Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2008. / Submitted by Kelly Marques (pereira.kelly@gmail.com) on 2009-11-16T19:45:03Z No. of bitstreams: 1 2008_AnaPaulaGomesCastro.pdf: 1121044 bytes, checksum: 87662e0ed4a91b97c5364589274574dd (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2009-12-07T15:33:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_AnaPaulaGomesCastro.pdf: 1121044 bytes, checksum: 87662e0ed4a91b97c5364589274574dd (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-07T15:33:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_AnaPaulaGomesCastro.pdf: 1121044 bytes, checksum: 87662e0ed4a91b97c5364589274574dd (MD5) Previous issue date: 2008-08-25 / O Brasil tem se destacado na produção de maracujá, entretanto, a produtividade média está abaixo do potencial da cultura. Um dos motivos da baixa produtividade são os problemas fitossanitários, inclusive aqueles causados por nematóides, que comprometem a produção e qualidade dos frutos. Mesmo sabendo da importância dos nematóides para essa cultura, não se sabe a real dimensão desses problemas por carência de informações de campo, como é o caso Distrito Federal em que o último levantamento de nematóides fitoparasitas em maracujazeiros ocorreu há uma década. Diante das dificuldades de controle de doenças nessa cultura, a exploração da grande diversidade genética de Passiflora em busca de resistência varietal é o que há de mais promissor na solução dos problemas fitossanitários do maracujazeiro. Em decorrência disso, objetivou-se neste trabalho avaliar a ocorrência e a distribuição de nematóides fitoparasitas em plantios comerciais de maracujazeiro e em áreas de vegetação nativa no Distrito Federal; caracterizar a variabilidade genética desses acessos comerciais com base em marcadores moleculares RAPD; avaliar a reação de acessos comerciais e silvestres de maracujazeiros a uma população do nematóide Meloidogyne incognita. Amostras de solo e de raízes foram coletadas em áreas plantadas com maracujazeiro e em áreas adjacentes de vegetação nativa de Cerrado, em cinco diferentes núcleos rurais do Distrito Federal (Gama, Lago Oeste, Brazlândia, Pipiripau e Paranoá), em 14 propriedades, no período de julho de 2007 a janeiro de 2008. Foram coletadas 20 amostras compostas em áreas plantadas com maracujazeiro e cinco em áreas de Cerrado nativo. Foram encontrados nove gêneros de nematóides fitoparasitas (Meloidogyne, Helicotylenchus, Rotylenchulus, Scutellonema, Pratylenchus, Paratylenchus, Hemicycliophora, Xiphinema e Criconemoides) e cinco de micófagos (Aphelenchus, Aphelenchoides, Tylenchus, Coslenchus e Ditylenchus) nas amostras coletadas em plantios comerciais de maracujazeiro e em Cerrado nativo. No presente trabalho, foram verificados altos níveis populacionais de nematóides fitoparasitas associados à cultura do maracujazeiro no DF, como Rotylenchulus reniformis e Meloidogyne spp. O número total de nematóides fitoparasitas por amostra foi consideravelmente maior em plantios de maracujazeiro, indicando que a monocultura favoreceu esses nematóides. Estima-se que algumas das espécies de nematóides encontradas possam estar envolvidas na redução do crescimento das plantas com conseqüente reflexo na queda da produção de maracujá. Para avaliar a variabilidade genética dos acessos comerciais de maracujazeiros, foram coletadas folhas de 24 acessos de maracujazeiro-azedo representando plantações comerciais de 14 propriedades do DF. Também foram analisados três híbridos de maracujazeiro-azedo, recentemente lançados pela Embrapa Cerrados (BRS Sol do Cerrado, BRS Ouro Vermelho e BRS Gigante Amarelo), dois acessos de maracujazeiro-doce, utilizados como outgroup e um acesso maracujazeiro-azedo obtido no comércio local. O DNA genômico foi extraído utilizando o método do CTAB, com modificações. Amostras de DNA de cada acesso foram amplificadas pela técnica de RAPD. Os marcadores RAPD gerados foram convertidos em uma matriz de dados binários, a partir da qual foram estimadas as distâncias genéticas entre os diferentes acessos. A análise de agrupamento realizada com base nas distâncias genéticas permitiu a separação dos dois acessos de maracujazeiro-doce (outgroup) e a formação de vários grupos de acessos, evidenciando a variabilidade genética entre os mesmos. O posicionamento gráfico do híbrido BRS Ouro Vermelho confirma a maior contribuição deste material para a variabilidade genética dos materiais comerciais de maracujazeiro-azedo. A dispersão dos demais acessos evidencia as diferentes origens genéticas dos materiais utilizados pelos produtores de maracujá do Distrito Federal. Para avaliar a resistência de acessos comerciais e silvestres de maracujazeiro a uma população de nematóide de galhas, nove materiais genéticos foram analisados, sendo três espécies silvestres (P. capsularis, P. setacea e P.nitida), dois acessos de maracujá doce (P.alata), três híbridos comerciais recentemente lançados pela Embrapa Cerrados e parceiros (BRS Sol do Cerrado, BRS Ouro vermelho e BRS Gigante Amarelo) e um acesso de maracujazeiro azedo obtido no comércio local. O inóculo de Meloidogyne incognita proveniente do município de Santos Dumont (MG) foi multiplicado em plantas de tomate cv. Santa Clara em casa-de-vegetação. Plantas de maracujazeiro foram inoculadas com M. incognita, utilizando-se aproximadamente 2.200 ovos/juvenis por planta. O delineamento foi o inteiramente casualizado com 10 repetições. Cada genótipo de maracujazeiro teve 10 plantas inoculadas e quatro não inoculadas que serviram de controle. As plantas foram mantidas em casa de vegetação sob temperatura de 18 a 29 ºC e umidade, de 30 a 90%. Aos 62 dias após a inoculação foram avaliados, o comprimento da parte aérea, o número de folhas, o diâmetro do caule, o peso fresco da parte aérea, o peso seco da parte aérea, o peso fresco da raiz, o número de galhas/planta, o número de massas de ovos/planta, o número de ovos/massa de ovos, o número total de nematóides no solo e nas raízes e o fator de reprodução. Todos os genótipos se comportaram como resistentes com base no fator de reprodução, embora existam diferenças entre os genótipos com base em outras características relacionadas à resistência. Com base nos marcadores moleculares RAPD e na resistência a M. incognita foi possível analisar e quantificar a variabilidade genética entre os acessos comerciais e silvestres. Este resultado subsidia futuros trabalhos de seleção de acessos comerciais e silvestres, com importantes genes relacionados à produtividade, adaptabilidade e resistência a doenças, valiosos para trabalhos de melhoramento genético. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is a world leader in passion fruit production, however, yield average is under potential levels of the fruit production. Phytossanitary constraints, including those cased by plant-parasitic nematodes are among the reasons for poor yield and fruit quality. Despite the importance of plant pathogens for passion fruit production, the exact dimension of crop losses is ignored due to lack of field information, as it occurs in the Brazilian Federal District (DF) where the last survey of plant-parasitic nematodes in soils planted with passion fruit occurred a decade ago. In front of the difficulties for disease control, the exploration of the wide genetic diversity among Passiflora spp. in search for plant disease resistance, seems to be the most promising approach for the control of passion fruit diseases. Therefore, the objectives of this work were: to evaluate the occurrence and distribution of plantparasitic nematodes in fields planted with passion fruit, and in soils of corresponding areas of native vegetation in DF; to characterize the genetic variability in commercial accessions of passion fruit planted in DF, on the basis of molecular markers, RAPD; to evaluate host reaction of nine genotypes of Passiflora spp. to a population of the root-knot nematode, Meloidogyne incognita. Soil and root samples had been collected in areas planted with passion fruit, and in areas of corresponding native cerrado vegetation, of five different agricultural regions of DF (Gama, Lago Oeste, Brazlândia, Pipiripau and Paranoá), in 14 farms, from July, 2007 through January, 2008. Twenty composed soil and root samples from the rhizosphere of passion fruit, and five composed soil samples in corresponding areas of native vegetation had been collected. Nine genera of plant-parasitic nematodes (Meloidogyne, Helicotylenchus, Rotylenchulus, Scutellonema, Pratylenchus, Paratylenchus, Hemicycliophora, Xiphinema and Criconemoides), and five of fungal feeder nematodes (Aphelenchus, Aphelenchoides, Tylenchus, Ditylenchus and Coslenchus) were found in both land use systems. High population levels of important plant-parasitic nematodes as Rotylenchulus reniformis and Meloidogyne spp. were associated with passion fruit root system. The total number of plant-parasitic nematodes per sample was considerably higher in passion fruit fields, indicating that monocropping favored these nematodes. Therefore, some of the nematode species recovered may be involved in the reduction of plant growth, and consequently with reflex on passion fruit yield. To evaluate genetic variability of commercial accessions of passion fruit, leaves of 24 accessions of sour passion fruit had been collected in commercial plantations of 14 farms in DF. In addition, three hybrids of sour passion fruit (BRS Sol do Cerrado, BRS Ouro Vermelho, and BRS Gigante Amarelo), recently released by Embrapa Cerrados and partners, one accession of sour passion fruit from the local market, and two accessions of sweet passion fruit (outgroup) had been analyzed. Genomic DNA had been extracted by CTAB method, with modifications. DNA samples of each accession had been amplified by RAPD technique. RAPD markers generated had been converted into a matrix of binary data, from which the genetic distances between the different accessions had been estimated. Clustering analyis based on the genetic distances allowed to separate the two sweet passion fruit accessions (outgroup), and to build-up various clusters of sour passion fruit accessions, supporting the wide range of genetic variabillity enclosed in these accessions. The graphical positioning of the hybrid BRS Ouro Vermelho confirms its major contribution for the genetic variability of the commercial accessions of sour passion fruit planted in the sampled areas. Dispersal of genetic distances among the commercial accessions of sour passion fruit supports the evidence that the materials planted by growers in DF came from different genetic orign. To evaluate resistance of commercial an wild accessions of passion fruit, nine genotypes of Passiflora spp. including three wild species (P. capsularis, P. setacea and P.nitida), two of sweet passion fruit (P. alata (J) and P. alata (N)), three hybrids of sour passion fruit (BRS Sol do Cerrado, BRS Ouro vermelho, and BRS Gigante amarelo), and a commercial accession from the local market were evaluated for host reaction to a population of Meloidogyne incognita. The inoculum from the municipality of Santos Dumont, MG. was multiplied in tomato plants cv. Santa Clara under green house. Plants of Passiflora spp. had been inoculated with 2,200 juveniles/eggs of per plant. A complete randomized design was applied. For each genotype 10 plantlets had been inoculated, and four other non-inoculated served as control. The plants had been kept under green house (temperature of 18 - 29 ºC, and humidity of 30 - 90%). Sixty-two days after inoculation the assay was evaluated for, shoot length, number of leaves, diameter of stem, fresh shoot weight, dry shoot weight, fresh root weight, number of galls per root system, number of egg masses per root system, number of egg per egg mass, number of nematodes in soil pot, number of nematodes per root system, and the nematode factor of reproduction. Based on RAPD markers, and resistance to M. incognita, it was possible to analyze and to quantify the genetic variability between accessions of wild and commercial passion fruit. Present results give support for further works to select genetic resources from commercial and wild background, with important genes related to fruit yield, adaptability and resistance the diseases, valuable for breeding programs.

Esta pesquisa objetivou estimar parâmetros genotípicos e fenotípicos relacionados ao melhoramento da soja para resistência ao acamamento. Três cultivares adaptados (Bragg, FT-1, União) e uma linhagem experimental (FT8654) foram utilizados como parentais femininos e resistentes ao acamamento. um genótipo exótico (PI229358) foi utilizado como parentaI masculino e suscetível ao acamamento. As plantas foram avaliadas nos anos agrícolas 1984/85 e 1985/86, respectivamente. Os caracteres avaliados foram: acamamento (nota visual), ângulo de acamamento, altura da planta, número de internódios e produtividade de semente. Os principais resultados obtidos foram: a) as médias observadas em 1985/86 (progênies F3 e parentais) foram inferiores àquelas observadas em 1984/85 (progênies F2 e parentais), mas apresentaram a mesma tendência em ambas as situações; b) ocorreu uma grande variação nas estimativas da heterose nos diferentes caracteres analisados, e nem sempre a maior estimativa estava associada com a maior média e variância; c) os caracteres nota de acamamento, ângulo de acamamento e produtividade tiveram magnitudes variáveis nas estimativas dos coeficientes de herdabilidade no sentido amplo nos cruzamentos avaliados; d) as estimativas dos coeficientes de herdabilidade no sentido restrito foram de pequena magnitude em todos os caracteres e cruzamentos avaliados; e) correlações positivas foram detectadas entre dois pares de caracteres na geração F2: nota de acamamento e altura da planta, altura da planta e número de internódios; correlações negativas ocorreram entre dois pares de caracteres: nota de acamamento e ângulo de acamamento, ângulo de acamamento de altura de planta; f) correlações de pequena magnitude e negativas entre as gerações F2 e F3 indicaram não haver chance de sucesso na seleção precoce para produtividade em cruzamentos contendo 50% de genes exóticos; g) a variância dominante foi superior à variância aditiva, exceto para os caracteres número de internódios e produtividade em cruzamentos; h) houve evidência de sobredominância na maioria dos caracteres e cruzamentos; a dominância parcial ocorreu apenas para produtividade em um único cruzamento. / this research aimed to estimate genotypic and phenotypic parameters to soybean breeding lodging resistance. Three adapted cultivars (Bragg, FT-1, União) and one experimental line (FT8654) were used as female, lodging resistant parents. One exotic genotype (PI229358) was the male, lodging suscetible parent. 'F IND. 2' and 'F IND. 3' progenies and parents were tested in 1984/85 and 1985/86, respectively. The characters evaluated were: lodging (visual scores), angle of lodging, number of internodes, plant height and seed yield. The main results were: a) lodging, angle of lodging and seed yield showed large range of estimates for broad sense heritability overall crosses; b) narrow sense heritabilities had low magnitudes for all characters and crosses; c) positive correlations were detected in 'F IND. 2' for lodging and plant height, plant height and number of internodes, negative correlations occurred between lodging and angle of lodging, angle of lodging and plant height; d) low and negative correlations between 'F IND. 2' and 'F IND. 3' indicated no chance of success in early generation selection for seed yield, in crosses having 50% of exotic genes; e) dominance variance was superior to additive variance, except for the number of internodes and seed yield in two crosses; f) there was evidence of overdominance in the majority of characters and crosses; partial dominance occurred only for seed yield in one cross

Marcadores moleculares RAPDs, previamente localizados no mapa genético de Brassica oleracea, foram utilizados para localizar genes de resistência a Xanthomonas campestris pv. Campestres, agente causal da podridão negra das crucíferas, e raça 2 de Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans, agente causal da murcha de fusarium. Os marcadores utilizados para identificar genes de resistência a X. campestris pv. Campestres também foram utilizados para detectar regiões genômicas que controlam as características morfológicas cor de pétalas e tempo de florescimento. A ligação entre estas características e resistência também foi estudada. Para avaliação da resistência a X. campestris pv. Campestres e características morfológicas, foram utilizadas 500 plântulas F2 oriundas do cruzamento entre a linhagem resistente Badger Inbred-16 e a linhagem suscetível "fast cycling" LC201. Para avaliação da resistência a Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans raça 2, foram utilizadas progênies F3 derivadas do cruzamento entre a linhagem resistente OSU Cr-7 e LC201. A resistência a X. campestris pv. Campestres foi avaliada por inoculação de folhas quaternárias e avaliação da área foliar lesionada plotada em uma curva de distribuição. Foram selecionadas 56 plantas de cada extremo da curva de distribuição fenotípica, as quais foram avaliadas para as características morfológicas. Para avaliação da resistência a Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans, procedeu-se a inoculação de raízes de plântulas e classificação das mesmas quanto à resistência de acordo com a presença ou não de sintomas. As análises estatísticas empregadas para detectar associações entre as características avaliadas e genótipos nos locos marcadores foram feitas pelo teste U de Mann Whitney para X. campestris pv. Campestres e análises de variância para Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans. Nas análises para X. campestris pv. Campestres, foram encontradas associações entre seis locos marcadores e QRLs e entre dois marcadores e as características tempo de florescimento e cor de pétalas. Também foi detectada ligação entre a característica cor de pétalas e resistência. Um teste de correlação, utilizado para verificar a ligação detectando QRLs distintos. Não foi encontrada nenhuma associação entre genes de resistência à raça 2 de Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans e marcadores e o gene de resistência à raça 1 / RAPDs molecular markers previously located in the genetic map of Brassica oleracea were used to localize resistance genes to Xanthomonas campestris pv. campestris, causal agent of crucifer black rot, and to race 2 of Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans, agent of fusarium wilt. The markers used to identify resistance genes to X. campestris pv. campestris were also used to detect genomic regions that control the morphological traits petal color and flowering time. The Iinkage between these traits and resistance was also studied. For evaluation of resistance to X. campestris pv. campestris and morphological traits, 500 F2 seedlings originated from crosses between the resistante line Badger Inbred-16 and susceptible line fast cycling LC201 were used. For evaluation of resistance to race 2 of F. oxysporum f. sp. conglutinans, 3 progenies derived from a cross between the resistance line OSU Cr-7 and LC201 were used. Resistance to X. campestris pv. campestris was evaluated by inoculation of quaternary expanded leaves and assessment of lesion area plotted in a distribution curve. Then 56 plants were selected from each extreme of the phenotypic distribution curve, which were evaluated for morphological traits. For resistance evaluation to race 2 of F. oxysporum f. sp. conglutinans, seedling roots were inoculated and they were classified in resistante or susceptible by presence or absence of disease symptons, repectively. The statistical analyses used to detect association among traits and genotype in the locus marker were performed by the Mann Whitney U test for X. campestris pv. campestris and by analysis of variance to F. oxysporum f. sp. conglutinans. In the analyses for X. campestris pv. campestris, association were found among six locus markers and QRLs, and among two markers and the traits flowering time and petal color. It was also detected a linkage between the trait petal color and resistance. A correlation test used to verify the linkage among markers, detected two linked marker groups detecting different QRLs. Association were not found among resistance genes to race 2 of F. oxysporum f. sp. conglutinans and markers and resistance gene to race 1

A identificação e localização de marcadores moleculares ligados a genes de interesse pode agilizar o programa de melhoramento de vegetais. Na cultura do milho, vários esforços têm sido realizados para tal finalidade. Este trabalho objetivou identificar marcadores microssatélites ligados a genes que conferem resistência à ferrugem polissora, causada por Puccinia polysora, e verificar o efeito fenotípico destes nas variáveis monocíclicas número e comprimento de lesão. Foram utilizadas duas linhagens (Z-95 e Z-93) contrastantes em níveis de resistência à doença, o híbrido (Z-95 x Z-93) e uma população F2 obtida da autofecundação do híbrido. Esses indivíduos foram fenotipados quanto à resistência à doença em dois ensaios a campo e genotipado em laboratório com 142 marcadores microssatélites. Para agilizar a genotipagem, o método de análise dos segregantes agrupados (ASA) foi utilizado (Michelmore et al., 1991). Marcadores potencialmente ligados identificados pelo método de ASA foram utilizados para genotipar 165 indivíduos segregantes e confirmar a existência de ligação. Dois marcadores, Phi 65 e Phi 28, ambos no cromossomo 9, mostraram-se significativamente associados (p<0,000001 e p<0,000078, respectivamente) a um QRL (locos de resistência quantitativa) a P. polysora. A associação entre QRL e marcadores explicou 12,9% (Phi 65) e 5,10% (Phi 28) do fenótipo resistência. Em um terceiro ensaio em casa de vegetação, 94 plantas foram inoculadas com suspensão de uredósporos e avaliadas quinze dias após a inoculação quanto ao número total de pústulas e o comprimento de 10 lesões. Estas plantas foram genotipadas com os marcadores Phi 65 e Phi 28. Somente o marcador Phi 65 mostrou-se significativamente associado (P< 0,000032) a redução no número total de pústulas. Por outro lado, nenhum marcador mostrou associação significativa com a variável comprimento de lesão. Por estarem ligados ao mesmo marcador, sugere-se que o QRL identificado no ensaio a campo seja o mesmo identificado em casa de vegetação / not available

O raquitismo da soqueira da cana-de-açúcar (RS) é uma das doenças mais importantes desta cultura, ocorrendo, se não em todas, na maioria das áreas de produção comercial do mundo. A falta de sintomas característicos tem dificultado uma avaliação rápida da intensidade do RS em campos comerciais e durante o melhoramento genético das variedades. Muitos métodos de diagnóstico são citados na literatura, porém não foram devidamente estudados quanto a sua eficiência e praticidade. Sendo assim, este trabalho se propôs a elucidar alguns pontos a fim de determinar um método que possua características desejáveis como praticidade na execução, economia de tempo, baixo custo e precisão. Concomitante a esta comparação de métodos, avaliou-se a resistência ao RS de algumas variedades comerciais de cana-de-açúcar para verificar a validade dos métodos na seleção de variedades resistentes. Três métodos foram avaliados: coloração do xilema através do fluxo transpiratório (CL) , observação da bactéria do RS em suco extraído do xilema (CT) e autofluorescência do metaxilema (FL). Verificou-se que os métodos (CL e CT) são equivalentes no diagnóstico do RS quando aplicados em plantas cujo processo de transporte de seiva bruta já sofreu interferência da bactéria. Nas condições testadas esta interferência ocorreu em torno de dez meses após a brotação. O método CT mostrou maior sensibilidade por detectar o patógeno em colmos na fase inicial do processo patológico. A simplicidade de execução e o baixo custo do método CL permitem a sua utilização para avaliação de campos comerciais, viveiros de mudas e seleção de variedades resistentes nos programas de melhoramento genético. / The ratoon stunting disease of sugarcane (RSD ) is one of the most important diseases of this crop, occurring, if not in alI, in most of the commercial production areas of the world. The lack of characteristic symptoms has made more difficult a quick evaluation of the intensity of RSD in commercial fields and during the breeding of the varieties. Many diagnostic methods are mentioned in the literature. However, they were not properly studied regarding their efficiency and practicability. Therefore, this work was proposed to illustrate some points, in order to determine a method that has desirable characteristics such as, practicability in execution, economy of time, low cost and accuracy. Simultaneously with this comparison of methods, the resistance to RSD was evaluated in some commercial varieties of sugarcane in order to verify the validity of the screening method of resistant varieties. Three methods were evaluated: staining of the xylem by means of the transpiratory flow (CL), observation of the RSD bacterium in juice extracted from the xylem (CT) and alkaline-induced metaxylem autofluorescence (FL). It was verified that the methods (CL and CT) are equivalent in diagnosis of RSD when applied in plants where the bacterium had already interferred in the transport of xylem sap. Under the conditions tested, this interference occurred in approximately ten months after sprouting. The CT method showed greater sensivity for detecting the disease in stalks in the initial phase of the pathological process. The simplicity of execution and the low cost of the CL method permit its utilization for evaluation of commercial fields and nurseries and screening of resistant varieties in the breeding programs

A enzima Acetolactato sintase é a enzima chave na biossíntese dos aminoácidos de cadeia ramificada valina, leucina e isoleucina. A ALS foi identificada como alvo de ação de cinco classes distintas de herbicidas: sulfoniluréias, imidazolinonas, triazolopirimidinas, pirimidil-tiobenzoatos e sulfonilamino-carbonil-triazolinonas. Estes herbicidas vêm sendo intensivamente utilizados no controle de plantas daninhas em diversos países, levando ao surgimento de biótipos resistentes. Até hoje foram observadas 83 espécies resistentes aos herbicidas inibidores da ALS no mundo. Na América do Sul, foram identificadas as espécies Bidens pilosa (picão-preto) e Amaranthus quitensis (caruru), no Brasil e na Argentina, respectivamente. Sementes destas espécies foram coletadas em lavouras de soja para ensaios biológicos e determinação da curva dose-resposta, confirmando a resistência e sensibilidade aos herbicidas inibidores da ALS. A seqüência codificadora do gene da ALS de cinco plantas, dos biótipos resistentes e sensíveis, de ambas as espécies, foi amplificada por PCR, clonada em plasmídeos e seqüenciada. Os resultados mostram que a seqüência codificadora do gene da ALS em A. quitensis é composta por 2010 nucleotídeos tanto nos biótipos resistentes como nos sensíveis. Em B. pilosa, a seqüência dos biótipos resistentes é composta por 1935 nucleotídeos e dos biótipos sensíveis é composta por 1959 nucleotídeos. Foi demonstrado que o fenótipo de resistência em ambas as espécies é determinado pela substituição do aminoácido Triptofano (W), nos biótipos sensíveis, pelo aminoácido Leucina (L), nos biótipos resistentes, na região denominada domínio B. Resultados semelhantes foram descritos em outras espécies. Plasmídeos binários contendo a seqüência codificadora completa da ALS, de biótipos resistentes e sensíveis de A. quitensis e B. pilosa, foram construídos para a transformação de discos foliares de tabaco via Agrobacterium tumefasciens / Acetolactate synthase (ALS) is the key enzyme in the biosynthesis of branched chain amino acids: valine, leucine and isolucine. ALS has been identified as the site of action to five distinct classes of herbicides: sulfonylureas, imidazolinones, triazolopyrimidines, pyrimidinyl thiobenzoates and sulfonylamino-carbonyl-triazolinones. These herbicides have been used intensively to control weed plants in many countries, increasing the appearance of herbicide resistant biotypes. Until today, it has been observed eighty three ALS inhibitors herbicides resistant species in the world. In South America, resistant biotypes of Bidens pilosa (hairy beggarticks) and Amaranthus quitensis(pigweed) were identified in Brazil and Argentina, respectively. Seeds of these species were harvested from soybean fields for bioassays and dose-response curve to confirm resistance and sensitivity to herbicides inhibitors of ALS. The coding region sequence of the ALS gene of five plants from resistant and sensitive biotypes of both species were amplified by PCR, cloned into plasmids and sequenced. The data shows that the A. quitensis coding region of the ALS gene is composed by 2010 nucleotides of both resistant and sensitive biotypes. In B. pilosa, the resistant biotype is composed by 1935 nucleotides and the sensitive one is composed by 1959 nucleotides. It was demonstrated that the resistance phenotype in both species is due to a Tryptophane (W) aminoacid exchange, in the sensitive ecotype, to a Leucine (L) in the resistant one, at the domain B region. Similar results has been described for others resistant species. Binary plasmids were constructed containing the complete codified ALS sequence of A. quitensis and B. pilosa of resistant and sensitive biotypes to transform tobacco leaves by Agrobacterium tumefasciens

O experimento foi conduzido em condições de campo, durante o ano agrícola de 2002/2003 no Pólo Regional Centro Sul, pertencente à Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA), localizado no município de Piracicaba - SP, com o objetivo de identificar os elementos climáticos mais importantes no desenvolvimento da ramulose em três grupos de cultivares com característica distintas de reação ao patógeno. A semeadura foi realizada no dia 8/12/02 utilizando os seguintes materiais genéticos: Coodetec 406, Coodetec 407, SureGrow 618, Fibermax 966, Fibermax 986, BRS AROEIRA, Fabrika, Makina, MO 99405, IAPAR 227-918, IAC 01-639, PR 99-123, Stoneville 474, DeltaOpal, CNPA ITA 90 e IAC 24. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com 16 tratamentos e 6 repetições. As parcelas foram constituídas de uma linha de 5 metros de comprimento e espaçadas de 0,90m, com 7 plantas/metro. Para garantir a ocorrência da ramulose na área experimental, foram realizadas três inoculações aos 22 (06/01), 29 (13/01) e 43 (27/01/03) dias após a emergência. Visando obter resultados extrapoláveis para outras cultivares em estudos futuros de melhoramento genético e epidemiológicos, os genótipos foram agrupados conforme a reação ao patógeno em resistente, medianamente resistente e suscetível. Os grupos foram estabelecidos através do procedimento matemático de regressão linear entre as notas médias dadas a doença em cada genótipo versus o tempo. Os resultados permitiram concluir que a ramulose possui comportamento de crescimento atípico de doenças foliares, sendo esse comportamento ajustado pelo modelo monomolecular e que cultivares com maior característica de resistência, são mais dependentes de condições climáticas ideais ao patógeno para que ocorra o desenvolvimento da ramulose. Contrariamente, cultivares com menor característica de resistência, são menos dependentes de condições climáticas ideais ao patógeno para que ocorra o desenvolvimento da ramulose. / The experiment was carried out under field conditions in the South Central Regional Pole of the Agribusiness Technology Agency of Sao Paulo - APTA (Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios), located in Piracicaba -SP, during the 2002/2003 growing season. The purpose of this work was to identify the most important climatic elements for the development of ramulosis in three groups of cotton cultivars showing distinct characteristics regarding the reactions to the pathogen. Seeding was conducted in December 8, 2002, using the following genetic materiaIs: Coodetec 406, Coodetec 407, SureGrow 618, Fibermax 966, Fibermax 986, BRS AROEIRA, Fabrika, Makina, MG 99405, IAPAR 227-918, IAC 01-639, PR 99-123, Stoneville 474, DeltaOpal, CNPA ITA 90 and IAC 24. The experimental design was randomized blocks with 16 treatments and 6 replications. Plots consisted of 5-meter rows 0.90m apart, with 7 plants/m. Three inoculations were carried out, on the 22nd (Jan 6), 29th (Jan 13) and 43rd (Jan 27) days after emergence of plants, in order to ensure the occurrence of ramulosis in the experimental area. The genotypes were grouped according to their reaction to the pathogen and classified as resistant, moderately resistant and susceptible, so that the results could be extrapolated to other cultivars in future genetic improvement and epidemiologic studies. The groups were established through linear regression among the average disease scores for each genotype versus time. Based on the results, it was concluded that ramulosis shows a growth pattern atypical for foliar diseases, fitting the monomolecular model, and that the disease is more dependent on ideal climatic conditions for its development when attacking more resistant cultivars. On the other hand, less resistant cultivars are less dependent on the ideal climatic conditions for the pathogen and, consequently, for the development of ramulosis.

Variedades transgênicas de cana-de-açúcar (Saccharum ssp.), resistentes a Diatraea saccharalis (broca da cana-de-açúcar), foram obtidas por bombardeamento de calos embriogênicos com partículas de tungstênio cobertas com os plasmídeos pCIB4421 (construção contendo o gene que codifica a toxina CryIA(b) de Bacillus thuringiensis (Bt) e o promotor da fosfoenolpiruvato carboxilase de milho), pCIB4426 (construção contendo o gene que codifica a toxina CryIA(b) de Bt e o promotor de um gene expresso especificamente em vasos condutores de milho) e pHA9 (construção do gene neo, que confere resistência a antibióticos). Estes plasmídeos foram usados em experimentos de co-transformação, e a seleção in vitro foi feita com o antibiótico geneticina. A eficiência de co-transformação foi alta, sendo que foram obtidas plantas transgênicas de duas variedades comerciais brasileiras. A primeira etapa envolveu a produção in vitro de calo, a partir de folhas jovens em meio CI-3clav (MS modificado, suplementado com 2,4-ácido diclorofenoxiacético e Clavulin&#174;). Calos embriogênicos foram repicados e selecionados no mesmo meio, sendo subseqüentemente bombardeados com os plasmídeos citados acima. Calos e plantas foram selecionados para resistência a antibiótico em meio CI-3 contendo geneticina (CI-3Gen35). As plantas regeneradas foram enraizadas em meio CIGen35 (sem 2,4-D) e transferidas para a casa-de-vegetação, onde foram testadas para resistência ao antibiótico canamicina. As plantas transformadas foram analisadas através de bioensaios, Southern Blot, PCR, ELISA e experimentos de campo. Plantas transgênicas das variedades comerciais SP80-1842 e SP80-3280 foram multiplicadas, estabelecidas no campo e avaliadas quanto à similaridade fenotípica com as variedades originais, intensidade de infestação de brocas e características tecnológicas. Este estudo mostra a eficiência do gene que codifica a proteína CryIA(b) de Bacillus thuringiensis quando introduzido no genoma da cana-de-açúcar, expressando resistência a Diatraea saccharalis / not available

Estudou-se a biologia de M. fimbriolata em sete Gramineae (cana-de-açúcar cv. SP-80 1842 - testemunha, Setaria anceps cv. Kazungula, Brachiaria brizantha cv. Marandu, ecótipos BB 33 e BB 39, e seleções IAC-BBS 5 e IAC-BBS 8) em laboratório para avaliar a resistência desses materiais a essa praga. Ninfas recém-eclodidas, provenientes de criação estoque, foram inoculadas nas raízes das referidas gramíneas e mantidas até a emergência dos adultos, avaliando-se a mortalidade e duração da fase de ninfa. Após a emergência dos adultos, casais oriundos de cada tratamento foram individualizados em gaiolas cilíndricas transparentes, observando-se a razão sexual, período de pré-oviposição, número de ovos por fêmea e longevidade. Os ovos obtidos foram mantidos em placas de Petri forradas com papel filtro umedecido, até a eclosão das ninfas, avaliando-se a duração e a viabilidade da fase embrionária. Com base nos parâmetros analisados, constatou-se que as gramíneas que causaram maior mortalidade e prolongamento na fase de ninfa foram IAC-BBS 8, B. brizantha cv. Marandu e S. anceps cv. Kazungula. Em IAC-BBS 5, embora tenha ocorrido alta mortalidade das ninfas, verificou-se a menor duração da fase ninfal. Os menores valores de longevidade e fecundidade foram verificados nas seleções IAC-BBS 8 e IACBBS 5 e os maiores em cana-de-açúcar. A menor viabilidade da fase embrionária foi obtida em IAC-BBS 5 e a maior em IAC-BBS 8. Segundo os resultados da tabela de vida, a taxa líquida de reprodução e a taxa finita de crescimento foram menores em IAC-BBS 8. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que, dentre os materiais testados, a seleção IAC-BBS 8 é a mais resistente a M. fimbriolata, sendo a resistência do tipo antibiose; B. brizantha cv. Marandu apresenta resistência intermediária por antibiose e a cana-de-açúcar cv. SP80-1842 é a mais adequada para a criação desse inseto. / In climatized rooms, the biology of M. fimbriolata was studied in seven Gramineae (sugarcane cv. SP-80 1842 - control, Setaria anceps cv. Kazungula, Brachiaria brizantha cv. Marandu, ecotypes BB 33 and BB 39, and accessions IAC-BBS 5 and IACBBS 8) to evaluate the resistance of these plants to this pest. Newly-emerged nymphs from the stock rearing unit were inoculated on the roots of the tested plants and maintained on these plants up to adult emergency where longevity and mortality of nymphs were recorded. After emergency, mates from each Gramineae were individualized in transparent cylindrical cages and the sex ratio, pre-oviposition period, number of eggs per female and longevity were determined. The obtained eggs were maintained in petri dishes lined with wet filter paper until nymphs emergence where the viability and the period of embryonic phase were determined. According to the analyzed parameters, the grasses that caused the highest mortality and lengthening of the nymphal phase were IAC-BBS 8, B. brizantha cv. Marandu and S. anceps cv. Kazungula. In IAC-BBS 5, high mortality was recorded, but with the shortest duration of nymphal period. The low values of longevity and fecundity were obtained on the accessions IAC-BBS 8 and IAC-BBS 5 and the highest ones on sugarcane. The lowest viability at the embryonic phase was obtained with IAC-BBS 5 and the highest viability with IAC-BBS 8. According to the results of the life table, the net reproductive rate and the finite rate of increase were low in IAC-BBS 8. With the results obtained in this study, it can be concluded that accession IAC-BBS 8 is the most resistant to M. fimbriolata through antibiosis mechanism; B. brizantha cv. Marandu shows moderate resistance through antibiosis and the sugarcane cv. SP80-1842 is the most suitable for rearing this insect.

O carvão é uma das doenças mais importantes da cana-de-açúcar. Grande parte dos Programas de Melhoramento Genético dessa cultura utiliza inoculações artificiais para selecionar e caracterizar as variedades quanto a sua resistência a doenças. Assim o conhecimento das condições favoráveis para infecção torna-se indispensável. Neste trabalho foram estudadas as condições que afetam a infecção de gemas pelo fungo Sporisorium scitamineum. Do ponto de vista do hospedeiro foi avaliada a incidência de chicotes para diferentes idades das gemas e das brotações das variedades NA56-79, SP71-1406 e SP84-2066. As gemas mais novas mostraram-se mais suscetíveis que as medianas e velhas, porém na variedade mais suscetível, a SP84-2066, não houve diferenças na taxa de infecção das gemas mais novas e velhas. Gemas sem prébrotação e com pré-brotação de 1 dia foram infectadas pelo fungo enquanto que gemas pré-brotadas com 4, 6, 8 e 10 dias não foram infectadas. Para o patógeno, foi avaliada a concentração de teliósporos para a inoculação. As concentrações de 1x106 e 1x 108 foram as únicas que produziram sintomas e sinais, não diferindo a incidência da doença entre elas. Como condições de pós inoculação foram testadas as variáveis temperatura de 25, 28 e 32 °C, umidade de 65, 80 e 95% e períod o de incubação de 24, 48 e 96 horas. Foram realizados dois experimentos em tempos diferentes, sendo que no primeiro foram utilizadas as variedades NA56-79, SP71-1406 e SP84-2066 e no segundo, além das citadas, foram acrescentadas as variedades SP79-2312 e IAC66-6. O tratamento de 28°C, 65% de umidade por um período de 24 horas foi o que promoveu maior índice de infecção, para todas as variedades, exceto a SP84-2066 que foi favorecida por umidade de 95%. Além desses parâmetros foi avaliado o método de inoculação por aspersão de teliósporos e do ferimento seguido por aspersão de teliósporos. A inoculação por ferimento proporcionou maior índice de infecção para as variedades NA56-79, RB72-454, IAC66-6, SP70-1143, mas não teve interferência nas variedades SP79-1011, SP80-185 e SP86-155. Um segundo objetivo do trabalho foi validar um método de diagnose precoce para o carvão. Para isto foram desenvolvidos iniciadores específicos para a detecção de S. scitamineum. Esses iniciadores foram avaliados quanto a sua especificidade e sensibilidade e demonstraram bons resultados. Para a validação prática, plantas de 12 variedades inoculadas tiveram suas folhas amostradas aos 20, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135 e 150 dias após o plantio. Todas as plantas que apresentaram o chicote puderam ser diagnosticadas precocemente com o método criado. As datas de diagnóstico precoce foram de no mínimo 30 dias e no máximo 120 dias antes do aparecimento do sintoma/sinal. Este é um método que pode ser incorporado para os testes de quarentena reduzindo a permanência de plantas na casa de vegetação e reduzindo os custos de manutenção dessas plantas. / Smut is one of the most important diseases of sugarcane. Most part of genetic breeding programs from this culture use artificial inoculation in order to select and characterize the varieties regarding their resistance to diseases. Therefore knowledge of favorable conditions for infection becomes indispensable. This work studied conditions that affect bud infection by the fungus Sporisorium scitamineum. From the standpoint of the host it was assessed the whip incidence for different bud ages and shoot of the varieties NA56-79, SP71-1406 and SP84-2066. The younger buds were more susceptible than median and older ones, but in the susceptible variety, SP84-2066, there were no differences in the younger and older bud infection rates. Buds with and without shoots of 1 day were infected with the fungus while pre-sprouting buds with 4, 6, 8 and 10 days were not infected. For the pathogen it was evaluated teliospore concentration for inoculation. The concentrations 1x106 and 1x 108 were the only ones that produced symptoms and signs, not differing disease incidence among them. As pos-inoculation conditions the variables tested were temperature of 25, 28 and 32 °C, humidity of 65, 80 and 95% and incubation period of 24, 48 and 96 hours. Two experiments were performed at different times, the first one were used NA56-79, SP71- 1406 and SP84-2066 varieties and the second one, besides those mentioned, it was added SP79-2312 and IAC66-6 varieties. The treatment of 28 °C, 65% humidity and for a period of 24 hours was the one that promoted the highest infection rate, for all varieties, except for SP84-2066 that was favored by 95% of humidity. Besides these parameters, it was evaluated the inoculation method by teliospore spraying and wound followed by teliospore spraying. Inoculation by wounding provided higher infection rate for the NA56-79, RB72-454, IAC66-6, SP70-1143 varieties, however it had no interference in SP79-1011, SP80-185 and SP86-155 varieties. A second objective was to validate a method of early diagnosis of smut. Thus, it was developed specific primers to detect S. scitamineum. These primers were evaluated for their specificity and sensibility and showed good results. To practice validation, plants of 12 varieties inoculated had their leaves sampled at 20, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135 and 150 days after planting. All the plants that presented whip could be early diagnosed by the created method. The dates of premature diagnosis were of at least 30 days and a maximum of 120 days before symptom/sign onset. This method can be incorporated for quarantine tests, reducing permanence of plant in greenhouse and reducing maintenance costs of these plants and varieties selection.