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.

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.

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.

O presente trabalho teve por objetivo estudar a influência de um ativador de plantas e de dois fungicidas sobre o comportamento de plantas de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), cultivadas em vasos no interior de casa-de-vegetação, no município de Piedade, SP, e submetidas a diferentes condições de fornecimento de água. Os produtos químicos aplicados de forma isolada foram respectivamente dois fungicidas, a piraclostrobina (PRT) e a azoxistrobina (AZT); um ativador de plantas, o acibenzolar-s-metil (ASM). Foi incluída uma testemunha, sem aplicações de produtos. Todos os tratamentos mantiveram-se sob quatro níveis de água (90%, 72 %, 54% e 36% da capacidade de recipiente do substrato). Foram realizadas quatro aplicações dos produtos, sendo a primeira um dia antes do plantio definitivo das mudas, a segunda aos 10 dias após o plantio (DAP), seguindo-se mais duas aplicações com intervalo de 10 dias entre as mesmas. As avaliações foram efetuadas medindo os seguintes parâmetros: a) peso da massa seca da raiz, da parte aérea e total de cada planta aos 30 e 50 DAP; b) determinação do teor de clorofila das plantas aos 35 DAP, tomando-se como padrão o segundo folíolo da primeira folha abaixo do primeiro cacho floral; c) altura das plantas aos 29 e 49 DAP; d) número de folhas abaixo do primeiro cacho floral, aos 29 DAP; e) número total de folhas por planta aos 29 DAP; f) porcentagem de plantas com o primeiro cacho floral totalmente aberto aos 28 DAP; g) sintomas de deficiência hídrica aos 7 dias após a terceira e quarta aplicação dos produtos. Os resultados indicaram que as aplicações do acibenzolar-s-metil (ASM), piraclostrobina (PRT) e azoxistrobina (AZT) evitaram sintomas visíveis de murcha ocasionada pelo estresse hídrico, enquanto que em situações com maiores níveis de fornecimento de água, ocorreu maior acúmulo de matéria seca nas raízes e na parte aérea do tomateiro. / The aim of this study was to evaluate the influence of a systemic acquired resistance activator and two fungicides on tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) plants, cultivated in pots in a greenhouse, which was exposed to different conditions of water supply. The products which were sprayed without tank mixtures (applied in their isolated form), were respectively two fungicides: piraclostrobina (PRT) and azoxistrobina (AZT); and one systemic acquired resistance activator, the acibenzolar-s-methyl (ASM), and one without products. All treatments were rent on four water levels (90%, 72%, 54% and 36% of container capacity). Four sprays of these produtcs were done: the first was done one day before planting, and the second 10 days after planting. Two more spray was done with 10 days interval between them. The following parameters were taken into measured to do the evaluations: a) dry weights of the root mass, the leaf area, and the entirely plant at 30 and 50 days after the planting (DAP); b) determination of the chlorophyll contents of the plants at 35 DAP, taking as the standard the second leaflet of the first leaf, immediately bellow the first inflorescence; c) plant height at 29 and 49 DAP; d) number of leaves below the first inflorescence at 29 DAP; e) total number of leaves for each plant at 29 DAP; f) percentage of plants with the first inflorescence totally opened at 28 DAP; g) water stress symptoms evaluation at the 7th day after the third and the fourth product sprays. The results indicated that the sprays of acibenzolar-s-methyl (ASM), piraclostrobina (PRT) and azoxistrobina (AZT) avoided the visible wilt symptoms due to the hydric stress, while in situations with higher water supply levels, the accumulation of dry material in the roots and in the leaf area of tomato plants increased.

A protease FtsH pertence à superfamília das proteínas AAA (ATPases Associadas à diversas Atividades celulares) cujos membros estão amplamente distribuídos entre procariotos e eucariotos. Nas plantas superiores, elas são codificadas por genes nucleares e sintetizadas por ribossomos citosólicos com uma seqüência de direcionamento na extremidade amino-terminal responsável pela translocação da pré-proteína para o interior das organelas, notadamente mitocôndrias e cloroplastos. Com o objetivo de caracterizar o processo de translocação da proteína aos tilacóides e sua regulação gênica em plantas, isolou-se um cDNA de frutos de tomate (Lycopersicon esculentum Mill. cv. MicroTom), cuja seqüência de aminoácidos revela a presença de todos os motivos clássicos pertencentes a uma protease do tipo FtsH-p1. A caracterização inicial da proteína indicou a presença de um típico peptídeo de trânsito cloroplástico em sua extremidade amino-terminal. A fim de definir qual região da proteína madura está envolvida no direcionamento da protease às membranas, foram realizadas construções gênicas contendo diferentes comprimentos da região amino-terminal da FtsH-p1 de tomate fusionados ao gene repórter GFP (green fluorescent protein). Estudos realizados a partir de frações enriquecidas de cloroplastos, estroma e tilacóide, provenientes de plantas transgênicas expressando estavelmente estas construções, revelaram que todas as proteínas de fusão acumularam-se no estroma sendo, portanto incapazes de associarem-se aos tilacóides. Estes dados indicam que a inserção da FtsH-p1 de tomate nas membranas dos tilacóides dependem de informação presente na proteína madura, necessária para a interação com as membranas ou mesmo com um fator adicional desconhecido. Alem disso, foi mostrado que membros da família das proteases do tipo das FtsHs em plantas não apresentam o clássico motivo RRXFLK, previamente descrito como essencial para a translocação dependente de uma dupla arginina (Tat). Devido ao envolvimento de ortólogos desta proteína em processos fisiológicos importantes nas plantas, abriu-se a possibilidade de estudar a regulação da FtsH-p1 de tomate via clonagem e caracterização da sua região promotora. Uma vez clonada, 4 deleções à partir da extremidade 5’ nesta região foram realizadas e fusionadas de forma a dirigirem a expressão do gene repórter uidA (GUS). Estas construções foram expressas estavelmente em plantas de tabaco, a fim de estudar sua regulação em diferentes tecidos, estádios de desenvolvimento e em resposta a estímulos ambientais ou situações de estresse. Os resultados preliminares mostraram que a seqüência regulatória clonada é responsível tanto à fatores ambientais, como luz, quanto aos hormônios auxina, citocinina e giberelina. Além disso, foi observada uma regulação negativa na presença de peróxido de hidrogênio. Entretanto, tratamentos envolvendo estresse salino, bem como variações na temperatura não geram nenhum efeito na atividade da enzima GUS. O mesmo ocorre quando as plantas são colocadas em presença de ácido abscísico (ABA). Os resultados deste estudo contribuem significativamente para um melhor entendimento dos mecanismos de regulação envolvidos no controle da expressão gênica da FtsH-p1 de tomate, bem como sugerem novas perspectivas no direcionamento de proteínas às membranas. / The FtsH protease belongs to the AAA family (ATPases associated with different cellular activities) whose members are widely distributed in prokaryotes and eukaryotes. In higher plants, these proteins are nuclear-encoded and synthesized by cytosolic ribosomes as larger molecular weight precursors. These molecules carry at the N-terminal extension a specific targeting sequence that directs translocation of the preproteins to the envelope membranes of mitochondria and chloroplasts. In the present work, a tomato (Lycopersicon esculentum Mill. cv. MicroTom) fruit cDNA encoding a plastid FtsH-p1 has been isolated, cloned and characterized. In order to define the protein domains involved on thylakoid targeting, several gene constructions were prepared carrying increasing lengths of the N-terminal region of tomato FtsH fused to the gfp (green fluorescent protein) reporter gene. In vivo expression studies based on onion cells or stable expression in transgenic tobacco plants showed that the chimeric proteins were translocated to plastids. In addition, sub-organellar fractionation indicated that GFP accumulated in the stromal fraction, instead of being translocated to the thylakoid membrane. These data suggest that membrane insertion of tomato FtsH-p1 requires information present in the mature protein. One remarkable finding was that members of the FtsH family do not present the classical RRXFLK motif, that has been shown to be essential for the Tat-dependent pathway. The FtsH-family members are involved in important physiological processes in plant cells. Therefore, this study opened up the possibility of studying the FtsH-p1 gene regulation by characterization of its regulatory region. After cloning a 1700 bp fragment corresponding to 5’ upstream region of the tomato FtsH coding sequence, four deletions of the promoter region were performed and the resulting fragments were fused to the uidA (GUS) reporter gene. These gene constructs were stable expressed in tobacco plants and further characterized. The results showed that the promoter region is positively regulated by light and the phytohormones auxin, cytokine and gibberelin. Besides, the promoter was down regulated by hydrogen peroxide. However, GUS activity was not affected by salt stress, variations on the temperature and abcisic acid treatment. The results presented here expand the current understanding of factors involved on FtsH gene regulation as well as bring new insights on the protein targeting to membranes.

O tomateiro é a segunda hortaliça em importância econômica no mundo, sendo uma das culturas mais exigentes em cuidados fitossanitários, devido ao grande número de doenças que a acometem e pela elevada capacidade destrutiva e difícil controle dos patógenos. A mancha-bacteriana, causada por espécies do gênero Xanthomonas (X. euvesicatoria, X. gardneri, X. vesicatoria e X. perforans), é uma das mais importantes doenças do tomateiro estaqueado ou rasteiro, que afeta a planta em qualquer estádio de desenvolvimento, podendo ocorrer em toda parte aérea, provocando redução em quantidade e qualidade da produção. Para diminuir a disseminação do patógeno e determinar medidas de controle nas áreas de cultivo, é importante que haja a detecção eficiente do patógeno em plantas e sementes. Assim, existe a necessidade de análises que possibilitem detectar bactérias em sementes, especialmente quando o nível de infecção ou incidência é muito baixo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver métodos de detecção e diferenciação de Xanthomonas spp. em sementes de tomate. Desenvolveu-se um meio semi-seletivo, constituído por dextrose (5,0 g/L), NaCl (5,0 g/L), KH2PO4 (1,4 g/L), K2HPO4 (3,6 g/L), extrato de carne (1,0 g/L), peptona (5,0 g/L), extrato de levedura (2,0 g/L), cefaclor (40,0 mg/L), nistatina (50,0 mg/L), benomil (10,0 mg/L) e ágar (14,0 g/L), que mostrou baixa repressividade a Xanthomonas spp. e supressividade moderada aos microrganismos não-alvos associados a sementes de tomate e elevada sensibilidade, além de baixo custo. Por PCR-RFLP de um fragmento do gene rpoB, foi possível diferenciar as diferentes espécies causadoras da mancha-bacteriana em tomateiro. / The tomato is the second economical important horticultural crop in the world, being one of the most exigent cultures in phytosanitary cares, due to the large number of diseases that attack the culture and for the high destructive capacity and difficult control of the pathogens. The bacterial-spot, caused by species of the genus Xanthomonas (X. euvesicatoria, X. gardneri, X. vesicatoria and X. perforans), is one of the most important tomato diseases, affecting plant in any development stage, being able to occur in all aerial part, provoking reduction in quantity and quality of the production. To reduce the pathogen dissemination and to determine control measures in the cultivation areas, it is important that the pathogen detection in plants and seeds has been efficient. So, it is necessary to carry out analysis to detect bacteria in seeds, especially when the infection level or incidence is very low. The objective of this work was to develop detection and differentiation methods of Xanthomonas spp. in tomato seeds. A semi-selective medium was developed, constituted by dextrose (5,0 g/L), NaCl (5,0 g/L), KH2PO4 (1,4 g/L), K2HPO4 (3,6 g/L), meat extract (1,0 g/L), peptone (5,0 g/L), yeast extract (2,0 g/L), cefaclor (40,0 mg/L), nistatine (50,0 mg/L), benomyl (10,0 mg/L) and agar (14,0 g/L), wich showed low repressivity to the Xanthomonas spp. and moderate supressivity to the non-target microorganisms associated to tomato seeds and high sensibility, besides low cost. By PCR-RFLP of a rpoB gene fragment, it was possible to differentiate the species of the tomato bacterial-spot.

Atualmente a contaminação ambiental é um problema mundial. A contaminação do solo por metais pesados tem aumentado nos últimos anos, estando associada à demandas de tecnologias que exigem esses elementos contaminantes. O cádmio (Cd) é um elemento normalmente encontrado em baixas concentrações na natureza, sendo altamente tóxico para microrganismos, plantas e animais. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo analisar as modificações no perfil protéico de duas cultivares de tomateiro, cv. Calabash Rouge (CR) e cv. Pusa Ruby (PR), submetidas a 50 ?M de CdCl2, em sistema de hidroponia. Diferentes métodos de extração de proteínas para as análises de eletroforese bidimensional (2- DE) foram conduzidas (Fenol; TCA/Acetona; Tris-base; Tris/TCA). O método TCA/Acetona foi o mais eficiente, apresentando maior rendimento total protéico (mg gMF-1), padronização e abundância de proteínas, e alta resolução no perfil protéico. Após a exposição das plantas ao Cd, foram realizadas análises de taxa de crescimento, índice de tolerância, quantificação do conteúdo de Cd, malondialdeído (MDA) e H2O2 nos tecidos vegetais. Os resultados indicaram que plantas submetidas a 50 ?M CdCl2 acumularam Cd em seus tecidos, e mostraram-se mais estressadas comparadas as plantas controle, evidenciado por alterações em aspectos morfológicos principalmente na cultivar CR. Na presença de Cd o conteúdo de MDA exibido no tecido foliar da cv. PR foi menor comparado a cultivar CR, o que pode indicar, de forma indireta, maior eficiência do sistema antioxidante da cv. PR. O conteúdo de H2O2 apresentou aumento em ambos tecidos e cultivares na presença de Cd. O índice de tolerância confirmou que a cv. PR é mais tolerante ao Cd em comparação a cv. CR. Análises de eletroforese bidimensional (2-DE) indicaram alterações no perfil protéico das duas cultivares avaliadas quando expostas ao Cd. Assim, a identificação de spots diferencialmente expressos pode revelar novas proteínas relacionadas à tolerância e sensibilidade ao Cd e outros metais pesados em plantas cultivadas. / Environmental contamination is currently a global problem. Soil contamination by heavy metals has increased in more recent years, associated to demands of technologies that require these contaminant elements. Cadmium (Cd) is an element usually found in low concentrations in nature, being very toxic for microorganisms, plants and animals. Thereby, this study aimed to identify changes in protein profile of two cultivars of tomato, cv Calabash Rouge (CR) e cv Pusa Ruby (PR), under 0 and 50 mM of CdCl2 in hydroponics system. Different protein extraction methods for two-dimensional electrophoresis (2-DE) were performed (Phenol, TCA /Acetone; Tris base, Tris /TCA). The TCA /Acetone method was the most effective for root and leaf tissues, obtaining the highest protein yield (mg GMF-1), standardization, abundance and high-resolution of protein profile. After plant exposition to Cd, we performed analysis of growth rate, tolerance index, measurement of Cd content, measurements of malondialdehyde (MDA) and H2O2 content in plant tissues. The results showed that the plants submitted to 50 mM of CdCl2 accumulated Cd in their tissues, presenting more stress than the control plants, which was reflected in morphological symptoms, especially in cv CR. In the presence of Cd the MDA content displayed in cv. PR leaf tissue was lower than cv CR, which may indicate, indirectly, an antioxidant system more efficient in cv PR. The H2O2 content showed an increase in both tissues and cultivars under Cd presence. The tolerance index confirmed that the cv. PR is more tolerant to Cd, compared to cv. CR. Two dimensional electrophoresis (2-DE) analyses were performed and demonstrated alterations in protein profile of the two cultivars when exposed to Cd. Thus, the identification of differentially expressed spots may show new proteins related to tolerance and sensitivity to Cd and other heavy metals in plants.

A bioatividade de nanoformulações de nim e de extratos de outras Meliaceae foi avaliada, em tomateiro, em laboratório e em casa de vegetação, visando ao controle de Tuta absoluta (Meyrick). Incialmente foram testadas 22 nanoformulações (incluindo nanocápsulas e nanoesferas) e os extratos em hexano, em diclorometano e em etanol de folhas e ramos de Trichilia pallida Swartz, Trichilia catigua A. Juss, Trichilia claussenii C. DC, Guarea guidonia (L.) Sleumer e Toona ciliata M. Roemer. O óleo de nim Organic Neem® também foi utilizado nos bioensaios com as nanoformulações e como controle foram utilizadas água destilada e/ou acetona. A partir desses bioensaios, selecionaram-se as nanoformulações NC40 aquoso e NC40 pó (NC40=nanocápsulas de poli- -hidroxibutirato) e os extratos etanólicos de T. ciliata e de T. catigua, que foram avaliados em relação ao efeito sobre o desenvolvimento e longevidade do inseto e em relação aos modos de ação (translaminar, sistêmico e de contato) e ao poder residual. O efeito dos tratamentos selecionados sobre os entomopatógenos Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. e Phothorimaea operculella granulovírus (PhopGV) foram avaliados in vitro e in vivo, respectivamente. A seguir, foi avaliada a possível interação dos derivados vegetais com os entomopatógenos. Finalmente, foi avaliada a seletividade ao parasitoide de ovos Trichogramma pretiosum Riley, segundo as recomendações da IOBC. Os resultados obtidos demonstraram que, entre os tratamentos testados, constatou-se bioatividade com oito nanoformulações e com os extratos de G. guidonia em diclorometano; T. ciliata em hexano, em diclorometano e em etanol; T. catigua em hexano, em diclorometano e em etanol; T. claussenii em etanol e T. pallida em hexano. A fase do inseto mais afetada foi a larval, no entanto a oviposição das fêmeas foi diminuída quando as plantas foram tratadas com o extrato etanólico de T. ciliata. Constatou-se efeito translaminar e sistêmico para as nanoformulações e para o óleo de nim. A ação de contato variou com o modo de exposição e com a idade das lagartas. O efeito residual do óleo de nim e da nanoformulação NC40 aquoso foi de sete dias, enquanto para NC40 pó foi de três dias. As nanoformulações e os extratos etanólicos de T. ciliata e de T. catigua foram compatíveis com o fungo e com o granulovírus. Quando os entomopatógenos foram misturados aos derivados vegetais observou-se que o nim reduziu drasticamente a sobrevivência larval na mistura com os dois entomopatógenos, sendo o maior efeito causado pelo derivado vegetal. Na mistura dos entomopatógenos com o extrato de T. ciliata, observou-se maior redução da sobrevivência larval com PhopGV. No bioensaio de seletividade a T. pretiosum, constatou-se que apenas o óleo de nim afetou a capacidade de parasitismo, sendo levemente nocivo. Para NC40 aquoso e extrato de T. ciliata não foram constatados efeitos sobre o parasitismo e sobre o desenvolvimento do parasitoide. / The bioactivity of neem nanoformulations and extracts of other Meliaceae was evaluated in tomato plants in the laboratory and in greenhouse aiming to control Tuta absoluta (Meyrick, 1917). Initially, 22 nanoformulations were tested (including nanocapsules and nanospheres) in addition to the hexane, dichloromethane and ethanol extracts of leaves and branches of Trichilia pallida Swartz, Trichilia catigua A. Juss, Trichilia claussenii C. DC, Guarea guidonia (L.) Sleumer and Toona ciliata M. Roemer. The neem oil Organic Neem® was also used in the bioassays with the nanoformulations and distilled water and/or acetone were used as controls. From these bioassays the aqueous NC40 and powdered NC40 (NC40 = Poly- -hydroxibutirate nanocapsules) nanoformulations as well as the ethanolic extracts of Toona ciliata and Trichilia catigua were selected. These treatments were evaluated regarding their effect on insect development and longevity, mode of action (translaminar, systemic and contact) and residual action. The effects of the selected treatments on the entomopathogens Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. and Phthorimaea operculella granulovirus (PhopGV) were evaluated in vitro and in vivo, respectively. Then the possible interaction between plant derivates and entomopathogens was evaluated. Finally, a selectivity bioassay to the egg parasitoid Trichogramma pretiosum Riley was evaluated according to IOBC recommendations. The results obtained demonstrate that among these treatments eight nanoformulations and the extracts of G. guidonia in dichloromethane; T. ciliata in hexane, dichloromethane and ethanol; T. catigua in hexane, dichloromethane and ethanol; T. claussenii in ethanol and T. pallida in hexane showed bioactivity on the insect. The most affected insect stage was the larva, but oviposition was reduced when these plants were treated with T. ciliata ethanolic extract. The nanoformulations and neem oil presented translaminar and systemic effect. Contact action varied with exposure mode and caterpillar age. The residual effect of neem oil and aqueous NC40 nanoformulations was seven days while for powdered NC40 was three days. The nanoformulations and the ethanolic extracts of T. ciliata and T. catigua were compatible with the fungus and the granulovirus. When the entomopathogens were mixed to the plant derivates, neem drastically reduced larval survival in the mixture with both entomopathogens and the plant derivate produced a greater effect than the entomopathogen. In the mixture of entomopathogens with T. ciliata extract there was a greater reduction of larval survival with PhopGV. In the T. pretiosum selectivity bioassay only the neem oil was slightly harmful and affected parasitism capacity. For aqueous NC40 and T. ciliata extract no effects over parasitism or parasitoid development were seen.

Afin de limiter l’impact négatif des ravageurs sur les plantes cultivées, des agents de lutte biologique sont souvent introduits sous abris. Or, des interactions peuvent apparaître entre eux, comme la prédation intraguilde, et modifier l’efficacité de la lutte biologique. De plus, les défenses directes des plantes hôtes peuvent perturber l’efficacité des ennemis naturels. La question se pose donc de savoir s’il est possible de limiter les interactions négatives entre ennemis naturels et l’impact de la plante hôte sur leur développement. Pour répondre à cet objectif, afin d’optimiser la lutte biologique contre l’acarien Tetranychus urticae, ravageur très problématique, nous avons considéré deux cultivars de tomates caractérisés par des densités en trichomes et des concentrations en composés secondaires contrastéesl’acarien prédateur Phytoseiulus macropilis et Macrolophus pygmaeus, punaise prédatrice souvent employée pour lutter contre les aleurodes. Au cours d’essais conduits en serre, P. macropilis a permis de réguler T. urticae sans différence entre les deux cultivars, alors qu’en microcosmes le taux d’oviposition de P. macropilis a été supérieur sur le cultivar ayant la densité en trichomes non glandulaires la plus élevée. La consommation d’œufs de P. macropilis par M. pygmaeus en microcosmes n’a pas été observée en serre. Les interactions entre arthropodes se sont également traduites par une agrégation supérieure des T. urticae en présence des deux prédateurs et de P. macropilis en présence de M. pygmaeus. Avant de proposer P. macropilis comme nouvel agent de lutte bio / To suppress pest populations to such levels that damage to thecrop is minimized, multiple biological control agents are oftenintroduced in greenhouses. However, negative interactionsamong them, such as intraguild predation, might appear thatcan decrease the effi ciency of the plant protection strategy.Furthermore, plant direct (physical or chemical) defenseshave a negative impact on the pests but might also have animpact on the natural enemies. Therefore, the question iswhether it is possible to limit the negative interactions amongbiological control agents and the infl uence of the crop on thebehavior and development of the natural enemies. To optimizebiological control of Tetranychus urticae, a very problematicpest in tomato greenhouses, the effi ciency of the predatorymite Phytoseiulus macropilis was tested on two cultivars withdifferent trichome densities and concentrations of secondarycompounds, in presence or absence of Macrolophus pygmaeus,a mirid often used to regulate whitefl y populations.During two years, under greenhouse conditions, P. macropiliswell-controlled the population of T. urticae. There was no evidenceof intraguild predation between the two predators, butin the presence of M. pygmaeus, P. macropilis tended to havea more clumped spatial distribution. However, in microcosms,M. pygmaeus fed on P. macropilis eggs. Moreover, P. macropilislaid signifi cantly more eggs on the tomato cultivar with thehighest density of non-glandular trichomes, but this resultwas only observed in microcosms. The different dynami

Les derniers acteurs de la voie de signalisation à l’éthylène sont des facteurs de transcription appelés ERF (Ethylene Response Factors). La connaissance de leur rôle spécifique dans la régulation des processus développementaux dépendant de l’éthylène reste limitée. Les travaux présentés dans la thèse concernent la caractérisation fonctionnelle du gène Sl-ERF.B3, un membre de cette grande famille de régulateurs transcriptonnels dans la tomate (Solanum lycopersicum). Utilisant une stratégie répresseur dominant ; il est montré en particulier que ce gène intervient dans la mise en place de la réponse à l’éthylène et dans le contrôle de la maturation du fruit. L’expression d’une construction ERF.B3-SRDX, une version chimérique de Sl-ERF.B3 fusionné à un domaine répresseur de type EAR, entraine des phénotypes pléotropiques aussi bien dans la signalisation de l’éthylène que dans le développement des parties végétatives et des organes reproducteurs. Ainsi, une altération de la triple réponse à l’éthylène est constatée chez les lignées transgéniques et au stade adulte, les plantes présentent des phénotypes d’épinastie des feuilles, de sénescence prématurée des fleurs et d’abscission accélérée des fruits. L’ensemble de ces observations est corrélée avec une modification de l’expression de gènes impliqués dans la biosynthèse et la réponse à l’éthylène. Ces données suggèrent que ERF.B3 intervient dans un mécanisme de rétro-control de la réponse à l’éthylène en agissant à la fois sur les gènes de biosynthèse et de signalisation de l’hormone. Au niveau du fruit, la sur-expression d’ERF.B3-SRDX entraine une modification du processus de maturation avec un retard notable de l’avènement de l’acquisition de la compétence à murir. Cependant, une fois la maturation initiée, elle s’accompagne d’une forte production d’éthylène et d’une accélération du ramollissement du fruit. A l’inverse, l’accumulation de pigment est inhibée par altération de la voie de biosynthèse des caroténoïdes. Ces données phénotypiques sont corrélées avec le niveau d’expression des gènes clés impliqués dans ces processus. Les résultats indiquent que dans les lignées transgéniques, il y a découplage de certaines caractéristiques de la maturation du fruit et permettent de mettre en lumière le rôle d’ERF.B3 dans la régulation des processus de développement dépendant de l’éthylène chez la tomate. / Ethylene Response Factors (ERFs) are known to be the last transcription factors of the ethylene transduction pathway. Their specific role in ethylene-dependent developmental processes remains poorly understood. This work demonstrated a specific role of Sl- ERF.B3, a member of the ERF gene family in tomato (Solanum lycopersicum), in mediating ethylene response and fruit ripening through a dominant repressor strategy. ERF.B3-SRDX dominant repressor etiolated seedlings displayed partial constitutive ethylene-response in the absence of ethylene and adult plants exhibited typical ethylenerelated alterations such as leaf epinasty, premature flower senescence and accelerated fruit abscission. The multiple symptoms related to enhanced ethylene sensitivity correlate with the altered expression of ethylene biosynthesis and signaling genes, suggesting the involvement of Sl-ERF.B3 in a feedback mechanism regulating components of ethylene production and response. In addition, over-expression of ERF.B3-SRDX in tomato results in alterations in both fruit morphology and ripening process. The attainment of competence to ripen is dramatically delayed in ERF.B3-SRDX fruits but once ripening proceeds it is associated with high climacteric ethylene production and enhanced fruit softening while pigment accumulation is strongly reduced. Moreover, a number of genes involved in the fruit ripening process showed expression pattern deviating from that of wild type. These data suggest a putative role of Sl-ERF.B3 in the transcriptional network underlying the ripening process and uncover a mean for uncoupling some of the main features of fruit ripening such as fruit softening and pigment accumulation. Overall, the study highlighted the importance of an ERF gene in ethylene-mediated developmental processes such as plant growth and fruit ripening.