Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Fitopatologia, do Instituto de Ciências Biológicas, 2011. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-09-11T12:36:07Z No. of bitstreams: 1 2011_AnaPauladaSilvaPagani.pdf: 2923412 bytes, checksum: b63fe23aa025c53e6ccfa31879633f54 (MD5) / Rejected by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com), reason: on 2012-09-12T12:25:57Z (GMT) / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-09-12T12:40:20Z No. of bitstreams: 1 2011_AnaPauladaSilvaPagani_Parcial.pdf: 2764145 bytes, checksum: c938fbb8af2dd6254bd1650d6f471d08 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-09-12T12:42:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_AnaPauladaSilvaPagani_Parcial.pdf: 2764145 bytes, checksum: c938fbb8af2dd6254bd1650d6f471d08 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-12T12:42:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_AnaPauladaSilvaPagani_Parcial.pdf: 2764145 bytes, checksum: c938fbb8af2dd6254bd1650d6f471d08 (MD5) / A brusone do trigo, causada pelo fungo Magnaporthe grisea, embora de ocorrência esporádica devido às exigências climáticas específicas, tais como alta umidade e temperatura é uma doença muito severa, acarretando em elevadas perdas de produtividade. O Capítulo 1 desta dissertação descreve a reação de 147 genótipos de trigo comum e sintético à doença em condições de campo, visando resistência e tolerância à brusone. Tolerância foi definida como resiliência quanto à produção, mesmo com reação suscetível. A intensidade da doença variou entre os plantios, sendo baixa em 2010 e elevada incidência em 2011. A grande maioria dos materiais avaliados foi suscetível à doença. Apenas 3,4% dos genótipos apresentaram reação de resistência (incidência nas espigas menor que 5 %), enquanto outros 16 % dos genótipos foram moderadamente resistentes. Genótipos resistentes incluem Melchior, Safira, Jesuita, CASW94Y00116S (ciclo médio) e Trintecinco (ciclo longo). Os materiais de ciclo curto foram os que apresentaram os maiores percentuais de doença nas espigas. Com relação à tolerância, destacaram-se os materiais BH1146 e PF909 (ciclo curto) e África 43 (ciclo médio).O Capítulo 2 teve como objetivo verificar a eficiência de fungicidas sintéticos e de métodos alternativos de controle da brusone do trigo, em quatro experimentos de campo. Dois experimentos, análogos e repetidos em 2010 e em 2011, examinaram o efeito de aplicações de silicato de Ca e Mg em duas cultivares de trigo com diferentes níveis de resistência de campo à brusone, BRS-264 (Altamente Suscetível) e BR-18 Terena (Moderadamente Resistente). Foram determinadas a incidência e a severidade da brusone (utilizando uma escala de notas). Dois outros experimentos, análogos e instalados nas mesmas épocas, examinaram o efeito de aplicação de fosfito de K e de fungicidas sintéticos no controle da doença na cv. BR- 264. No ano de 2010 a intensidade média da doença foi bastante inferior que a observada em 2011, mas a cv. BR-18 apresentou consistentemente menor incidência e severidade em 2010 e 2011, respectivamente. Em 2010 foi encontrada interação significativa (p ≤ 0,05) entre os genótipos e a aplicação de Si quanto à incidência de brusone e apenas BRS-264 apresentou significativa redução da incidência com aplicações de Si, via sulco ou via foliar. Quanto à severidade em 2010, não houve interação genótipo e Si, e menores severidades também foram observadas com Si via sulco e via foliar. No ano de 2011 não houve interação significativa (p > 0,05) entre genótipos e Si, e a aplicação de Si via foliar resultou em menores severidades da doença. Com relação ao uso de fosfito e de fungicidas, em 2010, todos os tratamentos apresentaram controle superior à testemunha (p ≤ 0,05) tanto para incidência quanto para severidade. Em 2011, a aplicação de fosfito resultou em resposta intermediária, não se distinguindo dos tratamentos com fungicidas sintéticos nem da testemunha (p > 0,05). Em média, os fungicidas apresentaram apenas 34 % de controle da brusone. No Capítulo 3, estimou-se a diversidade genética de 40 isolados monospóricos de Magnaporthe de trigo e de arroz, coletados na região central do país. Foram empregados 25 marcadores microssatélites com fluorescência para a genotipagem. A análise filogenética separou dois grandes grupos, um constituído apenas por isolados oriundos de cultivares de trigo e outro de apenas de cultivares de arroz. A similaridade genética entre os isolados de M. grisea provenientes de plantas de arroz e de trigo foi de apenas 3 %. Em conclusão, este estudo indica que fontes de resistência ou tolerância a brusone são raras no germoplasma de trigo, embora alguns materiais potencialmente úteis tenham sido identificados. Além disso, constata-se que o controle atual da brusone do trigo no Cerrado necessita da integração de várias ferramentas de manejo, uma vez que as opções químicas, genéticas e alternativas apresentaram apenas efeitos parciais em condições ambientais favoráveis. Por fim, este trabalho indica diferenças fundamentais entre os isolados de trigo e de arroz, o que sugere significativo isolamento genético e possível origem filogenética distinta entre essas populações. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / DISSERTATION ABSTRACT Wheat blast, caused by Magnaporthe grisea, is a severe disease, causing significant yield losses. The disease occurs sporadically, due to specific climatic conditions, such as high temperature and humidity. Dissertation Chapter 1 describes the field reaction of 147 wheat lines and commercial cultivars to blast, aiming to identify disease resistance and tolerance (i.e., yield resilience in susceptible genotypes). Disease intensity varied among years, was low in 2010 and very high in 2011. The great majority of genotypes was susceptible to the disease. Only 3.4 % were resistant (ear incidence < 5 %), while another 16 % were classified as moderately resistant. Resistant genotypes included Melchior, Safira, Jesuita, CASW94Y00116S (intermediate cycle) and Trintecinco (late maturing cycle). Early maturing genotypes had the highest disease incidence in the ears. Genotypes BH1146 e PF909 (early) and África 43 (intermediate) were distinguished as tolerant. Chapter 2 aimed to estimate the efficiency of synthetic fungicides and alternative methods of wheat blast control, by means of four field experiments. Two similar experiments, replicated in 2010 and 2011, examined the effect of Ca and MG silicates in two wheat cultivars with different levels of field resistance to blast, BRS-264 (Highly Resistant) and BR-18 Terena (Moderately Resistant). Blast incidence and severity (with a disease scale) were determined. Two other separate experiments, carried out concunently in 2010 and 2011, investigated the effect of K phosphite and fungicide applications on disease control in cv. BRS-264. Overall disease intensity was much lower in 2010 than in 2011, but cultivar BR-18 consistently displayed lower incidence and severity values in 2010 and 2011, respectively. In 2010, a significant (p ≤ 0.05) interaction was found between genotypes and Si for incidence, and only BRS-264 showed a significant incidence reduction by Si applications via planting furrow or via leaf applications. For severity in 2010, there was no genotype x Si interaction and lower severities were again observed by Si applications in the planting furrow or by foliar applications. In 2011, no significant (p > 0.05) genotype x Si interaction was found, and foliar Si applications resulted in lower disease severity. In the fungicide-phosphite experiment, in 2010 all treatments reduced disease component to the non-treated control plots (p ≤ 0.05), both in incidence and severity. In 2011, the K phosphite treatment was intermediate, not significantly different from synthetic fungicides, nor from the untreated control. (p > 0.05). Overall, synthetic fungicides were not rather inefficient for wheat blast control, reducing disease levels by only 34 %. Finally, Chapter 3 estimated the genetic diversity among 40 monosporic wheat and rice isolates of Magnaporthe grisea, collected in commercial fields in the Brazilian Mid-West. Twenty-five fluorescent microsatellite markers were employed for genotyping and the filogenetic analysis separated two great groups, one comprising only isolates from wheat and another with only rice isolates. Genetic similarity among Magnaporthe grisea isolates collected on rice or wheat plants was only 3 %. In conclusion, this study indicates that sources of resistance or tolerance to blast are relatively rare in the wheat germoplasm, even if some potentially promising materials have been identified. Furthermore, these data shows that present control of wheat blast in the Brazilian Mid-West necessitates the integration of several complementary methods, once no single chemical, genetic or alternative option is sufficient for disease control in climate conditions conducive to the disease. Finally, this work indicates fundamental differences among wheat and rice isolates, suggesting genetic isolation and a probable distinct phylogenetic origin of these two populations.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2014. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-12-09T12:50:50Z No. of bitstreams: 1 2014_AdleyCamargoZiviani.pdf: 1206324 bytes, checksum: 1d27464e5a5019708f6df740a92ff64e (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-12-15T15:29:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AdleyCamargoZiviani.pdf: 1206324 bytes, checksum: 1d27464e5a5019708f6df740a92ff64e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-15T15:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AdleyCamargoZiviani.pdf: 1206324 bytes, checksum: 1d27464e5a5019708f6df740a92ff64e (MD5) / O cerrado brasileiro apresenta enorme potencial para a produção de trigo na época denominada de “safrinha” que corresponde a implantação da triticultura em sucessão à soja precoce ou ao cultivo do feijão. Entretanto, essa época do ano associa temperatura relativamente elevada e baixa disponibilidade hídrica, necessitando de plantas mais tolerantes à seca ou da utilização de um sistema de manejo que as torne mais tolerantes. O objetivo principal deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação de redutor de crescimento no desenvolvimento vegetativo, produção e eficiência no uso da água em genótipos de trigo submetidos a diferentes lâminas de irrigação. Foram instalados dois experimentos durante o inverno de 2010 na área experimental da Embrapa Cerrados em Planaltina-DF, um com delineamento experimental em blocos casualizados, em esquema de parcelas sub-subdivididas com três repetições. As parcelas foram submetidas a 0 ou 125 g i.a. ha-1 do redutor de crescimento trinexapac-ethyl, nas sub-parcelas foram semeados quatro diferentes genótipos de trigo (Aliança, Brilhante, PF020037 e PF020067) e nas sub-subparcelas foram aplicados quatro diferentes níveis de irrigação correspondentes a 572 (108%), 530 (100%), 364 (69%) e 204 (38%) mm, respectivamente, e considerados como: excesso de água, lâmina normal (100%), estressado e muito estressado. Nesse experimento foram avaliados: a produtividade de grãos (PROD); o comprimento médio de todas as espigas de um metro quadrado (CESP); o número de espigas por metro quadrado (NESP); a massa de grãos por espiga (MGESP); a massa média de 1000 grãos (MMIL); o número de grãos por metro quadrado (NGM2); o número de grãos por espiga (NGESP); a massa do hectolitro (PH), a eficiência no uso da água (EUA) e a altura das plantas aos 30, 45, 65 e 100 dias após a emergência. No segundo experimento foi avaliado o efeito da aplicação de três diferentes doses (0, 125 e 250 gramas do ingrediente ativo por hectare) do redutor de crescimento trinexapac-ethyl, em cinco genótipos de trigo (Aliança, Brilhante, BRS254, PF020037 e PF020062) sob irrigação convencional, em esquema fatorial 3 x 5. No segundo experimento o desenvolvimento vegetativo do trigo foi avaliado por meio da altura das plantas aos 30, 45, 65 e 100 dias após a emergência e do CESP. Também foi determinado a MMIL, o PH e a PROD. A aplicação do redutor de crescimento não afetou significativamente nenhum dos componentes de produção avaliados, evidenciando que não constitui um manejo eficaz para o aumento da tolerância da planta de trigo ao estresse hídrico. O trinexapac-ethyl propiciou uma menor eficiência no uso de água na condição de estresse hídrico severo (204 mm) e uma maior eficiência na lâmina correspondente ao estresse hídrico moderado (364 mm), porém não influenciou no rendimento de grãos. A linhagem PF020062 apresentou a maior eficiência no uso da água na condição de estresse severo. O redutor afetou a altura final das plantas em todos os genótipos. A aplicação do trinexapac-ethyl foi eficiente nas maiores lâminas de água. Foi observada ainda, resposta significativa e positiva na produtividade média de grãos com a maior dose de redutor utilizada que correspondeu ao dobro da dose comercialmente recomendada. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazilian cerrado presents enormous potential for wheat production at the period called "off-season" that corresponds to field wheat cultivation in succession to early season soybean or common bean cultivation. However, this period of year associates relatively high temperature and low water availability, requiring crops more tolerant to drought or the use of a management system that makes them more tolerant. The main objective of this study was to evaluate the effect of growth reducer in vegetative growth, productivity and water use efficiency, in four wheat genotypes under different irrigation levels. Two experiments were established during the winter of 2010 at the experimental area of Embrapa Cerrados at Planaltina-DF, with a randomized block design with a subsub plots squeme and three replicates. The plots received the doses of 0 or 125 g ai ha-1 of growth reducer trinexapc-ethyl. In the sub-plots were sown four different wheat genotypes (Alliança, Brilhante, PF020037 and PF020067). The sub-sub-plots were four levels of irrigation: 572 (108 %), 530 (100%), 364 (69%) and 204 (38%) mm considered as excess water , normal, stressed, and very stressed, respectively. In the first experiment were evaluated: grain yield (PROD); the average length of all the spikes of one square meter (CESP); the number of spikes per square meter (NESP); the mass of grains per spike (MGESP); the average weight of 1000 grains (MMIL); the number of grains per square meter (NGM2); the number of grains per spike (NGESP); hectoliter mass (PH), the efficiency of water use (USA) and plant height at 30, 45, 65 and 100 days after emergence. In the second experiment, it was evaluated the effect of three different doses (0, 125 and 250 grams of active ingredient per hectare) of growth reducer in five genotypes (Aliança, Brilhante, BRS254, PF020037 and PF020062) under conventional irrigation and cultivation. The experimental design was randomized blocks, with three replicates, in a factorial scheme 3x5. In the second experiment the vegetative growth of wheat was evaluated by plant height at 30, 45, 65 and 100 days after emergence and CESP. It was also determined MMIL, pH and Prod. The application of growth reducer did not affect significantly any of the yield components evaluated, showing that this practice is not an effective management for increased wheat tolerance to water stress. The trinexapac-ethyl provided a lower water use efficiency in the condition of severe water stress (204 mm) and a greater efficiency in the water level corresponding to moderate stress (364 mm) and did not affect grain yield. The PF020062 wheat line showed higher efficiency of water use in the condition of severe stress. The growth reducer affect the final plant height in all genotypes. The application of trinexapac-ethyl was efficient in the higher water levels. Significant positive response was also observed in the grain yield with the highest dose of growth reducer commercially used and corresponded to twice the recommended dose. The PF020062 wheat line showed higher water use efficiency in the condition of severe stress. The growth reducer affected the final plant height in all genotypes. The application of Trinexapac-ethyl was efficient in the higher water levels. Significant positive response was also observed in the mean grain yield with the highest dose of growth reducer used which corresponded to twice the commercially recommended dose.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-29T18:34:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1000132 bytes, checksum: f8825fd96a75440247eb51ddedd55c61 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T18:34:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1000132 bytes, checksum: f8825fd96a75440247eb51ddedd55c61 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Dois experimentos (Exp. 1 e Exp. 2) foram conduzidos em condições de campo para determinar o desenvolvimento da brusone em espigas, bem como a performance fisiológica e produtiva das cultivares BR-18 (moderadamente resistente) e Guamirim (suscetível) inoculadas com Pyricularia oryzae e tratadas (+F) ou não (‒F) com o fungicida epoxiconazole (13,3%) + pyraclostrobina (5%). Relativo a Guamirim ‒F, BR-18 ‒F (efeito da resistência) resultou em redução de 44 e 64% na incidência final e severidade final, respectivamente, no Exp. 1, e 3 e 49%, respectivamente, no Exp. 2. Para a Guamirim +F (efeito do fungicida) houve redução de 65 e 77% na incidência final e severidade final, respectivamente, no Exp. 1, e 64 e 95%, respectivamente, no Exp. 2. Similarmente, houve redução maior que 75 % na taxa temporal de progresso no tratamento combinando a aplicação do fungicida e resistência de hospedeiro. Resultados obtidos na análise de regressão indicaram que a severidade encontrada nas espigas e folhas durante o período de 10-14 dias após a antese (daa) proporcionou uma maior perda de produtividade comparado a severidade encontrada aos 18-22 daa, e que a severidade da brusone nas espigas possui maior efeito negativo comparado a severidade encontrada nas folhas. Relativo a Guamirim ‒F, houve aumento de 0.3 e 16 % na produtividade dos grãos para BR-18 ‒F, 20 a 61% para Guamirim +F e 26 e 83% para BR-18 +F nos Exp. 1 e Exp. 2, respectivamente. Os tratamentos envolvendo aplicação do fungicida e cultivar resistente manteve a integridade das folhas (baseado em HAD, HLAI, HAA e HRI) e performance fotossintética (baseado em Fv/Fm, Fm, Y(II), e Y(NPQ)) das espigas e folhas em relação ao tratamento cultivar Guamirim ‒F. Em conclusão, os resultados do presente estudo sugerem que a integração do tratamento com fungicida e resistência de cultivar como prática de manejo para o controle da brusone em espigas. Adicionalmente, dois experimentos foram conduzidos em condições de casa de vegetação para avaliar as alterações associadas com a produção e particionamento de fotoassimilados entre a espiga e a folha bandeira em plantas de trigo infectadas com P. oryzae. Ambos experimentos foram inoculados aos 10 e 20 daa com suspensão de esporos de P. oryzae. Os resultados demonstraram uma redução dos parâmetros de fluorescência da clorofila a (Fm, Fv/Fm YII and Y(NO)) em folhas bandeiras e espigas infectadas associada a menor concentração de clorofila a + b, carotenoides e redução da capacidade de fixação do CO2 pela RuBisCO em folhas bandeiras infectadas. Em folhas bandeiras e grãos obtidos de espigas infectadas, houve redução na concentração de açúcares solúveis com um aumento da razão da concentração de hexoses sobre sacarose em folhas bandeiras. Em folhas bandeiras, houve menor atividade da sacarose fosfato sintase (SPS) e menor expressão do gene sacarose sintase associadas ao aumento da expressão e atividade das invertases. Estas alterações relacionadas a síntese e degradação da sacarose sugerem uma condição dreno dos tecidos foliares infectados. No estágio final de infecção ocorreu uma redução da concentração de amido nos grãos e aumento da sua concentração em folhas bandeiras. Adicionalmente, houve redução na atividade e expressão da ADP-glicose pirofosforilase associada com a menor expressão dos genes β- e α-amilase em folhas bandeiras e espigas. Em conclusão, os efeitos negativos da brusone na qualidade e produtividade dos grãos em trigo podem ser associados com alterações na produção e particionamento de carboidratos durante o processo de formação dos grãos. / Two field experiments (Exp. 1 and Exp. 2) were carried out to evaluate the spike blast development as well as the physiological performance and grain yield of wheat cultivars BR-18 (partially resistant) and Guamirim (susceptible) inoculated with Pyricularia oryzae and treated or untreated with the fungicide 13.3% epoxiconazole + 5% pyraclostrobin. Relative to Guamirim-untreated, BR-18-untreated (resistance alone) led to 44 and 64% control of final incidence and severity, respectively, in Exp. 1, and 3 and 49% control, respectively, in Exp. 2. Guamirim-treated (fungicide alone) led to 65% control of incidence and 77% control of severity in Exp. 1, and 64% control of incidence and 95% control of severity in Exp. 2. Similarly, there was reduction higher than 75 % in the temporal rate of spike blast progress when host resistance and fungicide were combined. Results from regression analyses indicated that spike and leaf blast severity at 10-14 days after anthesis resulted in greater yield losses (highest negative slope) than severity at 18 to 22 days after anthesis, and that spike blast severity had a greater negative effect on yield than leaf blast severity. Relative to Guamirim-untreated, there was a 0.3 and 16% increase in mean yield for BR-18-untreated (resistance alone), 20 and 61% increase for Guamirim treated (fungicide alone), and 26 and 83% for BR-18 treated (moderate resistance + fungicide) in Exp. 1 and 2, respectively. By virtue of their effects on blast severity, fungicide application and cultivar resistant resulted in higher measures of leaf health (mean HAD, HLAI, HAA and HRI) and photosynthetic performance (based on F v /F m , F m , Y(II), and Y(NPQ)) of both spikes and leaves than the untreated susceptible reference treatment. Results from this study suggesting that the integration of these strategies may be the best approach for managing spike blast and useful for future efforts to develop crop loss models and management guidelines for wheat blast. Additionally, two experiments were carried out in greenhouse conditions to assess the changes associated with photoassimilates production and their partitioning in source-sink relationship on flag leaves and spikes of wheat plants infected with Pyricularia oryzae. Flag leaves and spikes were inoculated at 10 days after anthesis (daa) (Exp. 1) and at 20 daa (Exp. 2) with a conidial suspension of P. oryzae. There was an impairment on chlorophyll a fluorescence parameters (analyzed by F m , F v /F m YII and Y(NO)) on the infected flag leaves and spikes coupled with reduced concentrations of chlorophyll a + b and carotenoids as well as lower capacity of CO 2 fixation by RuBisCO in the infected flag leaves. In these leaves and grains obtained from the infected spikes, there were lower concentration of soluble sugars and an increase on the hexoses to sucrose ratio on the flag leaves. In the infected flag leaves, there was a lower sucrose phosphate synthase (SPS) activity and lower expression of sucrose synthase (Susy) gene coupled with higher expression and activity of acid invertases. These alterations, associated with synthase and degradation of sucrose, suggestss a status sink in the infected flag leaves. At advanced stages of fungal infection, the concentration of starch was reduced on grains whereas on the infected flag leaves its concentration was kept elevated. There were reduction on the activity of ADP-glucose pyrophosphorylase and on the expression of ADP-glucose pyrophosphorylase genes and down regulation of β- and α-amylase expression at late stages of fungal infection on flag leaves and spikes. In conclusion, the greatest effect of blast on both grains quality and yield can be associated with alterations in the production and partitioning of carbohydrates during the grain filling process.