A ferrugem da folha é a principal e mais destrutiva doença da cultura da aveia. Resistência genética é uma das formas mais eficientes do seu controle. No entanto, o constante surgimento de novas raças virulentas do patógeno torna não efetivas as resistências em uso, necessitando a busca por novas fontes de resistência. O objetivo deste trabalho foi estudar a herança genética da resistência à ferrugem da folha em genótipos de aveia, controlada por genes de maior efeito sobre o fenótipo. Este trabalho foi conduzido nos anos de 2015 e 2016, em Eldorado do Sul-RS, utilizando-se 14 populações segregantes à ferrugem da folha. Os genitores 07BT306, 07BT333, LA90105C4-1-1-1-2-1, Leggett e URS Charrua representam novas fontes de resistência à ferrugem da folha, utilizadas no Programa de Melhoramento de Aveia da UFRGS. Em 2015 foram avaliadas 14 populações na geração F2. No ano seguinte seis populações foram avançadas para a geração F2:3. Para explicar a segregação da resistência nas diferentes populações F2, modelos genéticos foram formulados e sua adequação foi confirmada em seis populações F2:3, em 2016. As populações segregaram para um, três ou quatro locos controlando a resistência à ferrugem da folha. Considerando-se os parentais resistentes, foi detectada a presença de dois locos controlando a resistência em 07BT333 e LA90105 C4-1-1-1-2-1 e de três locos em 07BT306, Leggett e URS Charrua. Com exceção de URS Charrua, para os demais genitores resistentes foi determinado a existência de um loco principal (A), que deve estar sempre presente, para que o fenótipo resistente seja expresso. A presença de locos inibidores foi identificada em duas populações com genitor resistente 07BT306 e quatro populações com o genitor URS Charrua. O modo de ação gênica do inibidor variou entre dominância completa, incompleta e recessividade. Por outro lado, não foi detectada a presença de genes inibidores nas populações derivadas dos genitores LA90105C4-1-1-1-2-1 ou Leggett. Valores elevados de herdabilidade no sentido amplo foram estimados para as 14 populações avaliadas na geração F2, variando de 0,822 a 0,974. Enquanto que as estimativas da herdabilidade no sentido restrito variaram de 0,462 a valores próximos a um, baseando-se nos dados obtidos a partir das seis populações avançadas para a geração F2:3. / Crown rust is the main disease and more destructive for the oat crop. Genetic resistance is one of the most efficient methods to control it. However, with the constant appearance of new virulent pathogen races, the resistances in use become ineffective, requiring the search for new resistance sources. The objective of this work was to study the genetic inheritance of crown rust resistance of oat genotypes, controlled by major genes. This research was conducted in 2015 and 2016, in Eldorado do Sul-RS, using 14 segregating populations for oat crown rust. The parental lines 07BT306, 07BT333, LA90105C4-1-1-1-2-1, Leggett, and URS Charrua represent new sources of crown rust resistance in use by the UFRGS Oat Breeding Program. In 2015 14 populations were evaluated in the F2 generation. In the following growing season, six populations were advanced to F2:3 generation. To explain the segregation for the resistance in the different populations F2, genetic models were formulated and their fitness was confirmed for six populations F2:3 in 2016. The populations segregated for one, three, or four loci controlling crown rust resistance. Considering the resistant parental, it was detected the presence of two loci controlling the resistance in 07BT333 and LA90105C4-1-1-1-2-1, and three loci in 07BT306, Leggett, and URS Charrua. The presence of a main locus (A), which presence is required in order to the resistance to crown rust be expressed, was determined to all resistant parents, but not in URS Charrua. The presence of suppressor locus was identified in two populations descendant of the resistant parent line 07BT306, and in four populations descending from URS Charrua. The mode of inheritance of the suppressor varied among populations, showing complete dominance, incomplete dominance or recessiviness. On the other hand, no suppressor locus was identified in populations descending from LA90105C4-1-1-1-1-1 or Leggett. High heritability values in broad sense heritability were estimated to14 F2 populations in F2 generation, varied from 0.822 to 0.974, while the narrow sense heritability ranged from 0.462 to values close to one, based on the data from the six populations advanced to F2:3 generation.

A ferrugem da folha é a principal e mais destrutiva doença da cultura da aveia. Resistência genética é uma das formas mais eficientes do seu controle. No entanto, o constante surgimento de novas raças virulentas do patógeno torna não efetivas as resistências em uso, necessitando a busca por novas fontes de resistência. O objetivo deste trabalho foi estudar a herança genética da resistência à ferrugem da folha em genótipos de aveia, controlada por genes de maior efeito sobre o fenótipo. Este trabalho foi conduzido nos anos de 2015 e 2016, em Eldorado do Sul-RS, utilizando-se 14 populações segregantes à ferrugem da folha. Os genitores 07BT306, 07BT333, LA90105C4-1-1-1-2-1, Leggett e URS Charrua representam novas fontes de resistência à ferrugem da folha, utilizadas no Programa de Melhoramento de Aveia da UFRGS. Em 2015 foram avaliadas 14 populações na geração F2. No ano seguinte seis populações foram avançadas para a geração F2:3. Para explicar a segregação da resistência nas diferentes populações F2, modelos genéticos foram formulados e sua adequação foi confirmada em seis populações F2:3, em 2016. As populações segregaram para um, três ou quatro locos controlando a resistência à ferrugem da folha. Considerando-se os parentais resistentes, foi detectada a presença de dois locos controlando a resistência em 07BT333 e LA90105 C4-1-1-1-2-1 e de três locos em 07BT306, Leggett e URS Charrua. Com exceção de URS Charrua, para os demais genitores resistentes foi determinado a existência de um loco principal (A), que deve estar sempre presente, para que o fenótipo resistente seja expresso. A presença de locos inibidores foi identificada em duas populações com genitor resistente 07BT306 e quatro populações com o genitor URS Charrua. O modo de ação gênica do inibidor variou entre dominância completa, incompleta e recessividade. Por outro lado, não foi detectada a presença de genes inibidores nas populações derivadas dos genitores LA90105C4-1-1-1-2-1 ou Leggett. Valores elevados de herdabilidade no sentido amplo foram estimados para as 14 populações avaliadas na geração F2, variando de 0,822 a 0,974. Enquanto que as estimativas da herdabilidade no sentido restrito variaram de 0,462 a valores próximos a um, baseando-se nos dados obtidos a partir das seis populações avançadas para a geração F2:3. / Crown rust is the main disease and more destructive for the oat crop. Genetic resistance is one of the most efficient methods to control it. However, with the constant appearance of new virulent pathogen races, the resistances in use become ineffective, requiring the search for new resistance sources. The objective of this work was to study the genetic inheritance of crown rust resistance of oat genotypes, controlled by major genes. This research was conducted in 2015 and 2016, in Eldorado do Sul-RS, using 14 segregating populations for oat crown rust. The parental lines 07BT306, 07BT333, LA90105C4-1-1-1-2-1, Leggett, and URS Charrua represent new sources of crown rust resistance in use by the UFRGS Oat Breeding Program. In 2015 14 populations were evaluated in the F2 generation. In the following growing season, six populations were advanced to F2:3 generation. To explain the segregation for the resistance in the different populations F2, genetic models were formulated and their fitness was confirmed for six populations F2:3 in 2016. The populations segregated for one, three, or four loci controlling crown rust resistance. Considering the resistant parental, it was detected the presence of two loci controlling the resistance in 07BT333 and LA90105C4-1-1-1-2-1, and three loci in 07BT306, Leggett, and URS Charrua. The presence of a main locus (A), which presence is required in order to the resistance to crown rust be expressed, was determined to all resistant parents, but not in URS Charrua. The presence of suppressor locus was identified in two populations descendant of the resistant parent line 07BT306, and in four populations descending from URS Charrua. The mode of inheritance of the suppressor varied among populations, showing complete dominance, incomplete dominance or recessiviness. On the other hand, no suppressor locus was identified in populations descending from LA90105C4-1-1-1-1-1 or Leggett. High heritability values in broad sense heritability were estimated to14 F2 populations in F2 generation, varied from 0.822 to 0.974, while the narrow sense heritability ranged from 0.462 to values close to one, based on the data from the six populations advanced to F2:3 generation.

A ferrugem da folha é a principal e mais destrutiva doença da cultura da aveia. Resistência genética é uma das formas mais eficientes do seu controle. No entanto, o constante surgimento de novas raças virulentas do patógeno torna não efetivas as resistências em uso, necessitando a busca por novas fontes de resistência. O objetivo deste trabalho foi estudar a herança genética da resistência à ferrugem da folha em genótipos de aveia, controlada por genes de maior efeito sobre o fenótipo. Este trabalho foi conduzido nos anos de 2015 e 2016, em Eldorado do Sul-RS, utilizando-se 14 populações segregantes à ferrugem da folha. Os genitores 07BT306, 07BT333, LA90105C4-1-1-1-2-1, Leggett e URS Charrua representam novas fontes de resistência à ferrugem da folha, utilizadas no Programa de Melhoramento de Aveia da UFRGS. Em 2015 foram avaliadas 14 populações na geração F2. No ano seguinte seis populações foram avançadas para a geração F2:3. Para explicar a segregação da resistência nas diferentes populações F2, modelos genéticos foram formulados e sua adequação foi confirmada em seis populações F2:3, em 2016. As populações segregaram para um, três ou quatro locos controlando a resistência à ferrugem da folha. Considerando-se os parentais resistentes, foi detectada a presença de dois locos controlando a resistência em 07BT333 e LA90105 C4-1-1-1-2-1 e de três locos em 07BT306, Leggett e URS Charrua. Com exceção de URS Charrua, para os demais genitores resistentes foi determinado a existência de um loco principal (A), que deve estar sempre presente, para que o fenótipo resistente seja expresso. A presença de locos inibidores foi identificada em duas populações com genitor resistente 07BT306 e quatro populações com o genitor URS Charrua. O modo de ação gênica do inibidor variou entre dominância completa, incompleta e recessividade. Por outro lado, não foi detectada a presença de genes inibidores nas populações derivadas dos genitores LA90105C4-1-1-1-2-1 ou Leggett. Valores elevados de herdabilidade no sentido amplo foram estimados para as 14 populações avaliadas na geração F2, variando de 0,822 a 0,974. Enquanto que as estimativas da herdabilidade no sentido restrito variaram de 0,462 a valores próximos a um, baseando-se nos dados obtidos a partir das seis populações avançadas para a geração F2:3. / Crown rust is the main disease and more destructive for the oat crop. Genetic resistance is one of the most efficient methods to control it. However, with the constant appearance of new virulent pathogen races, the resistances in use become ineffective, requiring the search for new resistance sources. The objective of this work was to study the genetic inheritance of crown rust resistance of oat genotypes, controlled by major genes. This research was conducted in 2015 and 2016, in Eldorado do Sul-RS, using 14 segregating populations for oat crown rust. The parental lines 07BT306, 07BT333, LA90105C4-1-1-1-2-1, Leggett, and URS Charrua represent new sources of crown rust resistance in use by the UFRGS Oat Breeding Program. In 2015 14 populations were evaluated in the F2 generation. In the following growing season, six populations were advanced to F2:3 generation. To explain the segregation for the resistance in the different populations F2, genetic models were formulated and their fitness was confirmed for six populations F2:3 in 2016. The populations segregated for one, three, or four loci controlling crown rust resistance. Considering the resistant parental, it was detected the presence of two loci controlling the resistance in 07BT333 and LA90105C4-1-1-1-2-1, and three loci in 07BT306, Leggett, and URS Charrua. The presence of a main locus (A), which presence is required in order to the resistance to crown rust be expressed, was determined to all resistant parents, but not in URS Charrua. The presence of suppressor locus was identified in two populations descendant of the resistant parent line 07BT306, and in four populations descending from URS Charrua. The mode of inheritance of the suppressor varied among populations, showing complete dominance, incomplete dominance or recessiviness. On the other hand, no suppressor locus was identified in populations descending from LA90105C4-1-1-1-1-1 or Leggett. High heritability values in broad sense heritability were estimated to14 F2 populations in F2 generation, varied from 0.822 to 0.974, while the narrow sense heritability ranged from 0.462 to values close to one, based on the data from the six populations advanced to F2:3 generation.

A mancha negra dos grãos de aveia branca, cujo principal agente é Pyrenophora chaetomioides, é caracterizada pelo escurecimento de seus tecidos superficiais e pode ocasionar redução na qualidade e valor dos mesmos para a indústria alimentícia. É possível que características bioquímicas presentes nestes tecidos possam influenciar na resistência ao patógeno. Evidências do papel de componentes bioquímicos constitutivos e induzidos na resistência dependem da demonstração de que estão presentes ou são produzidos em quantidade suficiente, no local e tempo exatos, para inibir a penetração e desenvolvimento do patógeno nos tecidos da semente. Os objetivos deste trabalho foram: i) Conhecer o processo de formação da mancha nos grãos e identificar a época de maior incidência de P. chaetomioides nos componentes florais após a emissão da panícula até a maturação fisiológica;ii) Avaliar os índices de suscetibilidade de 15 genótipos de cultivares de aveia branca à mancha negra e sua correlação com a infecção;iii) Correlacionar a presença de lipase e peroxidase em grãos maduros com a suscetibilidade à P. chaetomioides e formação da mancha. Não houve correlação entre o percentual de grãos não manchados e o nível de infecção (r=- 0,18). O período de suscetibilidade à formação da mancha compreende a fase de grão aquoso até o momento da colheita dos mesmos. Os genótipos selecionados agruparam-se em diferentes níveis de incidência com relação à mancha-negra e infecção, mas não houve correlação entre estas duas variáveis. A análise de grãos maduros dos genótipos selecionados apresentou diferenças significativas nos níveis de peroxidase e lipase, entretanto, não houve correlação significativa com relação à resistência para formação de mancha e infecção. As curvas de atividade da peroxidase durante o desenvolvimento dos grãos também não foram suficientes para separar cultivares com maior e menor nível de resistência. / Darkening of oat kernels, whose main agent is Pyrenophora chaetomioides is characterized by superficial darkening of their tissues and can cause quality and value reduction for the food industry. It is possible that biochemical characteristics present in these tissues can influence on the resistance to the patogen. Evidence of the constitutive biochemical components on resistance depends of the demonstration of their presence or production in enough quantity in the exact place and time for inhibition of the patogen's penetration and development in seed tissue. The objectives of this work were: 1) To determinate the period for formation of grain spot and to identify the time of major incidence of P. chaetomioides in flower components after the emission of panicle, untill phisiologicai maturation.ii) Evaluation of the susceptibility of fifteen oat genotipes to biack spot and its corelation with infection, lii) To Corelate of the presence of lipase and peroxidase in mature grains with susceptibility of P. chaetomioides and spot formation. The corelation between percentual of grains without spots and the levei of infection wasn't significant (r= 0,18). The susceptibility of grains to patogen for spot formation is during the stages of milky grain untili harvest. The analysis of mature grains of selected genotipes showed significant differences in peroxidase and lipase leveis but there was not significant corelation in relation to resistance for spot formation and infection although, few genotipes susceptible to infection and spot formation had peroxidase leveis similar of resistent ones. Also, the peroxidase growth curves during grains development weren't suficient to separate suscetible cultivars of resistent ones.

A mancha negra dos grãos de aveia branca, cujo principal agente é Pyrenophora chaetomioides, é caracterizada pelo escurecimento de seus tecidos superficiais e pode ocasionar redução na qualidade e valor dos mesmos para a indústria alimentícia. É possível que características bioquímicas presentes nestes tecidos possam influenciar na resistência ao patógeno. Evidências do papel de componentes bioquímicos constitutivos e induzidos na resistência dependem da demonstração de que estão presentes ou são produzidos em quantidade suficiente, no local e tempo exatos, para inibir a penetração e desenvolvimento do patógeno nos tecidos da semente. Os objetivos deste trabalho foram: i) Conhecer o processo de formação da mancha nos grãos e identificar a época de maior incidência de P. chaetomioides nos componentes florais após a emissão da panícula até a maturação fisiológica;ii) Avaliar os índices de suscetibilidade de 15 genótipos de cultivares de aveia branca à mancha negra e sua correlação com a infecção;iii) Correlacionar a presença de lipase e peroxidase em grãos maduros com a suscetibilidade à P. chaetomioides e formação da mancha. Não houve correlação entre o percentual de grãos não manchados e o nível de infecção (r=- 0,18). O período de suscetibilidade à formação da mancha compreende a fase de grão aquoso até o momento da colheita dos mesmos. Os genótipos selecionados agruparam-se em diferentes níveis de incidência com relação à mancha-negra e infecção, mas não houve correlação entre estas duas variáveis. A análise de grãos maduros dos genótipos selecionados apresentou diferenças significativas nos níveis de peroxidase e lipase, entretanto, não houve correlação significativa com relação à resistência para formação de mancha e infecção. As curvas de atividade da peroxidase durante o desenvolvimento dos grãos também não foram suficientes para separar cultivares com maior e menor nível de resistência. / Darkening of oat kernels, whose main agent is Pyrenophora chaetomioides is characterized by superficial darkening of their tissues and can cause quality and value reduction for the food industry. It is possible that biochemical characteristics present in these tissues can influence on the resistance to the patogen. Evidence of the constitutive biochemical components on resistance depends of the demonstration of their presence or production in enough quantity in the exact place and time for inhibition of the patogen's penetration and development in seed tissue. The objectives of this work were: 1) To determinate the period for formation of grain spot and to identify the time of major incidence of P. chaetomioides in flower components after the emission of panicle, untill phisiologicai maturation.ii) Evaluation of the susceptibility of fifteen oat genotipes to biack spot and its corelation with infection, lii) To Corelate of the presence of lipase and peroxidase in mature grains with susceptibility of P. chaetomioides and spot formation. The corelation between percentual of grains without spots and the levei of infection wasn't significant (r= 0,18). The susceptibility of grains to patogen for spot formation is during the stages of milky grain untili harvest. The analysis of mature grains of selected genotipes showed significant differences in peroxidase and lipase leveis but there was not significant corelation in relation to resistance for spot formation and infection although, few genotipes susceptible to infection and spot formation had peroxidase leveis similar of resistent ones. Also, the peroxidase growth curves during grains development weren't suficient to separate suscetible cultivars of resistent ones.

A mancha negra dos grãos de aveia branca, cujo principal agente é Pyrenophora chaetomioides, é caracterizada pelo escurecimento de seus tecidos superficiais e pode ocasionar redução na qualidade e valor dos mesmos para a indústria alimentícia. É possível que características bioquímicas presentes nestes tecidos possam influenciar na resistência ao patógeno. Evidências do papel de componentes bioquímicos constitutivos e induzidos na resistência dependem da demonstração de que estão presentes ou são produzidos em quantidade suficiente, no local e tempo exatos, para inibir a penetração e desenvolvimento do patógeno nos tecidos da semente. Os objetivos deste trabalho foram: i) Conhecer o processo de formação da mancha nos grãos e identificar a época de maior incidência de P. chaetomioides nos componentes florais após a emissão da panícula até a maturação fisiológica;ii) Avaliar os índices de suscetibilidade de 15 genótipos de cultivares de aveia branca à mancha negra e sua correlação com a infecção;iii) Correlacionar a presença de lipase e peroxidase em grãos maduros com a suscetibilidade à P. chaetomioides e formação da mancha. Não houve correlação entre o percentual de grãos não manchados e o nível de infecção (r=- 0,18). O período de suscetibilidade à formação da mancha compreende a fase de grão aquoso até o momento da colheita dos mesmos. Os genótipos selecionados agruparam-se em diferentes níveis de incidência com relação à mancha-negra e infecção, mas não houve correlação entre estas duas variáveis. A análise de grãos maduros dos genótipos selecionados apresentou diferenças significativas nos níveis de peroxidase e lipase, entretanto, não houve correlação significativa com relação à resistência para formação de mancha e infecção. As curvas de atividade da peroxidase durante o desenvolvimento dos grãos também não foram suficientes para separar cultivares com maior e menor nível de resistência. / Darkening of oat kernels, whose main agent is Pyrenophora chaetomioides is characterized by superficial darkening of their tissues and can cause quality and value reduction for the food industry. It is possible that biochemical characteristics present in these tissues can influence on the resistance to the patogen. Evidence of the constitutive biochemical components on resistance depends of the demonstration of their presence or production in enough quantity in the exact place and time for inhibition of the patogen's penetration and development in seed tissue. The objectives of this work were: 1) To determinate the period for formation of grain spot and to identify the time of major incidence of P. chaetomioides in flower components after the emission of panicle, untill phisiologicai maturation.ii) Evaluation of the susceptibility of fifteen oat genotipes to biack spot and its corelation with infection, lii) To Corelate of the presence of lipase and peroxidase in mature grains with susceptibility of P. chaetomioides and spot formation. The corelation between percentual of grains without spots and the levei of infection wasn't significant (r= 0,18). The susceptibility of grains to patogen for spot formation is during the stages of milky grain untili harvest. The analysis of mature grains of selected genotipes showed significant differences in peroxidase and lipase leveis but there was not significant corelation in relation to resistance for spot formation and infection although, few genotipes susceptible to infection and spot formation had peroxidase leveis similar of resistent ones. Also, the peroxidase growth curves during grains development weren't suficient to separate suscetible cultivars of resistent ones.

Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2012. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-09-06T13:53:56Z No. of bitstreams: 1 2012_EmanuelFelipeMedeirosAbreu.pdf: 2453482 bytes, checksum: 74193cbd52cf84b634766a3d957e9018 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-09-06T13:54:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_EmanuelFelipeMedeirosAbreu.pdf: 2453482 bytes, checksum: 74193cbd52cf84b634766a3d957e9018 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-06T13:54:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_EmanuelFelipeMedeirosAbreu.pdf: 2453482 bytes, checksum: 74193cbd52cf84b634766a3d957e9018 (MD5) / O feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) é uma importante leguminosa para o Nordeste brasileiro e tem sido tradicionalmente cultivada por pequenos agricultores. Doenças virais são consideradas um dos principais fatores limitantes da produtividade do caupi nesta região. A doença do mosaico severo do caupi é causada pelo Cowpea severe mosaic virus (CPSMV), subfamília Comovirinae, gênero Comovirus, juntamente com o Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV), família Potyviridae, gênero Potyvirus, são consideradas as viroses mais prevalentes da cultura e responsáveis por grandes perdas na produção. O objetivo do presente trabalho foi estudar a variabilidade genética do CPSMV e CABMV obtidos em diferentes municípios do Nordeste brasileiro. Essa informação é crucial para o desenvolvimento de plantas resistentes a essas viroses tanto por métodos convencionais quanto moleculares de melhoramento. Isso é ainda mais crítico para o desenvolvimento de estratégias baseadas em RNA inteferente (RNAi). Plantas com sintomas de infecção pelo CPSMV e CABMV nos estados do Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Distrito Federal, Sergipe e Bahia foram coletadas, e os isolados foram identificados por Dot-blot e RT- PCR. Foram amplificados fragmentos de 2200 pb, (correspondendo a região da Helicase (Hel), Proteína ligada ao genoma viral (VPg), Picornain 3C- protease (Pro) e RNA polimerase) e 997 pb (correspondendo a região da proteína Inclusão Cilíndrica (CI) e da proteína 6K2) dos vírus CPSMV e CABMV por RT-PCR, respectivamente. Alguns fragmentos foram clonados e outros sequenciados diretamente do produto de PCR em ambas as orientações. As sequências obtidas a partir de diferentes isolados foram comparadas com sequências disponíveis no GenBank. Os alinhamentos das sequências foram obtidos usando o programa Clustal W, e uma árvore filogenética foi criado usando o software MEGA 5.1. A análise revelou baixa variabilidade entre isolados de CPSMV, variando entre 98 e 100% para sequências de nucleótidos e 96-100% para a sequência de aminoácidos deduzida. Entre os CABMV isolado, a variabilidade foi maior, variando 84-99% entre as sequências de nucleótidos 91 a 99% das sequências de aminoácidos. Este estudo fornece informações que serão a base para o desenvolvimento de estratégias para a produção de linhagens de caupi resistentes a estes vírus por RNA interferente. Os dados indicam a possibilidade de obtenção de resistência durável e aplicável ao caupi nas principais áreas produtoras no Brasil. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Cowpea (Vigna unguiculata) is an important plant crop in Northeast Brazil being traditionally cultivated by small farmers. Virus diseases are considered to be the main factor limiting cowpea yield in the region. The severe mosaic disease caused by the Cowpea severe mosaic virus (CPSMV), subfamily Comovirinae, genus Comovirus, seems to be one of the most prevalent diseases leading to high yield losses in this crop. The Cowpea aphid borne mosaic virus (CABMV) belongs to the genus Potyvirus in the Potyviridae family, and infects cowpea worldwide. In the northeastern region of Brazil, both viruses can be found in cowpea planted areas. The aim of the present study was to access the degree of homology among regions amplified of different isolates of CPSMV and CABMV, respectively; obtained in different northeastern regions in Brazil, and to compare it to isolates throughout the world. Plants with CPSMV and CABMV symptoms from the states of Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraiba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe, Bahia and Distrito Federal were collected, and the isolates were identified by RT-PCR analysis. Total RNA was extracted from infected tissue and afterwards used for synthesis of cDNA fragments by RT-PCR. The synthetized primers were able to amplify fragments of 2200 and 997 bp of the CPSMV and CABMV virus, respectively. Amplification products were directly cloned into the pGEMT-Easy plasmid vector (Promega), according to the manufacturer’s instructions. Cloned fragments were sequenced in both orientations. Deduced amino acid sequences of the virus were compared to sequences available from GenBank. Multiple sequence alignments were obtained with Clustal W. Phylogenetic trees using the MEGA version 5.1 software package and the neighbour-joining method with Poisson correction. Tree branches were bootstrapped with 1000 permutations. CPSMV and CABMV diseases remain as limiting factors in this crop in Brazil, and breeding programs, either by conventional or engineered approaches, should be targeted at establishing resistance of cowpeas to CPSMV and CABMV.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2007. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-12-15T22:36:36Z No. of bitstreams: 1 2007_JansenRodrigoPereiraSantos.pdf: 722246 bytes, checksum: 11231a0698512f78cd12fb4667de6687 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2009-12-15T23:18:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_JansenRodrigoPereiraSantos.pdf: 722246 bytes, checksum: 11231a0698512f78cd12fb4667de6687 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-15T23:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_JansenRodrigoPereiraSantos.pdf: 722246 bytes, checksum: 11231a0698512f78cd12fb4667de6687 (MD5) Previous issue date: 2007-03-16 / A bananeira é uma ótima hospedeira de vários nematóides importantes, sendo os principais, Radopholus similis e Helicotylenchus multicinctus. Um método eficiente, de baixo custo para o produtor e que tem mostrado grande potencial para o controle de fitonematóides é a resistência genética. Uma etapa importante do melhoramento genético é a avaliação da variabilidade genética da planta hospedeira. Neste trabalho objetivou-se avaliar e caracterizar 26 genótipos de bananeira com relação à resistência ao nematóide cavernícola, Radopholus similis e, caracterizar sete genótipos contrastantes para os fenótipos de resistência e suscetibilidade a R. similis utilizando marcadores moleculares RAPD. As plantas (uma por vaso) foram inoculadas, em de casa de vegetação, com uma suspensão contendo 100 juvenis, machos e fêmeas do nematóide. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições e os genótipos foram avaliados 120 dias após a inoculação. Foram avaliados número de nematóides por grama de raiz, em todo o sistema radicular, no solo e o número total de nematóides. Além destes, o fator de reprodução (FR = população final/população inicial) e seu índice de redução foram calculados para determinação da reação dos genótipos a R. similis. De acordo com essa variável, observou-se que os genótipos Borneo, Grande Naine e 1304-06 se comportaram como suscetíveis e os genótipos 4249-05, 0337-02, 0323-03 e 4279-06, como resistentes a R. similis. Amostras de DNA genômico de cada um destes materiais foram extraídas e amplificadas via PCR utilizando 36 primers decâmeros para a obtenção de marcadores RAPD. Um total de 521 marcadores foram obtidos e convertidos em uma matriz de dados binários, a partir da qual foram estimadas distâncias genéticas entre os genótipos. Análises de agrupamento e dispersão gráfica dos genótipos foram realizadas. Dos 521 marcadores obtidos, 420 (81%) foram polimórficos e 140 (27%) mostraram-se promissores para trabalhos de mapeamento genético da resistência a R. similis, uma vez que estiveram presentes em acessos avaliados como resistentes e ausentes em todos os suscetíveis. As distâncias genéticas entre os genótipos variaram entre 0,106 e 0,455. A maior distância genética (0,455) foi observada entre a cultivar Borneo e o genótipo 4279-06 que se apresentaram como genótipos altamente suscetível e resistente, respectivamente. Os acessos mais contrastantes para a resistência (Borneo e 4249-05) apresentaram uma distância de 0,374 e um total de 114 bandas polimórficas e úteis para o mapeamento genético. Os ¿primers¿ OPE-15, OPH-17 e OPG-09 foram os que apresentaram maior número de bandas promissoras para mapeamento (12, 8 e 8, respectivamente), destacando-se dentre os demais. ________________________________________________________________________________ Abstract / Banana is a suitable host to various important nematodes. Radopholus similis and Helicotylenchus multicinctus are considered the most destructive ones to banana root system. Genetic resistance is a potentially efficient and low cost method of nematode control on bananas. For a breeding program, an important step is the evaluation of genetic variability of the host. This work had as objectives: to evaluate and to characterize 26 banana genotypes in relation to resistance and susceptibility to the burrowing nematode Radopholus similis, and to characterize seven banana contrasting genotypes for the phenotypes of resistance and susceptibility to R. similis with molecular markers of RAPD. Plant materials were obtained from a working collection of bananas maintained by Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical. The plants (one per pot) were inoculated with a nematode suspension containing 100 juveniles, males and females. The experiment followed a completely randomized design with four replicates. The genotypes were evaluated 120 days after inoculation. Nematodes per gram of root, numbers of nematodes per root system, numbers of soil nematodes and total number o nematodes were also evaluated. Moreover, the reproduction factor (FR = final population / initial population) and its reduction index were calculated to determine the reaction of the genotypes to R. similis. According to this variable, the genotypes Borneo, Grand Naine and 1304-06 behaved as susceptible and the genotypes 4249-05, 0337-02, 0323-03 and 4279-06, as resistant to R. similis. Genomic DNA was extracted form each of these genotypes, and tested with 36 decameric primers to obtain RAPD markers. A total of 521 markers were converted into a binary data matrix, from which the genetic distances between genotypes were estimated, and further evaluated by cluster and graphic dispersion analyses. Among 521 resultant markers, 420 (81%) were polymorphic, and 140 (27%) were considered promising markers to be used in studies for genetic mapping of resistance to R. similis in banana genotypes, for they were present on the genotypes evaluated as resistant and absent in all the susceptible ones. The genetic distances between genotypes were in the range of 0.106 to 0.455. The largest genetic distance was observed between cv. Borneo and ‘4279-06’, respectively, a xii highly susceptible and a resistant genotype to R. similis. The highest contrast, as resistance is concerned, occurred between ‘Borneo’ and ‘4249-05’, comprising a genetic distance of 0.374 and a total of 114 polymorphic bands with potential for genetic mapping of the resistance. The primers OPE-15, OPH-17 and OPG-09 were the ones allowing more promising bands for genetic mapping of resistance to the nematode (12.8 and 8, respectively).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2007. / Submitted by Rosane Cossich Furtado (rosanecossich@gmail.com) on 2009-12-20T16:49:51Z No. of bitstreams: 1 2007_MarcellaAlvesTeixeira.PDF: 722027 bytes, checksum: 579d2f962b091432e11550275be4d4a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2010-01-05T15:51:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_MarcellaAlvesTeixeira.PDF: 722027 bytes, checksum: 579d2f962b091432e11550275be4d4a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-05T15:51:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_MarcellaAlvesTeixeira.PDF: 722027 bytes, checksum: 579d2f962b091432e11550275be4d4a1 (MD5) Previous issue date: 2007 / Espécies do nematóide formador de galhas (Meloidogyne spp.) causam danos em raízes de banana em todos os locais de plantio. Existe uma grande necessidade de obter variedades melhoradas de banana, garantindo uma produção sustentável e ambientalmente segura. Uma exigência dos programas de pesquisa objetivando obter novas cultivares é a formação, caracterização e avaliação de coleções de germoplasma. Nos últimos anos, técnicas que possibilitam a caracterização diretamente em nível de DNA têm permitido identificar a variabilidade e avaliar a diversidade genética disponível em bancos de germoplasma. O objetivo deste trabalho foi estudar a reação de genótipos de banana a três espécies de nematóides formadores de galhas, M. incognita, M. javanica e M. arenaria e, analisar a diversidade genética de genótipos de banana com diferentes níveis de resistência com base em marcadores moleculares RAPD. Três experimentos, um por espécie de nematóide foram conduzidos sob condições de casa de vegetação. As plantas (uma por vaso) foram inoculadas com uma suspensão de nematóides contendo 2.500 ovos e juvenis. Em cada experimento, cada genótipo teve quatro repetições em um delineamento inteiramente casualizado. As plantas foram retiradas 180 dias depois da inoculação. Os números totais de nematóides no solo e raiz contados em cada vaso foram utilizados para calcular o fator de reprodução do nematóide (FR = população final/população inicial). Peso de raízes, nematóides por grama de raiz, número de nematóides por raiz, número de nematóides do solo e número total de nematóides também foram avaliados. De acordo com a escala de percentagem de redução do fator de reprodução, os clones 5854-03, Birmanie, 4279-06, Pisang Nangka e Jaran se comportaram como resistentes a M. incognita. Os clones Pipit, 4223-06, Caipira, Pisang Nangka, Tjau Lagada e Jaran foram classificados como resistentes a M. javanica. Os clones 4279-06 e Birmanie, além de serem resistentes a M. incognita, também foram resistentes a M. arenaria. Os clones Pisang Nangka e Jaran foram resistentes a M. incognita e M. javanica. Estes clones são promissores para programas de melhoramento visando obter cultivares de banana com resistência múltipla ao nematóide das galhas. Para avaliação da diversidade genética dos genótipos, o DNA genômico foi extraído e testado com 13 primers decâmeros para obter marcadores RAPD. Estes foram então convertidos em uma matriz de dados binários para estimar a distância genética entre os genótipos e então avaliados com base em análises de agrupamento e de dispersão gráfica. Entre os 224 marcadores resultantes, 215 (95,98%) foram polimórficos e apenas 9 (4,02%) foram monomórficos. A distância genética entre os genótipos variou de 0,26 (entre 1319-01 e 1318-01) a 0,78 (entre Caipira e 1319-01). A distância genética entre os genótipos mostrou o alto grau de variabilidade genética nos genótipos. A análise de agrupamento separou o grupo das cultivares do grupo dos híbridos diplóides, com algumas exceções. A alta variabilidade genética observada neste trabalho confirma a importância dos diplóides de banana em programas de melhoramento. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Species of the root-knot nematode (Meloidogyne ssp.) cause root damages everywhere bananas are planted. There is an urgent need to obtain improved varieties of banana, assuring a sustainable and environmentally safe production. Research programas aiming to obtain new cultivars require to build up, to characterize and to evaluate germplasm collection. In the last yeras, techniques that allow to characterize directly at DNA level have favored to identify variability and to evaluate the diversity available in germplasm banks. The aim of this work was to study host reaction of banana, genotypes to three species of the root-knot nematode, M. incognita, M. javanica, M. arenaria, and to analyse the genetic variability of banana genotypes with different levels of resistance based on RApd molecular markers. Three experiments, one per nematode species were conducted under greenhouse conditions. The plants (one per pot) were inoculated with a nematode suspension containing 2.500 eggs and juveniles. For each experiment, esch genotype was replicated four times in a completely rendomized design. Plants were harvested 180 days after inoculation. Total numbers of soil and root nematodes counted in each pot was applied to calculate the factor of reproduction (FR = population final/population initial). Fresh root weigh, nematodes per gram of root, numbers of nematodes per root system, numbers of soil nematodes and total numer o nematodes were also evaluated. According to the scale of percent reduction of the factor of reproduction, the clones 5854-03, Birmanie, 4279-06, Pisang Nangka and Jaran behaved as resistant to M. incognita. The clones Pipit, 4223-06, Caipira, Pisang Nangka, Tjau Lagada and Jaran were classified as resistant to M. javanica. The clones 4279-06 and Birmane, behaved as resistant to M. incognita and to M. arenaria. The clones Pisang Nangka and Jaran were classified as resistant to M. incognita and M. javanica. These clones are promising genotypes for breeding programs aiming to obtain banana cultivars with multiple resistance to the root-knot nemetode. Genomic DNA was extracted from all the genotypes, then tested with 13 decameric primers to obtain RAPD markers, These markers were converted into a binary data matrix to estimate genetic distance between genotypes, and further evaluated by cluster and graphic dispersion analyses. Among 224 resultant marers, 215 (95,98%) werw polymorphic, and only 9 (4,02%) were monomorphic. The genetic distance between the genotypes ranged from 0,26 (between 1319-01 and 1318-01) TO 0,78 (Between Caipira and 1319-01). The genetic distance between the genotypes testify the high level of genetic variability among the genotypes. With a few exception, cluster analysis split the genotypes in two groups, one comprising the cultivars, and the other one with diploid ones. The rich genetic variability found in this work confirms the importance diploids to banana breeding programs.

Este trabalho descreve a clonagem do gene de resistência ao Metolachlor em um plasmídio epissomal bifuncional (YEp 351), o qual pode ser utilizado como marcador seletivo dominante na transformação de Saccharomyces cerevisiae. Clones tranformantes selecionados diretamente em meio YEPD acrescido de 720 mg/L de Metolachlor, tiveram seu DNA genômico extraído e utilizado para transformar Escherichia coli a fim de amplificar e recuperar os plasmídios recombinantes. Outras linhagens de Saccharomyces foram também transformadas e foi possível observar que existe diferença entre linhagens quanto às suas capacidades de receber, manter e expressar DNA heterólogo, pois houve variação considerável nas suas eficiências de transformação. Vários métodos foram aplicados para obtenção do "cariótipo eletroforético” (este termo refere-se ao genoma de um dado organismo expresso em bandas cromossômicas) de Saccharomyces cerevisiae, dentre eles, o tratamento com acetato de lítio ganhou mais destaque. Empregando-se a técnica de eletroforese em campo pulsado e hibridização, foi possível mapear o gene de resistência ao Metolachlor no cromossomo XV da levedura, confirmando-se os dados de análise genética. / This work describes the cloning of the metolachlor resistance gene into an episomal bifunction plasmid (YEp 351) which can used as a dominant selective marker for Saccharomyces cerevisiae transformation. DNA of the transformed clones, directly selected onto YEPD medium added of 720 mg/l metolachlor, was used to transform Escherichia coli in order to amplify and recover recombinant plasmids. Other Saccharomyces strains were also transformed and as far as differences in receiving, maintaining and expression of the heterologous DNA is concerned, considerable variation in transformation was found them. Electrophoretic caryotyping (refers to an organism genome expressed in chromosomal bands) was performed in Saccharomyces cerevisiae according to different methods, and among them lithium acetate was the standing one. Pulsed field and hybridization were performed to map the metolachlor resistance gene into the yeast chromosome XV and these data were confirmed by genetical analysis.