Os vírus possuem potencial de variabilidade genética muito alto, isso porque necessitam divergir seu material genético suficientemente para se adaptar às inúmeras mudanças às quais são submetidos. Portanto, a variabilidade genética é essencial para a sobrevivência desses organismos; é o primeiro passo para a adaptação em um novo hospedeiro, quebra de resistência, alterações nos sintomas e virulência, o que justifica o interesse em estudos nessa área. Os estudos de variabilidade consistem numa excelente ferramenta para a compreensão da evolução dos vírus e busca pelo manejo adequado de doenças virais. Por isso objetivou-se estudar a variabilidade genética da ORF p29 do CiLV-C, a fim de gerar informações relevantes acerca do patossistema e da preponderância de isolados, com possíveis implicações na epidemiologia da doença e seu manejo no campo, além de uma melhor compreensão sobre a evolução desse vírus, que até então nunca havia sido explorada. Neste trabalho foram avaliadas plantas de citros e outras hospedeiras potenciais do CiLV-C. Os resultados sugerem que as plantas de tangerina Cravo, Tardia da Sicília, Cleópatra, Vermelha, tangor Ortanique, laranja Azeda e trapoeraba são suscetíveis à doença e também podem servir como fontes de inóculo do vírus para citros. Já as plantas de limão Siciliano e Cravo, e limas ácidas Tahiti e Galego e Mimosa caesalpiniaefolia mostraram-se resistentes à doença, mas não à colonização do ácaro vetor. As plantas de Malvaviscus arboreus e Solanum violaefolium não apresentaram sintomas, mas mostraram-se possíveis fontes de inóculo do vírus para plantas de citros. Além disso, foram avaliadas as respostas de 62 genótipos de tangerinas e seus híbridos à doença, sendo que 15 mostraram-se resistentes e podem, posteriormente, ser utilizados em programas de melhoramento genético, que é uma das alternativas para reduzir o uso de pesticidas para o controle do vetor. Foi identificada baixa variabilidade genética entre os isolados do CiLV-C, independentemente do hospedeiro ou localidade, entretanto, o isolado de São José do Rio Preto pareceu ser o mais divergente e capaz de passar suas alterações durante sua transmissão a outros hospedeiros. Mais estudos devem ser feitos para que conclusões inquestionáveis sejam tiradas desse assunto, mas os resultados obtidos abriram um novo leque de possibilidades para futuros estudos nessa área até então pouco explorada. / Viruses have, potentially, broad genetic variability because of their need to adapt to several changes that they are exposed to. Therefore, genetic variability is essential for their survival; it is the first step to adapt to a new host, to break resistance down, to change symptoms and virulence, which justifies the interest in studies in this area. These studies consist in a great tool for a better understanding on the virus evolution and the search for a proper management of viral diseases. Hence, it was aimed to study the genetic variability of ORF p29 from CiLV-C in order to generate relevant information about the pathosystem and the predominance of isolates with possible implications on the epidemiology of the disease and its management in the field, besides a better understanding on the evolution of this virus, which has never been explored before. In this work, we evaluated citrus plants and potential hosts for CiLV-C. The results suggest that the plants of Cravo, Tardia da Sicília, Cleopatra, and Vermelha mandarin, Ortanique tangor, Sour orange and spiderwort are susceptible to the disease and can also serve as sources of inoculum of the virus to citrus. Siciliano lemon, Rangpur, Tahiti, and Mexican limes, and Mimosa caesalpiniaefolia were resistant to the disease, but not to the colonization of the mite vector. Malvaviscus arboreus and Solanum violaefolium plants did not present symptoms, but can be considered possible sources of CiLV-C inoculum to citrus plants. In addition, we evaluated the response of 62 mandarin genotypes and their hybrids to the disease. Fifteen of them were considered resistant and could be used in breeding programs with the objective to reduce the use of pesticides to control the vector. Low genetic variability was found amongst CiLV-C isolates, regardless of the host or geographic region; however, the São José do Rio Preto isolate was the most divergent and the changes in nucleotides were transmitted to the other hosts. Further studies should be conducted before unquestionable conclusions can be drawn from this issue, but the results obtained here have opened a new range of possibilities for future studies in this area so far almost unexplored.

A importância da cultura do meloeiro é crescente no Brasil, sobretudo na região Nordeste, tanto pelo volume comercializado como por ser estabelecida geralmente em pequenas propriedades. Diversas enfermidades acometem esta cultura, destacando-se as viroses. Dentre estas, o mosaico, causado pelo Papaya ringspot virus - estirpe melancia (PRSV-W) é das mais importantes. Dentre as estratégias de controle desta doença, o emprego de cultivares resistentes apresenta-se como um método prático e eficiente. O objetivo deste trabalho foi identificar marcadores moleculares do tipo AFLP ligados ao gene Prv1 de resistência a PRSV-W em melão que futuramente pudessem ser utilizados em seleção assistida por marcadores. Para isto, foram analisadas duas linhagens quase-isogênicas (LQI-R e LQI-S) do tipo Amarelo CAC contrastantes para resistência ao vírus e uma linhagem do tipo Charentais doadora do gene de resistência. A LQI resistente foi obtida através de cruzamento entre a linhagem doadora do gene (LRD) e a linhagem recorrente (LQI-S), seguido de cinco retrocruzamentos de plantas resistentes com a linhagem recorrente. A porcentagem do genoma do parental recorrente recuperado na LQI-R foi de aproximadamente 98,44%. Polimorfismos entre as linhagens resistentes e a suscetível foram considerados marcadores candidatos ligados ao gene de reistência Prv1. Para análise de co-segregação entre gene e marcadores candidatos, foi utilizada uma população RC1F1, fenotipada para resistência a PRSV-W, obtida a partir do cruzamento entre as LQIs. Para cálculo da distância entre o gene e os marcadores foi utilizada fórmula de Kosambi para porcentagens de indivíduos recombinantes maiores que 1% e para porcentagens menores admitiu-se ser a distância em centiMorgans equivalente a esta porcentagem. A técnica AFLP em conjunto com a utilização de linhagens quase-isogênicas mostrou-se eficiente na detecção de marcadores moleculares em melão. Para digestão do DNA, foram utilizadas três combinações diferentes de enzimas de restrição (EcoRI/MseI, HindIII/MseI e PstI/MseI), sendo avaliados perfis eletroforéticos gerados a partir da amplificação com 474 combinações diferentes de iniciadores. Aproximadamente 28.700 fragmentos foram analisados, sendo verificada diversidade genética de 8,6% (2462 fragmentos polimórficos) entre as linhagens quase-isogênicas e a linhagem doadora Charentais. Apenas três fragmentos mostraram-se polimórficos na análise da população RC1F1, estando ligados ao gene de resistência a PRSV-W, de acordo com o teste de co-segregação. Os fragmentos EA270 e HF155 mostramse ligados entre si e estão localizados a uma distância aproximada de 40,9 cM do gene Prv1, enquanto o fragmento EK190 mostrou-se ligado ao gene a uma distância de 0,526 cM. Pela sua proximidade ao gene Prv1, o marcador EK190 pode ser utilizado em programas de seleção assistida por marcadores moleculares visando o melhoramento de linhagens com resistência ao vírus PRSV-W. / The growing importance of melon in Brazil is due to the increased production, especially in the Northern region, where crops are established in small properties. Several diseases affect melons. Among the viruses, the mosaic, caused by Papaya ringspot virus - type watermelon (PRSV-W) is the most important. The use of resistant cultivars is a practical and effective method of disease control. The objective of this work was to identify AFLP markers linked to the Prv1 gene that confers resistance to PRSV-W, that in the future could be used in marker assisted selection. Two near isogenic lines (LQI-R and LQI-S) of the Amarelo CAC type that differ with respect to the presence of Prv1 and one Charentais type line donor of the resistance gene were analyzed. The resistant LQI was obtained through the crossing between the donor line (LRD) and the recurrent line (LQI-S), followed by five backcrosses between resistant plants and the recurrent line. The percentage of recurrent parental genome recovered in the LQI-R was approximately 98.44%. Polymorphisms between resistant and susceptible lines were considered as candidate markers linked to the Prv1 resistance gene. An RC1F1 population obtained from a cross between the LQIs lines and screened for resistance to PRSV-W was used in co-segregation analyses. The distance between markers and resistance gene was calculated using the Kosambi equation for recombination fractions higher than 1%. For lower values, the percentage of recombinants was considered equal to the distance in centiMorgans. The AFLP technique combined with the use of nearisogenic lines seemed to be efficient in detecting molecular markers in melon. DNA digestion was performed with three combinations of different enzymes (EcoRI/MseI, HindIII/MseI and PstI/MseI), and electrophoretic profiles of fragments obtained from 474 combinations of different primers were evaluated. Approximately 28,700 fragments were analyzed. Genetic diversity was estimated as 8.6% (2,462 polymorphic fragments) between near-isogenic lines and the donor Charentais line. Only three fragments were found to be polymorphic and linked to the resistance gene. The markers EA270 and HF155 are linked to each other and located 40.9 cM of the Prv1 gene. The fragment EK190 is linked to the same gene with a distance of 0.526 cM. Because EK190 fragment is very close to the resistance gene, it is a suitable marker to be used in marker-assisted selection aiming to develop melon cultivars resistant to PRSV-W.

Citrus tristeza virus (CTV) ocorre em quase todas as áreas produtoras de citros do mundo. O controle da doença se baseia, principalmente, no uso de porta-enxertos tolerantes e na premunização das copas. A obtenção de copas de laranjas doces ou de porta-enxerto de laranja azeda transgênicos resistentes ao CTV permitiria retornar a um uso mais intensivo deste excelente porta-enxerto. Com isso, esse trabalho buscou avaliar linhagens transgênicas de laranja doce (Citrus sinensis) e obter plantas transgênicas de laranja azeda (Citrus aurantium) para a resistência ao CTV, a fim de oferecer uma outra alternativa para o controle desta doença em citros. Foram avaliadas plantas transgênicas de laranja doce cv. Valência e cv. Hamlin contendo três diferentes construções gênicas. Uma contendo uma sequência sense (684 pb) do gene da capa protéica do CTV (pCTV-CP), outra contendo uma sequência conservada (559 pb) do CTV (pCTV-SC) e uma do tipo hairpin, contendo sequências sense e antisense do gene da capa protéica separadas por um íntron (pCTV-dsCP). Dez linhagens transgênicas de cada construção gênica e de cada cultivar foram previamente confirmadas por análises de Southern blot e RT-PCR, totalizando 60 linhagens transgênicas. Tais linhagens foram clonadas e enxertadas sobre limão Cravo (C. limonia) e laranja azeda (C. aurantium), totalizando 360 plantas. Essas plantas, juntamente com plantas não transgênicas utilizadas como controle, foram inoculadas com o CTV por meio de Toxoptera citricida virulífero. As técnicas de ELISA indireto utilizando anticorpo monoclonal contra a capa protéica do CTV ou de Real-time PCR utilizando primers amplificadores dos genes p20 e p23 do genoma do CTV foram utilizadas para detectar o vírus nas plantas avaliadas, 4 semanas após as inoculações. Ocorreu variação na resistência ao vírus nas diferentes construções transgênicas utilizadas e entre clones de uma mesma planta. Alguns clones não foram infectados com o vírus mesmo após a quarta inoculação, indicando uma possível resistência ao patógeno. Um total de 30 experimentos de transformação genética de laranja azeda foram realizados, utilizando como explantes segmentos internodal, de epicótilo e de cotilédone associado ao hipocótilo. O teste de GUS permitiu a identificação de duas gemas com reação positiva (0,13% de eficiência de transformação). Tais gemas foram enxertadas in vitro sobre citrange Carrizo, mas apenas uma gema se desenvolveu. A planta obtida foi aclimatizada em casa-de-vegetação. / Citrus tristeza virus (CTV) occurs in almost all citrus-growing areas of the world. Control of citrus tristeza relies mainly on the use of tolerant rootstocks and scion cross protection. Obtaining transgenic sweet oranges cultivars or sour orange resistant to CTV would allow a better use of this excellent rootstock. This way, the aim of this work was to evaluate transgenic sweet orange (Citrus sinensis) lines and to obtain transgenic sour orange (Citrus aurantium) for the resistance to CTV, in order to offer another alternative for the control of the disease in citrus. Transgenic sweet orange cv. Valencia and cv. Hamlin containing three different genetic constructs were evaluated. One gene construct contains a sense sequence (684 pb) of the coat protein gene of CTV (pCTV-CP), another contains a conserved sequence (559 pb) of CTV (pCTV-SC), and the last one a hairpin type, containing the sense and antisense sequences of the coat protein gene separated by an intron (pCTV-dsCP). Ten transgenic lines of each gene construct and each cultivar were previously confirmed by Southern blot and RT-PCR analysis, totalizing 60 transgenic lines. These lines were cloned and grafted into C. limonia and into C. aurantium, totaling 360 plants. The plants, along with non-transgenic plants used as control, were challenged four times with the CTV by means of viruliferous Toxoptera citricida. Indirect ELISA using monoclonal antibody against the CTV coat protein or the Real-time PCR using primers to amplify the CTV genes p20 and p23 were used to detect the virus in the tested plants, 4 weeks after inoculation. Variation in the virus resistance was observed among different transgenic constructs and different clones of the same plant. Some clones were not infected with the virus even after the fourth inoculation, indicating a possible resistance to the pathogen. A total of 30 genetic transformation experiments of sour orange were performed, using as explants internodal segments, epicotyl segments and cotyledon fragment with hypocotyl attached. GUS reaction detected two shoots positive (transformation efficiency of 0,13%). These shoots were in vitro grafted in Carrizo citrange, but only one shoot developed. The plant obtained was acclimatized in greenhouse.

As algas produzem uma grande diversidade de compostos com atividade biológica, inclusive que agem diretamente sobre vírus ou como indutores de fitoalexinas. Em vista disso, foi investigada a redução de sintomas causados por Tobacco mosaic vírus (TMV) em plantas de fumo tratadas com cianobactérias ou algas eucarióticas, além de se tentar elucidar o modo de ação das algas no patossistema estudado. Quando as plantas de fumo foram tratadas dois dias antes da inoculação, foi verificado que suspensões dos isolados 004/02, 008/02, 061/02, Anabaena sp. e Nostoc sp. 61, bem como as preparações do conteúdo intracelular do isolado 004/02 (4 C) e do filtrado do meio de cultivo do isolado 061/02 (61 M) apresentaram efeito na redução dos sintomas de TMV em plantas de fumo, cultivar TNN. Além disso, foi estudado o efeito direto das algas sobre as partículas de vírus. Os resultados mostraram que os isolados Anabaena sp., Nostoc sp. 21, Nostoc sp. 61 e 090/02 apresentam compostos que agem diretamente sobre o TMV. Para tentar elucidar o mecanismo de ação das algas no patossistema estudado, diversos parâmetros bioquímicos foram investigados. Foi detectado que a preparação 4 C aumentou a atividade de peroxidases e que todos os tratamentos analizados reduziram a atividade de β-1,3-glucanase em folhas de fumo a partir do quarto dia após o tratamento das plantas. Por sua vez, as suspensões dos isolados 008/02 e 061/02 e a preparação 61 M proporcionaram maior acúmulo de superóxido, enquanto que a preparação 4 C reduziu o acúmulo de peróxido de hidrogênio, em relação aos controles água destilada e meio de cultura BG 11, 37 horas após a inoculação do vírus. Em vista disso, as algas podem ser utilizadas como agentes de controle biológico, por apresentar ação direta sobre fitopatógenos ou alterarem o metabolismo de plantas, o que pode estar associado com a sintese de compostos de defesa. / Algae produce several different compounds that show biological activity, including ones with antiviral activity or that act as phytoalexin inducers. Thus, it was investigated the reduction of Tobacco mosaic virus (TMV) symptoms on tobacco plants treated with cyanobacteria or eukaryotic algae, and it was studied the way of action of algae on the studied pathosystem. When the tobacco plants were treated two days before the inoculation, it was verified that the suspension of 004/02, 008/02, 061/02 Anabaena sp., and Nostoc sp. 61 strains as well as the intracellular preparation of 004/02 strain (4 C) and the medium filtrated from 061/02 strain (61 M) reduced TMV symptoms on tobacco plants, cultivar TNN. Furthermore, it was studied the direct effect of the algae suspensions on virus particles. The results showed that Anabaena sp., Nostoc sp. 21, Nostoc sp. 61 and 090/02 strains have compounds with direct activity on TMV. To try to elucidate the way of the action of algae, on the studied pathosystem, several biochemical parameters were investigated. It was seen that the preparation 4 C increase peroxidase activity and all treatments decrease β-1,3-glucanase activity on tobacco leaves from the forth day on after the treatment. Moreover, 008/02 and 061/02 strains and the 61 M preparation caused higher superoxide accumulation, and the preparation 4 C decreased hydrogen peroxide accumulation when compared to the controls distilled water and BG 11 medium 37 hour after virus inoculation. In this way, the algae could be a biocontrol agents, because it shows direct action on phytopathogens and/or change the metabolism of the plants, that could be associated with the synthesis of deffence compounds.

Os vírus possuem potencial de variabilidade genética muito alto, isso porque necessitam divergir seu material genético suficientemente para se adaptar às inúmeras mudanças às quais são submetidos. Portanto, a variabilidade genética é essencial para a sobrevivência desses organismos; é o primeiro passo para a adaptação em um novo hospedeiro, quebra de resistência, alterações nos sintomas e virulência, o que justifica o interesse em estudos nessa área. Os estudos de variabilidade consistem numa excelente ferramenta para a compreensão da evolução dos vírus e busca pelo manejo adequado de doenças virais. Por isso objetivou-se estudar a variabilidade genética da ORF p29 do CiLV-C, a fim de gerar informações relevantes acerca do patossistema e da preponderância de isolados, com possíveis implicações na epidemiologia da doença e seu manejo no campo, além de uma melhor compreensão sobre a evolução desse vírus, que até então nunca havia sido explorada. Neste trabalho foram avaliadas plantas de citros e outras hospedeiras potenciais do CiLV-C. Os resultados sugerem que as plantas de tangerina Cravo, Tardia da Sicília, Cleópatra, Vermelha, tangor Ortanique, laranja Azeda e trapoeraba são suscetíveis à doença e também podem servir como fontes de inóculo do vírus para citros. Já as plantas de limão Siciliano e Cravo, e limas ácidas Tahiti e Galego e Mimosa caesalpiniaefolia mostraram-se resistentes à doença, mas não à colonização do ácaro vetor. As plantas de Malvaviscus arboreus e Solanum violaefolium não apresentaram sintomas, mas mostraram-se possíveis fontes de inóculo do vírus para plantas de citros. Além disso, foram avaliadas as respostas de 62 genótipos de tangerinas e seus híbridos à doença, sendo que 15 mostraram-se resistentes e podem, posteriormente, ser utilizados em programas de melhoramento genético, que é uma das alternativas para reduzir o uso de pesticidas para o controle do vetor. Foi identificada baixa variabilidade genética entre os isolados do CiLV-C, independentemente do hospedeiro ou localidade, entretanto, o isolado de São José do Rio Preto pareceu ser o mais divergente e capaz de passar suas alterações durante sua transmissão a outros hospedeiros. Mais estudos devem ser feitos para que conclusões inquestionáveis sejam tiradas desse assunto, mas os resultados obtidos abriram um novo leque de possibilidades para futuros estudos nessa área até então pouco explorada. / Viruses have, potentially, broad genetic variability because of their need to adapt to several changes that they are exposed to. Therefore, genetic variability is essential for their survival; it is the first step to adapt to a new host, to break resistance down, to change symptoms and virulence, which justifies the interest in studies in this area. These studies consist in a great tool for a better understanding on the virus evolution and the search for a proper management of viral diseases. Hence, it was aimed to study the genetic variability of ORF p29 from CiLV-C in order to generate relevant information about the pathosystem and the predominance of isolates with possible implications on the epidemiology of the disease and its management in the field, besides a better understanding on the evolution of this virus, which has never been explored before. In this work, we evaluated citrus plants and potential hosts for CiLV-C. The results suggest that the plants of Cravo, Tardia da Sicília, Cleopatra, and Vermelha mandarin, Ortanique tangor, Sour orange and spiderwort are susceptible to the disease and can also serve as sources of inoculum of the virus to citrus. Siciliano lemon, Rangpur, Tahiti, and Mexican limes, and Mimosa caesalpiniaefolia were resistant to the disease, but not to the colonization of the mite vector. Malvaviscus arboreus and Solanum violaefolium plants did not present symptoms, but can be considered possible sources of CiLV-C inoculum to citrus plants. In addition, we evaluated the response of 62 mandarin genotypes and their hybrids to the disease. Fifteen of them were considered resistant and could be used in breeding programs with the objective to reduce the use of pesticides to control the vector. Low genetic variability was found amongst CiLV-C isolates, regardless of the host or geographic region; however, the São José do Rio Preto isolate was the most divergent and the changes in nucleotides were transmitted to the other hosts. Further studies should be conducted before unquestionable conclusions can be drawn from this issue, but the results obtained here have opened a new range of possibilities for future studies in this area so far almost unexplored.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7011501 bytes, checksum: 91e769b2bb42693898b81b66b463f1e3 (MD5) Previous issue date: 2012-08-03 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Receptores cinases (RLKs) compõem uma grande famíla de proteínas transmembrânicas que possuem funções importantes na propagação e percepção de sinais celulares nas plantas. Em Arabidopsis thaliana, a superfamília de RLK é composta de mais de 600 membros e vários destes, principalmente aqueles que possuem repetições ricas em leucina (LRR), são considerados excelentes alvos para manipulação molecular em cultivares superiores no intuito de aumentar a produtividade e a resistência contra estresses bióticos e abióticos. A subfamília LRRII é particularmente relevante neste aspecto uma vez que seus membros apresentam funções duplas tanto no desenvolvimento quanto na resposta de defesa da planta. Apesar da relevância desta superfamília e da recente finalização do sequenciamento do genoma de tomateiro, a superfamília de RLK de tomate ainda não se encontra caracterizada e são poucos os trabalhos que analisaram a função biológica de seus membros. Neste trabalho, foi construído um inventário completo dos membros da superfamília de RLK de tomate. Para identificar os membros da superfamília RLK em tomate, foi realizado uma análise filogenética utilizando a superfamília de RLK de Arabidopsis como modelo. Um total de 647 RLKs foram recuperados do genoma de tomate e estes encontravam- se organizados no mesmo clado das subfamílias de RLKs de Arabidopsis. Apenas oito das 58 subfamílias exibiram expansão/redução específica no número de menbros comparado com Arabidopsis e apenas seis RLKs foram específicos em tomate, indicando que os RLKs de tomate compartilham aspectos funcionais e estruturais com os RLKs de Arabidopsis. Também foi caracterizado a subfamília LRRII através de análises filogenéticos, genômico, expressão gênica e interação com o fator de virulência de begomovírus, o nuclear shuttle protein (NSP). Os membros da subfamília LRRII de tomate e Arabidopsis demonstraram-se altamente conservados tanto em sequência quanto em estrutura. No entanto, a maioria dos pares ortólogos não mostraram conservados em relação à expressão gênica, indicando que estes ortólogos tenham se divergido na função após a especiação do ancestral comum entre o tomate e Arabidopsis. Baseado no fato de que membros de RLKs de Arabidopsis (NIK1, NIK2, NIK3 e NsAK) interagem com o NSP de begomovirus, foi verificado se ortólogos de NIKs, BAK1 e NsAK interagem com o NSP de Tomato Yellow Spot Virus (ToYSV). Os ortólogos dos genes que interagem com o NSP em tomate, SlNIKs e SlNsAK, interagiram especificamente com NSP na levedura e demonstraram um padrão de expressão consistente com o padrão de infecção de geminivírus. Além de sugerir uma analogia funcional entre estes ortólogos, estes resultados confirmam a observação anterior de que as interações NSP-NIK não são específicos para um vírus ou para um hospedeiro. Portanto, a sinalização antiviral mediado por NIK provavelmente ocorre em tomate, sugerindo que NIKs de tomate sejam alvos potenciais para manipular a resistência contra begomovírus que infectam esta planta. / Receptor-like kinases (RLKs) represent a large family of transmembrane proteins that play important roles in cellular signaling perception and propagation in plants. In Arabidopsis thaliana, the RLK superfamily is made-up of over 600 proteins and many of these RLKs, mainly those bearing leucine-rich repeats (LRR), have been considered as excellent targets for engineering superior crops with enhancement of yield and resistance to biotic and abiotic stresses. The LRRII-RLK subfamily is particularly relevant due to the dual function of its members in both development and defense. In spite of the relevance of the RLK family and the completion of the tomato genome sequencing, the tomato RLK family has not been characterized and a framework for functional predictions of the members of the family is lacking. In this investigation we disclosed a complete inventory of the members of the tomato RLK family. To generate a complete list of all members of the tomato RLK superfamily, we performed a phylogenetic analysis using the Arabidopsis RLKs as a template. A total of 647 RLKs were identified in the tomato genome, which were organized into the same RLK subfamily clades as Arabidopsis. Only eight of 58 RLK subfamilies exhibited specific expansion/reduction compared to their Arabidopsis counterparts and only six proteins were lineage-specific in tomato, indicating that the tomato RLKs share functional and structural conservation with Arabidopsis. We also characterized the LRRII-RLK family by phylogeny, genomic analysis, expression profile and interaction with the virulence factor from begomoviruses, the nuclear shuttle protein (NSP). The LRRII subfamily members from tomato and Arabidopsis were highly conserved in both sequence and structure. Nevertheless, the majority of the orthologous pairs did not display similar conservation in the gene expression profile, indicating that these orthologs may have diverged in function after speciation of tomato and Arabidopsis common ancestor. Based on the fact that members of the Arabidopsis RLK superfamily (NIK1, NIK2, NIK3 and NsAK) interact with the begomovirus nuclear shuttle protein (NSP), we examined whether the tomato orthologs of NIK, BAK1 and NsAK genes interacted with NSP of Tomato Yellow Spot Virus (ToYSV). The tomato orthologs of NSP interactors, SlNIKs and SlNsAK, interacted specifically with NSP in yeast and displayed an expression pattern consistent with the pattern of geminivirus infection. In addition to suggesting a functional analogy between these phylogenetically classified orthologs, these results expand our previous observation that NSP-NIK interactions are neither virus-specific nor host-specific. Therefore, NIK-mediated antiviral signalling is also likely to operate in tomato, suggesting that tomato NIKs may be good targets for engineering resistance against tomato-infecting begomoviruses.

Resumo: Foram desenvolvidos dois experimentos com o objetivo de avaliar o crescimento, estado nutricional e produtividade de plantas de alho livres de vírus, em função de doses crescentes de nitrogênio. Os tratamentos foram 0, 20, 40, 80, 160, e 320 kg N ha-1, utilizando, como fonte, nitrato de amônio. Foi utilizada a cultivar Caçador L. V. (livre de vírus), os bulbilhos foram obtidos mediante cultura de tecido e termoterapia no Departamento de Produção Vegetal - Defesa Fitossanitária FCA / UNESP, multiplicados por quatro gerações em telado, no município de Guarapuava - PR. No experimento I, conduzido no município de Guarapuava - PR, foi utilizado o delineamento experimental de blocos ao acaso, com cinco repetições, com doses aplicadas em cobertura, na proporção de 20% da dose, quando as plantas apresentavam de 5 a 6 folhas; 30% quando apresentavam de 7 a 8 folhas; e 50% após a fase de diferenciação dos bulbos. A colheita ocorreu 149 dias após o plantio. O experimento II foi conduzido no município de Santa Juliana - MG, utilizando o delineamento de blocos ao acaso, com seis repetições, com doses aplicadas em cobertura, na proporção de 25% da dose, quando as plantas apresentavam de 3 a 4 folhas; 25% com 5 a 6 folhas; e 50% após a fase de diferenciação dos bulbos. A colheita ocorreu 112 dias após o plantio. As doses crescentes de N não influenciaram o crescimento das plantas, a média do comprimento na diferenciação foi de 92,8 cm para o experimento I e de 88,9 cm para o experimento II. Os valores do índice relativo de clorofila (IRC) foram aumentados com a elevação das doses de N apenas na fase de diferenciação e 15 dias após, para ambos os experimentos. Em relação aos teores foliares dos macronutrientes, no experimento I as doses de N influenciaram na absorção de N, K e S; já no experimento II, na absorção de N e na diminuição da absorção ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Two experiments were developed with the objective to evaluate the growth, plant nutrition and productivity of garlic without virus, submitted to nitrogen fertilization. The treatments used were 0, 20, 40, 80, 160, and 320 kg N ha-1, using as source ammonium nitrate. The cultivar used was Caçador L.V. (free of virus), the cloves were gotten through tissue culture and thermotherapy in Vegetal Production Department - Plant Protection FCA/UNESP, multiplied for four generations in greenhouse environment in Guarapuava - PR city. The experiment I was developed in Guarapuava - PR city, the experimental delineation used was randomized blocks, with five repetitions, the doses were applied in covering, divided: 20% of the dose when the plants have 5 or 6 leaves, 30% when the plants have 7 or 8 leaves and 50%, after the bulbs differentiation, the harvest occurred 149 days after planting. The experiment II was developed in Saint Juliana - MG city, using randomized blocks delineation with six repetitions, the doses were applied in covering divided: 25% of the dose when the plants have 3 or 4 leaves, 25% when the plants have 5 or 6 leaves and 50%, after the bulbs differentiation, the harvest occurred 112 days after planting. The increasing doses of N had not influenced the growth of the plants, the average length of garlic plants at differentiation was 92,8 cm in the experiment I and 88,9 cm in the experiment II. The values of relative index of chlorophyll (IRC) were increased with the rise of the N doses only at differentiation and 15 days after, for both experiments. About macronutrients concentration in leaves, in experiment I the doses of N had influenced in N, K and S absorption, and in experiment II, in N absorption and in the reduction of the P, K and S absorption. The micronutrients absorption was influenced only in experiment II, for the nutrients B, Mn and Zn...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Leonardo Theodoro Büll / Coorientador: Marcelo Agenor Pavan / Banca: Rosemary Marques de Almeida Bertani / Banca: Francisco Maximino Fernandes / Mestre

Orientador: Marcelo Agenor Pavan / Banca: Norberto da Silva / Banca: Renate Krause Sakate / Banca: Romulo Fujito Kobori / Banca: Cyro Paulino da Costa / Resumo: Cucumber mosaic virus (CMV), uma espécie do gênero Cucumovirus, é um dos mais importantes vírus que infecta pimentão, causando prejuízos consideráveis na produção em todo o mundo. Quando da infecção precoce, em geral, ambas a qualidade e a quantidade de frutos produzidos são afetados. O vírus apresenta inúmeras estirpes capazes de infectar pimentão, diferindo na expressão dos sintomas. CMV pode infectar mais de 865 espécies de plantas, incluindo ervas daninhas, sendo transmitido por diversas espécies de afídeos de maneira não circulativa. Inseticidas são ineficazes para prevenir a disseminação da doença em virtude da forma de transmissão do vetor. No presente trabalho, verificou-se que o CMV foi o principal vírus identificado em campo. Vinte e três isolados de Capsicum spp. foram purificados biologicamente e caracterizados através de análises sorológica, biológica e molecular. Todos os 23 isolados da coleção foram classificados no subgrupo I do CMV, induzindo mosaico sistêmico, redução do desenvolvimento vegetativo e deformação foliar em Nicotiana glutinosa e Nicotiana tabacum 'Havana 425', diferindo apenas na intensidade de sintomas. Somente 8 isolados foram capazes de causar mosaico em Vigna unguiculata. Amplificação combinada com clivagem pela enzima Msp I foi eficiente para distinguir os subgrupos do CMV, resultando em banda de 500 pb somente para a amostra-controle do CMV II, dando origem a 3 fragmentos com 190, 150 e 120 pb, enquanto todos os outros isolados permaneceram com 488 pb e sem clivagem, correspondendo ao CMV-I. Não foi detectado RNA satélite em nenhum isolado do campo. A reação ao CMV de cultivares e híbridos comerciais de pimentão é desconhecida, mas tudo indica serem susceptíveis... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: Cucumber mosaic virus (CMV), a species of the genus Cucumovirus, is one of the most important virus that infect pepper, causing notable losses in pepper production worldwide. With early infection, in general, both quality and quantity of fruit produced will be affected. The virus exists as a number of strains capable of infecting pepper, differing in symptom expression. CMV can infect more than 865 plant species including many weed species and it is transmitted by many aphid species in a non-circulative manner, meaning that insecticides cannot prevent the spread of this disease. At this work, the CMV was the main virus identified in the field. Twenty-three CMV isolates from Capsicum spp. were biologically purified and characterized for serological, biological and molecular analysis. All 23 isolates from collection were found to belong to subgroup I. All isolates caused systemic mosaic, reduction of vegetative development and deformation in the leaf in N. glutinosa and N. tabacum 'Havana 425', differing in symptom intensity. Only 8 isolates were able to cause systemic mosaic in V. unguiculata. Amplification combined with Msp I cleavage was efficient to distinguish the CMV subgroups. This process resulted in a 500 pb for the CMV II control only, giving origin to three fragment with 190, 150 and 120pb, while all other isolates remained uncleaved with 488 pb, corresponding to the CMV-I isolates. It was not detect RNA satellite in a field isolates. Pepper comercial cultivars and hybrids reaction to CMV is unknowledge, but it seems to be susceptible. The identification of cultivated varieties or wild relatives of pepper that are better able to fend off attack by viral pathogens such as CMV is a critical first step towards developing resistant commercial varieties. / Doutor

As algas produzem uma grande diversidade de compostos com atividade biológica, inclusive que agem diretamente sobre vírus ou como indutores de fitoalexinas. Em vista disso, foi investigada a redução de sintomas causados por Tobacco mosaic vírus (TMV) em plantas de fumo tratadas com cianobactérias ou algas eucarióticas, além de se tentar elucidar o modo de ação das algas no patossistema estudado. Quando as plantas de fumo foram tratadas dois dias antes da inoculação, foi verificado que suspensões dos isolados 004/02, 008/02, 061/02, Anabaena sp. e Nostoc sp. 61, bem como as preparações do conteúdo intracelular do isolado 004/02 (4 C) e do filtrado do meio de cultivo do isolado 061/02 (61 M) apresentaram efeito na redução dos sintomas de TMV em plantas de fumo, cultivar TNN. Além disso, foi estudado o efeito direto das algas sobre as partículas de vírus. Os resultados mostraram que os isolados Anabaena sp., Nostoc sp. 21, Nostoc sp. 61 e 090/02 apresentam compostos que agem diretamente sobre o TMV. Para tentar elucidar o mecanismo de ação das algas no patossistema estudado, diversos parâmetros bioquímicos foram investigados. Foi detectado que a preparação 4 C aumentou a atividade de peroxidases e que todos os tratamentos analizados reduziram a atividade de β-1,3-glucanase em folhas de fumo a partir do quarto dia após o tratamento das plantas. Por sua vez, as suspensões dos isolados 008/02 e 061/02 e a preparação 61 M proporcionaram maior acúmulo de superóxido, enquanto que a preparação 4 C reduziu o acúmulo de peróxido de hidrogênio, em relação aos controles água destilada e meio de cultura BG 11, 37 horas após a inoculação do vírus. Em vista disso, as algas podem ser utilizadas como agentes de controle biológico, por apresentar ação direta sobre fitopatógenos ou alterarem o metabolismo de plantas, o que pode estar associado com a sintese de compostos de defesa. / Algae produce several different compounds that show biological activity, including ones with antiviral activity or that act as phytoalexin inducers. Thus, it was investigated the reduction of Tobacco mosaic virus (TMV) symptoms on tobacco plants treated with cyanobacteria or eukaryotic algae, and it was studied the way of action of algae on the studied pathosystem. When the tobacco plants were treated two days before the inoculation, it was verified that the suspension of 004/02, 008/02, 061/02 Anabaena sp., and Nostoc sp. 61 strains as well as the intracellular preparation of 004/02 strain (4 C) and the medium filtrated from 061/02 strain (61 M) reduced TMV symptoms on tobacco plants, cultivar TNN. Furthermore, it was studied the direct effect of the algae suspensions on virus particles. The results showed that Anabaena sp., Nostoc sp. 21, Nostoc sp. 61 and 090/02 strains have compounds with direct activity on TMV. To try to elucidate the way of the action of algae, on the studied pathosystem, several biochemical parameters were investigated. It was seen that the preparation 4 C increase peroxidase activity and all treatments decrease β-1,3-glucanase activity on tobacco leaves from the forth day on after the treatment. Moreover, 008/02 and 061/02 strains and the 61 M preparation caused higher superoxide accumulation, and the preparation 4 C decreased hydrogen peroxide accumulation when compared to the controls distilled water and BG 11 medium 37 hour after virus inoculation. In this way, the algae could be a biocontrol agents, because it shows direct action on phytopathogens and/or change the metabolism of the plants, that could be associated with the synthesis of deffence compounds.

A importância da cultura do meloeiro é crescente no Brasil, sobretudo na região Nordeste, tanto pelo volume comercializado como por ser estabelecida geralmente em pequenas propriedades. Diversas enfermidades acometem esta cultura, destacando-se as viroses. Dentre estas, o mosaico, causado pelo Papaya ringspot virus - estirpe melancia (PRSV-W) é das mais importantes. Dentre as estratégias de controle desta doença, o emprego de cultivares resistentes apresenta-se como um método prático e eficiente. O objetivo deste trabalho foi identificar marcadores moleculares do tipo AFLP ligados ao gene Prv1 de resistência a PRSV-W em melão que futuramente pudessem ser utilizados em seleção assistida por marcadores. Para isto, foram analisadas duas linhagens quase-isogênicas (LQI-R e LQI-S) do tipo Amarelo CAC contrastantes para resistência ao vírus e uma linhagem do tipo Charentais doadora do gene de resistência. A LQI resistente foi obtida através de cruzamento entre a linhagem doadora do gene (LRD) e a linhagem recorrente (LQI-S), seguido de cinco retrocruzamentos de plantas resistentes com a linhagem recorrente. A porcentagem do genoma do parental recorrente recuperado na LQI-R foi de aproximadamente 98,44%. Polimorfismos entre as linhagens resistentes e a suscetível foram considerados marcadores candidatos ligados ao gene de reistência Prv1. Para análise de co-segregação entre gene e marcadores candidatos, foi utilizada uma população RC1F1, fenotipada para resistência a PRSV-W, obtida a partir do cruzamento entre as LQIs. Para cálculo da distância entre o gene e os marcadores foi utilizada fórmula de Kosambi para porcentagens de indivíduos recombinantes maiores que 1% e para porcentagens menores admitiu-se ser a distância em centiMorgans equivalente a esta porcentagem. A técnica AFLP em conjunto com a utilização de linhagens quase-isogênicas mostrou-se eficiente na detecção de marcadores moleculares em melão. Para digestão do DNA, foram utilizadas três combinações diferentes de enzimas de restrição (EcoRI/MseI, HindIII/MseI e PstI/MseI), sendo avaliados perfis eletroforéticos gerados a partir da amplificação com 474 combinações diferentes de iniciadores. Aproximadamente 28.700 fragmentos foram analisados, sendo verificada diversidade genética de 8,6% (2462 fragmentos polimórficos) entre as linhagens quase-isogênicas e a linhagem doadora Charentais. Apenas três fragmentos mostraram-se polimórficos na análise da população RC1F1, estando ligados ao gene de resistência a PRSV-W, de acordo com o teste de co-segregação. Os fragmentos EA270 e HF155 mostramse ligados entre si e estão localizados a uma distância aproximada de 40,9 cM do gene Prv1, enquanto o fragmento EK190 mostrou-se ligado ao gene a uma distância de 0,526 cM. Pela sua proximidade ao gene Prv1, o marcador EK190 pode ser utilizado em programas de seleção assistida por marcadores moleculares visando o melhoramento de linhagens com resistência ao vírus PRSV-W. / The growing importance of melon in Brazil is due to the increased production, especially in the Northern region, where crops are established in small properties. Several diseases affect melons. Among the viruses, the mosaic, caused by Papaya ringspot virus – type watermelon (PRSV-W) is the most important. The use of resistant cultivars is a practical and effective method of disease control. The objective of this work was to identify AFLP markers linked to the Prv1 gene that confers resistance to PRSV-W, that in the future could be used in marker assisted selection. Two near isogenic lines (LQI-R and LQI-S) of the Amarelo CAC type that differ with respect to the presence of Prv1 and one Charentais type line donor of the resistance gene were analyzed. The resistant LQI was obtained through the crossing between the donor line (LRD) and the recurrent line (LQI-S), followed by five backcrosses between resistant plants and the recurrent line. The percentage of recurrent parental genome recovered in the LQI-R was approximately 98.44%. Polymorphisms between resistant and susceptible lines were considered as candidate markers linked to the Prv1 resistance gene. An RC1F1 population obtained from a cross between the LQIs lines and screened for resistance to PRSV-W was used in co-segregation analyses. The distance between markers and resistance gene was calculated using the Kosambi equation for recombination fractions higher than 1%. For lower values, the percentage of recombinants was considered equal to the distance in centiMorgans. The AFLP technique combined with the use of nearisogenic lines seemed to be efficient in detecting molecular markers in melon. DNA digestion was performed with three combinations of different enzymes (EcoRI/MseI, HindIII/MseI and PstI/MseI), and electrophoretic profiles of fragments obtained from 474 combinations of different primers were evaluated. Approximately 28,700 fragments were analyzed. Genetic diversity was estimated as 8.6% (2,462 polymorphic fragments) between near-isogenic lines and the donor Charentais line. Only three fragments were found to be polymorphic and linked to the resistance gene. The markers EA270 and HF155 are linked to each other and located 40.9 cM of the Prv1 gene. The fragment EK190 is linked to the same gene with a distance of 0.526 cM. Because EK190 fragment is very close to the resistance gene, it is a suitable marker to be used in marker-assisted selection aiming to develop melon cultivars resistant to PRSV-W.