O presente trabalho teve por objetivo avaliar a reação de oito variedades comerciais e dois acessos selvagens de maracujá amarelo (P.edulis Sims f. flavicarpa), quanto à resistência a Xanthomonas campestris pv. passiflorae e elaborar uma escala diagramática de sintomas para auxiliar na avaliação da severidade da mancha bacteriana. A escala foi desenvolvida a partir de 100 folhas com sintomas da doença. Desta amostra foram estabelecidos cinco níveis de severidade utilizados na escala (2%, 5%; 11%, 26% e 59%). A escala foi validada por sete avaliadores, que utilizaram 48 folhas com diferentes níveis de severidade. A validação da escala mostrou que os avaliadores apresentaram alta precisão nas suas avaliações, com coeficientes de determinação (R2) variando de 0,86 a 0,95. A maioria dos avaliadores apresentou uma leve tendência em superestimar a severidade da doença. A escala mostrou-se útil ao trabalho, permitindo avaliações com alta precisão e boa acurácia. Para avaliar a reação das dez populações (oito variedades comerciais e dois acessos selvagem) de maracujá amarelo em relação a X. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a reação de oito variedades comerciais e dois acessos selvagens de maracujá amarelo (P.edulis Sims f. flavicarpa), quanto à resistência a Xanthomonas campestris pv. passiflorae e elaborar uma escala diagramática de sintomas para auxiliar na avaliação da severidade da mancha bacteriana. A escala foi desenvolvida a partir de 100 folhas com sintomas da doença. Desta amostra foram estabelecidos cinco níveis de severidade utilizados na escala (2%, 5%; 11%, 26% e 59%). A escala foi validada por sete avaliadores, que utilizaram 48 folhas com diferentes níveis de severidade. A validação da escala mostrou que os avaliadores apresentaram alta precisão nas suas avaliações, com coeficientes de determinação (R2) variando de 0,86 a 0,95. A maioria dos avaliadores apresentou uma leve tendência em superestimar a severidade da doença. A escala mostrou-se útil ao trabalho, permitindo avaliações com alta precisão e boa acurácia. Para avaliar a reação das dez populações (oito variedades comerciais e dois acessos selvagem) de maracujá amarelo em relação a X. campestris pv. passiflorae, dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, o primeiro entre os meses de setembro a dezembro de 2002 e o segundo entre os meses de janeiro a março de 2003. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com nove tratamentos e quatro repetições em ambos os ensaios, sendo que as parcelas experimentais consistiram de 30 e 25 plantas de cada material, respectivamente, no primeiro e segundo experimentos. As avaliações de severidade da doença foram realizadas aos 7, 14 e 21 dias após inoculação, através da escala diagramática de sintomas elaborada neste trabalho. Com os dados das três avaliações, estimou-se a área abaixo da curva do progresso da doença (AACPD) para cada material estudado. Os resultados permitiram detectar diferentes níveis de resistência entre as populações avaliadas. Os materiais mais resistentes a X. campestris pv. passiflorae foram as variedades Sul Brasil e IAC- serie 270, enquanto que as variedades IAC-277, Maguary e Flora foram as mais suscetíveis. / This study aimed to evaluate the reaction of eight populations of commercial yellow passion fruit and two of wild passion fruit (P.edulis Sims f. flavicarpa) to Xanthomonas campestris pv. passiflorae and elaborate a diagrammatic scale of symptoms for the evaluation of the severity of the disease. This scale was developed based on 100 leaves with different levels of disease. Out of this sample, five levels of severity were depicted in the scale (2%, 5%, 11%, 26%, and 59%). The scale was used by seven evaluators to assess the symptoms of 48 leaves with different degrees of severity. The evaluators showed high precision judging by the high correlation coefficients (R2) which ranged from 0.86 to 0.95. Most evaluators showed a tendency to super-estimate the severity of the disease. Notwimstanding, the scale allowed precise and accurate evaluations. Two experiments were performed in the greenhouse to determine the level of resistance of ten populations (eight commercial and two wild) of yellow passion fruit to X. campestris pv passiflorae. The first trial was conducted between September and December 2002, and the second between January and March 2003. The experimental design consisted of random blocks, with nine treatments and four replicates in both experiments. The experimental plot consisted of 30 and 25 plants of each variety, respectively in the first and second trials. Disease severity was evaluated 7, 14, and 21 days after inoculation using the diagrammatic scale. With the data of the three evaluations, the area under the disease progress curve (AUDPC) for each material was estimated and used in the analysis of variance. The results detected different levels of resistance among populations. The most resistant materials were the varieties Sul Brasil and IAC- serie 270, while the varieties IAC-277, Maguary e Flora were the most susceptible.

O Brasil é o principal produtor de maracujá amarelo. Entretanto, a produtividade é baixa, cerca de 1 0.000 t por hectare. A produção de frutos varia com o cultivar, condições climáticas, manejo e outros fatores, principalmente doenças causadas por bactérias e vírus. Metodologias de transformação genética são alternativas modernas para obter plantas resistentes. A proteína derivada de inseto, atacina A atua como bactericida, e tem sido utilizada para conferir resistência a espécies vegetais. Os objetivos do presente estudo foram (i) obter a regeneração de brotos in vitro, (ii) testar a eficiência de agentes seletivos durante o processo organogênico, (iii) construir o cassete contendo o gene atacína A, e (iv) determinar as condições físicas e biológicas para a transformação genética de plantas de maracujá amarelo utilizando o método de biobaiística. Em relação a estudos in vitro, três recipientes de cultura foram avaliados como também diferentes concentrações de benzylaminopurina (BA) e água de coco que foram adicionadas ao meio basal. Phytagei e agar também foram testados como agentes solidificantes. As culturas foram avaliadas quanto à resposta morfogênica dos discos foliares. O gene atacina A foi sequenciado e clonado para receber o promotor CAMV 35S com um enhancer duplicado e o terminador 35S. Este vetor foi denominado pFFatacina. O cassete de expressão foi cionado nos vetores pcambia 1300 e pcambia 2300 que contêm os genes higromicina (hpt) e canamicina (nptll), respectivamente. Discos foliares, assim como segmentos entrenodais e hipocotiledonares que induzem calos, foram usados nos experimentos de biobaiística. A expressão do gene uida foi avaliada para testar os parâmetros de bombardeamento, pressão de gás Hélio (psi) e a distância da tela de retenção até o tecido alvo (cm). A resposta organogênica dos discos foliares não diferiu quando placas de petrí, tubos ou frascos foram usados, embora os tubos (2,4 x 8,5 cm, 30 mi) mostraram uma resposta ligeiramente melhor. O meio MS (Murashige & Skoog, Physiologia Plantarum, 15, 1962) solidificado com agar (0,6%) e suplementado com 0,5 mg/L BA e 5% de água de coco (w/v) provou ser eficiente na indução de organgênese. Brotos foram obtidos após 30 dias. Segmentos entrenodais e hipocotiledonares produziram 300 estruturas semelhantes a gemas por explante. Microscopia de varredura e análises histológicas demonstraram ser estruturas foliares, as quais evoluíram em brotos após 50 dias em Y2 MS. Higromicina a 5 mg/L provou ser um agente seletivo apropdado, inibindo organogênese em 60% dos explantes. Canamicina a 50 mg/L foi também efetiva. Calos morfogênicos de até 10 dias e discos foliares de 3 dias de cultivo mostraram elevados níveis de expressão transiente sob 80016,5 ou 100019,5 (psi de gás Héliolcm de distância de võo dos microprojéteis). Foram realizados experimentos de co-transformação com pB[426 (8,7 kb) que contém o gene npdi e pFFatacina (5,25 kb), como também utilizando-se um único vetor (pcatacina 1300), Freqüência de transformação estável de 0,85% foi obtida. A integração do transgene foi confirmada por PCR para o gene atacina A. Este é o primeiro trabalho que relata a transferência de um gene de interesse para plantas de maracujá amarelo por biobalística. / Brazil is the leading producer of the yellow passion fruit. However, the productivity is fairly low, about 10,000 t per hectare. Fruit yields vary with cultivars, climatic conditions, management and other factors, namely bacterial and virus díseases. Genetic transformation methodologies are modern alternatives to obtain plant resistance. The insectderived protein, attacin A acts as bacterícide, and it has been used to confer resistance to plant species. The objectives of the present study were (i) to obtain in vitro shoot regeneration, (ii) to test the efficiency of certain selective agents during the organogenesis process, (iií) to construct the cassette containing the attacin A gene, and (iv) to determine the physical and biological conditions for genetic transformation of passion fruit plants by using the biolistic approach. Regarding the ín vítro studies, three culture recipients were evaluated as well as different concentrations of benzylaminopurine (BA) and coconut water that suppiemented the basal medium. Phytagei and agar were aiso tested as solidifying agents. Cultures were evaluated with respect to leaf dises morphogenic responses. The attacín A gene was sequenced, and cioned to receive the CAMV 35S promoter with a duplicated enhancer sequence, and the 35S terminator. This vector was denoted pFFatacina. The cassette was cioned in pcambia 1300 and pcambia 2300 vectors that contain the hygromícin (hpt) and kanamycin (nptil) genes, respectively. Leaf discs, as well as internodal segments and hypocotyl-derived sections chosen to índuce calii, were used in the biolistic experiments. The uida gene expression was evaluated for testing bombardment parameters, namely the helium pressure (psi) and the distance from the stopping screen to the target tissue (cm). The organogenic response of the leaf discs did not differ when petri dishes, tubes or culture vesseis were used although the tubes (2,4 x 8,5 cm, 30 ml capacity) showed to be slightly better. The agar (0.6%)-solidifíed MS (Murashige & Skoog, Physíología Plantarum, 15, 1962) medium suppiemented with 0.5 mg/L BA and 5% (wlv) coconut water proved to be efficient to induce organogenesis. Shoots were obtained after 30 days. Internada[ and hypocotyl-derived segments produced 300 bud-like structures per explant. Scanning microscopy and histologícal anaiyses provided evidences that they were leaf structures, which last 50 days in 1/2 MS to evolve into shoots. Hygromicin at 5 mg/L proved to be proper as selective agent, inhibiting organogenesis in 60% of the explants. Kanamycin at 50 mg/L was also effective. Morphogenic calli up to 10 days old and 3 d-leaf discs showed high levels of transient uida gene expression under 80016.5 or 1000/9.5 helium pressureldistance from the stopping screen to the target tissue. Cotransformation experiments with pBI426 (8.7 kb) that contain the nptil gene and pFFatacina (5.25 kb) were carried on as well singre vector transformation tríals (pcatacina 1300). Stable transformation frequency of 0.85% was obtained. Transgene integration was confirmei by PCR for the attacin A gene. This is the first report on agronomicaily useful-gene transfer to yeilow passion fruit plants by biolistics.

A mancha foliar de Phaeosphaeria em milho (Zea mays L.) tornou-se uma preocupação no Brasil, nos últimos anos, por causa de sua ampla disseminação em áreas de cultivo. Estudos de herança da reação de genótipos de milho a essa doença foliar são necessários para dar suporte aos programas de melhoramento. Assim, o objetivo desta pesquisa foi mapear QTLs para estudar a herança e para identificar alelos favoráveis de reação à mancha foliar de Phaeosphaeria em uma população de milho tropical. Linhagens endogâmicas L 14- 04B e L 08-05F, altamente susceptível e altamente resistente à mancha foliar de Phaeosphaeria, respectivamente, foram utilizadas para gerar uma população F2. Duzentas e cinqüenta seis plantas F2 foram genotipadas com 143 marcadores microssatélites, e suas progênies F2:3 foram avaliadas em látices simples, 16 x 16, delineados em três estações experimentais, no ano agrícola de 2002/2003, e em quatro estações experimentais no ano agrícola de 2003/2004. A infecção artificial não foi usada, mas parcelas com o parental susceptível L-14-04B foram alocadas no início e no final de cada repetição, a cada dezesseis progênies, e como bordadura ao redor dos experimentos, para propiciar a disseminação dos esporos de P. maydis. Foram avaliadas dez plantas por parcela, aos 30 dias após o florescimento, por escala de notas de 1 (altamente resistente) a 9 (altamente susceptível). As médias de parcelas foram utilizadas para as análises de variância, e as médias dos ambientes foram usadas para mapear QTLs. A metodologia de mapeamento por múltiplos intervalos (MIM) foi utilizada para mapear QTLs. A análise de variância conjunta mostrou alta significância para as progênies e para a interação progênies x ambientes, mas a estimativa da variância genética foi significativamente maior que a estimativa da interação genética x ambientes, e o coeficiente de herdabilidade, no sentido amplo, foi alto (91,37%). Seis QTLs foram mapeados, um para cada dos seguintes cromossomos: 1 (Ph1), 3 (Ph3), 4 (Ph4), e 6 (Ph6); e dois para o cromossomo 8 (Ph8a e Ph8b). O grau médio de dominância foi de dominância parcial, mas a ação gênica dos QTLs variou de aditiva a dominância parcial, e a epistasia do tipo dominante x dominante foi também detectada entre os QTLs mapeados do cromossomo 8. A variância fenotípica, explicada pelos QTLs ( 2 R ), variou de 2,91% (Ph8b) a 11,86% (Ph8a), e os efeitos conjuntos dos QTLs explicaram 41,62% da variância fenotípica. Todos os alelos favoráveis para a reação à mancha de Phaeosphaeria; por exemplo, alelos de resistência, estavam na linhagem parental resistente L-08-05F. A correlação entre os valores de médias fenotípicas e os valores genotípicos preditos, baseados nos efeitos de QTLs das progênies, foi 70 , 0 = r ; a seleção, baseada em ambos os critérios (médias fenotípicas e valores preditos) para a intensidade de seleção de 10% (26 progênies) mostrou concordância de somente 46,15% (12 progênies). Todavia, os alelos favoráveis dos QTLs, mapeados da linhagem parental resistente L-08-05F, poderão ser transferidos para outras linhagens em programas de melhoramento via retrocruzamentos assistidos por marcadores moleculares, os quais poderão ser úteis para o melhoramento. / Phaeosphaeria leaf spot disease in maize (Zea mays L.) has becoming a concern in Brazil in the last years because of its increase spreading in maize growing areas. Inheritance studies of the reaction of maize genotypes to this foliar disease are necessary to support plant breeding programs. Thus, the objective of this research was to map QTLs to study the inheritance and to identify favorable alleles for reaction to the Phaeosphaeria leaf spot in a tropical maize population. Inbred lines L 14-04B and L 08-05F, highly susceptible and highly resistant to Phaeosphaeria leaf spot, respectively, were used to develop an F2 reference population. Two-hundred and fifty-six F2 plants were genotyped with 143 microsatellites markers, and their F2:3 progenies were evaluated in 16 x 16 simple lattice designs at three locations in the 2002/2003 growing season, and at four locations in the 2003/2004 growing season. Artificial infection was not used, but plots of the highly susceptible parental inbred L 14-04B were allocated at the beginning and at the end of each replication, at each set of sixteen progenies, and as a border all around the experiments, to provide the spread of P. maydis spores. Ten plants were evaluated per plot, 30 days after silk emergence, following a note scale; i.e., from 1 (highly resistant) to 9 (highly susceptible). The plot means were used for the analyses of variance, and the least squares means across environments were used to map QTLs. The multiple intervals mapping (MIM) was used for QTL mapping. The joint analysis of variance showed highly significance for progenies and for progenies by environment interaction, but the estimate of genetic variance was significantly greater than the estimate of the genetic by environment interaction, and the broad sense coefficient of heritability was high (91.37%). Six QTLs were mapped, one at each of the following chromosomes: 1 (Ph1), 3 (Ph3), 4 (Ph4), and 6 (Ph6); and two at chromosome 8 (Ph8a and Ph8b). The average level of dominance was partial dominance, but the gene action of the QTLs ranged from additive to partial dominance, and dominance x dominance epistasis was also detected between the QTLs mapped at chromosome 8. The phenotypic variance explained by the QTLs ( 2 R ) ranged from 2.91% (Ph8b) to 11.86% (Ph8a), and the joint QTLs effects explained 41.62% of the phenotypic variance. All the favorable alleles to reaction to Phaeosphaeria leaf spot; i.e., resistance alleles, were in the resistant parental line L- 08-05F. The correlation between mean phenotypic values and the predicted genotypic values based on QTLs effects of the progenies was 70 , 0 = r ; and the selection based under both criteria (phenotypic means and predicted values) at 10% selection intensity (26 progenies) showed an agreement of only 46.15% (12 progenies). Nonetheless, the favorable alleles of the QTLs mapped in the parental line L 08-05F could be transferred to other inbred lines by marker-assisted backcross breeding programs, which could make them useful for breeding purposes.

A atividade florestal apresenta-se como um vetor de desenvolvimento social, ambiental e econômico no Brasil. Em 2004 as exportações ligadas ao setor renderam US$ 7 bilhões e contribuíram com US$ 5,5 bilhões em impostos. No mesmo ano, no Brasil, dos 6 milhões de hectares de reflorestamento comercial, mais de 50% dos hectares são ocupados por eucalipto. Esta cultura pode ser utilizada para diversas funções, desde à produção de papel e celulose, até a produção de carvão vegetal. Mas a produtividade desta cultura atualmente tem uma série de fatores limitantes. Destes fatores, um dos mais severos é uma doença denominada ferrugem, causada pelo fungo Puccinia psiddii Winter. Este patógeno entre tanto, não é conhecido nos centros de origem do gênero Eucalyptus, mas, utiliza como hospedeiros vários gêneros das Mirtáceas, infectando folhas, flores e frutos em desenvolvimento. O controle da doença é normalmente realizado mediante o uso de fungicidas. Porém, a utilização de plantas resistentes é o método mais aconselhável por diversos motivos, como o baixo custo, a praticidade e o menor impacto ambiental. Neste trabalho a metodologia do SAGE - Serial Analysis of Gene Expression foi utilizada, para a análise da expressão gênica uma vez que permite detectar e quantificar, de maneira global, a expressão de genes conhecidos e desconhecidos, envolvidos no processo de resistência à ferrugem. Neste trabalho analisou-se a expressão do conjunto de genes diferencialmente expressos e 200 genes sem diferenças no padrão de expressão, em Eucalyptus grandis infectado com Puccinia psidii. Utilizou-se para esta análise, indivíduos susceptíveis e resistentes à infecção por Puccinia psidii Winter. A população amostrada constituída por meios irmãos, apresentava segregação para o carácter de resistência à ferrugem. Os resultados produzidos permitiram identificar 421 genes com expressão diferencial (p ≤ 0,05) nos dois fenótipos. Vários destes genes estavam relacionados a diversos mecanismos de defesa da planta, tais como genes envolvidos na formação de barreiras físicas e na resposta hipersensível, resistência sistêmica adquirida, bem como genes relacionados à polarização celular e resposta ao estresse oxidativo. Os dados em conjunto, corroboram a idéia de que são vários os mecanismos que atuam simultaneamente produzindo o fenótipo resistente. Estes genes apresentam-se para serem utilizados futuramente como marcadores moleculares na seleção de indivíduos resistentes, em cruzamentos naturais ou dirigidos e como fonte de genes para experimentos de transformação em estudos mais profundos de fitopatogênese. / In Brazil the forest activities represent a vector for social, ambiental and economic development. In 2004 the exportations produced US$ 7 billions and contributed with US$ 5,5 billion in taxes. In the same year, in Brasil, of 6 million hectares of commercial reforestation, around 50% is occupied by eucalyptus. This crop can be used as the raw material for several industrial processes, from cellulose and paper production to vegetable charcoal production. However, eucalyptus productivity has several limiting factors. One of the most severe diseases is called rust, caused by the fungus Puccinia psiddii Winter. This pathogen is unknown in the Eucalyptus center of origin; however, it has several Myrtaceae genera as its host, infecting leaves, flowers and developing fruits. Rust management normally involves the use of fungicides, but the use of resistant plants is a much better alternative due the lower costs and minimal ambient impact. In the current study SAGE - Serial Analysis of Gene Expression was used for gene expression analysis because it is a quantitative genome-wide method and that obtains expression profiles from known and unknown genes involved in the rust resistant process. This thesis analyzed the expression profile of the differentially expressed genes and 200 genes without significant statistical differences in their expression patterns, in Eucalyptus grandis infected with Puccinia psidii. For this analysis we used susceptible and resistant individuals to Puccinia psidii Winter infection taken from a population half siblings, which showed segregation for fust resistance. The results indicated 421 genes with differential expression (p ≤ 0.05), 239 were preferentially expressed in the susceptible library and 232 in the resistant. Several of these genes were associated with plant defense mechanisms, such as genes involved in formation of physical barriers, hypersensitive response, systemic adquired resistance, genes related to cellular polarization and oxidative stress responses. All the data support the idea that not one but several mechanisms are acting at the same time producing the resistant phenotype. These genes are future candidates for molecular markers useful in the selection of resistant individuals in breeding programs and a source of genes for transformation experiments or as molecular tools to dissect the phytopathogenic process.

O seqüenciamento em larga-escala e a aplicação da tecnologia de seqüências expressas (ESTs) permitiram a identificação de milhares de seqüências genômicas de vários organismos. Através de projetos como o de obtenção de ESTs de cana-de-açúcar (SUCEST – Sugarcane EST Project), a tecnologia de macro e microarranjos de DNA pôde ser aplicada para o monitoramento da expressão gênica. O primeiro passo deste trabalho foi otimizar a técnica de macroarranjos utilizando-se colônias bacterianas. Os arranjos foram construídos com o auxílio do robô Q-Bot. Células bacterianas contendo clones de cDNA de cana-de-açúcar foram arranjadas em duplicata em membranas de náilon e crescidas por 6 e 12 horas. Como resultado, concluiu-se que é possível estudar a expressão gênica em larga-escala usando macroarranjos de colônias bacterianas crescidas por 6 horas. Na segunda parte, o objetivo foi identificar genes de defesa em duas variedades de cana-de-açúcar (Saccharum sp.), em resposta ao herbívoro Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae). A cana-de-açúcar é de grande importância para a agricultura brasileira e para a economia geral de muitos países em desenvolvimento. Estas plantas são atacadas por D. saccharalis, a mais importante praga desta cultura, causando significativas perdas econômicas. Como é sabido, as plantas desenvolveram complexas estratégias para se protegerem do ataque de insetos-praga. As variedades SP80-3280 (susceptível) e SP81-3250 (tolerante) de cana-de-açúcar foram expostas à D. saccharalis. Plantas submetidas à lagarta e plantas controle foram coletadas em 0.5, 6, 12 e 24 horas de experimento. As análises permitiram a identificação de genes diferencialmente expressos em resposta à lagarta nas duas variedades. Foram analisados o tempo, dinâmica e regulação da expressão de 3.840 clones do SUCEST, os quais foram crescidos na membrana de náilon por 6 horas. Estes ESTs foram agrupados em dezesseis classes: metabolismo de aminoácidos, crescimento/desenvolvimento, metabolismo de proteínas, metabolismo de RNA, metabolismo secundário, resposta à diferentes condições de estresse, transporte, bioenergética, transdução de sinal, dinâmica celular, metabolismo de DNA, metabolismo de lipídios, elementos móveis, metabolismo de nitrogênio, sulfato e fosfato, metabolismo de nucleotídeos e função não determinada (ND). Estes resultados ajudam elucidar as estratégias de defesa desenvolvidas pela cana-de-açúcar para evitar os danos causados por esta praga. Neste estudo, os dados do macroarray revelaram 580 ESTs com expressão aumentada, oriundos das duas variedades. Estes resultados são importantes não somente porque este é o primeiro estudo em larga-escala da expressão gênica de uma monocotiledônea em resposta ao ataque de herbívoros, mas também porque permite a comparação dos perfis de expressão entre genótipos susceptível e tolerante de cana-de-açúcar. Este estudo abre possibilidades para a engenharia genética de plantas de cana-de-açúcar inseto-resistentes e também para o uso destes genes como marcadores moleculares em programas de melhoramento assistido. / Large-scale sequencing and the application of expressed sequence tag (EST) technology has led to the identification of hundreds of thousands of genomic sequences from various organisms. Through projects like the Sugarcane Expressed Sequence Tag (SUCEST), DNA arrays technology could be applied in monitoring gene expression. The first step of this work was to optimize the macroarray technique with bacterial colonies. Arrays were robotically constructed (Q-Bot). Bacterial cells carrying sugarcane cDNA clones were arrayed in duplicate onto nylon membrane and grown for 6 and 12 hours. As a result, we conclude that is possible to study the gene expression in large-scale using macroarray through bacterial colony that grown for 6 hours. The second part of this work was to study how different two sugarcane varieties (Saccharum sp.) are in response resistance against Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae). Sugarcane is of great importance for Brazilian’s agriculture and for the general economy of many tropical developing countries. These plants are attacked by D. saccharalis, the most important insect pest of sugarcane, causing significant economic losses. As it is well known, plants have evolved complex defense strategies to protect them in opposition to attack by insects. The varieties SP80-3280 (susceptible) and SP81-3250 (tolerant) were exposed to D. saccharalis. Plants materials from plants with the borer and control plants (without the borer) were collected at 0.5, 6, 12 and 24 hours time points. The analysis revealed genes differentially expressed in response to sugarcane borer in both varieties. We analyzed the timing, dynamics, and regulation of the expression of 3,840 SUCEST clones, which were grown on a nylon membrane for 6 h. These ESTs was grouped into 16 broad categories: amino-acid metabolism, plant grow and development, protein metabolism, RNA metabolism, secondary metabolism, stress response, transport, bioenergetics, signal transduction, cellular dynamics, DNA metabolism, lipid, fatty-acid metabolism, mobile genetic elements, nitrogen, sulphur and phosphate metabolism, nucleotide metabolism, and the group matched to unable to classify, which no indication of the function of the gene product are known. These results help to elucidate the defense strategies developed by sugarcane in order to prevent against insect damage. In this study, macroarray analyses revealed 580 ESTs with increased expression, from both varieties. These results are important not only because this is the first large-scale gene expression study of a monocot in response to insect attack, but also because it allows the comparison of the gene expression pattern between susceptible and tolerant genotypes. This study opens possibilities for genetically-engineering of insect-resistant sugarcane and for using these genes as molecular markers in conventional breeding programs.

A pústula bacteriana é uma das principais doenças que afetam o pimentão em todo o mundo. Seu agente causal pode ser disseminado por sementes, e é capaz de diminuir a produção e depreciar os frutos para comercialização. A bactéria Xanthomonas spp., o agente causal da doença, apresenta alta variabilidade. Três espécies estão associadas à doença: Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria, X. vesicatoria e X. gardneri. Enquanto alguns isolados infectam somente o pimentão, outros infectam pimentão e tomate. Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria é considerada a espécie mais comum em pimentão, e era anteriormente conhecida como o grupo A de Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (A1 não amidolítico, A2 amidolítico); e o grupo B era representado por Xanthomonas vesicatoria (fortemente amidolítico). Até agora, 11 raças do patógeno foram relatadas, sendo as raças 1, 2 e 3 as mais comuns. A resistência genética tem sido a mais importante forma de controle e pode ser obtida pelo emprego de 4 genes dominantes (Bs1, Bs2, Bs3, Bs4). Estes genes estão associados à reação de hipersensibilidade e representam a forma mais promissora de resistência atualmente. Mesmo assim, o gene de resistência a ser utilizado depende da correta identificação das raças no campo. Este trabalho teve como objetivo a identificação de raças de Xanthomonas spp. isoladas em áreas de produção no Estado de São Paulo, visando o desenvolvimento e/ ou recomendação de cultivares resistentes. A identificação de raças do patógeno foi realizada através da observação da reação de hipersensibilidade em linhas quase isogênicas de pimentão Early California Wonder - ECW, ECW-10R, ECW-20R, ECW-30R; e na pimenta PI-235047. Os resultados obtidos entre os 41 isolados avaliados, indicaram a ocorrência das seguintes raças por região: raça 0 (Lins); raça 1 (Bacuriti); raça 2 (Bragança Paulista, Bacuriti, Lins, Ibiúna, Piacatu e Guaíra); raça 3 (Piedade); raça 7 (Mogi das Cruzes) e raça 8 (Piedade, Bragança Paulista, Bacuriti, Lins e Mogi das Cruzes). Pelos resultados, sugere-se o desenvolvimento e a recomendação de cultivares com o gene Bs2 para as regiões estudadas, pois este gene confere resistência às raças 0, 1, 2, 3, 7 e 8 do patógeno. / Bacterial spot is one of the main diseases that affects the pepper worldwide. Its causal agent can be spreaded by seeds, and it is able to decrease the production and to depreciate fruits for commercialization. The bacteria Xanthomonas spp. the causal agent of bacterial spot is highly variable. Three species are associated to the disease: Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria, X. vesicatoria and X. gardneri. Some isolates infect only pepper and other infect pepper and tomato. Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria has been considered the most common species in pepper, and was formerly known as group A of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (A1 non amylolitic, A2 amylolitic) and group B represented by Xanthomonas vesicatoria (strongly amylolitic). Up to now 11 races of the pathogen have been reported and the races 1, 2 and 3 are the most common. The genetic resistance has been the most important control method, through 4 dominant genes (Bs1, Bs2, Bs3, Bs4). These genes are associated to the hipersensitivity reaction and represent the most promising form of resistance nowadays. Even so, the resistance gene to be used depends on the correct identification of the races in the field. This work aimed the identification of the Xanthomonas spp. races in the São Paulo State from production areas, for the development and/ or recommendation of resistant cultivars. The identification of races of the pathogen was accomplished through the observation of the hypersensitivity reaction on near isogenic lines of Early California Wonder pepper - ECW, ECW-10R, ECW-20R, ECW-30R; and in the PI-235047 hot-pepper. Obtained results from 41 isolates, indicated the occurrence of the next races per region: race 0 (Lins); race 1 (Bacuriti); race 2 (Bragança Paulista, Bacuriti, Lins, Ibiúna, Piacatu and Guaíra); race 3 (Piedade); race 7 (Mogi das Cruzes); and race 8 (Piedade, Bragança Paulista, Bacuriti, Lins, Mogi das Cruzes). The results suggest the development and/ or recomendation of cultivars carring the Bs2 gene for studied regions, which confers resistance to 0, 1, 2, 3, 7, and 8 races of the pathogen.

A obtenção de plantas geneticamente modificadas tornou-se uma ferramenta biotecnológica de grande valor, contribuindo nos programas de melhoramento. Plantas transgênicas contendo genes de peptídeos antibacterianos são uma boa alternativa nos programas visando resistência às bactérias. A cecropina é um peptídeo isolado de inseto que apresenta ação antibacteriana contra diversas bactérias, entre elas, a Xylella fastidiosa causadora da clorose variegada dos citros (CVC). Com isso, este trabalho teve dois objetivos: 1) obter plantas transgênicas dos cultivares copa de laranja 'Hamlin' e laranja 'Pêra' (Citrus sinensis L. Osbeck) com o gene cecropin MB39 dirigido pelos promotores do gene da fenilalanina amônia-liase (PAL) clonado de citros (CsPP) e de Arabidopsis thaliana (AtPP), que conferem expressão gênica nos vasos do xilema. Obter plantas transgênicas de laranja 'Hamlin' e laranja 'Valência' com o gene GUS dirigido pelo promotor AtPP. 2) avaliar plantas de laranja 'Valência' transformadas com o gene cecropin MB39 inoculadas com Xylella fastidiosa. As transformações genéticas foram realizadas através do co-cultivo de explantes, coletados de plantas cultivadas in vitro (segmentos de epicótilo) ou em casa de vegetação (segmentos internodais), com Agrobacterium tumefaciens. Para isso, utilizou-se a estirpe EHA-105 de A. tumefaciens contendo os vetores binários CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 ou AtPP-GUS/2201. A seleção das gemas transformadas foi feita em meio de cultura contendo o antibiótico canamicina, e para confirmação da transformação foram realizados teste histoquímico GUS e análises moleculares de PCR e 'Southern blot'. As gemas regeneradas foram microenxertadas em citrange 'Carrizo' ou laranja 'Hamlin' não transgênicos. Foi possível a obtenção de gemas transformadas para todos os cultivares, porém a regeneração de plantas ocorreu para laranja 'Hamlin' transformada com os vetores CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 e AtPP-GUS/2201. Para a avaliação da resistência de plantas transgênicas a Xylella fastidiosa foram selecionadas nove plantas de laranja 'Valência' transformadas com o gene cecropin MB39, sendo que em quatros plantas o gene está sendo dirigido pelo promotor CsPP e nas outras cinco plantas pelo promotor CaMV 35S. Essas plantas foram multiplicadas por borbulhia e inoculadas mecanicamente com Xylella fastidiosa. Foram realizados isolamentos primários e quantificações bacterianas aos quatro e dez meses após a inoculação da bactéria para verificar a eficiência da inoculação e movimentação sistêmica da bactéria. Avaliações sintomáticas foliares também foram feitas aos oito meses após a inoculação. Os resultados dos isolamentos aos quatro meses mostraram que a inoculação da bactéria foi eficiente, já que houve crescimento bacteriano na maioria das placas com meio de cultura. A movimentação sistêmica da bactéria pôde ser detectada no isolamento aos dez meses. Das nove plantas avaliadas, uma planta transgênica apresentou crescimento populacional menor do que a da planta controle, indicando uma resistência ao patógeno. Nas avaliações sintomáticas foliares, as plantas transgênicas não diferiram do controle. / The production of genetically modified plants has become an important biotechnological tool, contributing with breeding programs. Transgenic plants expressing antibacterial peptides genes are a good alternative for breeding programs aiming to obtain bacterial resistance. Cecropin is a peptide isolated from an insect, which presents antibacterial effect against several bacteria including the citrus variegated chlorosis in which the causal agent is Xylella fastidiosa. This work had two objectives: 1) genetically transform 'Hamlin' and 'Pêra' sweet oranges scions with the cecropin MB39 gene under the control of the phenylalanine ammonia-lyase (PAL) gene promoter, cloned from citrus (CsPP) and from Arabidopsis thaliana (AtPP). This promoter confers gene expression within the xylem vessels. Obtain transgenic plants of 'Hamlin' and 'Valência' sweet oranges with the GUS gene under the control of the AtPP promoter. 2) Evaluate the resistance to Xylella fastidiosa of 'Valência' sweet orange plants transformed with the cecropin MB39 gene. Co-culture of explants with Agrobacterium tumefaciens was used to genetically transform in vitro plants (epicotyl segments) and greenhouse plants (internodal segments). A. tumefaciens strain EHA-105 containing the CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 or AtPP-GUS/2201 binary vectors were used for transformation. Culture medium containing the antibiotic kanamycin was used for selection of transformed buds. Confirmation of transgenesis was carried out by GUS assays, PCR and Southern blot analysis. Regenerated buds were in vitro grafted on non-transgenic 'Carrizo' citrange or 'Hamlin' sweet orange rootstocks. Transformed buds were obtained for all cultivars, however plant regeneration was only obtained for 'Hamlin' sweet orange transformed with vectors CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 and AtPP-GUS/2201. Nine 'Valência' sweet orange plants transformed with the cecropin MB39 gene were selected for the Xylella fastidiosa resistance experiment. Four transgenic lines were controlled by the CsPP promoter and the other five lines were controlled by the CaMV 35S promoter. These transgenic lines were graft propagated and mechanically inoculated with Xylella fastidiosa. Primary isolations and bacterial quantifications were conducted on the fourth and tenth month after inoculation in order to detect inoculation efficiency and bacterial systemic movement. Leaf symptom evaluations were executed eight months after inoculations. The bacterial isolation results from the fourth month indicated that inoculations were successful, since bacterial growth could be detected in the majority of culture mediums. Systemic movement of bacteria within the plants was detected after ten months. From the nine transgenic lines tested, one presented reduced pathogen growth when compared to controls indicating resistance. Transgenic lines did not differ from controls regarding leaf symptoms.

A cana-de-açúcar é uma cultura de grande importância econômica para alguns paises da América especialmente para o Brasil. A mesma apresenta grandes problemas de ataque de patógenos e dentre eles destaca-se a ferrugem causada pelo fungo Puccinia melanocephala. O objetivo deste trabalho foi inserir um gene de resistência ao patógeno através da técnica de biolística. Calos embriogênicos de cana-de-açúcar da variedade australiana Q117 sensível à ferrugem, foram bombardeados com partículas de tungstênio revestidas com o vetor pRGA. Este vetor foi construído empregando-se o plasmídio pAHC17 que contém o gene da ubiquitina do milho ubi-1, que se expressa somente em monocotiledônea, o plasmídio pXL3 que contém o gene de interesse PR5K,relacionado com as PR5 proteínas, envolvida no sistema de defesa contra microorganismos patogênicos, e o plasmídio pAH9 que contém o gene neo, que confere resistência ao antibiótico geneticina. A seleção foi feita com o antibiótico geneticina. O plasmídio pRGA foi bombardeado em calos de cana-de-açúcar com 19 semanas, cultivadas em manitol e sorbitol 4 horas antes do bombardeamento. Após o bombardeamento, os calos foram transferidos para meio CI-3 onde ficaram no escuro por 10 dias. Os mesmos foram transferidos para meio CI-3-2,4-D de regeneração contendo o antibiótico de seleção geneticina (35 mg/mL). Os calos selecionadas foram repicadas para meio de cultivo CI-3BAP. As plântulas regeneradas apresentaram um percentual de 20%. As mesmas foram submetidas à análise de confirmação por PCR, empregando-se os primers D12 e E01. Pela analise do resultado do PCR, foi observado que cerca de 1% apresentou banda correspondente ao pRGA indicando possível transformação, e que várias regiões foram amplificadas em relação às analisadas. / The Sugar cane is very important culture for many countries especially Brazil. This culture however presents many problems with diseases; mainly rust disease that is spread mechanically and caused by Puccinia melanocephala fungi. The aim of this work was to get resistant plants with the gene PR5K , which is related to PR5 resistant proteins. Embriogenic callus of sugar cane plants Australian variety Q117 were used in shot gun procedure using tungsten particles covered by DNA from pRGA vector. The construction were made using the plasmid pAHC17 that contains the maize ubiquitin gene that is expressed only in monocotyledons plants, the plasmid pXL3 with PR5K gene related with PR5 proteins, involved with the defense system in plants. The new plasmid has part of pHA9 that contains the neo gene, which allows the plant to be resistant to geneticin used in the selection procedure. The plasmid pRGA was used for the short gum experiments. Callus with 19 weeks were transferred to manitol and sorbitol media, 4 hours before shooting. After shooting the calluses were transferred to CI-3-2,4-D media plus geneticin antibiotic (35 mg/mL). The selected plants were sub cultivated in the CI-3BAP media. From the total callus used in the shot gun experiments, 20% were selected, and from this total, 1% gave positive result using the PCR procedure, indicating that the transformed plants has the pRGA plasmid.

A diversidade genética de Crinipellis perniciosa foi avaliada quanto à capacidade adaptativa de diferentes genótipos à dispersão geográfica e à associação preferencial ou diferencial com hospedeiros. Isolados polispóricos de C. perniciosa provenientes de diferentes Estados brasileiros (AM, RO, MG, BA, SP, MT e PA) e diferentes hospedeiros (Theobroma cacao L., Solanum cernuum, Solanum paniculatum, Solanum grandiflorum L., Solanum e lianas), foram analisados pelas técnicas de compatibilidade somática (SCG - Somatic Compatibility Group), através de reações de compatibilidade e/ou incompatibilidade, o uso de gel de eletroforese de proteínas totais, velocidade de crescimento, ELISA e Western Blot. Os diversos isolados foram agrupados com base em conjuntos de dados sobre suas características genéticas, identificando-se agrupamentos de acordo com a dispersão geográfica e hospedeiros de onde foram isolados. Foram construídos dois dendogramas pelo teste de compatibilidade permitindo classificar os isolados em três grupos: i)grupo formado pelos isolados de Rondônia e Pará e ii) grupo formado pelos isolados de Rondônia, Pará e Amazonas e o iii) grupo formado pelo isolado de Mato Grosso; o segundo teste separou os isolados em dois grandes grupos: i) grupo formado pelos isolados da Bahia, Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso e Rondônia e ii) grupo formado pelo isolado do Pará. O dendograma criado pelo perfil protéico permitiu agrupar os isolados em três grupos, de acordo com o hospedeiro e região de origem: (1) grupo formado pelo isolado de Theobroma cacao de Ouro Preto D’Oeste; (2) grupo constituído pelos isolados de Theobroma cacao da Bahia e os diversos isolados de Solanaceae do Estado de Minas Gerais, Bahia e São Paulo e grupo (3) formado pelo isolado de Lianas (cipós). De forma geral, conclui-se que há ampla diversidade genética entre os isolados de C. perniciosa provenientes das diferentes regiões brasileiras e em relação aos hospedeiros, comprovando-se haver elevada capacidade adaptativa caracterizada pela prevalência em ambientes diversos e pela disseminação a longas distâncias geográficas. Há também indicativos de que a velocidade de crescimento do fungo pode ser um dos fatores importantes para assegurar a colonização, já que é correlacionada com a dispersão geográfica, e também, para a seleção de biótipos patogênicos e para a variabilidade genética do fungo. / The genetic diversity of Crinipellis perniciosa was evaluated how much to the capacity of adaptation of different genotypes to the geographic dispersion and the preferential or distinguishing association with hosts. Polisporics isolated of C. perniciosa proceeding from different Brazilian States (AM, RO, MG, BA, SP, MT e PA) and different hosts (Theobroma cacao L., Solanum cernuum, Solanum paniculatum, Solanum grandiflorum L., Solanum and lianas), had been analyzed by the techniques of somatic compatibility (SCG - Somatic Compatibility Group), through reactions of compatibility and/or incompatibility, the gel use of proteins electrophoresis, speed of growth, ELISA and Western Blot. Diverse the isolated ones had been grouped on the basis of different data on its genetic characteristics, identifying to groupings in accordance with the geographic dispersion and hosts of where they had been isolated. Two dendrogramas for the compatibility test had been constructed allowing to classify the isolated ones in three groups: i)group formed by isolated of Rondônia and Pará and ii) group formed for the isolated ones of Rondônia, Pará and Amazonas and iii) group formed for the isolated one of Mato Grosso; as the test separated the isolated ones in two great groups: i) group formed for isolated of the Bahia, the Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso and Rondônia and ii) group formed for the isolated one of Pará. The dendrograma created by the protein profile allowed to group the isolated ones in three groups, in accordance with the host and region of origin: (1) group formed for isolated of Theobroma cacao of Ouro Preto D'Oeste; (2) group consisting of isolated of Theobroma cacao of the Bahia and diverse the isolated ones of Solanaceae of the State of Minas Gerais, Bahia and São Paulo and group (3) formed by the isolated one of Liana. Of general form, it is concluded that it has ample genetic diversity enters the isolated ones of C. perniciosa proceeding from the different Brazilian regions and in relation to the hosts, proving to have high capacity of adaptation characterized by the prevalence in diverse environments and the dissemination the long geographic distances. It has also indicative of that the growth speed can be one of the factors important to assure the correlated settling since with the geographic dispersion, favors new biotypes, important factor for the genetic variability of fungus.

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.