The Non-expressor of pathogenesis-related1 gene (NPR1) mediates the induction of pathogenesis-related (PR) gene products, vital for resistance in plants. In this study, the role of two previously isolated Cavendish banana NPR1-like genes (MNPR1A and MNPR1B) has been characterized in protection against Xanthomonas campestris, Hylaperonospora arabidopsidis, Botrytis cinerea and Pseudomonas syringae pathogens. The specific aim was to investigate if sequence differences in both genes are responsible for differential activity against pathogens because in a previous expression study, MNPR1A and not MNPR1B had been more responsive to the banana necrotrophic pathogen Fusarium oxysporum. By challenging Fusarium-tolerant GCTCV-218 and susceptible Grand Naine Cavendish banana plants (which had been used in a previous characterization study) with the hemi-biotrophic Xanthomonas pathogen (a very important economical pathogen of banana), the two MNPR1, PR-1 and PR-3 genes were found to be sequentially expressed. Expression of these genes was more pronounced in the tolerant GCTCV-218 banana cultivar than in the sensitive Grand Naine cultivar. Comparative sequence analysis further showed that these two banana NPR1-like coding sequences had dissimilarities even within conserved functional domains; they grouped closely with other defense-related NPR1-like sequences and harboured defense cis-regulatory elements. Transformation of the coding sequences of both genes under the control of the 35S CaMV promoter/terminator sequences into npr1-2 Arabidopsis mutant complimented the phenotype of this mutant following infection with distinct classes of pathogens (biotrophic Hyaloperonospora, necrotrophic Botrytis and hemi-biotrophic Pseudomonas pathogens). These Infected-MNPR1-expressing plants had higher PR-1 transcript amounts with more reduced pathogen growth compared to non-transgenic npr1-2 Arabidopsis mutant plants. However, the difference in the two banana coding sequences did not translate into a differential pattern of response against the three different classes of pathogens used in this study. Further detailed studies are suggested to investigate the role of the MNPR1 promoter-coding sequences in the differential response to pathogens using a bananapathogen system. This study also addressed the question of whether cystosolic glutathione (GSH) is necessary for NPR1 transcription during systemic acquired resistance. Using Arabidopsis mutants (clt1clt2clt3) defective in cytosolic GSH biosynthesis and following infection with either Pseudomonas or Botrytis, NPR1 and PR-1 transcription was much reduced rendering the mutants more sensitive to pathogens compared to infected-wild-type i>Arabidopsis plants. Results from this study therefore implicate cytosolic glutathione as an essential antioxidant for the establishment of an effective defense response cascade. / Thesis (PhD)--University of Pretoria, 2011. / Plant Science / unrestricted

Investigations into plant-pathogen interactions have provided us with several models underlying the genetic basis of host resistance in plants. In the past decade, tens of resistance genes have been isolated from numerous crop and model plant species and these form a few distinct classes when classified by domain structure, the majority being nucleotide-bindingsite- leucine-rich-repeat (NBS-LRR) genes. The NBS-LRR family consists of two sub-families based on the N-terminal domain: the coiled-coil (CC) NBS-LRRs and the Toll Interleukin Receptor homology domain (TIR) NBS-LRRs. The potential of these genes for future and current agricultural breeding programs has driven a large number of studies exploring the members of these gene families in the genomes of a variety of crop species. In the present study I focused on the NBS-LRR family in the allohexaploid wheat genome and obtained a comprehensive set of Triticeae NBS-LRR homologues using a combination of data-mining approaches. As starting point I detected conserved motifs in the dataset, finding all six previously characterized in the core-NBS domain of other plant NBS-LRRs. Phylogenetic analysis was performed to study relationships between the Triticeae NBS-LRR family and the 25 CC-NBS-LRR (CNL) R genes identified to date. I found the Triticeae CNL family to be highly divergent, containing ancient clade lineages, as seen in all angiosperm 120 taxa previously studied, and found a number of “ancient” dicotyl R genes grouped with Triticeae clades. The evolution of recent NBS-LRR gene duplications in the Triticeae was studied at the hand of two modes of duplication - firstly individual gene duplications yielding paralogous loci and secondly gene duplication by allopolyploidy. Current models of NBS-LRR family evolution predict that functional divergence occurs after gene duplication. An alternative is that divergence takes place at allele level, followed by a locus duplication that fixes heterozygosity in a single haplotype by unequal recombination. I investigated this hypothesis by studying the evolution of gene duplicates in two different contexts – paralogous duplications in the diploid barley genome and homeologous duplications in the allohexaploid genome of wheat. Nonsynonymous to synonymous substitution rate ratios were estimated for paralogous gene duplications in three recently diverged NBS-LRR clades. All pairwise comparisons yielded Ka:Ks ratios strongly indicative of purifying selection. Given that R gene mediated resistance is inherited qualitatively rather than quantitatively, I interpret this as evidence that even closely related paralogous copies (90-95% identity) should have independent recognition specificities maintained by purifying selection. Homeologous duplications were studied in allohexaploid wheat (AABBDD) using a section of the go35 NBS-LRR gene (2L) of the B and D diploid donor species of wheat. Numerous synonymous substitutions distinguished the B and D genome copies, with an absence of nonsynonymous substitutions. In contrast, single unique nonsynonymous substitutions were found in four out of five polyploid wheat go35 alleles, indicating that selection pressure was indeed relaxed across the homeolocus. Recent studies on polyploid genomes have shown that duplicated resistance genes are far more likely to be eliminated than highly transcribed genes such as tRNAs and rRNAs. These results are in agreement with the view that functional divergence takes place before duplication for NBS-LRR genes, as the loci duplicated by polyploidy appear not to evolve under purifying selection, as I found for the paralogous loci investigated. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2008. / Genetics / unrestricted

O cancro bacteriano, causado por Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), é uma das doenças mais importantes da cultura do tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), especialmente para tomateiros estaqueados. O controle está fundamentado na adoção de um conjunto de medidas preventivas, pois poucas são as informações sobre materiais resistentes à doença e não existe um produto químico que a controle eficientemente. Os objetivos desta tese foram determinar um método de inoculação adequado à seleção de genótipos de tomateiro resistentes ao cancro bacteriano; avaliar a reação de genótipos de tomateiro à inoculação com Cmm; e avaliar o efeito de acibenzolar-S-metil e outros produtos fitossanitários no controle da doença. Para o ensaio de metodologia, foram avaliados quatro métodos de inoculação (aspersão de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; aspersão, sob pressão, de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; corte do sistema radicular, com tesoura, seguido de imersão na suspensão bacteriana; e ferimento na haste com alfinete entomológico transpassando uma gota de suspensão de inóculo depositada na axila foliar) e três concentrações de inóculo (108 ufc/mL, 107 ufc/mL e 106 ufc/mL). Posteriormente, foi avaliado o efeito da inoculação em plantas com diferentes idades, aos 7, 14, 21 e 28 dias após a emergência. Foram utilizados os genótipos Kadá e Rotam-4 e um isolado bacteriano proveniente de Bragança Paulista, SP. A avaliação foi realizada através de uma escala descritiva, atribuindo-se notas que foram convertidas em índice de murcha bacteriana. A inoculação de Cmm, quatorze dias após a emergência das plantas, através da aspersão de suspensão bacteriana (108 ufc/mL) na face inferior das folhas, com avaliação aos 30 dias após inoculação, foi a metodologia mais apropriada para a avaliar a reação de genótipos de tomateiro. Estabelecida a metodologia, foram avaliados dez genótipos comerciais de tomateiro (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Júpiter, Olimpo, Fanny, Jumbo e Densus) para identificação de materiais resistentes ao cancro bacteriano, tendo-se Kadá e Rotam-4 como controles suscetível e resistente, respectivamente. Alambra e Jumbo apresentaram comportamento semelhante a Rotam-4, sendo materiais promissores para o plantio em áreas com histórico de ocorrência da doença. Para a avaliação de controle do cancro bacteriano foram testados os seguintes produtos: acibenzolar-S-metil (ASM), ASM + mancozeb, ASM + oxicloreto de cobre, mancozeb + oxicloreto de cobre, e oxitetraciclina. Três esquemas de aplicação dos produtos foram adotados: (E1) 4 aplicações (a primeira e a segunda realizadas seis e três dias antes da inoculação; a terceira e a quarta, aos três e seis dias após a inoculação); (E2) apenas as duas aplicações préinoculação; (E3) apenas as duas aplicações pós-inoculação. Esses produtos foram incorporados a meio de cultura para avaliação in vitro de seus efeitos sobre Cmm. Independente da forma de aplicação, o ASM, isolado ou em mistura com fungicidas, proporcionou reduções significativas na severidade da doença e não inibiu o desenvolvimento da bactéria in vitro. / Bacterial canker, caused by Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), is one of the most important diseases of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Its control is based on a set of preventive measures, once there is a few information about resistant materials and the chemical control is not efficient. The objectives of this thesis were to determine a suitable inoculation methodology to bacterial canker resistance studies; to evaluate the reaction of commercial tomato genotypes to the inoculation with Cmm; and to evaluate the acibenzolar-S-methyl and other phytossanitary products effects on the control of that disease. To methodology trial, four inoculation methods were evaluated, including foliar pulverization with bacterial suspension; foliar pulverization under pressure with bacterial suspension; cutting of roots with scissor, followed by their immersion in bacterial suspension; and stem wounding with a pin passing over a drop of inoculum suspension deposited on the insertion point of leaf. Besides the inoculation methods, three inoculum concentrations were investigated: 108 cfu/mL; 107 cfu/mL and 106 cfu/mL. Later, it was evaluated the effect of inoculation on plants with different ages: 7, 14, 21 and 28 days after emergency. To those trials, genotypes Kadá and Rotam-4, and a bacterial isolate from Bragança Paulista, SP, were employed. The evaluation was accomplished through a descriptive scale, being attributed notes that were turned into bacterial wilt index. Inoculation of Cmm, fourteen days after emergency of plants, through aspersion with bacterial suspension (108 cfu/mL) over the inferior face of leaves, and evaluation 30 days after inoculation, was the most appropriated methodology to evaluate resistance to bacterial canker in tomato genotypes. After the establishment of the inoculation methodology, ten commercial tomato genotypes (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Jupiter, Olimpo, Fanny, Jumbo and Densus) were investigated to identify resistant materials to the bacterial canker. Kadá and Rotam-4 were employed as susceptible and resistant controls, respectively. Alambra and Jumbo had a similar behavior to Rotam-4, being the most promising materials for the planting in areas with report of occurrence of bacterial canker. To evaluate the bacterial canker control following products were tested: acibenzolar-S-methyl (ASM), ASM + mancozeb, ASM + copper oxicloride, mancozeb + copper oxicloride, and oxytetracycline. Three schemes of application of the products were adopted: (E1) 4 applications (first and second ones were accomplished six and three days before inoculation; third and fourth ones, three and six days after inoculation); (E2) two applications before inoculation only; (E3) two applications after inoculation only. The effect in vitro of these products on Cmm was also evaluated. ASM, isolated or in mixture with fungicides, provided significant reductions in the disease severity independent of the scheme of application and had no effect on bacterial development in vitro.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2006. / Härtill 5 uppsatser.

This study was to evaluate the performance of varieties RB (Republic of Brazil) from sugar cane in relation to the attack of Diatraea spp., Mahanarva spp and Telchin licus licus. We used the cropping systems of rainfed and irrigated. The varieties in cultivation of rainfed studied were: RB72454, RB867515, RB971755, RB951541, RB931003, RB92579, RB863129, RB93509 and. Included in the irrigated crop is RB98710. In the first year of cultivation in the dry system, it was found that the leafhopper infestation of the root in the variety RB867515, was significantly higher than those observed for other varieties. In the second year was not possible to identify a range characteristic of preference by the pest. The results of irrigated cultivation showed that the infestation of M. fimbriolata were statistically similar, we could not identify with feature a variety of preference by the pest. The last survey occurred during the harvest, which allowed evaluating the complex drill rot of Diatraea spp. and infestation of T. licus licus. The results showed that when compared on the basis of complex drill / rot at the harvest, the first year of lifting the cultivation of drought, indicated that the varieties RB92579, RB867515, RB93509 and RB863129 were significantly less damaged by the attack of Diatraea spp. than the variety RB971755. In the second year it was found that the variety RB931003 and RB93509 were the most attacked by the pest. For irrigated crops, when compared on the basis of complex drill rot, the variety RB93509 showed greater tolerance to the attack drills. In evaluating the first and second year, the variety RB71454 was the most infested by giant drill. In the irrigated crop varieties RB98710 and RB971755 were significantly less infested than the giant drill varieties RB72454 and RB863129. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o comportamento de variedades RB (República do Brasil) de cana-de-açúcar em relação ao ataque de Diatraea spp., Mahanarva spp e Telchin licus licus. Foram utilizados os sistemas de cultivo de sequeiro e irrigado. As variedades estudadas no cultivo de sequeiro foram: RB72454, RB867515, RB971755, RB951541, RB931003, RB92579, RB863129, e RB93509. No cultivo irrigado incluiu-se a RB98710. No primeiro ano de cultivo no sistema de sequeiro, verificou-se que a infestação de cigarrinha da raiz na variedade RB867515, foi significativamente superior às observadas para as demais variedades. No segundo ano não foi possível identificar uma variedade com característica marcante de preferência pela praga. Os resultados do cultivo irrigado mostraram que as infestações de M. fimbriolata foram estatisticamente semelhantes, não foi possível identificar uma variedade com característica marcante de preferência pela praga. O último levantamento aconteceu por ocasião da colheita, o que possibilitou avaliar o complexo broca/podridão de Diatraea spp. e infestação de T. licus licus. Os resultados mostraram que quando comparadas com base no complexo broca/podridão, por ocasião da colheita, o primeiro ano de levantamento do cultivo de sequeiro, indicou que as variedades RB92579, RB867515, RB93509 e RB863129 foram significativamente menos danificadas pelo ataque de Diatraea spp. do que a variedade RB971755. No segundo ano constatou-se que a variedade RB931003 e RB93509 foram as mais atacadas pela praga. Para o cultivo irrigado, quando comparadas com base no complexo broca/podridão, a variedade RB93509 apresentou maior tolerância ao ataque das brocas. Na avaliação do primeiro e do segundo ano, a variedade RB71454 foi a mais infestada pela broca gigante. No cultivo irrigado as variedades RB971755 e RB98710 foram, significativamente, menos infestadas pela broca gigante do que as variedades RB72454 e RB863129.

O cancro bacteriano, causado por Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), é uma das doenças mais importantes da cultura do tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), especialmente para tomateiros estaqueados. O controle está fundamentado na adoção de um conjunto de medidas preventivas, pois poucas são as informações sobre materiais resistentes à doença e não existe um produto químico que a controle eficientemente. Os objetivos desta tese foram determinar um método de inoculação adequado à seleção de genótipos de tomateiro resistentes ao cancro bacteriano; avaliar a reação de genótipos de tomateiro à inoculação com Cmm; e avaliar o efeito de acibenzolar-S-metil e outros produtos fitossanitários no controle da doença. Para o ensaio de metodologia, foram avaliados quatro métodos de inoculação (aspersão de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; aspersão, sob pressão, de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; corte do sistema radicular, com tesoura, seguido de imersão na suspensão bacteriana; e ferimento na haste com alfinete entomológico transpassando uma gota de suspensão de inóculo depositada na axila foliar) e três concentrações de inóculo (108 ufc/mL, 107 ufc/mL e 106 ufc/mL). Posteriormente, foi avaliado o efeito da inoculação em plantas com diferentes idades, aos 7, 14, 21 e 28 dias após a emergência. Foram utilizados os genótipos Kadá e Rotam-4 e um isolado bacteriano proveniente de Bragança Paulista, SP. A avaliação foi realizada através de uma escala descritiva, atribuindo-se notas que foram convertidas em índice de murcha bacteriana. A inoculação de Cmm, quatorze dias após a emergência das plantas, através da aspersão de suspensão bacteriana (108 ufc/mL) na face inferior das folhas, com avaliação aos 30 dias após inoculação, foi a metodologia mais apropriada para a avaliar a reação de genótipos de tomateiro. Estabelecida a metodologia, foram avaliados dez genótipos comerciais de tomateiro (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Júpiter, Olimpo, Fanny, Jumbo e Densus) para identificação de materiais resistentes ao cancro bacteriano, tendo-se Kadá e Rotam-4 como controles suscetível e resistente, respectivamente. Alambra e Jumbo apresentaram comportamento semelhante a Rotam-4, sendo materiais promissores para o plantio em áreas com histórico de ocorrência da doença. Para a avaliação de controle do cancro bacteriano foram testados os seguintes produtos: acibenzolar-S-metil (ASM), ASM + mancozeb, ASM + oxicloreto de cobre, mancozeb + oxicloreto de cobre, e oxitetraciclina. Três esquemas de aplicação dos produtos foram adotados: (E1) 4 aplicações (a primeira e a segunda realizadas seis e três dias antes da inoculação; a terceira e a quarta, aos três e seis dias após a inoculação); (E2) apenas as duas aplicações préinoculação; (E3) apenas as duas aplicações pós-inoculação. Esses produtos foram incorporados a meio de cultura para avaliação in vitro de seus efeitos sobre Cmm. Independente da forma de aplicação, o ASM, isolado ou em mistura com fungicidas, proporcionou reduções significativas na severidade da doença e não inibiu o desenvolvimento da bactéria in vitro. / Bacterial canker, caused by Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), is one of the most important diseases of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Its control is based on a set of preventive measures, once there is a few information about resistant materials and the chemical control is not efficient. The objectives of this thesis were to determine a suitable inoculation methodology to bacterial canker resistance studies; to evaluate the reaction of commercial tomato genotypes to the inoculation with Cmm; and to evaluate the acibenzolar-S-methyl and other phytossanitary products effects on the control of that disease. To methodology trial, four inoculation methods were evaluated, including foliar pulverization with bacterial suspension; foliar pulverization under pressure with bacterial suspension; cutting of roots with scissor, followed by their immersion in bacterial suspension; and stem wounding with a pin passing over a drop of inoculum suspension deposited on the insertion point of leaf. Besides the inoculation methods, three inoculum concentrations were investigated: 108 cfu/mL; 107 cfu/mL and 106 cfu/mL. Later, it was evaluated the effect of inoculation on plants with different ages: 7, 14, 21 and 28 days after emergency. To those trials, genotypes Kadá and Rotam-4, and a bacterial isolate from Bragança Paulista, SP, were employed. The evaluation was accomplished through a descriptive scale, being attributed notes that were turned into bacterial wilt index. Inoculation of Cmm, fourteen days after emergency of plants, through aspersion with bacterial suspension (108 cfu/mL) over the inferior face of leaves, and evaluation 30 days after inoculation, was the most appropriated methodology to evaluate resistance to bacterial canker in tomato genotypes. After the establishment of the inoculation methodology, ten commercial tomato genotypes (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Jupiter, Olimpo, Fanny, Jumbo and Densus) were investigated to identify resistant materials to the bacterial canker. Kadá and Rotam-4 were employed as susceptible and resistant controls, respectively. Alambra and Jumbo had a similar behavior to Rotam-4, being the most promising materials for the planting in areas with report of occurrence of bacterial canker. To evaluate the bacterial canker control following products were tested: acibenzolar-S-methyl (ASM), ASM + mancozeb, ASM + copper oxicloride, mancozeb + copper oxicloride, and oxytetracycline. Three schemes of application of the products were adopted: (E1) 4 applications (first and second ones were accomplished six and three days before inoculation; third and fourth ones, three and six days after inoculation); (E2) two applications before inoculation only; (E3) two applications after inoculation only. The effect in vitro of these products on Cmm was also evaluated. ASM, isolated or in mixture with fungicides, provided significant reductions in the disease severity independent of the scheme of application and had no effect on bacterial development in vitro.

As plantas apresentam diferentes e complexos mecanismos de defesa, que atuam em conjunto, em respostas a estresses bióticos e abióticos, cuja natureza e intensidade de resposta variam com a idade, o grau de adaptação e a fenologia (OLIVEIRA, 2003). O objetivo principal da pesquisa consiste em: (i) identificar os ácidos clorogênicos nas folhas de Coffea arabica L., cultivar Obatã IAC 1669-20, Catuaí Vermelho IAC 99, e das populações em seleção H14945-46 e H20049, e (ii) quantificar as várias classes de ácidos clorogênicos, nos mesmos genótipos, durante a fase reprodutiva do cafeeiro (florescimento, frutochumbinho, expansão/granação e maturação). Os compostos fenólicos foram separados por meio da cromatografia líquida de alta eficiência (Shimadzu, modelo LC-20A) para as análises em CLAE-DAD. O perfil cromatográfico dos genótipos estudados não diferiram entre si. Durante as fases de frutificação houve variação nos teores de ácido clorogênico e dos fenóis totais, no qual apresentou menores valores na fase de granação. O genótipo H14954-46 resistente ao bicho-mineiro apresentou o ácido clorogênico referente ao pico 5, incomum aos outros genótipos estudados. As folhas infestadas por bichomineiro (Leucoptera coffeella) apresentaram menores concentrações de fenóis totais, bem como de alguns ácidos clorogênicos e flavanóides, já as folhas inoculadas por ferrugem (Hemileia vastatrix) apresentaram maiores concentração. Há evidências de que os ácidos clorogênicos participem do complexo mecanismo de defesa das plantas. / The plants present different and complex mechanisms of defense, that work together, in responses to biotic and abiotic stresses, whose nature and intensity of response varies with age, the degree of adaptation and phenology. The main objective from the research is: (i) detect the chlorogenic acids in the leaves of Coffea arabica L., cultivars Obatã IAC 1669-20 and Catuaí Vermelho IAC 99, and of the populations into selection H14945-46 and H20049, and (ii) quantify the several classes of chlorogenic acids, in the same coffee plants, during the fructification phases of the coffee tree (flowering, fruits at the beginning of growth , grain expansion/seed, grain maturation). The phenolic compounds have been apart through high performance liquid chromatography (Shimadzu , model LC -20A) for the analyses in CLAE DAD. The studied chromatography profile of the coffee plants has presented no difference between them. During the fructification phases there was variation at the content of chlorogenic acid and of the total phenols, in which has presented under age values at the phase as of grain expansion. The plants of H14954-46 resistant to the coffee leaf miner have presented the chlorogenic acid referring to pico 5, no common to the other coffee plants studied. The infested leaves by coffee leaf miner (Leucoptera coffeella) presented lower concentrations of total phenols, as well as, of some chlorogenic acids and flavanoids, unlike, the leaves inoculate by rust (Hemileia vastatrix) presented greater concentration. There is evidence that chlorogenic acids have involved in the complex defense mechanism of plants.

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

Submitted by THAIS LOHAINE BRAGA DOS SANTOS (thais_lohaine@hotmail.com) on 2018-07-06T16:45:21Z No. of bitstreams: 1 SANTOS, TLB 2018.pdf: 3611620 bytes, checksum: 7a88d959d68f69391e2f3c1e5564fc2f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Lucia de Grava Kempinas (algkempinas@fca.unesp.br) on 2018-07-10T12:27:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_tlb_me_bot.pdf: 3611620 bytes, checksum: 7a88d959d68f69391e2f3c1e5564fc2f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-10T12:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_tlb_me_bot.pdf: 3611620 bytes, checksum: 7a88d959d68f69391e2f3c1e5564fc2f (MD5) Previous issue date: 2018-04-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O feijão-comum (Phaseolus vulgaris L., Fabaceae) apresenta elevado potencial prodtivo e é um dos alimentos mais consumidos em todo o mundo. Dentre os fatores que ocasionam queda de produtividade na cultura do feijoeiro, destaca-se o ataque de insetos-praga como a mosca-branca, Bemisia tabaci (Gennadius) biótipo B (Hemiptera: Aleyrodidae), em função dos intensos danos diretos e indiretos que podem ocasionar as plantas dessa leguminosa. Seu controle é realizado principalmente por meio de aplicações de inseticidas sintéticos, muitas vezes utilizadas em doses acima das recomendadas, favorecendo a seleção de insetos resistentes. O uso de genótipos resistentes pode ser uma estratégia eficiente para o manejo integrado da mosca-branca nas lavouras. Assim, este trabalho avaliou a possível expressão de antixenose e antibiose a partir de 78 genótipos de feijoeiro. Análises físicas e morfológicas das folhas também foram realizadas, a fim de identificar possíveis fatores de resistência dos genótipos a B. tabaci biótipo B. Inicialmente, realizaram-se ensaios com e sem chance de escolha (antixenose), onde avaliou-se o número de adultos, ovos e a colonização por ninfas nos genótipos de feijão. Análises colorimétricas e a caracterização (tipificação e densidade) dos tricomas existentes foram realizadas a fim de se estabelecer possíveis correlações com a colonização do inseto nesta etapa. Posteriormente, avaliou-se o desempenho biológico do inseto confinado a 17 genótipos previamente selecionados (Capítulo 1), a fim de caracterizar a expressão de antibiose. Para tanto, foram avaliados os seguintes parâmetros biológicos: período de incubação, período de duração dos instares, período ninfal total, período de desenvolvimento de ovo a adulto, mortalidade por ínstar ninfal e viabilidade ninfal. No teste de anixenose com chance de escolha, os genótipos BRS Ametista, BRS Estilo, BRS Esplendor, SCS 204 Predileto, BRS Notável, IPR Eldorado, CHIB 06, IPR Quero-Quero, Iapar 81, CHIP 338, IPR Garça, Arcelina 4, SCS 202 Guará, IAC Esperança, H96102-1-1-1-52, CHIP 348, Carioca Comum, CHIP 300, IAC Carioca Eté, IAC Ybaté e Tybatã apresentaram menor oviposição e colonização por ninfas da mosca-branca. Em teste sem chance de escolha, a maioria dos genótipos revelou baixa colonização por adultos da mosca-branca, com destaque para CHIB 06, IPR Garça, CHIP 300 e IAC Esperança. Verificou-se que os genótipos em que se constatou o maior número de adultos no ensaio sem chance de escolha apresentaram alta intensidade de luminosidade (L*), verde (a*) e amarelo (b*), indicando correlação positiva desses fatores com a atratividade e oviposição da mosca-branca. Nos genótipos BRS Ametista, SCS 204 Predileto, BRS-Estilo, IPR Eldorado, SCS-202 Guará, Carioca Comum, Arcelina 4, CHIP 348 e IAC Esperança a resistência se mostrou mais estável, manifestando-se também, em elevados níveis (≤ 20 adultos por folíolo e ≤ 1 ovo/cm2) no ensaio sem chance de escolha. No ensaio de antibiose, o genótipo CHIP 300 ocasionou um prolongamento acentuado no período de ovo a adulto (~ 10 dias), enquanto que os genótipos BRS Estilo, Arcelina 4, IPR Garça, Tybatã, CHIP 300, IPR Eldorado, H96A102-1-1-1-52 e CHIB 06 afetaram negativamente a viabilidade e mortalidade das ninfas da mosca-branca, sugerindo elevados níveis de resistência por antibiose e/ou antixenose. Esses genótipos constituem potenciais fontes de resistência a B. tabaci biótipo B e podem ser explorados em programas de melhoramento genético que visam a obtenção de linhagens resistentes a insetos. / The common bean, Phaseolus vulgaris L., (Fabaceae) has a high yield potential and is one of the most consumed food in the world. Among the factors that negative affects the common bean yield, the occurence of silverleaf whitefly Bemisia tabaci Gennadius, 1889 biotype B (Hemiptera: Aleyrodidae) has been highilghted due its direct and indirect damage. B. tabaci are almost exclusively managed by insecticide sprays where the over-application and indiscriminate use of pesticides has had several adverse consequences like insecticide resistance development. Host-plant resistance may be a valuable strategy for the integrated management of B. tabaci. Therefore, this work aimed to evaluate the effect of 80 bean genotypes to this insect to verify the occurence of antixenosis and antibiosis. Initially, multiple-choice trials were carried out, in order to evaluate the oviposition and the nymphs colonization preference. Morphological caracteristics of leaf trichomes (size and density) and colorimetric analyses were performad to establish possible correlations between genotypes and insect colonization. Subsequently, 17 bean genotypes were selected and a no-choice test was conducted to verify the occurrence of antibiosis (Charpter 1). Therefore, we evaluated the incubation period of eggs, nymphal period, complete development period (egg-adult) and viability of the silverleaf whitefly nymphs. From the results of the multiple-choice trial, genotypes BRS Ametista, BRS Estilo, BRS Esplendor, SCS 204 Predileto, BRS Notável, IPR Eldorado, CHIB 06, IPR QueroQuero, IAPAR 81, CHIP 338, IPR Garça, Arcelina 4, SCS 202 Guará, IAC Esperança, H96102-1-1-1-52, CHIP 348, Carioca Comum, CHIP 300, IAC Carioca Eté, IAC Ybaté e Tybatã were the least used for oviposition and nymphs colonization. In the no-choice test, most genotypes were less attractive to B. tabaci and genotypes CHIB 06, IPR Garça, CHIP 300 e IAC Esperança had less oviposition. The most attractive genotypes presented high luminosity (L*) and more intense green (a *) and yellow (b*) colors indicating positive. Besides that, genotypes BRS Ametista, SCS 204 Predileto, BRS Estilo, IPR Eldorado, SCS-202 Guará, Carioca Comum, Arcelina 4, CHIP 348 and IAC Esperança showed the highest resistance stability and hight resistance level was observed in the no-choice test (≤ 20 adults/leaflet and ≤ 20 eggs/cm2 ). The genotype CHIP 300 prolonged the developmental period from egg to adult (~ 10 d) and BRS Estilo, Arcelina 4, IPR Garça, Tybatã, CHIP 300, IPR Eldorado, H96A102-1-1-1-52 and CHIB 06 caused nymphal mortality suggesting high levels of antibiosis and antixenosis. Thus, this genotypes are promising for use in breeding programs to develop resistance to whitefly aimed its implementation on integrated management of B. tabaci in common bean crops.

As plantas apresentam diferentes e complexos mecanismos de defesa, que atuam em conjunto, em respostas a estresses bióticos e abióticos, cuja natureza e intensidade de resposta variam com a idade, o grau de adaptação e a fenologia (OLIVEIRA, 2003). O objetivo principal da pesquisa consiste em: (i) identificar os ácidos clorogênicos nas folhas de Coffea arabica L., cultivar Obatã IAC 1669-20, Catuaí Vermelho IAC 99, e das populações em seleção H14945-46 e H20049, e (ii) quantificar as várias classes de ácidos clorogênicos, nos mesmos genótipos, durante a fase reprodutiva do cafeeiro (florescimento, frutochumbinho, expansão/granação e maturação). Os compostos fenólicos foram separados por meio da cromatografia líquida de alta eficiência (Shimadzu, modelo LC-20A) para as análises em CLAE-DAD. O perfil cromatográfico dos genótipos estudados não diferiram entre si. Durante as fases de frutificação houve variação nos teores de ácido clorogênico e dos fenóis totais, no qual apresentou menores valores na fase de granação. O genótipo H14954-46 resistente ao bicho-mineiro apresentou o ácido clorogênico referente ao pico 5, incomum aos outros genótipos estudados. As folhas infestadas por bichomineiro (Leucoptera coffeella) apresentaram menores concentrações de fenóis totais, bem como de alguns ácidos clorogênicos e flavanóides, já as folhas inoculadas por ferrugem (Hemileia vastatrix) apresentaram maiores concentração. Há evidências de que os ácidos clorogênicos participem do complexo mecanismo de defesa das plantas. / The plants present different and complex mechanisms of defense, that work together, in responses to biotic and abiotic stresses, whose nature and intensity of response varies with age, the degree of adaptation and phenology. The main objective from the research is: (i) detect the chlorogenic acids in the leaves of Coffea arabica L., cultivars Obatã IAC 1669-20 and Catuaí Vermelho IAC 99, and of the populations into selection H14945-46 and H20049, and (ii) quantify the several classes of chlorogenic acids, in the same coffee plants, during the fructification phases of the coffee tree (flowering, fruits at the beginning of growth , grain expansion/seed, grain maturation). The phenolic compounds have been apart through high performance liquid chromatography (Shimadzu , model LC -20A) for the analyses in CLAE DAD. The studied chromatography profile of the coffee plants has presented no difference between them. During the fructification phases there was variation at the content of chlorogenic acid and of the total phenols, in which has presented under age values at the phase as of grain expansion. The plants of H14954-46 resistant to the coffee leaf miner have presented the chlorogenic acid referring to pico 5, no common to the other coffee plants studied. The infested leaves by coffee leaf miner (Leucoptera coffeella) presented lower concentrations of total phenols, as well as, of some chlorogenic acids and flavanoids, unlike, the leaves inoculate by rust (Hemileia vastatrix) presented greater concentration. There is evidence that chlorogenic acids have involved in the complex defense mechanism of plants.