Como organismos multicelulares complexos, as plantas requerem um extraordinário nível de coordenação entre as células para que se desenvolvam ordenadamente. Para a coordenação dessas atividades, as células devem freqüentemente ser aptas a se comunicar umas com as outras a certas distâncias. Os principais meios de comunicação intercelular são os hormônios e mensageiros químicos que carreiam as informações entre as células e assim coordenam seu crescimento e desenvolvimento. O ácido abscísico (ABA) é o hormônio envolvido nos processos fisiológicos quando as plantas são expostas a alguns tipos de estresse, como deficiência hídrica. Relativamente grandes quantidades de ABA são rapidamente sintetizadas em folhas em resposta ao estresse hídrico, onde o principal papel parece ser a regulação da abertura e fechamento estomático. No início do estresse hídrico, o ABA carreado pelo fluxo xilemático é sintetizado nas raízes que estão em contato direto com o solo seco. Devido a esse transporte poder ocorrer antes que o baixo potencial de água no solo cause qualquer mudança mensurável no estado hídrico das folhas, acredita-se que o ABA seja um sinal das raízes que ajuda a reduzir a taxa de transpiração nas folhas pelo fechamento estomático. O principal objetivo do trabalho foi determinar se o ABA sintetizado nas raízes de Lycopersicon esculentum é crucial na regulação do comportamento estomático ou se o ABA produzido pelas folhas poderia agir como sinal hormonal que permitisse a sobrevivência da planta em condições de deficiência hídrica. De forma similar, Lycopersicon pennellii, uma espécie tolerante ao estresse hídrico, foi estudada com o objetivo de determinar a possível função dos sinais químicos das raízes ou de outro mecanismo de tolerância a seca. Para tanto, plantas com 30 dias de idade obtidas de sementes de L. esculentum cv Lukullus, L. pennellii e um mutante chamando notabilis foram enxertadas umas nas outras e crescidas em casa de vegetação. Após dois meses, medidas de condutância estomática, transpiração e potencial da água na folha foram realizadas em três condições de água no solo: bem irrigado, estresse hídrico e reirrigação. Os valores de condutância estomática e transpiração mostraram que o comportamento estomático foi determinado pelo genótipo da parte aérea das plantas enxertadas. Também verificou-se que a tolerância a seca em L. pennellii não foi determinada exclusivamente por caracteres morfo-anatômicos da parte aérea. / Multicellular plants are complex organisms and their orderly development requires an extraordinary measure of coordination between cells. In order to coordinate their activities, cells must be able to communicate with each other, often at some distance. The principal means of intercellular communication are the hormones, chemical messengers that carry information between cells and thus coordinate their growth and development. Abscisic acid (ABA) is the hormone involved in physiological processes when plants are exposed to some sort of stress: water deficiency, for example. Relatively large amounts of ABA are rapidly synthesized in leaves in response to water stress, where it appears to play a major role in regulating stomatal opening and closure. As water stress begins, some of the ABA carried out by the xylem stream is synthesized in roots that are in direct contact with the drying soil. Because this transport can occur before the low water potential of the soil causes any measurable change in the water status of the leaves, ABA is believed to be a root signal that helps reduce the transpiration rate in the leaves by closing stomata. The main objective of the work was to determine if ABA synthesized in the roots of Lycopersicon esculentum is crucial in regulation stomata behavior or ABA produced by the leaves could act as hormone signal to improve plant survival under water shortage conditions. In a similar way, Lycopersicon pennellii, a water stress tolerant specie, was studied in order to determine the possible role of chemical root signals or any other mechanism. For that, 30 d-old plants obtained from seeds of L. esculentum cv Lukullus, L. pennellii and a mutant named notabilis were grafted to each other and grown in greenhouse conditions. Two months later, measurements of stomatal conductance, transpiration and leaf water potential were carried out. These measurements were done under three soil water conditions: plenty, stress and reirrigation. The values of stomatal conductance and transpiration showed that stomatal behavior was influenced by the genotype of the aerial part of grafted plants. It was also verified that the drought tolerance of L. pennellii was not only determined by morpho-anatomical characteristics of plant shoot.

A produção de hortaliças em substratos é uma técnica de cultivo que pode aumentar a produtividade, economizar recursos e facilitar o manejo nutricional das plantas. Contudo, para que isso seja possível, deve-se conhecer os fatores que afetam o crescimento das plantas cultivadas nesse sistema. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes doses de nitrogênio da solução nutritiva (SN) (60, 80 100, 120 e 140% da dose padrão) em dois tipos de substratos (S1: fibra de coco e S2: a base de casca de pinus) no cultivo de minitomate Sweet Grape. Foram avaliadas ao longo do ciclo de cultivo o pH, a condutividade elétrica (CE) e o teor de nitrato (NO3-drenado) e potássio (K+drenado) na solução drenada dos vasos, o índice SPAD e o teor de nitrato (NO3- pecíolo) e potássio (K+ pecíolo) da seiva do pecíolo das folhas e o teor de nitrogênio da massa seca das folhas (Nfolha). Foram determinados o número de cacho por planta (NCPP) e o comprimento médio das hastes (CMH). Os frutos colhidos foram classificados, contados e pesados para a obtenção da massa média dos frutos grandes (MMFG), médios (MMFM) e pequenos (MMFP), massa total de frutos por planta (MTFPP), massa total de frutos grandes (MTFG), médios (MTFM), pequenos (MTFP) e rachados (MTFRA), número total de frutos por planta (NTFPP), número total de frutos grandes (NTFG), médios (NTFM), pequenos (NTFP) e rachados (NTFRA). Amostras de frutos foram coletadas em três períodos e avaliadas quanto ao teor de sólidos solúveis (TSS), acidez titulável (AT) e concentração de ácido ascórbico (AA). Os valores de pHdrenado diminuíram com o aumento das doses de N da solução nutritiva. Os efeitos do N no pHdrenado se intensificaram ao longo do ciclo de cultivo em razão do acúmulo de sais no meio radicular, principalmente no S1. A CEdrenada aumentou com dose de N e foi maior no S2. O aumento da dose de N elevou os teores de NO3-drenado em ambos os substratos. O K+drenado foi superior na dose de 140% de N no S1. Os valores de índice SPAD e Nfolha aumentaram com a elevação das doses de N da solução nutritiva e reduziram ao longo do ciclo de cultivo. O NO3-pecíolo elevou com o aumento da dose de N da SN. A MMFG foi superior com a adição de 140% de N em relação à dose de 60%. O aumento da dose de N elevou o NTFG, NTFM, NTFP, NTRA e NTFPP. O maior NTFG foi obtido no S2 enquanto que o maior NTFPP, NTFP e NTFRA ocorreu no S1. A MTFG, MTFM, MTFP, MTFRA e MTFPP aumentaram com o aumento da dose de N. Os valores mais elevados de MTFG e MTFP foram obtidos na dose de 140% de N, 331,05 e 1.249,82 g planta-1, respectivamente. A maior MTFM foi obtida na dose de 120% de N, não diferindo, porém, das doses de 100 e 140% de N. O TSS, a AT e o AA dos frutos não foram influenciados pelas doses de N e tipos de substrato. / Vegetables production in soilless media is a technique that can increase yield, saving resources and facilitate the nutritional management of plants. However, for that to be possible, its necessary to know how the factors affect the plants growth in this system. The aim of this study was to evaluate the effects of different nitrogen rates of nutrient solution (NS) (60, 80 100, 120 and 140% of the standard) in two type of soilless media (S1: coconut fiber and S2: pine bark as base) for the mini tomato Sweet Grape growth. Were evaluated during the growing season pH, electrical conductivity (EC) and the nitrate content (NO3-drained) and potassium (K+ drained) in the solution drained from the vessels, SPAD index and the nitrate (NO3-pecíolo) and potassium (K+ petiole) content on petiole sap from the leaves and the nitrogen content in leaf dry mater (Nleaf). Were determined the number of fruit per plant (NFPP) and the average length of stems (ALS). The harvested fruits were sorted, counted and weighed to obtain the average mass of large fruits (AMLF), medium fruits (AMMF) and small fruits (AMSF), total weight of fruits per plant (TWFPP), total weight of large fruits (TWLF) medium fruits (TWMF), small fruits (TWSF) and cracked fruits (TWCF), total number of fruits per plant (TNFPP), total number of large fruits (TNLF), medium fruits (TNMF), small frutis (TNSF) and cracked fruits (TNCF). Fruit samples were collected in three periods and evaluated for soluble solids (SS), titratable acidity (TA) and concentration of ascorbic acid (AA). The pHdrained values decreased with increasing N levels in nutrient solution. The effects of N on pHdrained intensified throughout the growing season due to the accumulation of salts in the root medium, especially in S1. The CEdrained increased with N rate and was higher in S2. The increase in N rate increased the levels of NO3-drained on both substrates. The K+ drained was higher at 140% N dose in S1. SPAD index and Nleaf values increased with higher N rates in nutrient solution and reduced throughout the growing season. The NO3 - petiole increased with increasing dose of N in NS. The MMFG was higher with the addition of 140% N in relation to the dose of 60%. The increase in N rate increased the TNLF, TNMF, TNSF, TNCF and TNFPP. The biggest TNLF was obtained in S2 while the largest TNFPP, TNSF and TNCF occurred in S1. The TWLF, TWMF, TWSF, TWCF and TWFPP increased with increasing N levels in NS. The highest values of TWLF and TWSF were obtained at 140% N level, 331.05 and 1249.82 g plant-1, respectively. The biggest TWMF was obtained at 120% N level in NS, however, not differing of the 100 and 140% N levels. The SS, TA and AA fruits were not influenced by N and substrate types.

Os solos ácidos (pH < 5,0) representam cerca de 40 % das áreas agricultáveis no mundo. Nestes solos ocorre a solubilização de formas tóxicas de alumínio que inibe o crescimento radicular. Independente da presença do Al, o baixo pH pode ser tóxico à raiz, afetando a viabilidade celular no ápice e o crescimento radicular. Há evidências de que o estresse por H+ e/ou Al³+ afetam a parede celular. Por outro lado, modificações na parede podem determinar o grau de tolerância da planta quando submetidos a estes estresses. Assim, utilizou-se de duas abordagens para investigar se possíveis modificações na parede celular melhorariam o crescimento e viabilidade celular na exposição a H+ e Al³+. Na primeira, raízes de plantas do cultivar Micro-Tom (MT) de tomateiro (Solanum lycopersicum L.), com 2 e 13 dias de desenvolvimento, foram expostas de forma direta ou gradual ao baixo pH. Na segunda abordagem, as raízes foram submetidos a um tratamento hipo-osmótico antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al. Em plantas com 2 e 13 dias, a exposição gradual foi realizada alterando o pH ao longo de 12 e 24 h, respectivamente. No tratamento hipo-osmótico (priming), as plantas foram transferidas de uma solução de alta osmolaridade (150 mM) para uma com baixa osmolaridade (0,5 mM), a pH 5,8, por 0; 0,5; 1 e 2 h antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al por 12h. Como controles, raízes não receberam tratamento osmótico ou foram mantidas continuamente em alta osmolaridade. O crescimento de raízes expostas diretamente a pH 4,5 foi cerca de metade do controle a pH 5,8 e a pH 4,0 foi nulo. Ao contrário do esperado, na exposição gradual a pH 4,5, as raízes cresceram menos do que aquelas expostas diretamente a este pH e a pH 4,0 o crescimento continuou insignificante. No entanto, raízes expostas gradualmente ao pH 4,0 mantiveram a viabilidade das células do ápice, ao contrário daquelas expostas diretamente. Assim, a redução do crescimento radicular pela exposição a baixo pH pode ser uma resposta gerada pela própria planta, não sendo necessariamente decorrente da ação direta do pH. O priming hipo-osmótico antes da exposição a pH 4,0 permitiu a manutenção da viabilidade celular e um crescimento radicular de até 38% das raízes controle a pH 5,8, enquanto que nos controles a pH 4,0 as células morreram e o crescimento foi praticamente nulo. Em pH 4,5 + 5 ?M de Al o priming não reverteu a inibição do crescimento radicular, indicando que as respostas para H+ e Al³+ são diferentes. Ficou evidente que a atividade de GPX está envolvida nas respostas encontradas tanto na exposição gradual a baixo pH como no tratamento hipo-osmótico anterior ao baixo pH, mas não foi possível determinar se é consequência ou uma das possíveis causas destas respostas. No seu conjunto, os dados indicam que possíveis mudanças na parede celular podem estar envolvidas na melhoria do crescimento radicular e viabilidade celular do ápice durante o estresse. / Acidic soils (pH <5.0) represent about 40% of the arable land in the world. In these soils, toxic aluminum becomes soluble and inhibits root growth. Regardless of Al, low pH is, in itself, also toxic, decreasing cell viability and root growth. There is evidence that H+ and Al3+ can affect the cell wall. Reversely, modifications in the wall may determine the degree of tolerance of roots subjected to these stresses. Therefore, we used two approaches to investigate whether possible changes in the cell wall improve growth and cell viability upon exposure to H + and Al³+. In the first approach, roots of plants of the Micro-Tom (MT) cultivar of tomato (Solanum lycopersicum L.), at 2 and 13 days of development, were exposed directly or gradually to low pH. In the second approach, the roots were subjected to hypoosmotic treatment prior to being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al. In 2- and 13-day plants, gradual exposure was achieved by changing the pH over a 12 and 24 h period, respectively. In the hypo-osmotic pre-treatment (priming), plants were transferred from a high osmolarity solution (150 mM) to another with low osmolarity (0.5 mM), at pH 5.8, for 0, 0.5, 1 and 2 h before being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al for 12h. As controls, roots did not receive any osmotic treatment or were maintained continuously at high osmolarity. Growth of roots exposed directly to pH 4.5 was about half that of control roots at pH 5,8 and at pH 4.0 root growth was suppressed. Different from expected, roots exposed gradually to pH 4.5 grew less than those exposed directly to pH 4.5 and at pH 4.0, root growth remained negligible. However, cell viability was maintained in roots exposed gradually to pH 4.0, unlike those exposed directly. Thus, decreased root growth upon exposure to low pH may be a response generated by the plant itself rather than the direct effect of pH. In roots subjected to hypo-osmotic priming prior to exposure to pH 4.0, cell viability was maintained and root growth was up to 38% of that of control roots at pH 5.8, whereas in control roots at pH 4.0, cell death occurred and root growth was insignificant. At pH 4.5 + 5 uM Al, priming did not reverse the inhibition of root growth, suggesting that responses to H+ and Al3+ are different. GPX was involved in responses to both gradual exposure to low pH and to hypo-osmotic treatment prior to low pH, but it was not possible to determine whether this was a consequence or one of the possible causes of these responses. Taken together, the data indicate that possible changes in the cell wall may be involved in improving root growth and cell viability of the root apex during stress.

A cultura do tomateiro (Solanum lycopersicum L.) é importante mundialmente devido ao alto consumo de seus frutos. Nos últimos anos surgiram nesta cultura no Brasil alguns vírus emergentes com altas taxas de disseminação, como begomovírus e crinivírus, transmitidos pela Bemisia tabaci biótipo B, que podem causar danos à produção do tomateiro. A espécie de begomovírus atualmente mais encontrada no Brasil, em plantios de tomateiro, é o Tomato severe rugose virus (ToSRV). De 2002 a 2004, pesquisadores relataram incidências desse vírus em mais da metade das amostras com sintomas de geminiviroses coletadas em vários estados brasileiros e sua presença continua sendo verificada frequentemente. No ano de 2006, um crinivírus, o Tomato chlorosis virus (ToCV), foi relatado no Brasil, infectando plantas de tomate no Estado de São Paulo e atualmente encontra-se presente em diveros estados brasileiros. Os objetivos desse trabalho foram: determinar os períodos mínimos de acesso à aquisição e à inoculação do ToSRV e do ToCV pela B. tabaci biótipo B; identificar o período de retenção do ToSRV no inseto e a interação do ToSRV e do ToCV na aquisição e na transmissão por esse aleirodídeo. Também foi avaliada a eficiência do inseticida cloridrato de cartape no controle da disseminação primária e secundária do ToSRV pela B. tabaci biótipo B em tomateiros em gaiolas em casa de vegetação. Finalmente avaliou-se a eficiência do aleirodídeo Trialeurodes vaporariorum na transmissão de um isolado brasileiro do ToCV. Os períodos mínimos de acesso à aquisição e à inoculação de ambos os vírus pela B. tabaci biótipo B foram de cinco minutos. O tempo de retenção do ToSRV em B. tabaci biótipo B foi de 25 dias. A eficiência de um único adulto de B. tabaci na transmissão simultânea do ToSRV e do ToCV para tomateiros foi de 44,7%, similar àquela da transmissão isolada do ToRSV (47,4%) e do ToCV (44,7%). A eficiência de T. vaporariorum na transmissão do ToCV foi inferior à da B. tabaci biótipo B. Usando 40 insetos por vaso com duas plantas as eficiências de transmissão foram 57,7% e 100%, respectivamente. O inseticida cloridrato de cartape reduziu a infecção secundária do ToSRV pela B. tabaci biótipo B, mas não foi eficiente para reduzir a infecção primária em tomateiros. / Tomato (Solanum lycopersicum) is one of the leading vegetables grown and consumed in Brazil and in the world, after potato. The importance of tomato is related to its high consumption worldwide and also its nutritive value. Presently the most important virus diseases responsible for yield losses on tomato crops in Brazil are those caused by begomovirus and crinivirus, both transmitted by Bemisia tabaci biotype B. At the moment the prevalent species of begomovirus is Tomato severe rugose virus (ToSRV). From 2002 to 2004, researchers reported incidence of this virus in more than half of the symptomatic tomato samples collected in several Brazilian states. In 2006, a crinivirus, Tomato chlorosis virus (ToCV), was reported for the first time in Brazil, infecting tomato plants in the State of São Paulo and at present the virus occurs in several Brazilian states. The objectives of this study were to determine the minimum acquisition and inoculation access periods of ToSRV and ToCV by B. tabaci biotype B; identify the retention period of ToSRV in the insect; and the interaction of ToSRV and ToCV on the transmission by this aleyrodidae. It was also evaluated the effectiveness of the insecticide cartap hydrochloride in controlling the primary and secondary spread of ToSRV by B. tabaci biotype B on tomato plants in a greenhouse. Finally, it was evaluated the efficiency of Trialeurodes vaporariorum in the transmission of a Brazilian isolate of ToCV. The minimum acquisition and inoculation access periods for both viruses by B. tabaci biotype B were five minutes. The maximum retention time of ToSRV in B. tabaci biotype B was 25 days. The efficiency of a single adult of B. tabaci to simultaneously transmit ToSRV and ToCV to tomato plants was 44.7%, similar to the transmission of ToRSV (47.4%), and ToCV (44.7%) separately. T. vaporariorum was less efficient than B. tabaci on the transmission of ToCV. Using 40 insects per pot with two plants, transmission efficiencies were 57.7% and 100%, respectively. The insecticide cartap hydrochloride reduced secondary infection of ToSRV transmitted by B. tabaci biotype B, but was not effective in reducing the primary infection in tomato.

As espécies selvagens relacionadas ao tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill. Syn. Solanum lycopersicum L) em latitudes do Sul do Equador ao norte do Chile. Estas condições ambientais contrastantes possibilitaram o aparecimento de grande diversidade genética dentre estas espécies. Lycopersicon cheesmanii f .minor (Hook.f.) C. H. Hill. Syn. Solanum galapagense S. Darwin & Peralta é endêmica das Ilhas Galápagos e possui características peculiares, como porte reduzido, dormência de sementes e folhas bastante recortadas. Estas características também estão presentes em mutantes de tomateiro com deficiência no hormônio giberelina (GA). Mutações em GA como gib1, gib2, gib3 (deficientes) e procera (resposta constitutiva) são amplamente conhecidas em tomateiro. Já os alelos Sp (Self Pruning) e Pts (Petroselinum), presentes em S. galapagense, alteram altura e recorte foliar, respectivamente. Visando entender a natureza destas variações genéticas naturais, foram feitos cruzamentos e retrocruzamentos sucessivos de S. galapagense com a cultivar miniatura de tomateiro Micro-Tom (MT), onde tentou se isolar plantas segregando para características presentes no parental selvagem (dormência, nanismo e maior recorte foliar). Na geração BC1F2 foram selecionados indivíduos com porte menor que MT e folhas com bordos muito recortados. Sementes BC1F3 apresentaram taxa de germinação de 47,6 %, contrastando com o valor 94,5 % apresentado por MT. Entretanto, após aplicação de 100 µM de GA3 a taxa de germinação de BC1F3 foi elevada para 72 %. Em análise de curvas de dose-resposta a GA, as plantas BC1F3 apresentaram menor porte que MT, sendo que este nanismo não foi completamente revertido aplicando-se GA. Em gerações avançadas de retrocruzamentos, constatou-se que a dormência de sementes foi perdida durante as introgressões. Tal constatação leva a crer que o principal componente da dormência de S. galapagense não está ligado ou é efeito pleiotrópico dos genes que respondem pelo seu nanismo ou recorte foliar. A análise de segregação de 278 plantas BC4F2 mostrou que o principal componente do nanismo de S. galapagense segrega na proporção 3:1, sendo a mutação recessiva presente em S. galapagense denominada galapagos dwarf (gdw). Plantas quase isogênicas a MT (geração BC6Fn) foram obtidas carregando os alelos Pts, Sp e gdw. Experimentos comparando-as com MT confirmaram que o alelo Pts aumenta pronunciadamente o recorte foliar de tomateiro e diminui ligeiramente a germinação e o porte das plantas. Tal observação está de acordo com a descoberta recente de que PTS codifica para um gene da classe KNOX, que podem estar envolvidos com GA. Em cominação com Pts, esse alelo parece ter efeito discreto no recorte foliar, mas somente em combinação com Pts. Surpreendentemente, sementes Sp tiveram germinação precoce, comparadas com MT (sp). Já o alelo gdw não mostrou ter efeito na germinação, mas confirmou afetar a altura e o recorte foliar. Esses resultados evidenciam que porte reduzido e folhas bastante recortadas de S. galapagense podem ser atribuídos principalmente a gdw e Pts. A dormência parece ser controlada por outro(s) gene(s) ainda desconhecido(s). Como o novo gene descoberto, GDW, não afeta a germinação, é pouco provável que esteja ligado a GA, podendo ser uma nova classe de genes controlando nanismo. / The tomato (Lycopersicon esculentum Mill. Syn. Solanum lycopersicum L) related wild species evolved into a wide range of latitudes, from the southern of Ecuador to the northern of Chile. These contrasting environment conditions allowed the emergence of great genetic diversity among these species. Lycopersicon cheesmanii f. minor (Hook.f.) C. H. Hill. Syn. Solanum galapagense S. Darwin & Peralta is endemic in the Galapagos Islands and has characteristics such as small plant size, dormant seeds and profusely divided leaves, being these characteristics also common in tomato gibberellin (GA) mutants. GA mutants such as gib1, gib2, gib3 (deficient), and procera (constitutive) are widely known in tomato. In addition to the afore mentioned mutations, the alleles Sp (Self Pruning) and Pts (Petroselinum), present S. galapagense, lead to changes in plant height and leaf architecture, respectively. Aiming at the understanding of such natural genetic variations, successive crosses and backcrosses of S.galapagense with the miniature tomato cultivar Micro-Tom (MT) were made, attempting to isolate plants segregating characteristics of the parental wild species (dormancy, dwarfism, and increased leaf indentation). In the BC1F2 generation were selected individuals shorter than MT, and with more serrated leaf margins or with more leaflets when compared to MT. BC1F3 seeds showed germination rates of only 46.7 %, contrasting with the 94.5% of MTs germination. However, after the application of 100 µM GA, the rate of germination of BC1F3 was increased to 72 %. Analysis GA dose-responses showed that the BC1F3 plants displayed smaller sizes than the MT plants, and this dwarfism was not completely reversed by GA applications. In advanced backcross generations, it was found that the dormancy of seeds was lost during the process of introgression, since the selection was not for this trait, but only for plant with small size and/or more divided leaves. This finding suggests that the main component of dormancy of S.galapagense is not connected to or is not a pleiotropic effect of the genes for dwarfism and leaf shape. The analyzes of the segregation of 278 BC4F2 plants, already harboring the alleles sp and pts from MT, showed that the main component of the dwarfism of S. galapagense segregates in the proportion 3:1, and then, the recessive mutation present in this specie was named galapagos dwarf (gdw). Plants nearly isogenic to MT (BC6Fn generation) were obtained carrying the alleles Pts, Sp and gdw. Experiments comparing these plants with MT confirmed that the allele Pts produces more divided leaf and leaflets, and showed that this allele has a slight effect in reducing seed germination and plant size. This observation is consistent with the recent discovery that Pts codes for a gene from the KNOX class, which may be involved with the GA hormone. The Sp allele had no direct effect on plant height, but only indirectly due to its indeterminate growth. This allele seems to have a slight effect on leaf shape, but only in combination with Pts. Surprisingly, Sp seeds had an early germination when compared to MT (sp). On the other hand, the allele gdw did not show any effect on germination, but confirmed to affect plant height and leaf architecture. Taken together, these results showed that the reduced plant size and the profusely divided leaves of S. galapagense can be attributed mainly to the effect of Pts and gdw alleles. Regarding seed dormancy, this trait appears to be controlled by other(s) gene(s), yet unknown, although Pts also contributes to this characteristic. Since the new gene that we discovered, GDW, does not affect the germination, it is unlikely that it can be linked the GA hormone, but it may represent a new class of genes controlling an important agronomic trait, the dwarfism.

In der vorliegenden Arbeit wurden Experimente zur pflanzlichen Eisenassimilation durchgeführt. Zwei cDNAs aus Tomatenwurzeln (LeIRT1 und LeIRT2, GenBank Acc-Nr. AF176579 und AF176580) wurden isoliert. Sie komplementierten Fe-aufnahmedefiziente Hefestämme in Bezug auf das Wachstum auf Fe-limitierendem Medium. Die durch die LeIRT-Proteine vermittelte Fe-Aufnahme wurde in Hefezellen charakterisiert. Sie war temperaturabhängig, sättigbar und Fe2+, nicht Fe3+ wurde transportiert. Kompetitions- und Komplementationsexperimente mit metall-aufnahmedefizienten Hefemutanten legten die Vermutung nahe, daß die beiden cDNAs für Kationentransporter codieren, die eine breite Substratspezifität für Übergangsmetalle aufweisen. Die Transkripte der LeIRT-Gene konnten fast ausschließlich in Wurzeln nachgewiesen werden, wobei LeIRT1 durch Fe-Mangel induziert war, während für LeIRT2 keine Regulation durch die Fe-Ernährung der Pflanzen erkennbar war. Die Genstruktur wurde aufgeklärt (GenBank Acc-Nr. AF246266). Schwierigkeiten in der Analyse der Fe-Assimilation höherer Pflanzen machten es notwendig, einen neuen Modellorganismus zu suchen. Dabei wurde die einzellige Alge Chlamydomonas reinhardtii ausgewählt. Physiologische Studien zeigten, daß diese Alge ähnliche Fe-Mangelreaktionen wie die meisten höheren Pflanzen aufweist. Insbesondere die starke Induktion einer Fe3+-Chelatreduktase und die parallele Induktion der Fe-Transportkapazität unter Fe-Mangel waren deutlich. Mindestens zwei Fe-Transportsysteme wurden postuliert, von denen das höheraffine durch Cu-Ionen gehemmt wurde. / In the present study, experiments were conducted to analyze the iron assimilation in plants. Two cDNAs from tomato roots (LeIRT1 and LeIRT2, GenBank Acc-Nr. AF176579 and AF176580) were isolated that complemented the growth defect of Fe uptake-deficient yeast mutants. The Fe uptake mediated by the LeIRT proteins was characterized in yeast. It was temperature-dependent, saturable and Fe2+ rather than Fe3+ was transported. Competition and complementation experiments with metal uptake-deficient yeast mutants suggested that both cDNAs code for cation transporters exhibiting broad substrate specificity for transition metals. The transcripts of both genes were predominantly detected in roots, LeIRT1 being induced by Fe deficiency whereas LeIRT2 was unaffected by the Fe status of the plants. The gene structure was determined (GenBank Acc-Nr. AF246266). Problems in the analysis of Fe assimilation in higher plants made it necessary to establish a new model organism. The unicellular eucaryotic alga, Chlamydomonas reinhardtii, was chosen. Physiological studies indicated that this alga reacted to Fe deficiency similar to most higher plants. Particularly the strong induction of an Fe3+-chelate reductase paralleled by the induction of Fe transport capacitiy under Fe deficiency were evident. At least two Fe transporters were postulated, one of which was inhibited by Cu ions.

O objetivo deste estudo foi avaliar os inseticidas deltametrina e carbaril, de modo a abranger seus resíduos em dois sistemas de condução da cultura de tomate estaqueado (linha dupla, plantio comercial e linha simples, plantio experimental) e sua eficiência no controle da broca-pequena-do-fruto, a determinação dos resíduos nos substratos: frutos (visando à proteção à saúde pública), folhas e solo (como uma possível fonte de contaminação ambiental), a comparação dos níveis de resíduos encontrados nesses diferentes sistemas de condução, o controle obtido com os dois inseticidas e sistemas de condução e a comparação dos níveis de resíduos dos frutos com os LMRs (Limites Máximo de Resíduo) e intervalo de segurança estabelecidos pela legislação brasileira. O experimento foi conduzido no Município de Piedade, no Estado de São Paulo, Brasil. Consistiu em cinco tratamentos: (1) nove aplicações de deltametrina (Decis 25 CE) no plantio linha simples, (2) nove aplicações de carbarill (Sevin 480 SC) no plantio linha simples, (3) nove aplicações de deltametrina (Decis 25 CE) em linha dupla, (4) nove aplicações de carbaril (Sevin 480 SC) no plantio linha dupla e (5) controle. A primeira aplicação foi feita no início da fase de maturação do fruto e as seguintes em intervalos subseqüentes de 7 dias. As amostras de frutos foram colhidas com (-1), zero, 3, 5 e 10 dias após a última aplicação. As amostras de folha e solo foram coletadas com (-1), zero, 1, 3, 10 e 20 dias após a última aplicação. O método analítico consistiu na extração dos resíduos com acetato de etila, limpeza dos extratos em cromatografia de permeação em gel (GPC), e determinação quantitativa em cromatógrafo de gás equipado com detector de captura de elétrons (GLC/ECD) (deltametrina) e em cromatógrafo de gás equipado com detector seletivo de massas (GLC/MSD). Os resultados mostraram que os resíduos de deltametrina nos frutos no plantio comercial estavam abaixo de seu LMR ao final do intervalo de segurança; o mesmo não ocorreu com o carbaril que nos dois sistemas de condução, apresentou resíduos superiores ao seu LMR. Os resíduos maiores foram encontrados nas folhas, para ambos os inseticidas, constituindo assim, estas, uma possível fonte de contaminação ambiental. Os resíduos encontrados no solo foram baixos, no caso da deltametrina se aproximaram dos valores encontrados para o fruto e os de carbaril foram ainda menores que os do fruto, mostrando um baixo escorrimento da calda de saturação e conseqüentemente, um baixo potencial de contaminação do solo. O plantio experimental (linha simples) apresentou resíduos sempre maiores que o plantio comercial (linha dupla), sendo, em conseqüência, melhor o controle da praga nesses tratamentos. / The objective of this study was to evaluate the insecticides deltamethrin and carbaryl, in order to study their residues, in two cultivation systems of staked tomato crop: experimental cultivation (single line) and commercial cultivation (double line) and their efficiency in the control of the fruit small borer, Neouleucinodes elegantalis (Guenée, 1854) (Lepidoptera: Crambidae), the determination of the residues in fruits (aiming the protection of public health), leaves and soil (like a possible source of environmental contamination), the comparison of residues found in these two different systems of cultivation, the control achieved with both insecticides and systems of cultivation and the comparison of the residues in fruits with the MRLs (Maximum Residue Levels) and safety intervals established by Brazilian legislation. The experiment was conducted Piedade County in the State of São Paulo, Brazil. It consisted of five treatments: (1) nine applications of deltamethrin (Decis 25 CE) in single line, (2) nine applications of carbaryl (Sevin 480 SC) in single line, (3) nine applications of deltamethrin (Decis 25 CE) in double line, (4) nine applications of carbaryl (Sevin 480 SC) in double line and (5) control. The first application was made at the begining of the fruit maturation stage, and the following ones in 7 days period scheduled. Fruit samples were collected one day before the last application (-1 day) and zero, 3, 5 and 10 days after the last application. Leaf and soil samples were collected one day before the last application (-1 day) and zero, 1, 3, 10 and 20 days after the last application. The analytical method consisted by extraction of residues with ethyl acetate, clean-up of the extracts by gel permeation chromatograph (GPC), and quantitative determination by gas chromatograph equipped with electron capture detector (GLC/ECD) (deltamethrin) and by gas chromatograph equipped with mass selective detector (GLC/MSD). The results showed that deltamethrin residues in fruits from commercial cultivation system (double line) were below MRL at the end of safety interval; as for carbaril residues they were above MRL in fruits from both cultivation systems. Higher residues were found on leaves, for both insecticides, being considered this as a possible source of environmental contamination. Soil residues were lower; as for deltamethrin the levels were similar to fruit, but for carbaril they were lower in as compared to fruits showing low drift from the saturated foliage and consequently, low potential of soil contamination. The experimental cultivation system (single line) always showed higher residue levels for both insecticides than the commercial one (double line), being, in consequence, better the insect pest control in these treatments.

Os hormônios vegetais etileno e ABA são possíveis reguladores chave do desenvolvimento das micorrizas arbusculares (MAs). O primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento da MA em mutantes superprodutores e insensíveis ao etileno (epinastic e Never ripe, respectivamente) e verificar se enzimas relacionadas ao sistema de defesa vegetal são reguladas diferencialmente pelo etileno durante o desenvolvimento da simbiose A colonização de raízes de epinastic (epi) por G. clarum foi significativamente reduzida quando comparada com Micro-Tom (MT), além disso, a funcionalidade da simbiose, demonstrada pelo acúmulo de transcritos de LePT4, foi fortemente reduzida quando comparada com MT. Por outro lado, o padrão de colonização e funcionalidade da simbiose no mutante Nr não diferiu de MT. Indução no acúmulo de transcritos de genes que codificam quitinases e enzimas relacionadas ao estresse oxidativo foi observada no mutante epi, enquanto o acúmulo de transcritos de uma -1,3-glucanase foi fortemente induzido no mutante Nr. O segundo objetivo foi verificar se a colonização reduzida observada em mutantes deficientes em ABA é dependente da produção do etileno. Para tanto, mutantes que diferem na deficiência de ABA e produzem diferentes quantidades de etileno (notabilis e sitiens) e o mutante epi foram inoculados com G. clarum e tratados com aminoethoxivinilglicina (AVG), um inibidor de etileno. A colonização intrarradicular de G. clarum nos mutantes epi e notabilis (not) foi significativamente reduzida quando comparada com MT, sendo que o mutante sitiens (sit) foi o menos susceptível à colonização em relação aos demais genótipos. A aplicação de AVG a 10 µM restaurou completamente a colonização em epi, mas não nos mutantes deficientes em ABA. O acúmulo de transcritos de LePT4 confirmou os resultados de colonização. Os genes que codificam enzimas chave na biossíntese do etileno, LeACS2 e LeACO4, foram regulados positivamente pela inoculação com G. clarum, e a restauração do desenvolvimento da MA observada em epi que recebeu AVG, provavelmente envolveu ACC oxidase (LeACO4). O acúmulo de transcritos dos genes que codificam ACC oxidase (LeACO1 e LeACO4) foi induzido significativamente em sit, mostrando que a superprodução de etileno observada neste mutante pode envolver a regulação da ACC oxidase. Por fim, indução no acúmulo de transcritos do gene LeNCED foi observada em todos os genótipos micorrizados e em raízes de epi que receberam AVG, demonstrando que LeNCED é regulado positivamente pela inoculação com G. clarum e que o etileno regula a expressão deste gene. Os resultados demonstram que etileno e ABA estão envolvidos na regulação do desenvolvimento de MA e que etileno modula a expressão de genes relacionados ao sistema de defesa vegetal permitindo o estabelecimento de uma simbiose funcional. / The plant hormones ethylene and ABA are probably key developmental regulators of arbuscular mycorrhizae (AM). The first objective of this work was to evaluate the development of MA in overproducing and insensitive mutants to ethylene (epinastic and Never ripe, respectively) and verify if enzymes related to plant defense system are differentially regulated by ethylene during the symbiosis development. The colonization of epinastic (epi) roots by G. clarum was significantly reduced when compared with Micro-Tom (MT), moreover, the functionality of the symbiosis as demonstrated by transcripts accumulation of LePT4, was strongly reduced when compared with MT. Still, the pattern of colonization and functionality of the symbiosis in the Nr mutant did not differ from MT. Induction in the transcripts accumulation of genes encoding chitinase and enzymes related to oxidative stress was observed in epi mutant, whereas transcripts accumulation of -1, 3-glucanase was strongly induced in the Nr mutant. The second objective was to determine whether the reduced colonization observed in mutants deficient in ABA is dependent on ethylene production. For this purpose, mutants that differ in ABA deficiency and produce different amounts of ethylene (notabilis and sitiens) and the epi mutant were inoculated with G. clarum and treated with an ethylene inhibitor called aminoethoxivinilglicin (AVG). The intraradical colonization of G. clarum in epi and notabilis (not) mutants was significantly reduced when compared with MT and sitiens mutant was less susceptible to colonization in comparison with other genotypes. The application of AVG to 10 µM completely restored the colonization in the epi but not in mutants deficient in ABA. The transcripts accumulation of LePT4 confirmed the results of colonization. The genes that encode key enzymes in the biosynthesis of ethylene, LeACS2 and LeACO4, were positively regulated by inoculation with G. clarum and the restoration in the development of MA observed in epi which received AVG probably involved ACC oxidase (LeACO4). Transcripts accumulation of genes that encode ACC oxidase (LeACO1 and LeACO4) were induced significantly in sit showing that overproduction of ethylene in this mutant can involve ACC oxidase. Finally, the induction in the accumulation of gene transcripts LeNCED was observed in all genotypes and mycorrhizal roots of epi which received AVG demonstrating that LeNCED is regulated positively by the inoculation with G. clarum and that ethylene regulates the expression of this gene. Results show that ethylene and ABA are involved in regulating of MA development and ethylene modulates the expression of genes related to the plant defense system allowing the establishment and functionality of the symbiosis.

Os hormônios vegetais etileno e ABA são possíveis reguladores chave do desenvolvimento das micorrizas arbusculares (MAs). O primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento da MA em mutantes superprodutores e insensíveis ao etileno (epinastic e Never ripe, respectivamente) e verificar se enzimas relacionadas ao sistema de defesa vegetal são reguladas diferencialmente pelo etileno durante o desenvolvimento da simbiose A colonização de raízes de epinastic (epi) por G. clarum foi significativamente reduzida quando comparada com Micro-Tom (MT), além disso, a funcionalidade da simbiose, demonstrada pelo acúmulo de transcritos de LePT4, foi fortemente reduzida quando comparada com MT. Por outro lado, o padrão de colonização e funcionalidade da simbiose no mutante Nr não diferiu de MT. Indução no acúmulo de transcritos de genes que codificam quitinases e enzimas relacionadas ao estresse oxidativo foi observada no mutante epi, enquanto o acúmulo de transcritos de uma -1,3-glucanase foi fortemente induzido no mutante Nr. O segundo objetivo foi verificar se a colonização reduzida observada em mutantes deficientes em ABA é dependente da produção do etileno. Para tanto, mutantes que diferem na deficiência de ABA e produzem diferentes quantidades de etileno (notabilis e sitiens) e o mutante epi foram inoculados com G. clarum e tratados com aminoethoxivinilglicina (AVG), um inibidor de etileno. A colonização intrarradicular de G. clarum nos mutantes epi e notabilis (not) foi significativamente reduzida quando comparada com MT, sendo que o mutante sitiens (sit) foi o menos susceptível à colonização em relação aos demais genótipos. A aplicação de AVG a 10 µM restaurou completamente a colonização em epi, mas não nos mutantes deficientes em ABA. O acúmulo de transcritos de LePT4 confirmou os resultados de colonização. Os genes que codificam enzimas chave na biossíntese do etileno, LeACS2 e LeACO4, foram regulados positivamente pela inoculação com G. clarum, e a restauração do desenvolvimento da MA observada em epi que recebeu AVG, provavelmente envolveu ACC oxidase (LeACO4). O acúmulo de transcritos dos genes que codificam ACC oxidase (LeACO1 e LeACO4) foi induzido significativamente em sit, mostrando que a superprodução de etileno observada neste mutante pode envolver a regulação da ACC oxidase. Por fim, indução no acúmulo de transcritos do gene LeNCED foi observada em todos os genótipos micorrizados e em raízes de epi que receberam AVG, demonstrando que LeNCED é regulado positivamente pela inoculação com G. clarum e que o etileno regula a expressão deste gene. Os resultados demonstram que etileno e ABA estão envolvidos na regulação do desenvolvimento de MA e que etileno modula a expressão de genes relacionados ao sistema de defesa vegetal permitindo o estabelecimento de uma simbiose funcional. / The plant hormones ethylene and ABA are probably key developmental regulators of arbuscular mycorrhizae (AM). The first objective of this work was to evaluate the development of MA in overproducing and insensitive mutants to ethylene (epinastic and Never ripe, respectively) and verify if enzymes related to plant defense system are differentially regulated by ethylene during the symbiosis development. The colonization of epinastic (epi) roots by G. clarum was significantly reduced when compared with Micro-Tom (MT), moreover, the functionality of the symbiosis as demonstrated by transcripts accumulation of LePT4, was strongly reduced when compared with MT. Still, the pattern of colonization and functionality of the symbiosis in the Nr mutant did not differ from MT. Induction in the transcripts accumulation of genes encoding chitinase and enzymes related to oxidative stress was observed in epi mutant, whereas transcripts accumulation of -1, 3-glucanase was strongly induced in the Nr mutant. The second objective was to determine whether the reduced colonization observed in mutants deficient in ABA is dependent on ethylene production. For this purpose, mutants that differ in ABA deficiency and produce different amounts of ethylene (notabilis and sitiens) and the epi mutant were inoculated with G. clarum and treated with an ethylene inhibitor called aminoethoxivinilglicin (AVG). The intraradical colonization of G. clarum in epi and notabilis (not) mutants was significantly reduced when compared with MT and sitiens mutant was less susceptible to colonization in comparison with other genotypes. The application of AVG to 10 µM completely restored the colonization in the epi but not in mutants deficient in ABA. The transcripts accumulation of LePT4 confirmed the results of colonization. The genes that encode key enzymes in the biosynthesis of ethylene, LeACS2 and LeACO4, were positively regulated by inoculation with G. clarum and the restoration in the development of MA observed in epi which received AVG probably involved ACC oxidase (LeACO4). Transcripts accumulation of genes that encode ACC oxidase (LeACO1 and LeACO4) were induced significantly in sit showing that overproduction of ethylene in this mutant can involve ACC oxidase. Finally, the induction in the accumulation of gene transcripts LeNCED was observed in all genotypes and mycorrhizal roots of epi which received AVG demonstrating that LeNCED is regulated positively by the inoculation with G. clarum and that ethylene regulates the expression of this gene. Results show that ethylene and ABA are involved in regulating of MA development and ethylene modulates the expression of genes related to the plant defense system allowing the establishment and functionality of the symbiosis.

Os cogumelos Lentinula edodes (shiitake) e Agaricus blazei (cogumelo-do-sol) apresentam substâncias no corpo de frutificação (basidiocarpo) e no micélio com atividades antibióticas e imuno-regulatórias, havendo uma série de relatos sobre a atuação das mesmas no controle de doenças em animais. Em vegetais, não há informações sobre o efeito protetor do cogumelo-do-sol contra fitopatógenos. No caso de shiitake, embora pouco numerosos, os estudos mostraram o potencial do cogumelo para o controle de doenças de plantas, tais como a murcha bacteriana do tomateiro, a murcha de feijão-lima, além de doenças fúngicas em sorgo e da bacteriose do maracujazeiro. Os objetivos do presente trabalho foram o de avaliar o efeito de diferentes preparações obtidas a partir de L. edodes e de A. blazei em patossistemas agrícolas, visando o controle de moléstias de interesse econômico como a antracnose do pepineiro, a mancha bacteriana do tomateiro e o endurecimento dos frutos do maracujazeiro. Obtida a proteção, os estudos buscaram elucidar o modo de ação das preparações de interesse, bem como purificá-las parcialmente, na tentativa de se concentrar o princípio ativo. Em plantas de pepino, extratos aquosos de basidiocarpos, obtidos a partir de diferentes isolados dos cogumelos, reduziram a severidade da antracnose, na dependência da concentração do extrato. Os extratos não afetaram adversamente o agente causal da doença, Colletotrichum lagenarium, mas provocaram o acúmulo de peroxidases e quitinases nas folhas tratadas e sistemicamente. Utilizando-se precipitação fracionada do extrato aquoso bruto de basidiocarpos de shiitake com sulfato de amônio e cromatografia de troca aniônica, obteve-se uma fração de proteínas, apresentando massa molecular de 29 a 35 kDa, com atividade elicitora de peroxidases em cotilédones de pepino. Em plantas de tomate, o isolado ABL 99/28 de A. blazei foi quem, em média, conferiu maior proteção contra Xanthomonas vesicatoria, a qual foi dependente das concentrações de extrato do cogumelo e de células bacterianas empregadas nos testes. Novamente, o extrato aquoso de basidiocarpos do isolado efetivo não atuou diretamente sobre o patógeno, mas desencadeou o aumento na atividade de b-1,3- glucanases nas folhas tratadas, sugerindo que o mecanismo de ação em pepineiro e tomateiro envolveu a indução de resistência. Já no caso do maracujazeiro, os extratos de basidiocarpos, obtidos a partir de diferentes isolados de ambos os cogumelos, protegeram localmente plantas inoculadas mecanicamente com o Passion fruit woodiness vírus (PWV), por reduzirem a infectividade viral, o que foi comprovado em testes conduzidos com Chenopodium quinoa, hospedeiro de lesão local do vírus. Entretanto, não houve proteção sistêmica em plantas de maracujá, nos experimentos de inoculação mecânica, reduzindo as possibilidades do uso dos cogumelos para o controle dessa virose no campo. De forma geral, os resultados mostraram que os cogumelos L. edodes e A. blazei apresentam compostos que ativam as respostas de defesa em plantas e podem auxiliar no controle de doenças vegetais, dependendo da natureza do agente causal. / The mushrooms Lentinula edodes and Agaricus blazei have substances in the fruiting body and in the mycelia exhibiting antibiotic activity and others able to stimulate the immune system in animals. There are many reports about the performance of these substances in the control of animal diseases. In vegetables, there are no information about the protecting effect of the royal mushroom against plant pathogens. In the case of shiitake, although few in number, the studies showed the potential of the mushroom for the control of plant diseases, such as tomato bacterial wilt, sorghum leave spots and bacterial disease of the passion fruit plant. The objectives of the present work were to evaluate the effect of different preparations from L. edodes and A. blazei to control the diseases cucumber anthracnose, tomato bacterial spot and passion fruit woodiness. As the protection of the plants was obtained, the studies tried to elucidate the way of action of the preparations, as well as partially purify them, in an attempt to concentrate the active compound. In cucumber plants, fruiting body aqueous extracts, from different mushroom isolates, reduced anthracnose severity, depending upon the extract concentration. The extracts did not affect adversely the disease causal agent, Colletotrichum lagenarium, but induced the peroxidase and quitinase accumulation in the treated leaves and systemically. By using fractional precipitation of the shiitake fruiting body aqueous extracts with ammonium sulfate, and anion exchange chromatography, a protein fraction exhibiting molecular mass around 29 to 35 kDa and peroxidase elicitor activity in cucumber cotyledons was obtained. In tomato plants, the isolate ABL 99/28 of A. blazei was the one that, on average, gave higher protection against Xanthomonas vesicatoria, which was dependent upon the extract and bacterial cell concentrations. Again, the fruiting body aqueous extract of ABL 99/28 did not act directly onto the pathogen, but it caused an increase in b-1,3-glucanase activity in the treated leaves, suggesting that the mushroom action in cucumber and tomato plants involved the induced resistance. On the other hand, the fruiting body extracts, obtained from different isolates of both mushrooms, protected locally passion fruit plants inoculated mechanically with the Passion fruit woodiness virus (PWV) by reducing viral infectivity, what was proven through tests carried out with Chenopodium quinoa, a PWV local lesion host. However, there was no systemic protection in passion fruit plants against the virus in the experiments involving mechanical inoculation, reducing the possibilities of the mushroom use for the PWV control in the field. In a general way, the results showed that the mushrooms L. edodes and A. blazei have substances that activate the plant defense mechanisms and they show some potential in the control of vegetable diseases, depending upon the nature of the pathogen.