Nesse trabalho objetivou-se avaliar a bioatividade de extratos brutos e suas frações, obtidos com diferentes solventes, de folhas e de ramos de plantas da família Meliaceae sobre a mosca-branca Bemisia tabaci biótipo B. Inicialmente, utilizando o extrato em diclorometano de folhas de Trichilia pallida determinou-se a concentração necessária para causar mortalidade de ninfas de 50 a 60%, sendo o valor obtido (0,56%) utilizado nos bioensaios subseqüentes. Comparando-se os extratos brutos em diclorometano de folhas e ramos de Azadirachta indica (EFAID e ERAID), Melia azedarach (EFMAD e ERMAD), Toona ciliata (EFTCD e ERTCD) e T. pallida (EFTPD e ERTPD), verificou-se que os mesmos afetam significativamente tanto ovos como ninfas da mosca-branca. Já na comparação entre os extratos brutos em etanol de folhas e ramos de A. indica (EFAIE e ERAIE), M. azedarach (EFMAE e ERMAE), T. ciliata (EFTCE e ERTCE) e T. pallida (EFTPE e ERTPE), constatou-se que os mesmos afetam apenas as ninfas. Com base nesses resultados, selecionaram-se os ERTPD, EFAIE, ERAIE, ERMAE, EFTCD e ERTCD, para os quais foi avaliado o efeito sobre a mortalidade de ovos e ninfas e o período embrionário, constatando-se que os extratos não apresentam efeito ovicida, porém afeta a sobrevivência das ninfas e que o ERAIE alonga o período embrionário do inseto. Na seqüência, através de Cromatografia Líquida a Vácuo (CLV) foram obtidas as frações em hexano, diclorometano, acetato de etila e metanol do ERTPD e do EFTCD, que foram testadas nas concentrações de 0,56 e 0,28%. As frações em diclorometano, acetato de etila e em metanol do extrato de ramos de T. pallida em diclorometano afetam a sobrevivência de ninfas da moscabranca em tomateiro, tanto a 0,56 como a 0,28%. Da mesma forma constata-se que as frações em hexano, diclorometano, acetato de etila e em metanol do extrato de folhas de T. ciliata em diclorometano afetam a sobrevivência de ninfas da mosca-branca em tomateiro, tanto a 0,56 como a 0,28%. A fração em acetato de etila do extrato de folhas de T. ciliata em diclorometano é repelente a B. tabaci biótipo B e as frações em diclorometano do ERTPD e em metanol do EFTCD apresentam efeito deterrente à oviposição de B. tabaci biótipo B. A fase de ninfa é mais sensível aos extratos orgânicos obtidos das espécies de meliácea avaliadas do que a fase de ovo. Entre os extratos testados, os mais promissores para uso no controle de ninfas da mosca-branca são os em diclorometano de folhas de T. ciliata e de ramos de T. pallida. / This work aimed to assess the bioactivity of crude extracts and their fractions obtained with different solvents, from leaves and branches from plants of Meliaceae family to the whitefly Bemisia tabaci B biotype. Initially, using the dichloromethane extract from Trichilia pallida leaves, it was determined the necessary concentration to cause 50 and 60% of nymphal mortality, being the value obtained (0.56%) utilized on the subsequent bioassays. Comparing the dichloromethane crude extracts from leaves and branches of Azadirachta indica (ELAID and EBAID), Melia azedarach (ELMAD and EBMAD), Toona ciliata (ELTCD and EBTCD) and T. pallida (ELTPD and EBTPD), it was verified that they significantly affect eggs as well as nymphs of the whitefly. Whereas the ethanol crude extracts from leaves and branches of A. indica (ELAIE and EBAIE), M. azedarach (ELMAE and EBMAE), T. ciliata (ELTCE and EBTCE) and T. pallida (ELTPE and EBTPE) affected only the nymphs. Based on these results, EBTPD, ELAIE, EBAIE, EBMAE, ELTCD and EBTCD were selected to be evaluated regarding to the effects on the eggs, nymphs and the duration of the embryonic period. It was verified that these extracts dont present ovicidal effect, although they affect nymphal survivorship, and EBAIE increases the embryonic period of the insect. Afterwards, using vacuum liquid chromatography (VLC) it was obtained the hexane, dichloromethane, ethyl acetate and methanol fractions from EBTPD and ELTCD, which were tested at concentrations of 0.56 and 0.28%. The dichloromethane, ethyl acetate and methanol fractions from EBTPD affect the whitefly nymphal survivorship at 0.56 as well as 0.28%. Similarly, the hexane, dichloromethane, ethyl acetate and methanol fractions from ELTCD affect the whitefly nymphal survivorship, at both concentrations of 0.56 and 0.28%. The ethyl acetate fraction from ELTCD is repellent to B. tabaci B biotype while the dichloromethane fractions from EBTPD and methanol from ELTCD present deterrent effect on the oviposition of this pest. The nymphal phase is more sensitive to organic extracts obtained from the Meliacea species tested than the egg phase. Among the tested extracts, the more promising to use for the control of whitefly nymphs are the dicholomethane from T. ciliata leaves and T. pallida branches.

A tolerância ao Cádmio (Cd) é um assunto de relevada importância, devido aos vários problemas que este metal pode causar para a agricultura, levando à queda de produção e perda da qualidade dos alimentos, representando, também, riscos à saúde humana pelo consumo de produtos contaminados com esse metal. Neste trabalho, fizemos um estudo geral sobre a tolerância ao Cd em plantas de tomateiro, partindo de 3 abordagens complementares, onde geramos variabilidade genética por meio de mutagênese usando um tomateiro modelo (cultivar Micro-Tom); exploramos uma pequena fração da variabilidade genética da espécie para identificar genótipos com diferentes graus de tolerância ao Cd e, finalmente, realizamos estudos ligados ao metabolismo oxidativo de duas cultivares selecionadas, sendo uma sensível e outra mais tolerante a este metal. Este trabalho nos conduziu também ao desenvolvimento e adaptação de metodologias para a avaliação e seleção de plantas tolerantes a metais pesados, dentre as quais propomos a utilização de um Índice de Tolerância adequado para avaliar cultivares morfologicamente diferentes. Por fim, os resultados obtidos neste trabalho possibilitaram uma visão geral sobre os parâmetros de tolerância ao Cd em plantas de tomateiro, bem como o estudo dos principais padrões de resposta no metabolismo oxidativo de genótipos mais sensíveis e mais tolerantes a este metal. / Tolerance to heavy metal Cadmium (Cd) is an important subject because this metal can cause several problems in agriculture, such as decrease in production and loss of food quality, representing risks to human health by consumption of vegetables contaminated with this metal. In this research, we studied Cd-tolerance in tomato plants, using three complementary approaches, generating genetic variability by mutagenesis using a tomato model (cultivar Micro-Tom), exploring a small fraction of the genetic variability of species to identify genotypes with different degrees of Cd-tolerance and, finally, we conducted studies related to the oxidative metabolism of two cultivars, with low and high tolerance to this metal. Additionally, this work results in the development and adaptation of methodologies for the evaluation and selection of tolerant plants to heavy metals. Then, we propose an appropriate Tolerance Index to evaluate morphologically different cultivars. In conclusion, the results of this study are an overview of the parameters of Cd-tolerance in tomato plants, as well as the study of the some patterns of response in the oxidative metabolism of genotypes more sensitive and more tolerant to this metal.

O tomateiro (Solanum lycopersicum L.) é um interessante modelo para estudar a base genética da capacidade de formação de órgãos adventícios, uma vez que existem variações genéticas naturais consideráveis em seus parentes selvagens. Assim, sabese que o alelo dominante Rg1, presente no braço curto do cromossomo 3 de S. peruvianum, confere alta capacidade de regeneração de gemas caulinares. Usando uma coleção de 50 linhas de introgressão (ILs), cada uma contendo um pequeno segmento cromossômico de S. pennellii LA716 introgredido e mapeado na cultivar M82, foram realizados testes com explantes cotiledonares com 12 dias de idade cultivados em meio MS contendo 5,0 M BAP, e encontramos uma alta capacidade de regeneração de gemas caulinares nas IL3-2, IL6-1, IL7-1, IL 8-3, IL-9-1 e IL10-2. Isto significa que S. pennellii provavelmente possua alelos com capacidade superior para a regeneração in vitro nessas regiões cromossômicas, incluindo um possível novo alelo para Rg1 na IL3-2. Plântulas em F1 do cruzamento entre Micro-Tom x ILs e ILs x ILs provaram que a capacidade de regeneração de gemas caulinares foi dominante nas ILs 3-2, 6-1, 7-1 e 8-3, e que a capacidade de regeneração das IL8-3 aumentou a das outras ILs, comportando-se de uma maneira aditiva. Uma vez que as ILs 3-2, 7-1, 8-3 e 10-2 também aumentaram a formação de raízes em meio MS contendo 0,4 M ANA, elas podem apresentar novos alelos que controlam a fase de competência, estando aptas a assumir diferentes destinos celulares, ao invés da indução de um órgão específico. Também realizamos a introgressão dos alelos selecionados para o modelo genético Micro-Tom, o qual proporcionará a caracterização e isolamento de genes importantes para estudos de desenvolvimento de plantas e aplicações biotecnológicas. / Tomato (Solanum lycopersicum L.) is an attractive model to study the genetic basis of adventitious organ formation capacity, since there is considerable natural genetic variation in its wild relatives. Accordingly, it is known that the dominant Rg1 allele, present in the short arm of S. peruvianum chromosome 3, confers high shoot regeneration capacity. Using a set of 50 introgression lines (ILs), each containing small a chromosomal segment of S. pennellii LA716 introgressed and mapped into the tomato cultivar M82, we found a high shoot regeneration capacity for IL3-2, IL6-1, IL7-1, IL 8-3, IL-9-1 and IL10-2, when 12-days-old cotyledon explants were cultivated in MS medium containing 5.0 M BAP, suggesting that. S. pennellii might present superior alleles for in vitro regeneration in such chromosomal regions, including a possible novel allele for Rg1 in IL3-2. F1 seedlings from the crosses Micro-Tom x ILs and ILs x ILs demonstrated that the shoot regeneration capacity of the ILs 3-2, 6-1, 7-1 and 8-3 was dominant and that the regeneration ability of IL8-3 enhanced that of the other ILs in an additive manner. Since ILs 3-2, 7-1, 8-3, and 10-2 also exhibited enhanced root formation on MS medium containing 0.4 M NAA, these segments might contain novel alleles controlling the competence to assume distinct cell fates, rather than the induction of a specific organ. We also performed the introgression of such alleles into the genetic model system Micro-Tom, which will enable the characterization and isolation of important genes for plant development studies and biotechnological applications.

As espécies selvagens relacionadas ao tomateiro desenvolveram-se em uma ampla gama de latitudes que compreende o sul do Equador ao norte do Chile, ocupando diferentes habitats e constituindo uma fonte de diversidade genética natural. Essa diversidade tem sido utilizada no melhoramento de tomateiro, sobretudo para introgressão de genes de resistência a patógenos e mais recentemente de genes afetando a qualidade dos frutos. Embora a variação genética natural tenha a relevância de algo que foi selecionado na natureza e que pode ter implicações evolutivas, ela ainda é pouco explorada em estudos básicos. Para o uso intensivo desse recurso é necessário lançar mão de cruzamentos e retrocruzamentos em larga escala entre as espécies selvagens e o tomateiro cultivado (Solanum lycopersicum). Para tanto, dispomos de uma cultivar miniatura de tomateiro, a cv Micro-Tom (MT), a qual pode crescer nas mesmas condições requeridas para a planta modelo Arabidopsis thaliana. Com o uso da cv MT, podemos explorar de forma adequada a variação genética natural das espécies selvagens de tomateiro, sendo que a identificação de alterações fenotípicas é muito mais evidente quando podemos visualizar a planta como um todo. Dessa forma, vários alelos ainda não conhecidos foram resgatados dessas espécies, os quais levam a fenótipos distintos daqueles encontrados nos parentais, tais como frutos cor rosa-salmão vindo de S. neorickii, frutos de superfície opaca vindo de S. chmielewskii e frutos de coloração verde escuro vindo de S. galapagense. Esse modelo parece ser de especial importância para isolar genes de efeito maior. Assim, isolamos um locus vindo de S. pimpinellifolium que aumenta o número de flores por inflorescência da cv MT de 7 para 11. Sendo o tomateiro uma planta cultivada, os alelos oriundos das espécies selvagens, além de úteis para estudos genéticos e fisiológicos, podem ser aproveitados em programas de pré-melhoramento. / Tomato wild species evolved in a wide range of latitudes, from the south of Ecuador to the north of Chile, which comprise different habitats and are a source of natural genetic variation. This diversity is commonly used in tomato breeding, especially for the introgression of genes for resistance to pathogens and, recently, for fruit quality. Although natural genetic variation usually has an adaptive significance, which means that it may have evolutionary implications, it is still poorly explored in basic research. For the intensive utilization of this resource, it is necessary to perform large scale crosses and backcrosses between wild species and cultivated tomato. Aiming to this purpose, we used the miniature tomato cultivar, cv Micro-Tom (MT), which can growth in the same minimum requirements of the Arabidopsis thaliana model. Using MT one can adequately explore the natural genetic variation of wild species with less time and space requirements. In addiction, phenotypical alterations are more evident in MT, since one can easily visualize the whole plant. Thus, alleles hitherto unknown were isolated from tomato wild related species, leading to distinct phenotypes, such as pink-salmon fruits from S. neorickii, opaque fruit surface from S. chmielewskii and dark green fruits from S. galapagense. The MT model seems to be particularly adequate for the isolation of major genes and QTLs of great effects. Thereby, we had isolated a S. pimpinellifolium locus that increases the number of flowers per inflorescence, from 7 to 11, in MT. Being the tomato a cultivated plant, the alleles obtained in the wild species, besides to be useful for genetic and physiological studies, can be used in pre-breeding programs.

O ácaro-vermelho do tomateiro, Tetranychus evansi Baker e Pritchard, tornou-se a praga mais importante do tomateiro, e de outras solanáceas na África, após a sua introdução naquele continente. Não se conhece nenhum inimigo natural nativo efetivo em associação com a praga na África, tornando necessária a busca de inimigos naturais em sua região de origem. T. evansi não é uma importante praga em grande parte da na América do Sul, sugerindo que este ácaro provavelmente tenha se originado nesta região. Buscas por inimigos naturais realizadas nesta região resultaram na coleta de diversos isolados de Neozygites floridana Weiser e Muma e do ácaro predador Phytoseiulus longipes Evans com potencial para introdução na África. Como parte das etapas preliminares, para introdução deste fungo patogênico na África, estudos foram conduzidos para determinar a compatibilidade de N. floridana com P. longipes, pois é desejável que estes dois inimigos naturais se complementem. Foi demonstrado que o fungo não é patogênico a P. longipes. O único efeito do fungo observado em P. longipes foi o incremento do comportamento de auto-limpeza (grooming) para remoção de capiloconídios do fungo aderidos ao corpo do ácaro. Alguns agrotóxicos empregados na produção de tomate foram testados quanto aos seus efeitos sobre N. floridana, a fim de determinar a seletividade e a adequação destes para uso em programas de MIP em tomateiro. Dois inseticidas, dois acaricidas e dois fungicidas foram testados em duas concentrações: a dosagem comercial recomendada (TC) e metade da dosagem comercial (TC / 2). Os fungicidas captana and mancozebe afetaram a esporulação e a germinação de N. floridana em ambas as concentrações, enquanto propargito não teve efeito sobre a esporulação, mas afetou a germinação dos conídios primários. Metomil e abamectina foram os produtos com menores efeitos sobre N. floridana. Adicionalmente, o efeito de plantas hospedeiras de T. evansi sobre N. floridana foi determinado em relação à contaminação, infecção, mortalidade e mumificação. A oviposição de T. evansi foi usada para determinar a adequação dos ácaros às plantas hospedeiras e esta foi correlacionada com a suscetibilidade dos ácaros ao fungo e subseqüente mumificação. O efeito dos aleloquímicos acumulados pelos ácaros sobre o fungo foi avaliado acompanhando-se o desenvolvimento da doença em ácaros que haviam sido criados nas diferentes plantas hospedeiras, mas que foram infectados e mantidos até a morte em tomate. Houve uma associação direta entre a oviposição, adequação de T. evansi às plantas hospedeiras medido pela taxa de oviposição e os parâmetros de desempenho avaliados do fungo, exceto para T. evansi sobre maria-preta e T. urticae sobre pimenta e algodão. A oviposição foi baixa onde, também, a esporulação foi baixa, sugerindo que a antibiose da planta pode afetar tanto a reprodução do ácaro como a atividade do fungo. A mortalidade e a mumificação variaram com a espécie de planta, provavelmente, indicando que estes processos são modulados pela composição química da planta. O efeito da temperatura sobre a esporulação, infecção e mumificação dos ácaros foi comparado entre três isolados de N. floridana, dois do Brasil (de Recife e de Piracicaba) e um da Argentina (Vipos-Tucumán) objetivando selecionar isolados potenciais para liberar em diferentes locais na África. Estes parâmetros foram avaliados sob vários regimes de temperatura constantes entre 13ºC e 33ºC. Também foi avaliado o efeito de seis regimes de temperaturas alternadas, 17-13°C, 21-13°C, 29-13°C, 33-13°C, 33-23°C, 33-29°C, sob fotoperíodo de 12:12h, luz e escuro, respectivamente, sobre a virulência dos três isolados contra T. evansi. Os perfis de temperatura em conjunto com os dados de infectividade podem ser úteis na seleção de isolados apropriados para uma determinada região com características térmicas particulares. / The tomato red spider mite, Tetranychus evansi Baker and Pritchard, became one of the most important pests of tomatoes and other solanaceous plants in Africa after its introduction in this continent. No native natural enemies are known to be associated with the pest in Africa making search for natural enemies necessary. T. evansi is not an important pest in South America suggesting that this mite probably originated from this region. Searches for natural enemy in this region yielded several isolates of Neozygites floridana Weiser and Muma and one potential predatory mite for introduction in Africa. As part of the preliminary steps for introduction of this fungal pathogen in Africa, studies were conducted to determine the compatibility of N. floridana with the predatory mite Phytoseiulus longipes Evans, because the two natural enemies are expected to complement each other. It was demonstrated that the fungus is not pathogenic to P. longipes. However, the presence of fungal capilliconidia on the leaf may alter the behavior of P. longipes by increasing grooming. Several pesticides used in tomato production were tested for their effect on N. floridana in order to determine their selectivity and adequacy for use in IPM programs for pest management in tomato. Two insecticides, two acaricides, and two fungicides were tested in two concentrations: the mean commercial rate (CR) and 50% of the mean commercial rate (CR/2). The fungicides Captan and Mancozeb affected sporulation and germination at both concentrations while Propargite had no effect on sporulation but affected germination of primary conidia. Methomyl and Abamectin had minimal effects on N. floridana. In addition, the effect of host plants of T. evansi on N. floridana was determined in relation to contamination, infection, mortality and mummification. Oviposition was used to determine host plant suitability to the mites and this was correlated to their susceptibility and subsequent mummification after infection by the fungus. Host-switching was used to determine the in vivo effect of accumulated allelochemicals to the fungus. There was a direct association of oviposition, plant suitability and the measured fungal parameters on all host plants with the exception of nightshade and pepper for T. evansi and cotton for T. urticae. Oviposition was also low on plants where sporulation was low suggesting that antibiosis may affect both mite reproduction and fungal activity. Mortality and mummification varied with plant species probably indicating that this processes are modulated by plant chemistry. The effects of temperature on sporulation, infection and mummification of mites was compared among three isolates of N. floridana, two from Brazil (from Recife and Piracicaba) and one from Argentina (Vipos-Tucumán) aiming to select potential isolates for release in different places of Africa. These parameters were measured at various constant temperature regimes from 13°C to 33°C. Six alternating temperature regimes of 17-13°C, 21-13°C, 29-13°C, 33-13°C, 33-23°C, 33-29°C at a photoperiod of 12:12h light and dark, respectively were also used to test their effect on the virulence of the three isolates against T. evansi. Temperature profiles in conjunction with infectivity assays can be useful in selecting appropriate isolates for a particular thermal environment.

O amadurecimento é um processo complexo e geneticamente programado através do qual o fruto adquire características próprias (níveis de açúcar e acidez, cor, amaciamento, sabor e aroma, entre outras) que o torna atraente aos consumidores. O tomate (Solanum lycopersicum) tem sido largamente utilizado como modelo para os estudos sobre amadurecimento de frutos devido à sua importância nutricional e econômica e aos avanços no entendimento de sua genética e bioquímica. Neste fruto, um conjunto de 20 a 30 substâncias voláteis, entre álcoois, aldeídos, cetonas e ésteres, contribuem para o aroma, sendo elas derivadas principalmente de aminoácidos, ácidos graxos e carotenóides. O hormônio etileno está intimamente relacionado com as alterações metabólicas que ocorrem no amadurecimento, inclusive na geração desses compostos voláteis, através da ativação de fatores de transcrição que regulam genes codificadores de enzimas envolvidas nesse processo. Embora se saiba bastante a respeito da bioquímica que produz compostos de aroma e o envolvimento do etileno nesse processo, pouco se sabe sobre o mecanismo de sua regulação. Além disso, o etileno não é o único regulador do amadurecimento, pois há vários indícios de que as auxinas também estão envolvidas neste processo. Embora crescente, este campo ainda encontra-se pouco explorado quando comparado aos avanços obtidos sobre o papel do etileno no amadurecimento de frutos. Os dados são ainda mais escassos no que se refere a regulação das vias de biossíntese dos compostos voláteis. Assim, este trabalho visa avaliar como a interação entre o ácido indol-3-acético (AIA), a auxina mais abundante em plantas, e o etileno influencia a produção do aroma em frutos de tomateiro. Para tal, tomates da cultivar Micro-Tom foram tratados com AIA e etileno, isoladamente e em conjunto. Os resultados mostraram que os grupos de frutos caracterizaram-se por possuir diferentes perfis de compostos voláteis. Os tratamentos com AIA e etileno+AIA ocasionaram atraso no acúmulo de compostos voláteis derivados de isoprenóides, assim como na transcrição de genes envolvidos na síntese desses compostos: carotenoid cleavage dioxygenases 1A e 1B (S/CCD1A e S/CCD1B). A mudança da cor verde para a vermelha e o acúmulo de licopeno também foram atrasados em resposta a estes dois tratamentos. Foram também avaliados os níveis de transcritos de genes envolvidos na síntese de voláteis derivados de ácidos graxos, sendo eles lipoxigenases (S/LOX), hidroperóxido liases (S/HPL) e álcool desidrogenases (S/ADH), além dos níveis da produção de etileno, e AIA na forma livre e conjugados. Os resultados mostraram-se robustos em relação aos impactos nos perfis de compostos voláteis, causados pelos mesmos tratamentos hormonais, em frutos de tomateiro da variedade Grape. Os dados sugerem que a auxina possui importante papel na formação de compostos voláteis do aroma em frutos de tomateiro, regulando de forma negativa este metabolismo. Esse efeito modulador ocorre provavelmente por meio de interações com o etileno. / Fruit ripening is a complex and genetically programmed process through the fruit acquires characteristics (sweetness and acidity, color, softening, flavor and aroma, etc.) that make it attractive to consumers. The tomato fruit (Solanum lycopersicum) has been widely used as a model for studies on fruit ripening due to its nutritional and economic importance and advances in the understanding of its genetics and biochemistry. A set of 20 to 30 volatile substances, including alcohols, aldehydes, ketones and esters, which were derived from amino acids, fatty acids and carotenoids, contribute to the flavor. The hormone ethylene is closely related to the metabolic changes that occur in the maturation, including the generation of these volatile compounds, through the activation of transcription factors that regulate genes encoding proteins involved in this process. Although the knowledge about the biochemistry pathways that produces flavor compounds and the involvement of ethylene have advanced, little is known about the regulation of this process. In addition, ethylene is not the unique hormone that plays this role on fruit ripening. There is a growing body of evidence indicating the involvement of auxin in the maturation. The role of other hormonal classes is still little explored when compared to progress made on the role of ethylene in fruit ripening, especially regarding the regulation of the biosynthetic pathways of volatile compounds. This study aim to assess how the interaction between the indole-3-acetic acid (IAA), the most abundant auxin in plants, and ethylene influence the production of tomato fruit aroma. To do this, fruit from tomato cultivar Micro-Tom were treated with IAA and ethylene, separately and in combination. The results showed that the fruit groups characterized by having different profiles of volatile compounds. The treatment with IAA and IAA + ethylene caused delay in accumulation of volatile compounds derived from isoprenoid, as well as in the transcription of genes involved in the synthesis of these compounds: carotenoid cleavage dioxygenases 1A and 1B (S/CCD1A and S/CCD1B). The change from green to red and the accumulation of lycopene were also delayed in response to these two treatments. We also assessed the levels of transcripts of genes involved in the synthesis of volatile compounds derived from fatty acids (lipoxygenases [S/LOX], hydroperoxide lyases [S/HPL] and alcohol dehydrogenases [S/ADH]), besides the levels of ethylene production, and IAA in free and conjugated form. The results were robust with respect to impacts on volatile compounds profiles, caused by the same hormone treatments in tomato variety Grape. The data suggest that auxin plays an important role in the synthesis of volatile compounds in tomato fruit, negatively regulating this metabolism. This modulating effect likely occurs through crosstalks with ethylene.

La taille du fruit et la morphologie des tissus du fruit sont des caractères clés définissant la qualité finale du fruit. Parmi la grande diversité de fruits observée dans la nature, la domestication et la sélection ont entrainé d’importantes modifications de la taille et de la morphologie des tissus du fruit. Jusqu'à présent, seuls quelques régulateurs génétiques ont été identifiés, et les mécanismes cellulaires et moléculaires par lesquels la morphologie des tissus du fruit est définie restent imprécis. Dans ce contexte, l'objectif de ma thèse est d'identifier et de caractériser de nouveaux régulateurs impliqués dans la morphologie des tissus du fruit. Pour cela, j'ai utilisé une collection de mutants EMS de tomate comme source de diversité génétique et phénotypique et j'ai sélectionné deux mutants présentant des tendances opposées et extrêmes d'épaisseur du péricarpe. Grace à une stratégie de cartographie par séquençage, j’ai identifié une région génétique du chromosome 10, associée au phénotype péricarpe épais. J'ai également étudié le rôle de la Guanylate Binding Protein (GBP) à l’origine du phénotype péricarpe fin chez la tomate. La GBP est une grosse GTP binding protein qui n’a jamais été caractérisée chez les plantes. Afin d'approfondir l’étude de cette protéine, j'ai étudié en parallèle son rôle dans les modèles tomate et Arabidopsis" thaliana. J'ai démontré que les deux protéines homologues sont localisées dans le noyau. La mutation de la GBP chez la tomate induit de fortes altérations de la division et de l'expansion cellulaire à l'intérieur du péricarpe ainsi qu'une altération de la croissance des racines latérales chez la tomate et Arabidopsis, une caractéristique classiquement retrouvée chez les mutants altérés dans la mitose. Cette étude suggère que le GBP joue un rôle dans le contrôle précis des divisions cellulaires dans le péricarpe de tomate. / Fruit size and morphology are key characters defining the final fruit quality. Among the large fruit diversity observed in the nature, human domestication and selection has induced changes in fruit size and tissue morphology. Only a few genetic regulators have been identified so far, thus cellular and molecular mechanisms by which fruit tissue morphology is defined remain incomplete. In this context, the aim of my thesis is to identify and characterize new regulators of fruit tissue morphology. For this purpose, I used a collection of tomato EMS mutants as a source of genetic and phenotypic diversity. I selected two mutants presenting opposite trends of pericarp thickness. Through a mapping-by-sequencing strategy, I identified a genetic region on chromosome 10, associated with an extreme thick pericarp phenotype. I also investigated the role of the Guanylate Binding Protein (GBP) at the origin of a thin pericarp phenotype. The GBP is a large GTP binding protein that was never characterized in plants so far. In order to go deeper into its functional characterization in plants, I studied in parallel the role of the protein in tomato and Arabidopsis "thaliana" models. I showed that both homolog proteins are localized at the nucleus. Mutation of GBP in tomato induced strong alterations in cell division and cell expansion inside the pericarp and altered lateral root growth in tomato and Arabidopsis, a classical feature for mutants impaired in mitosis. This study suggests a role for the GBP in the fine control of cell division in the tomato pericarp.

Micorrizas arbusculares (MAs) são simbioses mutualistas formadas entre fungos do solo e a maioria das plantas terrestres, principalmente angiospermas. Esta simbiose pode trazer uma série de benefícios para o hospedeiro vegetal, como uma maior absorção de fosfato, um aumento na tolerância ao estresse abiótico e biótico, e resistência a agentes patogênicos, resultando numa melhor adaptação ao meio. É possível que hormônios vegetais estejam envolvidos em eventos de sinalização entre fungos micorrízicos arbusculares e plantas hospedeiras, durante os processos de colonização das raízes e de desenvolvimento dos arbúsculos. Recentes estudos têm demonstrado que durante o estabelecimento da simbiose, ocorre uma reprogramação da expressão de um grande número de genes, e que essas alterações na expressão gênica podem estar associadas a alterações dos níveis de hormônios nas plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento de MAs em mutantes de tomateiro cv Micro-Tom (MT) insensível ao ácido jasmônico (jai1-1), superprodutor de etileno (epi) e duplo mutante epijai1 inoculados com Glomus clarum em condições de baixa concentração de fósforo no substrato, e a expressão de genes relacionadas à biossíntese do ácido jasmônico (AJ) (OPR3 e AOC) e do etileno (ET) (ACO4 e ACS2). O mutante jai1-1 não apresentou colonização intrarradicular e o acúmulo de transcritos tanto para a via de biossíntese do AJ como do ET foi relativamente menor do que o controle MT o que sugere a importância do AJ para o desenvolvimento da simbiose.O mutante epi e o duplo mutante apresentaram colonização intraradicular reduzida em relação ao controle MT. O acúmulo de transcritos dos genes da via do ET (ACO4 e ACS2) e do AJ (OPR3 e AOC) foi maior no mutante epi. A insensibilidade ao AJ presente no duplo mutante não impediu o acúmulo de transcritos para as vias de biossíntese do AJ e do ET, o que sugere uma relação sinérgica entre os hormônios vegetais no estabelecimento da simbiose. / Arbuscular mycorrhizal (AM) symbioses are formed between mutualistic soil fungi and most land plants, particularly angiosperms. This symbiosis can bring many benefits to the host plant, such as increased absorption of phosphate, an increase in tolerance to abiotic and biotic stress, and resistance to pathogens, resulting in better adaptation to the environment. Its possible that plant hormones are involved in signaling events between mycorrhizal fungi and host plants during the processes of colonization of roots and development of arbuscules. Recent studies have shown that during the establishment of symbiosis, there is a reprogramming of the expression of a large number of genes, and that these changes in gene expression may be associated with altered levels of hormones in plants. The aim of this study was to evaluate the development of MA in mutants of tomato cv Micro-Tom (MT) insensitive to jasmonic acid (jai1-1), ethylene overproducer (epi) and double mutant epijai1 inoculated with Glomus clarum under low phosphorus concentration in substrate, and the expression of genes related to biosynthesis of jasmonic acid (JA) (and OPR3 AOC) and ethylene (ET) (ACO4 and ACS2). Jai1-1 mutant showed no intraradical colonization and the accumulation of transcripts for both the biosynthesis of JA and ET was less than the control MT suggesting the importance of JA for the development of epi and double mutant symbiosis. The mutant epi and the double mutant showed reduced intraradical colonization when compared to the control MT. The transcript accumulation of the ET (ACO4 and ACS2) and JA (OPR3 and AOC) genes was higher in the mutant epi. The insensitivity to the JA in this double mutant did not prevent the accumulation of transcripts for the biosynthetic pathways of JA and ET, suggesting a synergistic relationship between plant hormones for the establishment of symbiosis.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:44:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JUSSARA DE PAULA SOUZA.pdf: 2175889 bytes, checksum: 4336d73e92c7b6a768a46df24af81d53 (MD5) Previous issue date: 2014-06-25 / The present study aimed to compare the dimensions of sustainable devel opment in tomato production chain, in the forms of conventional tillage, and organic hydroponics, through analysis S.W.O.T. To date of the results was carried out bibliographical research, observational, qualitative and exploratory. The study was conducted in 13 organizations that make up the tomato production chain in conventional systems, hydroponic and organic. The results enabled visualization of the strengths and weaknesses of each system, in addition to the opportunities and threats of the Market, enabling analyses about the viabilities of productive systems in the perspective of sustainable development. / O presente estudo teve como objetivo comparar as dimensões do desenvolvimento sustentável na cadeia produtiva do tomate de mesa, nas formas de plantio convencional, hidropônica e orgânica, por meio da Análise S.W.O.T.. Para encontro dos resultados foi realizada pesquisa bibliográfica, observacional, qualitativa e exploratória. O estudo foi realizado em 13 organizações que compõem a cadeia produtiva do tomate nos sistemas convencional, hidropônico e orgânico. Os resultados possibilitaram visualização dos pontos fortes e fracos de cada sistema, além das oportunidades e ameaças do mercado, permitindo análises acerca das viabilidades dos sistemas produtivos na perspectiva do desenvolvimento sustentável.

O presente trabalho objetivou estudar a relação da termoterapia com o potencial fisiológico e sanidade de sementes de tomate, imediatamente após o tratamento e durante o armazenamento, identificando combinações eficientes de temperatura e período de exposição através do teste de sanidade e testes de vigor. O trabalho, dividido em dois experimentos diferenciados pelos tratamentos e métodos de secagem, foi realizado nos laboratórios de Análise de Sementes do Departamento de Produção Vegetal e Patologia de Sementes do Departamento de Fitopatologia da USP-ESALQ e no Centro de Pesquisa Mokiti Okada M.O.A. No experimento I, sementes de dois lotes dos cultivares de tomate UC-82 e Rio Grande foram submetidas à termoterapia úmida com diferentes combinações de tempo e temperatura (52, 53, 54, 55 e 60°C/30 e 60 min), além das testemunhas (sementes tratadas com fungicida e não tratadas) e secadas ao ar livre por 72 horas. Após o tratamento as sementes tiveram seus desempenhos e sanidades avaliados em duas épocas, após a secagem e após 90 dias de armazenamento, através dos testes de porcentagem e primeira contagem de germinação, velocidade e porcentagem de emergência de plântulas, lixiviação de potássio, envelhecimento acelerado e sanidade. No experimento II, as sementes dos mesmos lotes foram submetidas à termoterapia nas combinações de tempo e temperatura de 55°C/30 min e 60°C/60 min, além das testemunhas, sementes tratadas com fungicida e não tratadas. Após o tratamento, as sementes foram cobertas com papel toalha e secadas por 12 horas e, em seguida, avaliadas através dos testes de sanidade, porcentagem e primeira contagem de germinação e envelhecimento acelerado. Os resultados permitiram concluir que a termoterapia (água quente a 55°C/30 min) é uma opção consistente para o controle de fungos associados às sementes de tomate, sem prejudicar o potencial fisiológico das sementes, dependendo da qualidade inicial do lote; os tratamentos 52 a 54°C por 30 ou 60 min não causam prejuízo ao potencial fisiológico de sementes de tomate, enquanto o efeito do tratamento a 55°C/60 min está associado à qualidade inicial do lote; o tratamento com água quente a 60°C por 30 ou 60 min não constitui opção para o tratamento de sementes de tomate, pois é eficiente para o controle de fungos, mas é letal às sementes; os tratamentos com água quente variando de 52 a 55°C por 30 ou 60 min não são eficientes em eliminar a bactéria Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis e acarretam queda da resistência de sementes de tomate, tornando-as vulneráveis à manifestação dos sintomas de cancro bacteriano na plântula; o período de 90 dias de armazenamento em condições controladas (20°C e umidade relativa do ar de 50%) pode reduzir o potencial fisiológico de sementes de tomate tratadas com água quente, mas há necessidade de estudos adicionais com períodos maiores de armazenamento para obtenção de resultados mais consistentes; a termoterapia com água quente deixa as sementes de tomate vulneráveis à contaminação por fungos saprófitos, havendo necessidade de estudos adicionais para determinação de opções de tratamentos complementares que ofereçam efeito residual para evitar futuras contaminações, no armazenamento ou no substrato. / The research had as objective to investigate the relationship between thermotherapy and physiological potential and health of tomato seeds immediately after the treatment and during the storage period, then to identify efficient combinations between temperature and exposure time, through seed health test and seed vigor tests. The research was carried out at the Seed Analysis Laboratory of the Department of Vegetal Production and Seed Pathology Laboratory of Phytopathology Department of USP-ESALQ and at Mokichi Okada Research Center M.O.A.. and was divided in two experiments with different treatment and drying methods. In experiment I, seeds from two lots of UC-82 and Rio Grande tomato cultivars were submitted to humid thermotherapy with different combinations of time and temperature (52,53,54,55 and 60ºC/30 and 60 min.), besides the control treatment (seeds with fungicide treatment and without treatment) and dried at air during 72 hours. After the treatment, seeds were evaluated on their performances and seed health in two different periods (after drying and after 90 days storage), through percentage and first count of germination tests, speed and percentage of seedling emergence, potassium leachate, accelerated aging and seed health test. In experiment II, seeds from the same lots were submitted to thermotherapy under two combination of time and temperature (55ºC/30min and 60ºC/60min), besides the control treatment (seeds with fungicide treatment and without treatment). After treatment, seeds were covered with paper towel and dried during 12 hours, and then evaluated through seed health test, percentage and first count of germination tests and accelerated aging. The results lead to the conclusion that thermotherapy (hot water at 55ºC/30min) is a consistent option to control tomato seedborne fungi, without damaging the physiological potential of the seeds, depending on the initial quality of the seeds lots. Treatments with hot water at 52 to 54ºC during 30 to 60 min do not cause damage to tomato seeds physiological potential, while 55ºC/60 min treatment results are associated with the initial quality of the lots. The treatment with hot water at 60ºC during 30 or 60 min cannot be considered as an option because is very effective to control fungi, otherwise is lethal to the seeds. The treatments with hot water temperature between 52 and 55ºC during 30 or 60 minutes were not effective to eradicate Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis and caused the fall of the tomato seed resistance to diseases, turning the seeds vulnerable to bacterial canker symptoms show up in the seedling. Ninety days storage period under controlled conditions (20ºC and relative humidity of 50%) may reduce physiological potential of the hot water treated seeds, but further investigation is needed with longer periods of storage to obtain more consistent results. Thermotherapy with hot water make the tomato seeds more vulnerable to saprophytic fungi contamination, needing additional studies to define the options of complementary treatments that offer residual effect to avoid future contaminations, during storage and in the substrate.