O grupo de percevejos que mais frequentemente causa perdas econômicas à soja no Brasil é composto pelas espécies: Nezara viridula, Piezodorus guildinii e Euchistus heros. Assim, os objetivos desta pesquisa foram avaliar parâmetros genéticos e correlações entre as diferentes características de desenvolvimento e produção, mapear QTL associados à resistência da soja aos percevejos e determinar respostas de expressão gênica associadas à alimentação do inseto. Uma população F2:3 foi desenvolvida através do cruzamento de IAC- 100 (resistente) e CD-215 (suscetível) e avaliada em campo experimental. As características agronômicas avaliadas foram: número de dias para o florescimento (NDF), altura da planta no florescimento (APF), número de dias para a maturidade (NDM), altura da planta na maturidade (APM), acamamento (AC), valor agronômico (VA) e produtividade de grãos (PG). As características de resistência a percevejos avaliadas foram: período de enchimento de grãos (PEG), retenção foliar (RF), índice percentual de danos nas vagens (IPDV), número de vagens por planta (NVP), número de sementes (NS), peso de sementes manchadas (PSM), peso de sementes boas (PSB), e peso de cem sementes (PCS). Para se ter um total de 96 amostras, os dois pais foram genotipados juntamente com as 12 mais resistentes e 12 mais suscetíveis plantas F2 para as características PEG, PCS e PSB, e as 11 mais resistentes e 11 mais suscetíveis para a característica RF. Para determinar o tempo de resposta de expressão gênica nas vagens à alimentação de percevejos, um estudo de microarranjo foi realizado com CD-215 avaliando a expressão relativa 5.5, 21, 24 e 41 horas após infestação em condições de casa-de-vegetação. Dentre as características de resistência, os maiores valores de herdabilidade foram observados para PCS e PEG. O caráter PCS apresentou correlação genética positiva e significativa com PSM e PEG. Neste estudo, 337 SNP, 28 SSR, 13 TRAP e 41 AFLP foram mapeados em 20 grupos de ligação. Quatorze QTL foram encontrados usando o modelo restrito de múltiplos QTL e análise de Kruskal-Wallis. A maioria dos QTL foi detectada para mais de uma característica e composta por genes com efeito menor. Na análise de microarranjo foi observada uma expressão diferencial clara para as amostras de 21, 24 e 41 horas com P. guildinii. Assim, para o experimento de campo as vagens foram infestadas com esta espécie e amostras de vagens foram coletadas 0, 8, 24 e 46 horas após infestação. Nesta etapa foi sequenciado somente o RNA mensageiro da amostra 24 horas. Na análise de RNA-seq realizada nas vagens sem nenhum tratamento, a cultivar resistente (IAC- 100) apresentou 39,4% dos genes com maior expressão e 11,68% dos genes com menor expressão do que a cultivar suscetível (CD-215). Baseado nos resultados, a seleção indireta para PCS associado com PSB pode ser realizada com sucesso para a obtenção de genótipos resistentes a percevejo. Além disso, os resultados de mapeamento de QTL foram parcialmente consistentes com estudos anteriores para característica agronômicas, sugerindo que QTL reais foram mapeados. / The group of stink bugs most frequently causing economic losses in soybean in Brazil consists of the species: Nezara viridula, Piezodorus guildinii, and Euchistus heros. Therefore, the objectives of the current research were to evaluate genetic parameters and correlations among distinct development and yield traits, map QTL associated with soybean resistance to stink bugs, and determine plant gene expression profiles associated to insect feeding. An F2:3 population was developed by crossing IAC-100 (resistant) and CD-215 (susceptible) and it was evaluated at an experimental field. The agronomic traits evaluated were number of days to flowering (NDF), plant height at flowering (PHF), number of days to maturity (NDM), plant height at maturity (PHM), lodging (L), agronomic value (AV), and grain yield (GY). The characteristics of stink bug resistance evaluated were grain filling period (GFP), leaf retention (LR), percentage index of pod damage (PIPD), number of pods per plant (NPP), number of seeds (NS), weight of spotted seeds (WSS), healthy seed weight (HSW), and weight of a hundred seeds (WHS). To have a total of 96 samples, the two parent lines were genotyped along with the 12 most resistant and 12 most susceptible F2 plants for the traits GFP, WHS, and HSW, and the 11 most resistant and 11 most susceptible for the trait LR. In order to determine the timing of gene expression response in pods under stink bug feeding, a microarray study was carried out with the cultivar CD-215, evaluating relative transcription levels at 5.5, 21, 24, and 41 hours post-infestation under greenhouse conditions. Among the characteristics of resistance, the highest values of heritability were observed for WHS and GFP. The trait WHS exhibited positive and significant genotypic correlation with WSS and GFP. In this study, 337 SNP, 28 SSR, 13 TRAP, and 41 AFLP markers were mapped to 20 linkage groups. Fourteen QTL were found using the restricted multiple QTL model and Kruskal-Wallis analyses. The majority of the QTL was detected for more than one trait and consisted of genes with minor effects. A clear differential gene expression was observed in the microarray analysis for the samples at time points 21, 24, and 41 hours infested with P. guildinii. Thus, in field trials the pods were infested with this species and samples of pods were taken at 0, 8, 24, and 46 hours. In this study, only RNA from the 24 hour sample was sequenced. From RNA-seq analysis performed on pods without treatment, the resistant cultivar (IAC-100) showed 39.4% of genes with induced expression and 11.68% of genes with repressed expression in comparison to the susceptible cultivar (CD-215). Based on the results, indirect selection for WHS associated with HSW can be successfully employed for obtaining stink bug resistant genotypes. Moreover, mapping QTL results were partially consistent with previous studies for agronomic traits, suggesting that real QTL were mapped.

No Brasil, a ferrugem, causada pelo fungo Puccinia psidii Winter, se destaca como a mais importante doença da cultura do eucalipto, principalmente na região Sudeste do país. O uso de genótipos resistentes é o principal método de controle da doença, o que torna essencial o conhecimento das bases genéticas da resistência para a seleção de genótipos resistentes. Neste estudo, uma progênie F1 de 90 irmãos completos foi utilizada para identificar marcadores ligados a genes de resistência a este patógeno. A severidade da doença foi avaliada em quatro épocas ao longo de uma epidemia por meio de escala diagramática e os dados foram utilizados para o cálculo da área sob a curva de progresso da doença (AUDPC) para cada indivíduo. O delineamento experimental foi de blocos incompletos em dois ambientes e os valores de AUDPC foram analisados por meio de modelos mistos, excluindo-se a variação ambiental. Um mapa genético foi construído com base em marcadores microssatélites, AFLP e TRAP através de uma análise multiponto. O mapeamento de QTL seguiu duas abordagens: mapeamento por intervalos (IM) e mapeamento por intervalos compostos (CIM). No mapa de ligação foram posicionados 117 marcadores microssatélites, 10 TRAP e 33 AFLP, distribuídos por 11 grupos de ligação, totalizando 1075 cM com distância média de 6,7 cM entre marcadores. A análise de IM identificou um QTL (LOD=7,7) no grupo de ligação 3, representando 28,5% da variação em AUDPC na progênie observada. Já a análise CIM detectou dois QTL, ambos no grupo de ligação 3. A posição do primeiro QTL coincidiu com aquela do QTL identificado na análise por IM, porém com maior valor de LOD (10,3), explicando 39,5% da variação em AUDPC. O segundo QTL (LOD=3,4), cujo valor probabilístico máximo distou 39,0 cM do primeiro QTL, explicou 6,9% da variação fenotípica. Os alelos de resistência nos dois QTL se encontram em repulsão, com efeito aditivo negativo (=-0,60) e ausência de dominância no primeiro QTL e efeito aditivo positivo (=0,29) e dominância completa (=-0,23) no segundo QTL. Os marcadores ligados aos dois QTLs têm potencial utilização na seleção assistida, com conseqüente aumento na eficiência durante a seleção de genótipos resistentes. / In Brazil, the eucalyptus rust, caused by Puccinia psidii Winter, stands out as the most important disease of eucalypts, mainly in southeastern Brazil. The use of resistant genotypes is the main control method, which makes the understanding of the genetic basis of resistance essential to the selection of resistant genotypes. In this study, an F1 progeny of 90 plants was used to identify markers linked to resistance genes to this pathogen. Four disease severity assessments were conducted during an epidemic with a diagrammatic scale and the data were used to calculate the area under the disease progress curve (AUDPC) for each plant. The experimental design consisted of incomplete blocks in two environments. AUDPC values were analyzed using mixed models, excluding the environmental variation between locations. A genetic map was constructed based on microsatellite, AFLP and TRAP markers based on a multipoint analysis. QTL mapping was done based on two approaches: interval mapping (IM) and composite interval mapping (CIM). The linkage map consisted of 117 microsatellite, 10 AFLP and 33 TRAP markers, placed over 11 linkage groups, totalizing 1075 cM with an average distance of 6.7 cM between markers. IM analysis identified a QTL (LOD = 7.7) on linkage group 3, accounting for 28.5% of the phenotypic variation in AUDPC. The CIM analysis detected two QTL, both on linkage group 3. The position of the first QTL coincided with that of the QTL identified in the IM analysis, but with a higher LOD (10.3), accounting for 39.5% of the variation. The second QTL (LOD = 3.4), whose maximum probability value was placed 39.0 cM away from the first QTL, accounted for 6.9% of the phenotypic variation. The resistance alleles in the two QTL are linked in repulsion with negative additive effect ( =- 0.60) and lack of dominance in the first QTL and positive additive effects (=0.29) and complete dominance (=-0.23) in the second. The markers linked to the two QTL have potential use in assisted selection, thus increasing the efficiency of selection of resistant genotypes.

Amplamente disseminada pelo país, causando prejuízos em viveiros e plantios comerciais, a ferrugem do eucalipto, causada pelo fungo Puccinia psidii, é atualmente uma das mais preocupantes doenças em eucalipto. A seleção de genótipos resistentes é facilitada quando informações sobre o controle genético da resistência e estratégias eficientes de seleção, como a seleção assistida por marcadores, estão disponíveis. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de compreender melhor o controle da resistência à ferrugem sob condições de campo e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência a este patógeno. A herança da resistência foi estudada em quatorze progênies, obtidas a partir de cruzamentos e auto-cruzamentos controlados entre quatro clones híbridos inter-específicos de E. grandis x E. urophylla, contrastantes para a resistência. Os resultados indicaram a existência de um loco de grande efeito fenotípico e multialélico. Marcadores AFLP e RGA ligados ao loco de resistência foram identificados em uma progênie segregante por meio da análise de segregantes agrupados. O loco de resistência foi localizado no grupo de ligação 3, próximo ao marcador Embra 181. Um marcador AFLP(E12M32_165) e um RGA (AluI/NBS3_600) foram identificados a 4,3 e 6,8 cM do loco de resistência, respectivamente, em repulsão com o alelo de resistência. O marcador AluI/NBS3_600, apresenta grande potencial de uso na seleção assistida por marcadores, especialmente no viveiro antes dos genótipos serem testados em campo, minimizando assim os custos envolvidos nas instalações de áreas experimentais. / Widely disseminated all over the country, damaging nurseries and plantation areas, eucalyptus rust, caused by the fungus Puccinia psidii, is currently the most concerning eucalyptus disease. The selection of resistant genotypes is facilitated when information about the genetic control of resistance and quick selection strategies such as marker assisted selection, are available. This objective of this study was to better understand the control of rust resistance under field conditions and identify molecular markers linked to resistance genes. The mode of inheritance was analyzed in fourteen progenies obtained from controlled crosses and self-crosses between four interspecific hybrid clones of E. grandis x E. urophylla with contrasting phenotypes regarding rust resistance. The results suggested the existence of a single multiallelic locus with major phenotypic effects. However, this locus appears to be complex, multiallelic, and organized in clusters of resistance genes with interaction between the clusters. Some of these alleles may confer resistance to many pathogen isolates/races or even to other genetically related pathogens found near the geographic origin of eucalyptus. Using the strategy of bulked segregant analysis, AFLP and RGA linked markers to resistance were identified in one of the progenies. The resistance locus was located in linkage group 3, next to the Embra 181 marker locus. One AFLP (E12M32_165) and one RGA marker (AluI/NBS3_600) were located at 4.3 and 6.8 cM from the resistance locus, respectively, in repulsion phase with the resistance allele. The AluI/NBS3_600 marker has potential to be used in marker assisted selection, especially in the initial steps of selection in the nursery before field tests, thus minimizing the costs of field trials.

Nas últimas décadas, a podridão vermelha das raízes da soja (PVR), causada pelo Fusarium solani f.sp. glycines (FSG), tornou-se uma doença séria nas regiões brasileiras onde já foi constatada, sendo a utilização de cultivares resistentes um componente fundamental de um sistema integrado de controle. Este trabalho teve por objetivo pesquisar estratégias de seleção de genótipos resistentes a PVR. Várias metodologias foram implementadas: avanço de progênies até a geração F7:2 e seleção em campo infestado, de progênies selecionadas em F2. Avaliou-se o cruzamento IAC 4 x Conquista em casa de vegetação (geração F3:2) e em campo infestado (gerações F3:2, F4:2 e F5:2), através de estudo de estabilidade e adaptabilidade das progênies. As metodologias de infecção em vasos de barro e bandejas de isopor em casa de vegetação foram comparadas para melhorar a eficiência de seleção; também foi feita análise de repetibilidade dos sintomas foliares da PVR, para otimização do número de avaliações necessárias para classificar o genótipo de soja quanto à reação ao FSG. Cultivares brasileiras de soja foram avaliadas em campo infestado. Em campo, as plantas foram avaliadas no estádio R5-6, com notas variando de 1 (ausência de sintomas) a 5 (100% da raiz principal com sintomas). Em casa de vegetação, as plantas foram avaliadas aos 35 dias pós-semeadura para sintomas radiculares e da parte aérea. Houve eficiência da seleção para resistência a PVR tanto em F2 (sintomas foliares em casa de vegetação) quanto em F7:2 (sintomas radiculares em campo naturalmente infestado). A seleção praticada nas gerações intermediárias também foi eficiente para aumentar a produtividade de grãos das progênies. Para o cruzamento IAC 4 x Conquista nas gerações F3:2, F4:2 e F5:2 em campo naturalmente infestado e na F3:2 em casa de vegetação, a metodologia de Annicchiarico possibilitou a seleção de genótipos com maior estabilidade e adaptabilidade para os diferentes ambientes; com o estudo genético destas gerações, demonstrou que há efeitos gênicos aditivos e dominantes no controle genético da PVR. Além disso, constatou-se que os genes responsáveis pela resistência estão dispersos nos genitores, provavelmente agrupados em blocos gênicos. A presença de dominância indica que a seleção deve ser postergada para gerações com maior homozigose (linhagem pura); esta idéia foi reforçada pela baixa herdabilidade ao nível de plantas. O uso de bandejas de isopor foi significativamente mais eficiente do que vasos de barro para inoculação de FSG em casa de vegetação. Pela análise de repetibilidade, detectou-se que quatro avaliações foram suficientes para discriminar se o genótipo era realmente suscetível ao FSG. A correlação da geração F3:2 (IAC 4 x Conquista) entre campo infestado e casa de vegetação foi praticamente nula; no entanto, 54% das progênies selecionadas em campo também foram selecionadas em casa de vegetação. A seleção de genótipos superiores para resistência ao FSG não é tarefa fácil, mas pode ser aprimorada pelo uso conjugado de metodologias suplementares que aumentem a eficiência de seleção. / During the last decades, soybean sudden death syndrome (SDS), caused by Fusarium solani f.sp. glycines (FSG), has become a serious disease in the regions where it was encountered. The use of resistant soybean cultivars has been an important component of an integrated management system. The aim of this work was to research selection strategies of SDS-resistant genotypes. A number of methodologies were used: self pollination up to generation F7:2 and progeny selection in infested field of selected F2. The crossing IAC 4 x Conquista was studied in greenhouse (generation F3:2) and in a naturally infested field (generations F3:2, F4:2 and F5:2), where the progeny stability and adaptability study was carried out. The methodologies of infection in clay pots and polystyrene trays in greenhouse were compared to improve selection efficiency. An analysis of the repeatability of foliar SDS symptoms was also performed in order to optimize the number of evaluations needed to classify a soybean genotypes reaction to FSG. Brazilian soybean cultivars were evaluated in a naturally infested field, where plants were evaluated at stage R5-6 with scores varying from 1 (absence of symptoms) to 5 (main root 100% symptoms). In the greenhouse, the plants were evaluated 35 days after sowing for root symptoms, while the leaf symptoms was only evaluated after the appearance of symptoms. The selection done in F2 (leaf symptoms in greenhouse) as well as F7:2 (root symptoms in infested field) for FSG were efficient. The selections performed in intermediary generations were efficient in increasing the grain yield of the progeny. Studies of the F3:2, F4:2 and F5:2 generations of the IAC 4 x Conquista cross in an infested field and F3:2 in greenhouse, enabled through Annicchiaricos methodology, the selection of genotypes with greater stability and adaptability to different environments. The genetic study of these generations demonstrated there are additive and dominant genetic effects on the genetic control of SDS. Moreover, it was noted that the genes responsible for resistance are dispersed on the genitors, probably grouped into genic blocks. The presence of dominance indicates that the selection should be passed onto generations with greater homozygosity. There is also a clear indication that breeders should work with progeny lines in order to assist selection due to the low inheritability at the individual plant level. For the experiments with different FSG inoculation methodologies (clay pots and polystyrene trays) in greenhouse the use of trays was significantly more efficient; by studying the repeatability analysis, it was found that four evaluations is enough to discriminate if the genotype is really susceptible to FSG. The correlation of the F3:2 generation (IAC 4 x Conquista) between infested field and greenhouse was practically null; however, 54% of the progeny selected in the field were selected in greenhouse. As observed, the selection of superior genotypes for FSG resistance is not an easy task, but may be improved by means of new methodologies and the conjugated use of methodologies which improve selection efficiency.

O meloeiro (Cucumis melo L.) é uma cultura de grande importância econômica para o comércio de exportação brasileiro e é cultivada principalmente na região Nordeste. A produção da cultura pode ser limitada por uma doença das partes aéreas, denominada oídio, sendo no Brasil, causada pelo fungo Podosphaera xanthii. Este patógeno apresenta diversas raças definidas com base na reação de um conjunto de cultivares diferenciadoras de meloeiro. Dentre estes genótipos, o acesso PI 414723 é resistente à maior parte das raças e a linhagem Védrantais é suscetível. O presente trabalho teve como objetivos: (i) estudar a herança da resistência às raças 1, 3 e 5 de P. xanthii em indivíduos da geração F2 do cruzamento PI 414723 x Védrantais e (ii) mapear os genes de resistência a estas raças com base em marcadores de polimorfismo de comprimento de fragmentos amplificados (AFLP), de repetições de sequências simples (SSR) e análogos de genes de resistência (RGA) também nesta população. A herança da resistência foi analisada em 87 indivíduos F2 cultivados em condições de casa-de-vegetação. As três raças foram inoculadas em seis regiões eqüidistantes da nervura central em quatro folhas de cada planta. Plantas foram classificadas como resistentes ou suscetíveis com base em avaliações visuais do desenvolvimento do fungo nas folhas. As plantas foram classificadas como suscetíveis quando houve reprodução abundante de conídios e resistentes quando a reprodução foi inexistente ou escassa. Frequências de indivíduos resistentes e suscetíveis indicaram que a resistência às três raças é controlada por um gene dominante de efeito maior. Um mapa genético foi construído compreendendo 1.469 cM, consistindo de 207 marcadores (139 AFLP, 47 SSR, 18 RGA e três fenotípicos) e com uma distância média de 7,4 cM entre marcadores distribuídos em 12 grupos de ligação. Análises de co-segregação com marcadores indicaram que os genes de resistência estão localizados no grupo de ligação II. Em adição a isto, as análises indicaram ligação completa entre os genes de resistência às raças 1 e 5, sendo este gene denominado Pm-x1.5. Já o gene de resistência à raça 3 (Pm-x3) foi localizado a 5,1 cM dos demais. Um marcador AFLP (H35M75_156) foi localizado entre os dois genes a 1,3 cM de Pm-x1.5 e 3,8 cM de Pm-x3. Este é o primeiro relato da localização genética de genes de resistência às raças 3 e 5 em PI 414723 e também o primeiro relato do mapeamento de marcadores RGA gerados pela técnica TRAP em meloeiro. / Melon (Cucumis melo L.) is a crop of great economic importance for the export trade in Brazil and is cultivated mainly in the Northeast. Crop yield can be affected by a disease of the aerial parts, called powdery mildew that in Brazil is caused by the fungus Podosphaera xanthii. This pathogen has several races characterized based on the reaction of a set of differential melon cultivars. Among these genotypes, the plant introgression PI 414723 is resistant to most races and the breeding line Védrantais is susceptible. This study aimed to: (i) study the inheritance of resistance to races 1, 3 and 5 of P. xanthii in the F2 generation from the cross PI 414723 x Védrantais, and (ii) map resistance genes to these races in this same population based on amplified fragment length polymorphism (AFLP), simple sequence repeat (SSR) and resistance gene analog (RGA) markers. The inheritance of resistance was analyzed on 87 F2 individuals grown under greenhouse conditions. The three races were inoculated simultaneously on four leaves of each plant. Plants were classified as resistant or susceptible based on visual assessments of fungal growth on the leaves. Plants were considered susceptible when there was abundant production of conidia and resistant when the production was scarce or non-existent. The frequencies of resistant and susceptible individuals indicated that resistance to all three races is controlled by a dominant major gene. A genetic map was constructed comprising 1469 cM, consisting of 207 markers (139 AFLP, 47 SSR, 18 RGA, and three phenotypic) with an average distance of 7.4 cM between markers distributed in 12 linkage groups. Co-segregation analysis with markers indicated that the resistance genes are located on linkage group II. Moreover, the analysis indicated complete linkage between resistance to races 1 and 5, and this gene was denominated Pm-x1.5. The gene for resistance to race 3 (Pm-x3) was located at 5.1 cM from Pmx1.5. An AFLP marker (H35M75_156) was located between the two genes at 1.3 cM from Pmx1.5 and 3.8 cM from Pm-x3. These is the first report on the location of resistance genes to races 3 and 5 in PI 414723, and also the first report of RGA markers mapping using the TRAP technique in melon.

A ocorrência de doenças em soja tem aumentado nos últimos anos, provocando grandes perdas em plantios comerciais e exigindo respostas rápidas da pesquisa para desenvolvimento e aplicação de técnicas de controle. Mais de 40 doenças afetam a cultura da soja em todo o mundo e dentre elas estão a ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi Sydow) e a septoriose ou mancha parda (Septoria glycines Hemmi). Estas doenças estão disseminadas em praticamente todas as regiões produtoras de soja do Brasil. Os objetivos desse trabalho foram mapear o gene que confere resistência a P. pachyrhizi presente na cultivar de soja FT-2 e QTLs envolvidos na resistência a S. glycines, utilizando uma população de plantas F2 derivada do cruzamento entre as cultivares FT-2 (resistente) e Davis (suscetível). Marcadores microssatélites foram testados nos genitores, sendo os polimórficos utilizados para genotipar as plantas da geração F2. Progênies F3:2 e F4:2 foram obtidas e avaliadas para reação às doenças. Para a ferrugem da soja foram detectados cinco marcadores associados ao caráter, sendo que dois deles (Satt079 e Satt307) flanqueiam o gene dominante de resistência, que foi mapeado no grupo de ligação C2 da soja. Uma eficiência de seleção de 100% foi obtida com o uso simultâneo destes dois últimos marcadores, indicando que os mesmos podem ser ferramentas úteis para a seleção assistida de genótipos homozigóticos resistentes. Para a mancha parda, análises de regressão e de variância foram realizadas para identificar associações significativas entre marcadores e QTLs devido a efeitos aditivos e não aditivos do caráter. Foi realizado, também, o mapeamento por intervalo dos QTLs. As análises de regressão detectaram maior número de marcadores ligados a QTLs do que o mapeamento por intervalo; houve concordância entre os resultados dos dois métodos em apenas um caso, no qual o marcador Satt277, pertencente ao grupo de ligação C2, foi relacionado significativamente ao caráter. / The occurrence of soybean diseases that causes large yield losses in commercial fields has increased in recent years forcing research to face the challenge of providing quick responses to develop control techniques. More than 40 diseases affect soybeans worldwide, among them the Asian rust (Phakopsora pachyrhizi Sydow) and brown spot (Septoria glycines Hemmi). These diseases are spread in practically all Brazilian soybean cropping areas. The objectives of this work was to map the resistance gene to P. pachyrhizi and the QTLs involved in the resistance to S. glycines in the soybean cultivar FT-2, using an F2 plant population derived from the cross between FT-2 (resistant) and Davis (susceptible). SSR markers were tested in the parents and those showing polymorphism were used to screen plants of the F2 generation. F3:2 and F4:2 progenies were evaluated for disease reaction. Five markers associated to soybean rust resistance were detected and two (Satt079 and Satt307) are flanking a dominant resistance gene that was mapped in the C2 soybean linkage group. An efficiency of 100% was obtained with the simultaneous use of those markers for selection, which indicated that they could be useful in marker-assisted selection of resistant homozygous genotypes. For brown spot resistance, regression analyses and ANOVAs were performed to identify significant associations between markers and resistance QTL’s showing additive and non-additive effects. The interval mapping of the QTL’s was also performed. The regression analyses detected more markers linked to QTL’s than the interval analyses. Only the Satt277 marker (soybean linkage group C2) was significantly associated to the trait by both detection methods.

Um dos principais riscos associados às culturas inseticidas que expressam toxinas da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt) é a evolução de resistência em pragas alvo, processo governado por fatores genéticos e bioecológicos que se inter-relacionam. Um dos parâmetros chave que influenciam a evolução de resistência é a freqüência inicial do alelo de resistência na população da praga alvo (FreqInicial). Devido à complexidade desse processo, experimentos para estudar sua evolução em larga escala são praticamente impossíveis. Modelos matemáticos de simulação têm sido utilizados para estimar a freqüência do alelo de resistência (FreqR) à toxina Bt ao longo das gerações da praga. O risco de resistência foi estimado utilizado o modelo de Caprio, incorporando incerteza ao parâmetro FreqInicial. Essa abordagem, denominada análise de incertezas, possibilita estimar o risco ao longo das gerações da praga, quantificado pela probabilidade de FreqR exceder um valor crítico. Os principais objetivos deste trabalho foram: (i) discutir o uso de análise de incertezas no contexto da estimação do risco de resistência e (ii) avaliar o efeito de diferentes distribuições da freqüência inicial do alelo de resistência (FreqInicial) sobre as estimativas de risco. Foi desenvolvido um software (RRiskBt), em linguagem Visual BASIC que permite quantificar o risco de resistência utilizando análise de incertezas. Os resultados da análise de incertezas indicaram que as estimativas de risco são afetadas pela distribuição de FreqInicial de modo diferenciado ao longo das gerações. As estimativas do risco de resistência, considerando a distribuição Normal para FreqInicial, são similares àquelas considerando a distribuição Triangular quando as referidas distribuições têm a mesma variância. O uso da distribuição Uniforme, ao invés da Normal ou Triangular em função da falta de informação sobre FreqInicial, leva à superestimação das estimativas de risco de resistência nas gerações iniciais e subestimação nas gerações subseqüentes à geração na qual a freqüência crítica é atingida. A análise de sensibilidade de FreqR a variações nos parâmetros FreqInicial ou DFRes possibilita estimar a geração a partir da qual a estimativa de FreqR independe da variação do parâmetro em questão dentro de um intervalo de valores possíveis preestabelecido. A utilização da análise de incertezas possibilita estimar a geração da praga alvo a partir da qual o risco de resistência é superior a 0,99, independentemente da distribuição utilizada para caracterizar a incerteza associada a FreqInicial. / One of the main risks associated to transgenic crops expressing Bacillus thuringiensis (Bt) toxins is the pest resistance evolution, process driven by genetic and ecological inter related factors. A key parameter that influences the rate of resistance evolution is the initial frequency of the resistance allele in the pest population (FreqInicial). Due to complexity of that process, large scale field experiments to investigate resistance evolution are practically impossible. Mathematical simulation models have been utilized to estimate the R allele frequency (FreqR) along pest generations. The resistance risk was estimated using the deterministic Caprio’s model, incorporating uncertainty to FreqInicial. That approach, called uncertainty analysis, allows to estimate resistance risk along generations. The risk is quantified by the probability of FreqR exceeding a critical value. The main objectives of this work were: (i) to discuss the use of uncertainty analysis in the context of risk resistance estimation and (ii) to evaluate the effect of different FreqInicial input probability distributions on the risk estimates. A software (RRiskBt) was developed in Visual BASIC language to quantify risk of pest resistance evolution to Bt toxins using uncertainty analysis. The results of uncertainty analysis showed that the influence of FreqInicial input distributions on the risk estimates changes along pest generations. The risk estimates considering input Normal distribution for FreqInicial are similar to those ones obtained considering Triangular distribution if their variances are equal. The use of Uniform distribution instead the Normal or Triangular due to lack of information about FreqInicial, leads to super estimation of risk estimates for the initial generations and sub estimation for the generations after the generation for which the critical frequency is achieved. The sensitivity analysis of FreqR to FreqInicial or DFRes allows to estimate the generation after which the FreqR estimates become independent of changes in the particular parameter. The uncertainty analysis allows to estimate the pest generation after which the resistance risk is higher than 0.99, independently of the FreqInicial input distribution.

O nematóide das lesões Pratylenchus coffeae é um dos principais parasitos do cafeeiro e de outras culturas e sua variabilidade biológica, que dificulta a adoção de métodos de controle, contribui para aumentar a sua importância no Brasil. Pela importância da cafeicultura e a falta de estudos com esse nematóide no Brasil, foram realizados experimentos com dois de seus isolados (K5 e M2), com os objetivos de correlacionar densidades populacionais do nematóide aos danos causados e estabelecer possíveis fontes de resistência de cafeeiros ao isolado K5. Foram testadas diferentes densidades populacionais iniciais do isolado M2 em plantas (seis pares de folhas) e plântulas (dois pares de folhas) do cafeeiro arábico ‘Catuaí Vermelho’. As densidades populacionais utilizadas foram de 0, 333, 1.000, 3.000 e 9.000 nematóides por plântula ou planta. A avaliação ocorreu aproximadamente cinco (plântulas) e sete (plantas) meses após a inoculação. Os resultados mostraram que houve uma acentuada redução do crescimento das plântulas, bem como massa fresca das raízes e massa seca da parte aérea, já a partir das densidades mais baixas. A variação populacional (Pf/Pi) foi menor que um (1,0) para todas as densidades de inóculo, indicando que esta cultivar, no estágio de plântulas com dois pares de folhas, mostrou-se intolerante ao parasitismo. Em relação à inoculação das plantas, já com seis pares de folhas, não houve diferenças significativas nas variáveis analisadas e ocorreram decréscimos populacionais do nematóide, indicando que, nessas condições, ‘Catuaí Vermelho’ mostrou-se resistente ao isolado M2. Em relação ao isolado K5, foram realizados cinco experimentos, visando caracterizar as reações de genótipos de Coffea canephora ('Robusta' e 'Conilon'), além de C. arabica ‘Mundo Novo’, comparado às reações frente ao nematóide de galhas Meloidogyne incognita raça 2. No Experimento 1, foram utilizadas plantas de C. arabica ‘Mundo Novo’, inoculadas com 1.480 nematóides por planta (isolado K5 e M. incognita). Após sete meses da inoculação foi feita a avaliação, mostrando que o crescimento populacional dos nematóides foi alto e a reação de suscetibilidade. Mesmo em mudas desenvolvidas de cafeeiro ‘Mundo Novo’, o isolado K5 destacou-se como tão agressivo quanto M. incognita. Os outros genótipos testados, de C. canephora, foram inoculados com 3.000 nematóides por planta. Nos Experimentos 2 e 3, as linhagens IAC 4804 e IAC 4810 de ‘Robusta’ foram suscetíveis ao isolado K5, mas em um deles (IAC 4804) ocorreu grande variação entre as repetições em relação à M. incognita. Apenas o isolado K5 promoveu redução do crescimento do cafeeiro, evidenciado na variável massa fresca das raízes, em ambas as linhagens, sendo que IAC 4810 comportou-se como resistente a M. incognita. No caso de C. canephora ‘Conilon’, ambas as linhagens testadas (IAC 4764 e IAC 4765) foram resistentes ao isolado K5 e suscetíveis a M. incognita. / The lesion-nematode Pratylenchus coffeae is a major pest of coffee and other economic crops and its biological variability, which often makes difficult the adoption of control methods, contributes to increase the importance of this parasite in Brazil. Due to the importance of coffee production and the lack of studies involving this nematode species in Brazil, experiments were set with two of its available isolates (K5 and M2) to correlate initial population densities with the damage caused on coffee plants and to establish possible resistance sources in relation to the isolate K5. Different population densities of isolate M2 were tested in plants (six pairs of leaves) and seedlings (two pairs of leaves) of Coffea arabica ‘Catuaí Vermelho’. The population densities (Pi) were: 0, 333, 1.000, 3.000 and 9.000 nematodes per seedling or plant. The evaluation was done at approximately five (seedlings) and seven (plants) months after inoculation. The results showed that there was a marked reduction of the height, as well as root fresh weight and shoot dry weight of the seedlings, starting from the lower Pi values. The nematode population decreased (Pf/Pi < 1), indicating that this cultivar, at the seedling stage, was intolerant to parasitism. In relation to the inoculation of older plants, there were no significant differences in the growth parameters and the nematode population also decreased allowing ‘Catuaí Vermelho’ to be rated as resistant to the isolate M2. In relation to isolate K5, five experiments (referred to as 1, 2, 3, 4, and 5) were set to characterize the reaction of different genotypes of Coffea canephora ('Robusta' and 'Conilon') and C. arabica ‘Mundo Novo', as compared with their reaction to the root-knot nematode Meloidogyne incognita race 2. In Experiment 1, plants of C. arabica ‘Mundo Novo’ were inoculated with 1,480 nematodes per plant (K5 and M. incognita). The final evaluation after seven months of the inoculation showed a high populational increase of the nematodes and that both were pathogenic at a same extent. The other genotypes tested, belonging to C. canephora, were inoculated with 3,000 nematodes per plant. The genotypes (IAC 4804 and IAC 4810) of ‘Robusta’ were susceptible to isolate K5, but in one of them (IAC 4804) there was great variation among the repetitions in relation to M. incognita. The isolate K5 caused marked reduction in the growth of coffee Robusta plants as evidenced particularly through the root fresh weight values in both tested genotypes; in addition, IAC 4810 was rated as resistant to M. incognita. With regard to C. canephora 'Conilon', both tested genotypes (IAC 4764 and IAC 4765) were resistant to isolate K5 and susceptible to M. incognita.

O presente trabalho teve por objetivos avaliar métodos de inoculação de Nectria haematococca e Phytophthora parasitica e idades de Passiflora edulis f. flavicarpa suscetíveis à infecção; avaliar a ocorrência de damping-off e podridão de colo do maracujazeiro em solo infestado; avaliar o comportamento de diferentes Passsifloraceas e genótipos de maracujazeiro amarelo aos respectivos patógenos; realizar testes de controle químico in vitro, tratamento químico erradicante em solo infestado e tratamento químico curativo em P. edulis f. flavicarpa para os respectivos patógenos. Inoculações no colo das plantas de P. edulis f. flavicarpa proporcionaram maiores níveis de doença comparadas às inoculações no sistema radicular, previamente ferido. Os resultados sugerem que N. haematococca seja um patógeno que penetra através de ferimentos. A mortalidade foi maior quando a inoculação foi realizada em plantas mais jovens e quando os patógenos N. haematococca e P. parasitica estavam em associação. Dentre as 17 espécies de Passiflora avaliadas para resistência aos patógenos, as espécies P. nitida, P. laurifolia e P. alata apresentaram as menores médias de lesões de N. haematococca, enquanto que para P. parasitica foram as espécies P. suberosa, P. foetida e P. morifolia as menos afetadas. Passiflora sidaefolia, P. edulis f. flavicarpa e P. edulis f. edulis foram as mais suscetíveis a ambos os patógenos, com sintomas que culminaram com a morte de plantas. Os genótipos de P. edulis f. flavicarpa mais resistentes a N. haematococca foram os procedentes de Morretes (PR) e a variedade Maguari e de Sapucaí (SP), enquanto que para P. parasitica foram os genótipos de Morretes (PR), Jaboticabal (SP) e LE13P2 (IAC) os menos afetados. A variedade Sul-Brasil e o genótipo de Livramento (BA) foram altamente suscetíveis a ambos os patógenos, com sintomas que culminaram com a morte de plantas. No teste de fungitoxidade in vitro avaliou-se a eficiência dos fungicidas na inibição do crescimento micelial de N. haematococca e P. parasitica. Na dose 100 ppm somente prochloraz inibiu totalmente o crescimento micelial de N. haematococca e nenhum produto inibiu acima de 82 % o crescimento de P. parasitica. Os fungicidas prochloraz, thiabendazole, thiram+thiabendazole, carbendazim, triflumizole e captan exerceram controle erradicante em solo infestado com N. haematococca, inibindo a incidência da doença em plantas com seis semanas pós-germinação. O mesmo foi observado com os produtos kif, dimethomorph, metalaxyl+mancozeb, mancozeb, cymoxanil+maneb e oxicloreto de cobre para P. parasitica. Os fungicidas testados em tratamento curativo inibiram o desenvolvimento da doença com melhores resultados quando aplicados dois dias após a inoculação, comparado a sete dias. Os fungicidas prochloraz e carbendazim destacaram-se por evitar a morte de plantas inoculadas com N. haematococca e os fungicidas kif, dimethomorph, metalaxyl+mancozeb e cymoxanil+maneb apresentaram eficiência semelhante entre si e superior a fosetyl- Al no controle de P. parasitica. / The objectives of the present work were to evaluate methods of inoculation of Nectria haematococca and Phytophthora parasitica and ages of Passiflora edulis f. flavicarpa which are susceptible to infection; to evaluate the damping-off and collar rot of passion fruit plant in infested soil; to evaluate the behavior of different Passsifloraceas and yellow genotypes of passion fruit to the respective pathogens; to carry out tests of chemical control in vitro, eradicative chemical treatment in infested soil and curative chemical treatment in P. edulis f. flavicarpa for the respective pathogens. Inoculations in the collar zone of P. edulis f. flavicarpa plants provided higher levels of disease when compared to the inoculations in the radicular system previously wounded. The results suggest that N. haematococca is a pathogen that penetrates through wounds. Mortality was higher when the inoculation was carried out in younger plants and when both pathogens were together. Amongst the 17 species of Passiflora tested for resistance to the pathogens, P. nitida, P. laurifolia, and P. alata showed the lowest average of N. haematococca lesions, while P. suberosa, P. morifolia, and P. foetida were the least affected species by P. parasitica. Passiflora sidaefolia, P. edulis f. flavicarpa, and P. edulis f. edulis were the most susceptible to both pathogens, showing symptoms that culminated with the death of the plants. The most resistant genotypes of P. edulis f. flavicarpa to N. haematococca were those from Morretes (PR), Maguari variety, and those from Sapucaí (SP); with respect to P. parasitica, the genotypes from Morretes (PR), Jaboticabal (SP), and LE13P2 (IAC) were the least affected. The Sul- Brasil variety and the genotype from Livramento (BA) had been highly susceptible to both pathogens, having symptoms that culminated with the death of plants. The in vitro efficiency of the fungicides in the inhibition of the mycelial growth of N. haematococca and P. parasitica was evaluated. At 100 ppm, only prochloraz inhibited totally the mycelial growth of N. haematococca and no product inhibited over 82 % the growth of P. parasitica. Prochloraz, thiabendazole, thiram+thiabendazole, carbendazim, triflumizole, and captan controlled eradicatively the soil infested by N. haematococca, inhibiting the incidence of the disease in plants which were six weeks old. The same was observed for the products kif, dimethomorph, metalaxyl+mancozeb, mancozeb, cymoxanil+maneb, and copper oxychloride for P. parasitica. The tested fungicides in curative treatment inhibited the development of the disease with better results when applied two days after the inoculation, compared to seven days. Prochloraz and carbendazim were outstanding for preventing the death of plants inoculated with N. haematococca. Kif, dimethomorph, metalaxyl+mancozeb, and cymoxanil+maneb showed similar efficiency and were superior to fosetyl-Al in the control of P. parasitica.

A demanda por óleos vegetais tem sido crescente, principalmente para utilização como fonte de energia renovável na forma de biodiesel. Somando-se a isso, a podridão vermelha das raízes da soja (PVR), ou síndrome da morte súbita, causada pelo fungo Fusarium solani f.sp. glycines, tornou-se uma doença preocupante para os sojicultores, técnicos e pesquisadores, sendo uma estratégia recomendada a adoção de um sistema de controle integrado em que a utilização de cultivares tolerantes é um componente indispensável. Assim, este trabalho teve por objetivo verificar a possibilidade de se reunir em uma mesma planta de soja genes para alta produtividade de óleo e para tolerância a PVR. O sistema genético compreendeu um dialelo parcial 7x7, envolvendo sete genitores com alta produtividade de óleo e sete genitores tolerantes a PVR. A maioria dos genitores compreendeu linhagens experimentais desenvolvidas no Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas (ESALQ/USP). Os experimentos envolveram as plantas F2, na safra 2008/2009 e progênies F2:3, na safra 2009/2010, para avaliação de caracteres agronômicos, do teor de óleo e produtividade de óleo em campo experimental; já a avaliação da reação a PVR foi realizada em progênies F2:4, em casa de vegetação com inoculação artificial do patógeno, por meio de uma escala de notas para a severidade dos sintomas radiculares. Além disso, por meio de marcadores microssatélites fez-se um estudo de genética de associação entre os marcadores e os caracteres reação a PVR e teor de óleo em três populações. Os resultados evidenciaram a existência de variabilidade nos genitores e nas progênies para todos os caracteres avaliados. O genitor com a maior capacidade geral de combinação e média de teor de óleo foi a cultivar A 7002; por outro lado, os menores valores foram verificados em PI 520733 e IAC 100. Os cruzamentos mais produtivos em óleo foram aqueles que envolveram o genitor A 7002, exceto quando este foi cruzado com IAC 100. Dez cruzamentos (USP 70004 com USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 e M-Soy 8001; USP 14-10-38 com USP 70057 e USP 70080; M-Soy 8001 com USP 70006, USP 70080 e USP 70123; e USP 14-01-20 x USP 70006) destacaram-se por originar a maioria de suas progênies com as melhores características em todos os caracteres, ou seja, apresentaram ciclo precoce ou semi-precoce, altura média, plantas eretas e com valor agronômico bom ou médio, alta produtividade de grãos e de óleo, alto teor de óleo e tolerância a PVR. Nenhum cruzamento originou a maioria de suas progênies com as piores características em todos os caracteres. Teor de óleo apresentou baixa correlação genética com altura da planta na maturidade, acamamento, valor agronômico, produtividade de grãos e reação a PVR. PVR apresentou baixa correlação genética com acamamento, produtividade de grãos, teor de óleo, produtividade de óleo; entretanto, foi possível obter progênies com alta produtividade de grãos e de óleo e tolerantes a PVR. Os marcadores microssatélites mostraram-se polimórficos e, foram associados dois locos SSR ao caráter teor de óleo e outros dois locos ao caráter reação a PVR. / The demand for vegetable oils has increased, mainly because of its use as a renewable energy source like biodiesel. Moreover, the sudden death syndrome (SDS) in soybean, caused by the fungus Fusarium solani f.sp. glycines, has become a worrying disease for soybean producers, technicians and researchers, and the adoption of an integrated control system using tolerant cultivars as an essential component has been a recommended strategy. This work aimed to verify the possibility of gathering genes for high oil yield and tolerance to SDS in the same soybean plant. The genetic system comprised a partial diallel 7x7 involving seven parents with high oil yield and seven parents tolerant to SDS. Most of the parents were experimental lines developed at the Sector of Genetics Applied to Self-Pollinated Species (ESALQ/USP). The 2008/2009 trials involved the F2 plants, and the 2009/2010 trials involved the evaluation of F2:3 progenies traits, such as agronomic characters, oil content and oil yield in the experimental field; whereas the analysis of the SDS reaction was tested in F2:4 progenies, in a greenhouse with artificial inoculation of the pathogen through a rating scale for severity of radicular symptoms. Moreover, a study of genetic association among microsatellite markers and the characters reaction to SDS and oil content in three populations was performed. The results showed the existence of variability in parents and progenies for all characters. The parent who had the highest general combining ability and average oil content was the cultivar A 7002; on the other hand, the lowest values were found in PI 520733 and IAC 100. The crosses that originated the best oil content progenies have involved the parent A 7002, except when it was crossed with IAC 100. Ten crosses (USP 70004 with USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 and M-Soy 8001; USP 14-10-38 with USP 70057 and USP 70080; M-Soy 8001 with USP 70006, USP 70080 and USP 70123; USP 14-01-20 x USP 70006) distinguished from the others by originating the majority of their progenies with the best features in all traits, in other words, showed early and semi-early maturity, medium height, upright plants, good or average agronomic value, high grain and oil yield, high oil content and tolerance to SDS. None of the crosses originated the majority of their progeny with the worst characteristics in all traits. Oil content showed low genetic correlation with plant height at maturity, lodging, agronomic value, yield and reaction to SDS. SDS showed a low genetic correlation with lodging, grain yield, oil content, oil yield. However, it was possible to obtain progenies with high grain and oil yield and tolerance to SDS. The microsatellite markers were polymorphic and, moreover, two SSR loci were associated with the character oil content and other two loci to the character SDS reaction.