported in France, Spain, China, Italy and Bangladesh. Questions regarding its pathogenicity properties are unanswered since they are usually detected in co-infection with other viruses and because of the absence of symptoms in positively infected plants. Its high rate of vertical transmission and the expansion of its worldwide spread are of big concerns for the tomato industry. Further studies are needed to define the effect of their presence in batches of commercial seeds and its potential for pathogenicity. In order to characterize the STV isolates found in Brazil, the presence of this virus has been confirmed and we performed a phylogenetic study, in addition to the RT-PCR using two primer sets, detection in plants collected in the field and in commercial tomato seeds. The original composite test samples were all positive for RT-PCR with both primer sets. The gap on the STV NGS-sequence from Brazlândia was filled by cloning and sequencing of an RT-PCR amplified fragment. The phylogenetic analysis of the RNA-dependent RNA polymerase gene by the maximum likelihood method showed grouping of STV-DF and STV-MG sequences with other STV sequences reported throughout the world. The STV sequences were closely related to viruses of other genus within the family Amalgaviridae, and to those of Partitiviridae than to those of Totiviridae. The virus was detected in new samples from Brazlândia and Taquara (DF), in São José do Rio Preto (SP), in Corumba de Goiás, Morrinhos and Goianápolis (GO), and Paraná (PR). Seedlings tested for the detection of STV of the cultivars Predator, Santa Clara, H-9992 and H-9553 were positive. The high identity among the isolates and the high incidence rate of STV in seeds indicate a possible introduction of the virus from the tomato seeds. Approximately one in seven known plant viruses is transmitted by seeds of at least one plant species. The detection of this virus in commercial seed seedling demonstrates the fragility in the control system of importation of plant materials. Fourteen countries export tomato seeds to Brazil without the need of risk analysis of pests because they are authorized by MAPA. Although this importation is important for the tomato production chain, the inefficiency of phytosanitary regulation system by authorizing the entry of contaminated seeds can have disastrous consequences for the Brazilian agriculture.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-15T18:02:02Z No. of bitstreams: 1 2016_EugenioMirandaSperandio_Parcial.pdf: 648352 bytes, checksum: 65ae01f0abe1e0c200a6f01cc505337d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-24T23:16:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_EugenioMirandaSperandio_Parcial.pdf: 648352 bytes, checksum: 65ae01f0abe1e0c200a6f01cc505337d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T23:16:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_EugenioMirandaSperandio_Parcial.pdf: 648352 bytes, checksum: 65ae01f0abe1e0c200a6f01cc505337d (MD5) / O arroz (Oryza sativa L.) é uma das culturas mais importantes do mundo, sendo base para alimentação de metade da população global. O vigor inicial de cultivares de terras altas e a brusone (Magnaporthe oryzae) são os principais desafios enfrentados por essa cultura. O controle dessa doença é feito principalmente pelo uso de fungicidas e de cultivares resistentes. A alta variabilidade adaptativa do patógeno permite o aparecimento de indivíduos resistentes aos princípios ativos e o surgimento de novas raças capazes de suplantar os genes de resistência das cultivares de arroz. Isso torna necessário a constante busca por meios para contornar esses problemas visando conciliar o controle com preservação ambiental e saúde humana. Plantas possuem mecanismos de defesa que permanecem latentes e podem ser ativados. A ndução de resistência (IR) possui potencial para ser aplicada no controle de doença de plantas. Os agentes indutores podem ser rizobactérias promotoras de crescimento e patógenos avirulentos, bem como hormônios vegetais.. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de Serratia sp. na promoção de crescimento e determinar e comparar a expressão gênica, aspectos bioquímicos e fenotípicos durante a ativação e interação de respostas de defesa em plantas de arroz desencadeadas por rizobactéria (Serratia sp.), M. oryzae avirulento (AVR) e Acibenzolar-S-metil (ASM) em resposta ao desafio com M. oryzae. Serratia sp BRM32114 promoveu o crescimento, reduziu o progresso da doença e induziu resistência, ativou respostas de defesa inicialmente regulados pelo ácido salicílico. A infecção não se estabeleceu em plantas tratadas com M. oryzae avirulento onde houve uma rápida ativação de β-1,3-glucanase (GLU) e peroxidase (POX), reação de hipersensibilidade (RH) e modificações histológicas nas plantas de arroz. Acibenzolar-S-metil (ASM), análogo do SA, induziu resistência sistêmica nas plantas com aparição de sintomas de RH e a aplicação de JA seguida do desafio com M. oryzae aumentou a suscetibilidade de arroz à brusone; o antagonismo entre JA e ASM foi confirmado pela inoculação do patógeno após a indução da planta com a aplicação em conjunto de ambos agentes indutores. A análise do transcritoma de plantas induzidas indicou que há semelhanças e algumas diferenças entre as respostas de defesa ativadas ISR e SAR, desencadeadas por Serratia sp. e M. oryzae AVR, respectivamente. Serratia sp. modula diferencialmente genes relacionados com biossíntese de SA e também alguns envolvidos no cross-talk entre os hormônios de defesa. M. oryzae avirulento superexpressa enzimas que degradam parede celular fúngica como GLU e quitinases, bem como enzimas envolvidas no estresse oxidativo. Já o isolado de M. oryzae virulento modula a seu favor genes que antagonisam respostas governadas por SA, superexpressando genes envolvidos na síntese de JA e aqueles envolvidos na degradação de espécies reativas de oxigênio. / Rice (Oryza sativa L.) is one of the most important crops in the world wide, being the basis for feeding half the global population. The initial vigor of upland cultivars and blast (Magnaporthe oryzae) are the main challenges faced by this crop. Today control of this disease is mainly achieved by the use of fungicides and resistant cultivars. The high adaptive variability of the pathogen allows the appearance of individuals resistant to the active principles and the emergence of new breeds capable of supplanting the resistance genes of the rice cultivars. This makes it necessary to constantly search for means to overcome these problems in order to reconcile control with environmental preservation and human health. Plants have defense mechanisms that remain latent and can be activated. Induced resistance (IR) has potential to be applied to plant disease control. The inducing agents may be plant growth-promoting rhizobacteria and avirulent pathogens, as well as plant hormones. The objective of this work was to verify the effect of Serratia sp. In the promotion of growth and to determine and compare gene expression, biochemical and phenotypic aspects during the activation and interaction of defense responses in rice plants triggered by rhizobacteria (Serratia sp.), M. oryzae avirulent (AVR) and Acibenzolar-S- Methyl (ASM) in response to challenge with M. oryzae. Serratia sp. BRM32114 promoted growth, reduced disease progression and induced resistance, activated defense responses initially regulated by salicylic acid. The infection was not established in plants treated with avirulent M. oryzae where there was a rapid activation of β-1,3-glucanase (GLU) and peroxidase (POX), hypersensitivity reaction (RH) and histological modifications in rice plants. Acibenzolar-S-methyl (ASM), an analogue of SA, induced systemic resistance in plants with the appearance of HR symptoms and the application of JA followed by challenge with M. oryzae increased rice susceptibility to blast; The antagonism between JA and ASM was confirmed by inoculation of the pathogen after induction of the plant with the application together of both inducing agents. Induced plant transcriptase analysis indicated that there are similarities and some differences between the ISR and SAR activated defense responses, triggered by Serratia sp. and M. oryzae AVR, respectively. Serratia sp. Differentially modulates genes related to SA biosynthesis and also some involved in the cross-talk between defense hormones. M. oryzae avirulent overexpresses enzymes that degrade fungal cell wall like GLU and chitinases, as well as enzymes involved in oxidative stress. In contrast, the virulent M. oryzae isolate modulates genes that antagonize SA-governed responses, overexpressing genes involved in the synthesis of JA, and those involved in the degradation of reactive oxygen species.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2015-10-28T11:37:29Z No. of bitstreams: 1 2015_EdrianaAraújodeLima.pdf: 12394907 bytes, checksum: 08e13d707036eafb1975e0d5e9aca956 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-11-12T14:19:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_EdrianaAraújodeLima.pdf: 12394907 bytes, checksum: 08e13d707036eafb1975e0d5e9aca956 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T14:19:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_EdrianaAraújodeLima.pdf: 12394907 bytes, checksum: 08e13d707036eafb1975e0d5e9aca956 (MD5) / O cafeeiro é uma das culturas mais importantes para o Brasil, sendo fonte de divisas para os países tropicais produtores. Das mais de 90 espécies do gênero Coffea, C. arabica e C. canephora são as espécies cultivadas comercialmente. Os grãos de C. arabica são mais consumidos e apreciados no mundo, mas C. canephora possui uma parte importante do mercado no que se refere à produção de café solúvel e blends com C. arabica, além de ser fonte de resistência a patógenos como os nematoides das galhas. Espécies do gênero Meloidogyne constituem um dos mais importantes fitopatógenos por sua polifagia, causando danos e perdas consideráveis em culturas importantes, como o cafeeiro. Cultivares de C. canephora têm sido usadas como porta enxertos para C. arabica e, programas de melhoramento vem produzindo plantas que podem ser promissoras no controle desse patógeno. No entanto, até o presente momento, esses genótipos foram resistentes a uma ou duas espécies de Meloidogyne. Os objetivos desse trabalho foram: buscar fontes de resistência às populações de Meloidogyne em clones de C. canephora desenvolvidos pelo Instituto Capixaba de Pesquisa e Extensão Rural (INCAPER); observar os possíveis mecanismos de resistência envolvidos e também quais genes poderiam ser candidatos à resistência. No primeiro instante, clones de C. canephora população Conilon foram avaliados quanto à resistência a seis populações de Meloidogyne. Nesse primeiro ensaio, descobriu-se que o clone 14, já previamente avaliado como tolerante a seca, foi resistente a todas as populações testadas do patógeno. Por meio de histopatologia, observou-se no clone 14 inoculado com M. paranaensis e M. incognita, através da histopatologia, morte celular e reação de hipersensibilidade tanto no período inicial de infecção do patógeno, quanto nos dias finais da observação, nas células ao redor dos poucos nematoides que conseguiram iniciar o sítio de alimentação. Não houve desenvolvimento do nematoide nem produção de ovos observados através da microscopia e a penetração dos juvenis também foi sensivelmente menor no clone 14 resistente quando comparado aos cafeeiros suscetíveis. Não houve diferença na reação de resistência da planta entre as duas espécies/populações de nematoides das galhas usadas no estudo da histopatologia. Raízes do clone 14 e do padrão de suscetibilidade clone 22, foram inoculadas com M. paranaensis e retiradas nos mesmos moldes do ensaio de histopatologia, para a extração de RNA e produção de cDNA para serem utilizados no sequenciamento e qPCR, respectivamente. Foi observada diferença na expressão de genes de resistência, genes relacionados à produção de lignina, cisteína protease e inibidor de cisteína protease e no hits, dentre outros, entre os clones resistente e suscetível. No caso da cisteína protease e lignina-forming, a expressão foi 3.000 e 6.000 vezes maior no clone resistente que no clone suscetível a M. paranaensis nos dias finais do ciclo do nematoide, coincidindo com o período de intensa morte celular e reação de hipersensibilidade na raiz do clone 14. Os resultados demonstraram que o clone 14 pode ser importante fonte de genes relacionados com a resistência à Meloidogyne spp. e que esses genes devem ser estudados mais profundamente no futuro a fim de obter maior conhecimento sobre os mecanismos moleculares envolvidos no processo de resistência aos nematoides das galhas e os possíveis pontos de intersecção entre os estresses bióticos e abióticos. __________________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Coffee is one of the most important crops in Brazil and worldwide, a source of income for tropical countries that produce it. Among more than 90 species of the genus Coffea, C. arabica and C. canephora are the only commercially cultivated ones. Coffea arabica grains are more appreciated and consumed worldwide, but C. canephora has an important share of the market regarding soluble coffee and C. arabica blends production. It is also a source of resistance to coffee pathogens, such as root-knot nematodes. Meloidogyne species are some of the most important phytopathogens, due to their polyphagic habits, and cause considerable damage and loss in several major crops alongside coffee. Coffea canephora cultivars have been used as rootstocks for C. arabica and breeding programs have produced promising plants to control these pathogens. However, to date, these genotypes were resistant to only one or two species of Meloidogyne. The goals of the present study were to search for sources of resistance to Meloidogyne populations in C. canephora clones developed by the “Instituto Capixaba de Pesquisa e Extensão Rural” (INCAPER) and observe possible resistance mechanisms involved in and which genes could be candidates to resistance. Initially, clones of C. canephora, Conilon population, were evaluated for resistance and susceptibility to six Meloidogyne populations. In this first experiment, it was found that clone 14, previously reported as drought tolerant, was resistant to all six tested pathogen populations. Histopathology studies in roots of clone 14 plants, inoculated with M. incognita and M. paranaensis, evidenced cell death and hypersensibility reactions, both during initial and final days of infection, in cells around the few nematodes that induced feeding sites. Microscopy showed no nematode development or production of eggs, and penetration of juveniles was also significantly lower in the resistant clone 14 when compared to susceptible trees. There was no significant difference in the plant resistance reaction observed between the two Meloidogyne species used in histopathology studies. Roots of clone 14 and of the pattern of susceptibility, clone 22, were inoculated with M. paranaensis and collected, as in the histopathology assay, for RNA extraction (sequencing) and production of cDNA (qPCR). Differences were observed between both clones in the expression of genes related to resistance and lignin production, cysteine proteases, cysteine protease inhibitors and no hits, among others. Gene overexpression went 3.000 and 6.000 times higher for cysteine proteases and lignin formation, respectively, in resistant clones when compared to the susceptible ones when inoculated with M. paranaensis, in the final days of the nematode life cycle. It was coincident with intense cell death and hypersensibility reaction periods observed in roots of clone 14 plants. Results show that clone 14 may be an important source of genes related to resistance to Meloidogyne spp. and those should be further studied to understand more accurately the molecular mechanisms involved in resistance to root-knot nematodes and possible points of intersection between biotic and abiotic stresses.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-graduação em Agronomia, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-01-19T15:08:05Z No. of bitstreams: 1 2015_CarlosRenatoEchevestedaRosa.pdf: 2968825 bytes, checksum: b7a0b9b6185f76bd3c85da5dcdf8aebe (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-01-26T12:05:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CarlosRenatoEchevestedaRosa.pdf: 2968825 bytes, checksum: b7a0b9b6185f76bd3c85da5dcdf8aebe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-26T12:05:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CarlosRenatoEchevestedaRosa.pdf: 2968825 bytes, checksum: b7a0b9b6185f76bd3c85da5dcdf8aebe (MD5) / A ferrugem asiática da soja (Phakopsora pachyrhizi) caracteriza-se como a doença foliar mais destrutiva da soja. No entanto, devido à limitada disponibilidade de variedades resistentes adaptadas, os fungicidas ainda são a principal ferramenta de manejo disponível. Assim, a transferência de genes de resistência, assistida por marcadores moleculares, é uma estratégia promissora para o desenvolvimento de variedades resistentes em programas de melhoramento. Os objetivos deste trabalho foram estudar a virulência de isolados de ferrugem frente a diferentes genes de resistência e identificar marcadores moleculares SNP (Single Nucleotide Polymorphism) associados a genes de resistência. Para isso, foram caracterizados isolados de P. pachyrhizi frente a genótipos portadores de diferentes genes de resistências. Também foram identificados marcadores moleculares foi realizada através do estudo de populações segregantes, geradas a partir do cruzamento entre genótipos resistentes e suscetíveis. Os resultados deste trabalho sugerem a ocorrência de variação na virulência de isolados de ferrugem asiática aos diferentes genes de resistência conhecidos, e a existência de marcador molecular SNP associado ao gene de resistência Rpp4 no cromossomo 18 da soja. / The Asian soybean rust (Phakopsora pachyrhizi) is characterized as the most destructive foliar disease of soybean. Due the limited availability of resistant varieties fungicides are still the main available management tool. Thus, the transfer of resistance genes, by marker assisted selection in breeding programs, is a promising strategy for the development of resistant varieties. Our objectives were to study the virulence of rust isolates against different resistance genes and identify SNP (Single Nucleotide Polymorphism) molecular markers associated with resistance genes. To this, isolates of P. pachyrhizi were characterized against genotypes carrying different resistance genes. A SNP molecular markers were also identified through the study of segregating populations. The populations were generated from crosses between resistant and susceptible genotypes. The results of this research suggest the occurrence of variation in the virulence of Asian rust, and the presence of a SNP molecular marker associated to Rpp4 resistance gene on chromosome 18 of soybean.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-03T12:55:13Z No. of bitstreams: 1 2015_UiaraCavalcanteSilva.pdf: 3920131 bytes, checksum: 7820d1622b3b80c7fa5123f5b1380297 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-02-03T13:21:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_UiaraCavalcanteSilva.pdf: 3920131 bytes, checksum: 7820d1622b3b80c7fa5123f5b1380297 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-03T13:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_UiaraCavalcanteSilva.pdf: 3920131 bytes, checksum: 7820d1622b3b80c7fa5123f5b1380297 (MD5) / O amendoim (Arachis hypogaea L.) é uma importante fonte de óleo e proteínas, amplamente utilizada no processamento de alimentos. Essa cultura apresenta reduzida variabilidade genética (quando são consideradas características de interesse agronômico) e diferenças de ploidia quanto aos seus parentais silvestres. Um dos principais objetivos dos melhoristas é aumentar a resistência contra patógenos e aumentar a produtividade dos grãos. A ferrugem, causada pelo fungo Puccinia arachidis Speg. e o déficit hídrico, apresentam-se como um dos fatores limitantes da cultura. Para ampliar a variabilidade genética da cultura, as espécies silvestres podem ser utilizadas por serem consideradas fontes de resistência a doenças e de adaptação a diversos ambientes. A introdução de novas características por cruzamentos e a utilização de poliploides sintéticos é uma rota atrativa para superar limitações genéticas. Como as características podem mudar devido à poliploidia, foram utilizados seis tetraploides sintéticos que combinam espécies doadoras dos genomas A, B e K, que permite uma melhor compreensão dos efeitos da hibridização seguida da tetraploidização.. Para isso, foram avaliadas as plantas diploides e tetraploides quanto às alterações na morfologia de estruturas foliares, características de pigmentos fotossintéticos, tolerância ao déficit hídrico por meio da taxa de transpiração/área foliar sob alto déficit de pressão de vapor (DPV) e as melhores combinações dos alotetraploides sintéticos para respostas fitopatológicas à ferrugem foliar, por meio da metodologia de folhas destacadas. Após a observação das melhores espécies para resistência à ferrugem, foram avaliados os parentais e segregantes da população de mapeamento para o genoma B de Arachis em dois bioensaios para 15 características (resistência à ferrugem e características de interesse agronômico). Foram utilizados marcadores moleculares e mapas genéticos de ligação, que auxiliaram na caracterização de alelos desejáveis e não desejáveis por meio da identificação de QTLs (Quantitative Trait loci) ligados às características de interesse. De maneira geral, observou-se que a tetraploidização provocou aumento na área foliar total, na incidência de nódulos de rizóbio/grama de raiz, nas células estomáticas e no teor de pigmentos fotossintéticos, tanto por SCMR quanto pelo método extrativo de clorofilas. A análise de tolerância ao déficit hídrico sob alto DPV, mostrou que a tetraploidização provocou alterações quanto ao caráter observado nos diploides silvestres. Os tetraploides sintéticos apresentaram maior sensibilidade às variações de DPV e se aproximaram das cultivares de A. hypogaea. BatDur1 foi a combinação mais promissora com menores TR/AFs. Para análise de resposta ao fungo P. arachidis, o silvestre A. ipaënsis e os sintéticos IpaDur1 e IpaVillo1, foram os mais suscetíveis à ferrugem, sugerindo que a suscetibilidade foi derivada de A. ipaënsis. Para a população de mapeamento, construída a partir de A. ipaënsis e A. magna, foram identificados 13 QTLs para resistência à ferrugem, sendo um QTL de maior efeito identificado nos dois bioensaios e mapeado no grupo de ligação B08 próximo ao marcador Ah-280. Esse QTL explicou 5,8% a 59,3% de variação fenotípica para quatro características. Todos os QTLs identificados para resistência à ferrugem foram derivados de A. magna. Para características agronômicas e de domesticação, foram identificados 25 QTLs nos diferentes anos de avaliação. Foram mapeados QTLs para duas características de domesticação (comprimento de peg e constricção da vagem) na mesma posição dos GL B01 e B04 e explicaram um total de 10,7% a 30,4% da variação fenotípica. Os alelos que aumentam os valores de características relacionadas à domesticação são derivados de ambos os parentais. No entanto, os alelos que aumentam o número de sementes foram doados pelo parental A. ipaënsis. A identificação de fontes e mecanismos de resistência à ferrugem, tolerância ao déficit hídrico e melhores características agronômicas são pré-requisitos para o sucesso nos programas de melhoramento genético. Estes resultados constituem um importante recurso no programa de melhoramento do amendoim, no que se refere aos efeitos da tetraploidização e resistência à ferrugem. / The peanut (Arachis hypogaea L.) is a major source of oil and protein widely used in food processing. This culture has reduced genetic variability (when it is considered traits of agronomic interest) and differences in ploidy (2n = 4x = 40) as their wild parents. A major goal of plant breeders is to increase the resistance against pathogens and increase the productivity of grains. Rust caused by the fungus Puccinia arachidis Speg. and the drought are as one of the limiting factors of culture. Wild species can be used to increase the genetic variability of culture because they are considered disease resistance sources and to adapt to different environments. The introduction of new traits for crossings and the use of synthetic polyploids is an attractive route to overcome genetic limitations. As the characteristics may change due to the polyploidy, six synthetics tetraploids were used to combine the donor species genomes A, B and K. This allows better understand the effects of hybridization followed by tetraploidization Therefore, the diploid plants and tetraploid were evaluated for changes the morphology of the leaf structures, photosynthetic pigments characteristics and tolerance to drought through transpiration rate/leaf area under high vapor pressure deficit (VPD)Moreover, the best combinations of synthetic allotetraploids for phytopathological responses to leaf rust were evaluated by the methodology of detached leaves. After that, the best species for resistance to rust were selected and evaluated with parental and segregants of the mapping population for the B genome of Arachis in two bioassays for 15 characteristics (resistance to rust and traits of agronomic interest). For this purpose, molecular markers and genetic linkage maps were used, which helped in the characterization of desirable and undesirable alleles through the identification of QTLs (quantitative trait loci) linked to the characteristics of interest. In general, it was observed that the tetraploidization increased the total leaf area, the incidence of Rhizobium nodules/gram of roots, the stomatal cells and the photosynthetic pigment content, evaluated by SCMR and by extractive method of chlorophyll. The analysis of tolerance to water stress at high VPD showed that tetraploidization caused changes when compared to wild diploids. Synthetic tetraploids showed greater sensitivity to changes in VPD and were close to the cultivated A. hypogaea. BatDur1 was the most promising combination with lower TR/AF. For analytical response to the fungus P. arachidis, the wild A. ipaënsis and IpaDur1 and IpaVillo1 synthetics were the most susceptible to rust, suggesting that susceptibility was derived from A. ipaënsis. For the mapping population constructed from ipaënsis A. and A. magna, 13 QTLs were identified for rust resistance. The major effect QTL was identified in both bioassays and mapped to linkage group B08 near the marker Ah-280. This QTL explained 5.8% to 59.3% of the phenotypic variation for four characteristics. All QTLs identified for rust resistance were derived from A. magna. For agronomic and domestication traits, 25 QTLs were identified in different years of assessment. QTLs for two characteristics of domestication (length peg and constriction pod) were mapped in the same position of GL B01 and B04 and explained a total of 10.7% to 30.4% of the phenotypic variation. The alleles that increase the characteristic values related to domestication are derived from both parents. However, the alleles which increase the number of seeds were donated by parental A. ipaënsis. The identification of sources and rust resistance mechanisms, tolerance to drought and better agronomic characteristics are prerequisites for success in breeding programs. Thus, these results provide an important resource in peanut breeding, in relation to purpose of tetraploidization and rust resistance.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-04-04T18:11:36Z No. of bitstreams: 1 2015_AbdulrazakBabaIbrahim_Parcial.pdf: 138489 bytes, checksum: 26cc0275768c96350d0f878cb4affd71 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-04-05T12:09:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AbdulrazakBabaIbrahim_Parcial.pdf: 138489 bytes, checksum: 26cc0275768c96350d0f878cb4affd71 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T12:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AbdulrazakBabaIbrahim_Parcial.pdf: 138489 bytes, checksum: 26cc0275768c96350d0f878cb4affd71 (MD5) / RNA de interferência (RNAi) é um processo bioquímico potente e específico de silenciamento de genes, que ocorre em uma variedade de organismos como mamíferos, fungos e plantas. O mecanismo atua a nível pós-transcricional, e pode resultar na degradação ou não tradução de RNAs mensageiros (mRNA). Esse mecanismo foi utilizado com o objetivo de silenciar o gene v-ATPase da mosca branca (Bemisia tabaci), que é considerada uma importante peste da agricultura em regiões tropicais e sub-tropicais em todo o mundo. Nesse estudo, um plasmídeo contendo um cassete de interferência para um fragmento de v-ATPase foi desenvolvido e utilizado para transformar cotilédones de alface (Lactuca sativa). Um total de 25 linhagens transgênicas foram geradas, das quais sete foram avaliadas para estudos moleculares. Análise de progênie confirmou a preseça do inserto na geração T1 das sete linhagens assim como a análise de Northern, que permitiu a detecção de siRNAs correspondentes ao gene de v-ATPase. Um estudo de silenciamento da v-ATPase foi feito por meio de um bioensaio no qual plantas das diferentes linhagens foram submetidas à presença de 20 moscas brancas, e a taxa de mortalidade, bem como a alteração de desenvolvimento em diferentes estágios do ciclo de vida da mosca foram avaliados, durante um período de 32 dias. A análise da mortalidade de insetos que se alimentaram em plantas transgênicas demonstrou que, em três dias de alimentação, uma queda de aproximadamente 75% nessa população pôde ser observada quando comparado ao controle (p<0,05). Alterações significativas no ciclo de desenvolvimento de insetos se alimentando em plantas transgênicas também foram observadas (p<0,05). Dessa forma, dados apresentados nesse trabalho funcionam como prova de conceito no desenvolvimento de tolerância à mosca branca mediado por RNAi. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / RNA interference (RNAi) is a potent biochemical phenomenon that targets and silences specific genes in different life forms like mammals, fungi and plants. The process of silencing takes place at post-transcriptional level leading to the degradation of messenger RNAs (mRNAs) or inhibition of their translation. RNAi has been demonstrated to be useful in silencing v-ATPase gene of whitefly (Bemisia tabaci), an important agricultural pest in the tropics and sub-tropic regions of the world. Here, a plasmid containing an interferent cassette designed to generate siRNA molecules that target v-ATPase gene transcript was cloned in a binary vector, which was used to transform cut-pieces of cotyledons from germinating lettuce (Lactuca sativa). A total of 25 transgenic lines were generated, of which seven were selected for further molecular analysis. Progeny analysis confirmed that these lines have passed the inserted character to the next generation (T1). Northern blot analysis detected siRNAs corresponding to the v-ATPase insert. The lines were used to perform a bioassay in order to evaluate the silencing effect of v-ATPase. Plants from these lines were infested with 20 whiteflies and the mortality as well as alterations in growth and development of different stages of the whitefly life cycle was monitored over a period of 32 days. Analysis of mortality showed that within three days of feeding, insects on transgenic plants showed a mortality rate of about 75% higher than those on control plants (p<0.05). Significant alterations in the development of the insects on transgenic plants were also observed (p<0.05). Data presented in this work may function as a proof of concept in the development of plants with tolerance to whitefly via RNAi.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-04-08T13:41:14Z No. of bitstreams: 1 2016_AntonioMacedoDias.pdf: 1028081 bytes, checksum: 42600d36abd0edba95c5755af6e5ba5f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-04-11T14:25:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_AntonioMacedoDias.pdf: 1028081 bytes, checksum: 42600d36abd0edba95c5755af6e5ba5f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T14:25:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_AntonioMacedoDias.pdf: 1028081 bytes, checksum: 42600d36abd0edba95c5755af6e5ba5f (MD5) / O bicudo-do-algodoeiro é uma das pragas de maior relevância da agricultura no Brasil. Apesar da sua importância, medidas de manejo efetivas em sistemas de cultivo restritivos ao uso de insumos sintéticos continuam escassas. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito do espaçamento entre linhas e da época de semeadura sobre o ataque do bicudo-do-algodoeiro e características condicionantes da produção das plantas. Foram testados os espaçamentos de 0,50, 0,75 e 1,00 m entre linhas e as épocas de semeadura 20/11/14, 16/12/14 e 20/01/15, sendo os tratamentos arranjados no delineamento em blocos ao acaso com quatro repetições. Ao surgimento das primeiras estruturas reprodutivas, avaliou-se, semanalmente, o número total e o número de estruturas reprodutivas contendo sinais de alimentação e oviposição do bicudo-do-algodoeiro. Adicionalmente, as estruturas atacadas e caídas no solo foram coletadas, que também é uma medida de controle cultural por catação evitando um aumento na infestação da lavoura pelos indivíduos emergidos e destinadas ao laboratório e submetidas à mesma avaliação feita a campo sendo, em seguida, acondicionadas em recipientes plásticos de 5L de capacidade e submetidas à avaliação semanal quanto à emergência de adultos até 21 dias após a coleta. Na última avaliação, foi realizada análise destrutiva para contabilização das fases da praga presentes no interior das estruturas coletadas e que não emergiram. A partir da abertura de 80% dos capulhos, as avaliações a campo foram encerradas, quando foi realizada a colheita de 10 plantas ao acaso por parcela contabilizando-se o número total de capulhos e maçãs, o número de capulhos normais e defeituosos (carimã), o número total de ramos das plantas colhidas e o número de maçãs normais e com sinais de ataque do bicudo-do-algodoeiro. Após essa avaliação, os capulhos foram pesados com e sem caroço para estimativa da produção, rendimento e qualidade tecnológica da fibra. Os dados foram analisados por ANOVA por medidas repetidas e ANOVA seguida de teste de médias, para a verificação do efeito significativo de tratamentos. Observou-se que o espaçamento de 0,75 m entre linhas e a segunda época de cultivo (16/12/2014) adiaram a tomada de decisão de controle de A. grandis em uma e três semanas, respectivamente, além de terem produzido menor número de adultos e, em geral, menor número de estruturas reprodutivas danificadas. O espaçamento de 0,75 m e a primeira época de cultivo (20/11/2014) proporcionaram as maiores produções e permitiram a obtenção de melhores classificações em termos de qualidade da fibra. ___________________________________________________________________________ ABSTRACT / The boll weevil is one of the most important pest of cotton in Brazil. In spite of its relevance, management practices that are effective in controlling this pest in systems restrictive concerning pesticides use are scarce. Hence, this work evaluated the effect of row spacing and planting date over attack boll weevil, and over the production characteristics of cotton plants. Row spacing of 0.50, 0.75 and 1.00 m and planting dates of 11/20/14, 12/16/14 and 01/20/15 were tested, with the treatments being arranged in a completely randomized design with four replicates. The evaluations started at the appearance of the first reproductive structures. Weekly, from this point on, the total number of reproductive structures and those showing punctures of feeding and/or oviposition boll weevil were recorded. In addition, the falling attacked structures were collected, taken to the Lab and evaluated concerning the boll weevil adult emergence. Right after, these structures were placed in plastic containers of 5 L capacity where they were kept for 21 days. The number of emerging adults of boll weevil was weekly accounted. The last evaluation, a destructive observation, was performed in order to record the number of non-emerged insects. When the bolls opened, data recording stopped and 10 plants per plot were randomly harvested. The number of normal and attacked open and closed bolls and the number of branches per plant were recorded. The lint were manually separated from the seeds and weighted in order to obtain the fiber yield. The material was sent to Embrapa Cotton Campina Grande, PB, for fiber analysis. The data were subjected to repeated measures ANOVA and ANOVA followed by multiple comparison tests every time that a significant effect of treatments was verified. Row spacing of 0.75 m and the second planting date (12/16/2014) postponed the controlling decision of A. grandis in one and three weeks, respectively. Besides, those were the treatments where the lowest number of the boll weevil and damaged reproductive structures were obtained. Also, the highest yields were obtained at the row spacing of 0.75 and on the first planting date (11/20/2014). Finally, the quality of fiber in these treatments reached the best qualification.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-18T17:27:04Z No. of bitstreams: 1 2016_CamiladeMoraesRêgo.pdf: 1373455 bytes, checksum: 866646c292e87f395d38288f63900a94 (MD5) / Rejected by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br), reason: Por favor, Faça o uplod do arquivo desbloqueado. on 2016-04-18T20:15:02Z (GMT) / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-18T20:18:32Z No. of bitstreams: 1 2016_CamiladeMoraesRêgo.unlocked.pdf: 1287996 bytes, checksum: e3b9fd59779f32102638d15e8f57b636 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-04-19T21:31:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CamiladeMoraesRêgo.unlocked.pdf: 1287996 bytes, checksum: e3b9fd59779f32102638d15e8f57b636 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T21:31:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_CamiladeMoraesRêgo.unlocked.pdf: 1287996 bytes, checksum: e3b9fd59779f32102638d15e8f57b636 (MD5) / O tomateiro (Solanum lycopersicum) é uma das principais hortaliças cultivadas no mundo. Entre as doenças que ocorrem nesta cultura, as viroses destacam-se pela dificuldade do seu controle. A begomovirose é uma das principais doenças virais do tomateiro, com alta incidência nas áreas produtoras do país. O uso de plantas resistentes é a estratégia mais eficiente e de baixo custo para minimizar as perdas causadas pelos begomovírus. Contudo, o crescente plantio de cultivares com resistência pode resultar na seleção de isolados virais específicos, acelerar a alteração da composição populacional dos begomovírus e culminar na quebra da resistência. Como ainda não há informações se essa seleção realmente ocorre nas condições brasileiras, este trabalho foi desenvolvido objetivando analisar e comparar as espécies de begomovírus presentes em amostras de tomateiro rasteiro das cultivares Heinz-9553 (suscetível a begomovirose) e BRS Sena (resistente a begomovirose) coletadas em Luziânia-GO, além de avaliar a diversidade genômica dentro de cada espécie encontrada. Verificou-se que nas plantas de BRS Sena a severidade da doença é menor e os sintomas são pouco evidentes. A diversidade de begomovírus nas amostras foi incialmente analisada através da técnica de RCA/RFLP e os resultados obtidos foram confirmados por PCR específica e clonagem. Duas espécies de begomovírus foram detectadas em ambas as cultivares estudadas, Tomato severe rugose virus (ToSRV) e Tomato mottle leaf curl virus (ToMoLCV), sendo ToSRV a mais predominante. Comparações entre as sequências mostraram que isolados virais (ToSRV ou ToMoLCV) obtidos de uma mesma planta são mais próximos, enquanto que isolados obtidos de cultivares diferentes são mais distantes. Nos dados de variação genética, avaliados pela ocorrência de mutações nos isolados de cada espécie, constatou-se a presença de inserções e deleções de nucleotídeos apenas em regiões intergênicas/não-codificantes do genoma de ToSRV e ToMoLCV. Mutações causadas por substituição de nucleotídeos foram observadas ao longo das ORFs do genoma de ambas as espécies. Um maior número de mutações por substituição ocorreu nas sequências do DNA-A de ToSRV e ToMoLCV obtidas de plantas resistentes. As ORFs AC1 (Rep) e AV1 (CP) das duas espécies de begomovírus apresentaram maior número de substituições de nucleotídeos. Quanto às análises filogenéticas, verificou-se que os begomovírus se agrupam com base na localização geográfica. O conjunto dos resultados indica que, possivelmente, os isolados virais obtidos da cultivar resistente estão passando por um processo inicial de variação genética decorrente da pressão seletiva imposta pelo uso de plantas resistentes. Contudo, para confirmar esta hipótese, novas análises precisam ser realizadas em populações maiores de ToSRV e ToMoLCV. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Tomato plant (Solanum lycopersicum) is one of the main vegetables grown in the world. Among the diseases that affect this culture, virus infections are particularly important due to the difficulty in their control. From these, a begomovirus disease is one of the major diseases of tomato plants, occurring in high incidence in the growing areas of the country. The use of resistant plants is the most efficient and cost-effective strategy to minimize losses caused by begomoviruses. However, an increasing cultivation of resistant cultivars may result in selection of specific viral isolates, accelerate changes in the begomovirus population composition, and lead to the breakdown of resistance. Since it is not known whether this selection actually occurs in our conditions, the aim of this work was to analyze and compare the begomovirus species present in processing tomato plants on two cultivars, Heinz-9553 (susceptible to begomovirus infection) and BRS Sena (resistant to begomovirus infection) collected in Luziânia-GO, and to evaluate the genome diversity within each species. It was observed that infected BRS Sena plants are less severely infected, and symptoms are mild. The diversity of begomoviruses in the samples was initially analyzed by RCA/RFLP and the results were confirmed by species-specific PCR and cloning. Two begomovirus species were detected in both cultivars, Tomato severe rugose virus (ToSRV) and Tomato mottle leaf curl virus (ToMoLCV), being ToSRV the most prevalent. Based on sequence comparisons, it was observed that the viral isolates (ToSRV or ToMoLCV) are closer when isolated from the same plant, whereas isolates from different cultivars are more distant. In the genetic variation analyses, measured by mutation occurrence in the isolates of each species, the presence of nucleotide insertions and deletions was only found in intergenic/non-coding regions of both ToSRV and ToMoLCV genome, while mutations caused by nucleotide substitution were observed throughout the ORFs in the genome of both species. A higher number of substitutions was found in DNA-A sequences of ToSRV and ToMoLCV from resistant plants. Most of the nucleotide substitutions were seen in AC1 (Rep) and AV1 (CP) ORFs of the two begomoviruses. Following phylogenetic analysis, it was clear that the begomoviruses are grouped together based on their geographical origin. The results indicate that most possibly viral isolates present in a resistant cultivar are going through an initial process of genetic variation due to the selective pressure imposed by the use of resistant plants. However, to confirm this hypothesis, further analyses are needed on larger populations of ToSRV and ToMoLCV.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-04-08T18:41:36Z No. of bitstreams: 1 2015_NidayAlineNunesFernandes_Parcial.pdf: 1573452 bytes, checksum: 7a7c55160f08039fb8540e238b5c798b (MD5) / Rejected by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br), reason: A pedido do cliente. on 2016-04-08T18:58:16Z (GMT) / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-04-08T19:18:38Z No. of bitstreams: 1 2015_NidayAlineNunesFernandes_Parcial.pdf: 1573452 bytes, checksum: 7a7c55160f08039fb8540e238b5c798b (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-05-09T13:25:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_NidayAlineNunesFernandes_Parcial.pdf: 1573452 bytes, checksum: 7a7c55160f08039fb8540e238b5c798b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T13:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_NidayAlineNunesFernandes_Parcial.pdf: 1573452 bytes, checksum: 7a7c55160f08039fb8540e238b5c798b (MD5) / O tomateiro (Solanumlycopersicum L., família Solanaceae) é a principal hortaliça produzida no Brasil. Embora cultivado em todos os estados em maior ou menor escala, os principais produtores são Goiás, São Paulo e Minas Gerais. O Brasil é o oitavo maior produtor mundial, com aproximadamente 65 mil hectares cultivados e produção que atinge aproximadamente 4,2 milhões de toneladas. No entanto, um dos principais entraves para o aumento de produção do tomateiro no país têm sido as perdas ocasionadas por um complexo de espécies virais do gênero Begomovirus, transmitidas por um recentemente caracterizado complexo de espécies crípticas da mosca-branca (Bemisiatabaci). O presente trabalho apresenta um panorama da diversidade de espécies de Begomovirus entre os anos de 2001 e 2015 nas diferentes regiões de cultivo do tomateiro após a invasão de populações exóticas de B. tabaci. Amostras foliares exibindo sintomas similares aos induzidos por infecção por begomovírus foram coletadas nas principais áreas produtoras, englobando todas as cinco regiões geográficas do Brasil. Todos os 1.055 isolados caracterizados apresentaram genoma bipartido típicos do Novo Mundo, não havendo um único registro de espécies com genoma monopartido. Embora as duas espécies virais predominantes tenham sido reportadas em todas as regiões, existe uma clara regionalização ecológica, sendo Tomatomottleleafcurlvirus de ocorrência mais frequente em condições de clima mais quente e Tomatosevererugosevirus predominante em condições de clima tropical de altitude e subtropical. Alguns vírus descritos antes da década de 1990 e algumas espécies reportadas causando as primeiras epidemias em tomateiro no Brasil após o ingresso de B. tabaci MEAM 1 no país não foram encontrados em nosso levantamento, sugerindo que determinadas espécies apresentaram ciclos epidêmicos transitórios e que posteriormente perderam importância epidemiológica e muitas estando provavelmente extintas em condições naturais. Como segunda parte do trabalho, o genoma completo do componente DNA-A de quatro novas espécies de begomovírus típicos do Novo Mundo foi descrito: Chino del tomate Amazonas virus (CdTAV), Tomatogoldenleafdistortionvirus (ToGLDV), Tomatogoldenleaf spot virus (ToGLSV)e Tomatobrightyellowmottlevirus (ToBYMoV). Também foram apresentados quatro novos variantes do begomovírus bipartido típico de malváceas Sida yellow net virus (SiYNV) infectando tomateiro, sendo este o primeiro registro formal de S. lycopersicum como hospedeira natural de SiYNV. Além disso, o presente trabalho engloba um levantamento da diversidade molecular de populações de B. tabacie das espécies de Begomovirus associadas com esse inseto vetor em diferentes regiões onde o tomateiro tem sido cultivado no Brasil. A análise das sequências do gene mitocondrial citocromo oxidase 1 (mtCOI) obtidas de ovos e ninfas de 62 populações de mosca-branca coletadas em tomateiros infestados indicou uma alta identidade (entre 99 e 100%) com a sequência consenso para populações da espécie MEAM 1. Outras espécies de B. tabaci nativas já descritas nos Neotrópicos não foram detectadas infestando o tomateiro em todas as regiões geográficas amostradas. Embora a diversidade de B. tabaci infestando o tomateiro tenha se mostrado extremamente reduzida, os dados de sequenciamento do DNA-A dos isolados virais presentes nas plantas infestadas indicaram a associação das diferentes populações do inseto vetor com um complexo de seis espécies de begomovírus previamente descritas. / Tomato (Solanumlycopersicum L., family Solanaceae) is the main vegetable crop produced in Brazil. Although grown in every stateto a greater or lesser extent, the major producers are Goiás, São Paulo and Minas Gerais states. Brazil is the eighth largest world producer, with approximately 65,000 hectares and production that affects approximately 4.2 million tons. However, one of the major obstacle to the increase in tomato production in the country have been the losses caused by a complexof viral species in genus begomovírus, transmitte dby a recently characterized complex of cryptic species of whitefly (Bemisiatabaci). This paper presents an overview of the diversity of begomovirus species between the years 2001 and 2015 in different tomato-producing regions after the invasion of exotic populations of B. tabaci. Leaf samples displaying symptoms similar to those induced by begomovirus infection were collected in the main producing areas, including all five Brazil geographic regions. All 1.016 isolates characterized showed typical New World bipartite genome, and no record of monopartite genome species. Although the two predominant viral species have been reported in all regions, there is a clear ecological regionalization, with Tomato mottle leaf curl virus most frequently occurring in warmer weather conditions and Tomato severerugose virus predominant in highland tropical and subtropical conditions. Some viruses described before the 1990s and some species causing the first reported outbreaks in tomato in Brazil after the entry of B. tabaci MEAM 1 in the country were not found in our survey, suggesting that certain species showed transient epidemic cycles and subsequently lost epidemiological importance and many probably being extinct in natural conditions. As a second part of this work, the complete genome of DNA-A component of four new typical New World begomovirus species were described: Chino del tomate Amazon virus (CdTAV), Tomato golden leaf distortion virus (ToGLDV), Tomato golden leaf spot virus (ToGLSV) and Tomato bright yellow mottle virus (ToBYMoV). We also presented four new variants of the typical malvaceousbegomovirusSida yellow net virus (SiYNV) infecting tomato, which is the first formal record of S. lycopersicum as natural host of SiYNV. Furthermore, this work includes a survey of molecular diversity of B. tabaci populations and of begomovirus species associated with this insect vector in different regions where tomato has been grown in Brazil. Sequence analysis of mitochondrial gene cytochrome oxidase 1 (mtCOI) obtained from eggs and nymphs of 62 whitefly populations collected from tomato plants infested indicated a high identity (between 99 and 100%) to the consensus sequence for MEAM 1 species populations. Other indigenous B. tabaci species already described in Neotropics were detected infesting tomato plants in all geographic regions sampled. While B. tabaci diversity infesting tomato plants has been extremely reduced, the DNA-sequencing data of the viral isolates present in infected plants indicate the association of different insect vector populations with a complex of six species of begomovirus previously described.