Resumo: Este trabalho teve por objetivos: (i) selecionar genótipos de tangerinas resistentes a infecção por Alternaria alternata, e estabelecer relações entre níveis de severidade da doença entre folhas e frutos, (ii) avaliar a contribuição de metabólitos na resistência de folhas maduras de tangerinas a A. alternata, (iii) selecionar genótipos de tangerina resistentes a infecção por Elsinoe fawcettii. Para tais experimentos foram utilizados 22 genótipos de tangerina pertencentes ao banco de germoplasma da Estação experimental de Citricultura de Bebedouro, Bebedouro-SP. (i) Dentre os materiais genéticos resistentes, foram constatados quatro genótipos de clementinas (Citrus clementina), seis mandarinas, sendo duas pertencentes a C. reticulata, duas a C. tangerina, uma a C. deliciosa e uma a C. nobilis; um tangelo (C. tangerina x C. paradisi); dois híbridos de mandarinas, sendo um resultante do cruzamento entre C. nobilis x C. deliciosa, e o outro de C. clementina x C. reticulata; um híbrido de tangor (C. clementina x C. sinensis) e dois híbridos de satsumas (C. unshiu x C. deliciosa.). Também foi constatado indícios de relação entre severidade de doença em folhas jovens destacadas e incidência natural de doença em frutos. (ii) Ao final dos experimentos, não foi observado influência desses metabólitos na defesa das folhas maduras de tangerina a MMA. (iii) Dente os genótipos avaliados, foram observados 10 materiais genéticos resistentes a verrugose. Dentre estes materiais, observou-se que os genótipos Commune, Caffin, Bruno, Burgess, Peau Lisse, Zanzibar, Beuty of Glen Retreat, Rode King e Encore também se apresentaram resistentes a MMA. Estes materiais são promissores para o cultivo de tangerinas em áreas de ocorrência destas doenças, e poderão contribuir com futuros trabalhos de melhoramento genético para resistência a MMA e verrugose. / Abstract: The aims of this work were: (i) select tangerine genotypes resistant to Alternaria alternata infection and classify relative degrees of disease severity among leaves and fruits, in order to ultimately control the pathogen; (ii) evaluate metabolites contribuition on mature leaves of tangerines to A. alternata; (iii) select tangerine genotypes resistant to Elsinoe fawcettii. For such experiments 22 tangerines genotypes from germoplasm bank at Estação experimental de Citricultura de Bebedouro, Bebedouro-SP were used. (i) Among the resistant genetic materials, four clementines genotypes (Citrus clementina), six mandarines, being two of C. reticulata, two C. tangerina, one C. deliciosa and one C. nobilis; one tangelo (C. tangerina x C. paradisi); two mandarines hybrids, being one resulted between C. nobilis x C. deliciosa crossing, and other at C. clementina x C. reticulata; one tangor hybrid (C. clementina x C. sinensis) and two satsumas hybrids (C. unshiu x C. deliciosa) were found. A consistent relationship was noted among level of susceptibility in leaves (as evaluated following either natural infection or artificial inoculation), severity and susceptibility of fruit, suggesting a new methodology for diagnosis, identification and selection of Citrus spp. varieties resistant to A. alternata. (ii) At the end of experiments, it was not found any relationship between the presence of these metabolites and resistance to MMA on tangerines mature leaves. (iii) Among the genotypes evaluated, 10 genetic materials resistant to scab were observed. Finally, Commune, Caffin, Bruno, Burgess, Peau Lisse, Zanzibar, Beuty of Glen Retreat, Rode King and Encore cultivars, being resistant to A. alternata and also to E. fawcettii, exhibited good agronomic characteristics and, consequently, show a promising economic exploration. / Orientador: Antonio de Goes / Coorientador: Eduardo Sanches Stuchi / Banca: Antonio Baldo Geraldo Martins / Banca: Sérgio Florentino Pascholati / Mestre

LysM-domain containing (LysMD) proteins are widespread in nature and associated with host-pathogen interactions, often-binding peptidoglycan and chitin. However, the functions of mammalian LysMD proteins have not been fully defined. Chitin, a major component of fungal cell walls, has been associated with allergic disorders such as asthma. However, chitin recognition by mammals remains enigmatic at best. The principal receptor(s) on epithelial cells for chitin recognition remain to be determined. In this study, we demonstrate that LYSMD3 is expressed on the surface of human airway epithelial cells. Interestingly, LYSMD3 is able to bind chitin and β-glucan as well as fungal spores. Knockdown and knockout of LYSMD3 markedly impaired chitin and fungi-induced inflammatory cytokine production in lung epithelial cells. Antagonization of LYSMD3 ectodomain by soluble LYSMD3 protein, multiple ligands, or antibody against LYSMD3 all significantly blocked chitin signaling. Taken together our study identifies LYSMD3 as a mammalian pattern recognition receptor (PRR) for chitin and is required for the epithelial inflammatory response to chitin and fungal spores. / Doctor of Philosophy / Chitin is the main ingredient in the crustacean shells (e.g. crab, shrimp, lobster). It can also be found in fungal cell walls and insect exoskeletons like house dust mites and cockroaches. Many people are allergic to seafood, fungal spores, house dust mites, and cockroach. These allergies are thought to be driven at least partially by a response to chitin. However, how mammals sense and response to chitin is largely unknown. In plants, LysM-domain (LysMD, chitin binding domain) containing receptors are the primary receptors for chitin. These receptors can bind directly to chitin and/or mediate the innate immune response against chitin-containing pathogens such as fungi. Mammals also have LysMD containing proteins, but the functions of these proteins are unclear. In this study, we demonstrate that human LYSMD3 is a novel receptor for chitin. LYSMD3 is essential for chitin recognition and chitin induced inflammatory responses by airway epithelial cells. Our characterization of LYSMD3 as the elusive human epithelial cell receptor for chitin, resolves a long-standing mystery and provides a new insight into the context of innate immunity in mammals against chitin-containing organisms and allergic inflammation.

Allergic inflammatory disorders of the airway like asthma and atopic asthma are complex, often long-term diseases that generate large public health and socioeconomic footprints especially in developed countries like US, UK and Australia. In 2009, approximately 8.2%, 24.6 million people in United States were affected by asthma. Currently 235 million people are affected by asthma worldwide and about 90% of those have allergic (atopic) asthma. An important factor in patients with allergic respiratory tract diseases is sensitization to fungi. Other risk factors for asthma include inhaled allergens that irritate the airways. Up to 70% of mold allergic patients have skin test reactivity to Alternaria. Alta1, an allergen produced by A. alternata also produces a prolonged and intense IgE mediated reaction in sensitized patients. Therefore A. alternata is not only a risk factor in development of asthma but also can lead to exacerbation of severe and potentially lethal asthma than any other fungus. Despite the well-documented clinical importance of Alternaria in allergic airway diseases, little knowledge exists about the role of individual fungal genes and gene products in theses pathological states besides a small repertoire of allergens and proteolytic enzymes. Moreover, the importance of small, secreted molecules of fungal origin has not been explored whatsoever in regards to immune responses triggered by Alternaria. This study addresses the hypothesis that Alternaria derived small molecule's have immune modulatory properties. A major thrust of this project was to assess the role of Alternaria secondary metabolites that are synthesized by genes called polyketide synthases (PKS) in immune responses of lung epithelial cells. / Master of Science

[EN] ABSTRACT Alternaria brown spot (ABS), caused by the 'tangerine' pathotype of Alternaria alternata, (Fr.) Keissl. is a serious disease in several mandarin cultivars such as 'Fortune', 'Nova' and other hybrids. Although the disease is widespread in the Mediterranean Basin, the epidemiology of the disease in semi-arid conditions is unknown. Epidemiological studies were conducted during two consecutive years in Spain. The presence of inoculum was studies on leaves, twigs and fruit on affected trees, as well as weeds and leaf litter was determined. The dynamics of airborne conidia of Alternaria were studied with a spore trap and by exposing plates of the semi-selective medium ARSA. The effect of environmental factors in the incidence of ABS was studied through exposure of trap plants. Conidia of Alternaria were continuously detected throughout the period of study and pathogenic isolates were obtained in all sampling dates. Affected leaves and shoots were considered the main source of inoculum, with 15-76% of pathogenic isolates. Pathogenic isolates were also found in leaf litter and weeds of the genus Sonchus. The pathogen survived in fallen immature leaves for up to 76 days. In contrast to humid areas, infections occurred mainly in spring and autumn, on weeks with rainfall >2.5 mm and average temperature >12.5°C. The infection efficiency of the pathogen was studied by inoculating plants of 'Fortune' and 'Nova' under different combinations of temperature (8-35°C) and wetness durations (8-48 hours). Disease incidence significantly increased with leaf wetness duration over 16 hours, decreased with temperatures below 12°C or above 27°C. No infections were observed at 35ºC. The incidence did not increase after a dry period of one hour in 'Fortune' and two hours in 'Nova'. Post-infection temperature had a significant effect in the incubation period of the pathogen. The two infection models obtained, the Alter-Rater model and a simple rule system (SRS) based on temperature and rainfall were evaluated using independent infection data obtained from trap plants exposed weekly in three orchards during 2011 to 2013. Model evaluation was performed using ROC curve analysis. None of the models evaluated was appropriate to predict infections in 'Fortune', in the case of 'Nova', the SRS model had a sensitivity of 0.93 and a specificity of 0.84. This model is currently implemented in the online platform 'gipcitricos' for the integrated management of ABS in Spain. Some studies indicate that flood irrigation could increase leaf wetness duration and the subsequent risk of infection, but there are no specific studies in citrus. Values of soil moisture content, leaf wetness duration, relative humidity, temperature and rainfall were recorded in three mandarin plots with flood irrigation and three plots with drip irrigation during 2012 and 2013. The average daily leaf wetness duration was 4-8 hours with a maximum of 20-23 hours. The dynamics of leaf wetness duration was analyzed by time series ARIMA model (1,1,1). The MAE of the models was 3.17 to 3.91 hours. The increase of leaf wetness duration was not associated with flood irrigations neither in graphical analysis of the residuals and tests or interventions. The increase in leaf wetness duration was associated only with some rain events. / [ES] RESUMEN La mancha marrón causada por un patotipo del hongo Alternaria alternata (Fr.) Keissl. es un factor limitante para algunas variedades de mandarina como 'Fortune', 'Nova' y otros híbridos. La información existente sobre la epidemiologia de la enfermedad procede de las regiones húmedas de Florida, y no puede extrapolarse a las zonas semi-áridas. Por ello se inició un estudio para caracterizar la epidemiología de la mancha marrón en las condiciones de España durante dos años consecutivos. Se determinó la presencia de inóculo en las hojas, brotes y frutos de los árboles afectados, en la hojarasca del suelo y las malas hierbas. Para ello se siguió la dinámica de las conidias de Alternaria en el aire con un capturador y se realizaron exposiciones de placas con medio semi-selectivo ARSA. Se estudió también el efecto de diversos factores ambientales en la incidencia de la enfermedad a través de exposición de plantas trampa. Las hojas y brotes afectados constituyeron la principal fuente de inoculo, con 15-76% de aislados patógenos. Se detectaron también aislados patógenos en la hojarasca y en malas hierbas del género Sonchus. El patógeno sobrevivió en hojas inmaduras caídas al suelo hasta los 76 días. Se detectaron conidias de Alternaria en el aíre de forma continua. Se identificaron colonias patógenas en todas las exposiciones de medio semi-selectivo. Las infecciones de las plantas trampa se observaron principalmente en primavera y otoño, en semanas con precipitaciones >2.5 mm y temperatura media >12.5°C. Se estudió la eficiencia infectiva del patógeno mediante la inoculación de plantas de 'Fortune' y 'Nova' bajo diferentes combinaciones de temperatura (8-35°C) y duraciones de humectación foliar (8-48 horas). Se estudió el efecto de los períodos interrumpidos de humectación foliar sobre la infección y también la influencia de la temperatura en la duración del período de incubación. La incidencia de la enfermedad se incrementó con humectaciones foliares superiores a 16 horas, descendió de con temperaturas inferiores a 12ºC y 27ºC, apenas se detectaron infecciones a 35ºC. La incidencia se detuvo con un período seco de una hora en 'Fortune' y dos horas en 'Nova'. La temperatura tuvo un efecto significativo en la duración del periodo de incubación. Se evaluaron los modelos Alter-Rater y un modelo empírico simple (SRS) basado en temperatura y pluviometría con datos obtenidos en exposiciones de plantas trampa durante los años 2011 a 2013. La evaluación de los modelos se realizó mediante análisis de curvas ROC. Ninguno de los modelos evaluados se consideró adecuado para predecir las infecciones en 'Fortune'. En 'Nova', el modelo SRS permitió predecir los periodos semanales de infección con una sensibilidad de 0,93 y una especificidad de 0,84. Este modelo se ha implementado en la web 'gipcitricos' del IVIA para la gestión integrada de la mancha marrón en cítricos. Algunos estudios indican que el riego por inundación podría incrementar la duración de la humectación foliar y el riesgo de infección, pero no existe ninguna referencia específica en cítricos. Se realizó un estudio durante los años 2012 y 2013 en tres parcelas de mandarina con riego por inundación y otras tres con riego localizado. En cada parcela se registraron los valores del contenido de humedad del suelo, duración de humectación foliar, humedad relativa, temperatura y pluviometría. El promedio de la duración de la humectación foliar diaria fue de 4-8 horas y la máxima de 20-23 horas. La dinámica de la duración de la humectación foliar se analizó mediante un modelo de series temporales ARIMA (1,1,1). En los análisis gráficos de los residuos no se detectó ninguna asociación entre los riegos por inundación y la duración de humectación foliar. / [CA] RESUM La taca marró causada per un patotip del fong Alternaria alternata (Fr.) Keissl. es un factor limitant per a algunes varietats de mandarina com 'Fortune', 'Nova' i altres híbrids. La informació existent sobre l'epidemiologia de la malaltia procedix de les regions humides de Florida, i no pot extrapolar-se a les zones semi-áridas. Per això es va iniciar un estudi per a caracteritzar l'epidemiologia de la taca marró en les condicions d'Espanya durant dos anys consecutius. Es va determinar la presència d'inòcul en les fulles, brots i fruits dels arbres afectats, en la fullaraca del sòl i les males herbes. Es va seguir la dinàmica de les conidies d'Alternaria en l'aire amb un capturador i es van realitzar exposicions de plaques amb medi semi-selectiu ARSA. Es va estudiar també l'efecte de diversos factors ambientals en la incidència de la malaltia mitjançant l'exposició de plantes trampa. Les fulles i brots afectats van constituir la principal font d'inòcul, amb el 15-76% d'aïllats patògens. Es van detectar també aïllats patògens en la fullaraca i en males herbes del gènere Sonchus. El patogen va sobreviure en fulles immadures caigudes a terra fins als 76 dies. Es van detectar conidies d'Alternaria en l'aire de forma contínua. Es van identificar colònies patògenes en totes les exposicions de medi semi-selectiu. Les infeccions de les plantes trampa es van observar principalment a la primavera i tardor, coincidint en setmanes amb precipitacions >2.5 mm i temperatura mitjana >12.5°C. Es va estudiar l'eficiència infectiva del patogen mitjançant la inoculació de plantes de 'Fortune' i 'Nova' amb diferents combinacions de temperatura (8-35°C) i duracions d'humectació foliar (8-48 hores). Es va estudiar l'efecte dels períodes interromputs d'humectació foliar sobre la infecció i també la influència de la temperatura en la duració del període d'incubació. La incidència de la malaltia es va incrementar amb humectacions foliars superiors a 16 hores, va descendir de amb temperatures inferiors a 12ºC y 27ºC, a penes es van detectar infeccions a 35ºC. La incidència es va detindre amb un període sec d'una hora en 'Fortune' i dos hores en 'Nova'. La temperatura va tindre un efecte significatiu en la duració del període d'incubació. Es van avaluar les models Alter-Rater i un model empíric simple (SRS) basat en temperatura i pluviometria amb dades obtinguts en exposicions de plantes trampa realitzades en tres parcel·les durant els anys 2011 al 2013. L'avaluació dels models es va realitzar amb anàlisi de corbes ROC. Cap dels models avaluats es va considerar adequat per a predir les infeccions en 'Fortune', en 'Nova', el model SRS va permetre predir els períodes setmanals d'infecció amb una sensibilitat de 0,93 i una especificitat de 0,84. Este model s'ha implementat en la web 'gipcitricos' de l'IVIA per a la gestió integrada de la taca marró en cítrics. Alguns estudis indiquen que el reg per inundació podria incrementar la duració de la humectació foliar i el risc d'infecció, però no hi ha cap referència específica en cítrics. Es va realitzar un estudi durant els anys 2012 i 2013 en tres parcel.les de mandarina amb reg per inundació i altres tres amb reg localitzat. En cada parcel.la es van registrar els valors del contingut d'humitat del sòl, duració d'humectació foliar, humitat relativa, temperatura i pluviometria. La mitjana de la duració de la humectació foliar diària va ser de 4-8 hores i la màxima de 20-23 hores. La dinàmica de la duració de la humectació foliar es va analitzar per mitjà d'un model de sèries temporals ARIMA (1,1,1). El MAE dels models va ser de 3,17-3,91 hores. En les anàlisis gràfics dels residus no es va detectar cap associació entre els regs per inundació i la duració d'humectació foliar. Els augments en la duració de la humectació foliar es van relacionar únicament amb alguns esdeveniments de pluja. / Bassimba, DDM. (2015). Epidemiología de la mancha marrón de las mandarinas causada por Alternaria alternata. Desarrollo de estrategias de control eficientes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54111

Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes doses de radiação gama no crescimento de Alternaria alternata e na produção das toxinas Alternariol (AOH) e Alternariol Monometil Éter (AME), em amostras de cereais. Como resultado, nos grãos de arroz e nas sementes girassol observou-se diminuição do número de UFC/g, proporcionalmente à dose de radiação utilizada. Nos grãos de trigo e milho, o aumento da dose, resultou-lhes aumento das UFC/g. A análise micotoxicológica revelou, nos grãos de trigo e sementes de girassol, menor produção de AOH. Já nos grãos de arroz e milho, o grupo irradiado com 5 kGy, foi o que mais produziu AOH. Resultado semelhante foi constatado em relação à produção de AME. A microscopia eletrônica de varredura possibilitou a visualização de alterações estruturais provocadas pelas diferentes doses de radiação gama. A análise dos padrões das toxinas AOH e AME irradiados, não sofreu alterações. / The present study aimed to evaluate the effects of different gamma irradiation doses on the growth of Alternaria alternata and on production of mycotoxins Alternariol (AOH) and Alternariol Monomethyl Ether (AME) in cereal samples. The results showed a significant reduction in the number of CFU/g in rice grains and sunflower seeds, which were proportional to radiation dose used. However, in corn and wheat grains was observed an increase in the number of CFU/g with the increase of gamma irradiation. The radiation doses used resulted in a reduction of AOH levels. In rice and corn grains, the production of AOH was highest in the group irradiated with 5 kGy. Similar result was obtained with relation to AME. Scanning electron microscopy made it possible to visualize structural alterations on A. alternata induced by the different g-radiation doses used. Analysis of irradiated AOH and AME toxins standards didn´t show any alteration comparing to the control group.

Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes doses de radiação gama no crescimento de Alternaria alternata e na produção das toxinas Alternariol (AOH) e Alternariol Monometil Éter (AME), em amostras de cereais. Como resultado, nos grãos de arroz e nas sementes girassol observou-se diminuição do número de UFC/g, proporcionalmente à dose de radiação utilizada. Nos grãos de trigo e milho, o aumento da dose, resultou-lhes aumento das UFC/g. A análise micotoxicológica revelou, nos grãos de trigo e sementes de girassol, menor produção de AOH. Já nos grãos de arroz e milho, o grupo irradiado com 5 kGy, foi o que mais produziu AOH. Resultado semelhante foi constatado em relação à produção de AME. A microscopia eletrônica de varredura possibilitou a visualização de alterações estruturais provocadas pelas diferentes doses de radiação gama. A análise dos padrões das toxinas AOH e AME irradiados, não sofreu alterações. / The present study aimed to evaluate the effects of different gamma irradiation doses on the growth of Alternaria alternata and on production of mycotoxins Alternariol (AOH) and Alternariol Monomethyl Ether (AME) in cereal samples. The results showed a significant reduction in the number of CFU/g in rice grains and sunflower seeds, which were proportional to radiation dose used. However, in corn and wheat grains was observed an increase in the number of CFU/g with the increase of gamma irradiation. The radiation doses used resulted in a reduction of AOH levels. In rice and corn grains, the production of AOH was highest in the group irradiated with 5 kGy. Similar result was obtained with relation to AME. Scanning electron microscopy made it possible to visualize structural alterations on A. alternata induced by the different g-radiation doses used. Analysis of irradiated AOH and AME toxins standards didn´t show any alteration comparing to the control group.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Isabel Balbi-Pena.pdf: 402140 bytes, checksum: 2e4a3baf75444b18009c52bff4d2c3f7 (MD5) Previous issue date: 2005-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Early blight, caused by Alternaria solani, is one of the most important diseases of tomato in Brazil. This disease affects leaves, stems, petioles and fruits causing important economicaI losses. New alternatives to fungicides have been evaluated to control the diseases with low environmental impact and low toxicity to living beings. The discovery of vegetal secondary compounds with antimicrobiotic activity or secondary compounds that induce disease resistance shows to be very promissory. Turmeric, Curcuma longa, has compounds in its rhizomes with proved antimicrobiotic activity. The objectives of this study were to evaluate the in vitro fungitoxic activity of turmeric extracts and curcumin against A. solani and to determinate their potential in the control of tomato early blight. Four different concentrations (1, 5, 10 and 20%) of aqueous extracts of turmeric rhizomes (sterilized by autoclavation) and four curcumin solutions (50, 100, 200 and 400 mg L-1) were incorporated into potato dextrose agar medium in order to evaluate fungal micelial growth and esporulation. To evaluate the effect of autoclavation, 10% and 15% turmeric extracts were sterilized by filtration. The effects of autoclavated and non autoclavated turmeric extracts and curcumin on in vitro spore germination were tested. The concentrations of 10 and 15% non autoclavated turmeric extracts inhibited the micelial growth by 38,2% and 23,2%, respectively, and the fungal sporulation by 71,7% and 87% respectively. When the turmeric extracts were autoclavated, neither micelial growth nor spore germination was inhibited and the effect on the sporulation was reduced, suggesting the presence of thermolabile antimicrobiotic compounds. The non autoclavated 5% extract inhibited by 15% the spore germination. At the highest concentration, the curcumin solution inhibited the micelial growth by 29,5%. Neither in vitro esporulation nor spore germination was affected by curcumin. At a greenhouse experiment, desease severity, fruit production and classification were evaluated. The treatments were: 1 and 10% turmeric extracts, 50 e 100 mg L-1 curcumin solutions, acibenzolar-S-metil (ASM) (2,5 g 100 L-1 of a.i.), copper oxychloride (110 g L-1 of a.i.), azoxystrobin (40 g L-1 of a.i.) and control (water). The disease control showed by turmeric extracts and curcumin solutions was similar to cuprous fungicide, but inferior to azoxystrobin control. There was no statistical difference in comercial fruit production between treatments. Only 50 mg L-1 curcumin treatment had higher porcentage of bigger fruits compared to the control. Another experiment with tomato plants growing in vases was performed with the subject of veryfing resistance induction. After 26 days of transplanting, the 7th. leaf was sprayed with turmeric extract (1 and 10%), curcumin (50 e 100 mg L-1), ASM (2,5 g a.i. 100 L-1) and water. Seventy two hours later, 7th. treated leaf and 8th. untreated leaf were inoculated with A. solani. At 7th. leaf, 10% turmeric extract and 100 mg L-1 curcumin treatments showed an statistically inferior area under disease progress curve, compared to the control, what could suggest induction of local resistance or direct antimicrobiotic activity. At 8th. leaf, only 10% turmeric extract shows significant difference compared with the control, what could mean a systemic resistance induced by turmeric extract. These results show the potential of turmeric and curcumin in the control in tomato early blight. / A pinta preta, causada por Alternaria solani, é uma das mais importantes doenças da cultura do tomateiro no Brasil. A doença ocorre em folhas, hastes, pecíolos e frutos, ocasionando elevados prejuízos econômicos. Várias alternativas aos fungicidas têm sido avaliadas nos últimos anos na busca de produtos que controlem satisfatoriamente as doenças, tenham pequeno impacto ambiental e baixa toxicidade aos seres vivos. A descoberta de muitos compostos secundários de plantas com atividade antimicrobiana e/ou indutores de resistência, mostra-se promissora. A cúrcuma, Curcuma longa, apresenta compostos em seus rizomas com comprovada atividade antimicrobiana. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram avaliar a atividade fungitóxica in vitro dos extratos brutos de cúrcuma e da curcumina contra A. solani e determinar o potencial dos mesmos no controle da pinta preta em tomateiro. Foram utilizados extratos brutos aquosos de rizomas de cúrcuma (esterilizados por autoclavagem) nas concentrações de 1, 5, 10 e 20% e curcumina nas concentrações de 50, 100, 200 e 400 mg L-1, os quais foram incorporados em meio de cultura batata-dextrose-ágar para avaliação de crescimento micelial e esporulação do fungo. Para avaliar o efeito da autoclavagem, foram testados extratos de cúrcuma a 10 e 15% esterilizados por filtração. Foi testado também o efeito dos extratos de cúrcuma autoclavados e não autoclavados e da curcumina na germinação de esporos in vitro. Os extratos de cúrcuma a 10 e 15% sem autoclavar, inibiram em 38,2% e 23,2% respectivamente o crescimento micelial e 71,7% e 87%, respectivamente, a esporulação do fungo. Quando autoclavados, não apresentaram inibição do crescimento micelial nem da germinação de esporos e a inibição da esporulação foi menor, indicando a presença de compostos antimicrobianos termolábeis. O extrato não autoclavado na concentração de 5%, inibiu um máximo de 15% a germinação dos esporos. A curcumina inibiu o crescimento micelial em 29,5% na maior concentração. Não foi verificado efeito da curcumina sobre a esporulação e a germinação de esporos in vitro. No ensaio in vivo, conduzido em casa de vegetação, foi avaliada a severidade da doença e a produção e classificação de frutos. Os tratamentos utilizados foram: extrato de cúrcuma (1 e 10%), curcumina (50 e 100 mg L-1), acibenzolar-S-metil (ASM) (2,5 g 100 L-1 de i.a.), oxicloreto de cobre (110 g L-1 de i.a.), azoxystrobin (40 g L-1 de i.a.) e testemunha (água). A curcumina e os extratos brutos de cúrcuma apresentaram níveis de controle de pinta preta, no campo, similares ao tratamento com fungicida cúprico, mas inferior ao azoxystrobin. Não houve diferenças estatísticas na produção comercial de frutos entre tratamentos. Somente o tratamento de curcumina 50 mg L-1 apresentou maior porcentagem de frutos grandes em relação à testemunha. Outro ensaio foi conduzido com o objetivo de verificar a indução de resistência em plantas cultivadas em vasos. Aos 26 dias após o transplante, a 7ª folha da planta recebeu extrato de cúrcuma (1 e 10%), curcumina (50 e 100 mg L-1), ASM (2,5 g 100 L-1 de i.a.) ou água, por aspersão. Após 72 h, a 7a folha tratada e a 8a folha (não tratada) foram inoculadas com A. solani. Na 7ª folha, os tratamentos com extrato de cúrcuma 10% e curcumina 100 mg L-1 apresentaram um valor de área abaixo da curva de progresso da doença estatisticamente menor à testemunha, o que poderia indicar indução de resistência local ou atividade antimicrobiana direta. Na 8ª folha, somente o extrato de cúrcuma 10% apresentou diferença significativa com a testemunha o que poderia indicar uma indução de resistência sistêmica pelo extrato bruto de cúrcuma. Esses resultados indicam o potencial de cúrcuma e curcumina para o controle de pinta preta no tomateiro.

O estudo das interações planta-microrganismos tem sido de grande interesse ao longo dos últimos anos. Atualmente, as interações que ocorrem entre microrganismos que vivem em estreita relação também vêm merecendo grande atenção, pois forças competitivas e mutualísticas podem induzir a produção de novos metabólitos bioativos. Portanto, estudar interações existentes entre os microrganismos endofíticos que colonizam uma mesma planta parece ser uma estratégia promissora para a obtenção de substâncias quimicamente diferentes, eventualmente bioativas. Através da utilização de culturas mistas de microrganismos, o presente trabalho contribuiu para o conhecimento da relação existente entre os fungos endofíticos SS13 (Papulaspora immersa), SS50 (Fusarium oxysporum), SS67 (Nigrospora sphaerica), SS77 (Alternaria tenuissima) e SS84 (Phoma betae), isolados da planta medicinal Smallanthus sonchifolius (yacon), e sua implicação no aumento da diversidade química de produtos naturais microbianos, com o intuito de se identificar metabólitos secundários anticancerígenos. Para isso, os fungos foram cultivados em culturas singles e mistas em meios de cultivo líquidos e semi-sólidos. Foram utilizados diferentes meios de cultura, diferentes maneiras de se estabelecer o cultivo misto e diferentes formas de extração. Os extratos foram analisados química e biologicamente. Após fracionamento, foram isoladas cinco substâncias: afidicolina (I), 3-desóxi-afidicolina (II), estenfiperilenol (III), alterperilenol (IV) e alternariol monometil éter (V), sendo as duas primeiras de origem terpênica e as outras de origem policetídica. As substâncias I e II foram produzidas pelo fungo SS67, sendo que a produção de I aparentemente aumentou nas culturas mistas líquidas com SS13 e SS84, diminuindo consideravelmente na cultura mista com SS77. Devido à afidicolina ser um composto altamente citotóxico, os cultivos do fungo SS67 originaram extratos muito ativos frente aos ensaios de citotoxicidade em células cancerígenas. A substância III, primeiramente, só foi detectada por CLAE-DAD na cultura mista dos fungos SS67 e SS77, e a produção da substância IV foi maior nessa cultura mista que na cultura simples do fungo SS77 (meio fermentativo de extrato de malte). Provavelmente esses compostos foram produzidos por SS77 em resposta à presença de SS67. O extrato obtido durante esse cultivo misto foi o que apresentou maior atividade citotóxica frente à linhagem celular MDAMB-435 (câncer de mama). Posteriormente, a substância III foi também isolada da cultura simples do fungo SS77 cultivado em outras condições (meio fermentativo PDB), juntamente com a substância V. Os experimentos de antagonismo em placa de Petri envolvendo esses dois fungos revelaram, ainda, a presença de vários outros compostos na zona de inibição, que não correspondem às substâncias previamente isoladas de meio líquido, e podem ser responsáveis pelo efeito antagônico observado em meio semi-sólido. Os experimentos de atividade antagônica dos metabólitos produzidos pelos fungos evidenciaram que muitos compostos ativos, provavelmente, são produzidos em quantidades ínfimas, o que impossibilita a detecção por CLAE-DAD. Além disso, verificou-se que a substância I não possui atividade antifúngica significativa contra os fungos SS13, SS50 e SS77 e que a inibição de SS67 por SS77 ocorre devido à produção de compostos difusíveis em meio semi-sólido, e ainda, muito provavelmente, pela produção da substância III e IV em meio líquido, além de outros policetídeos. A produção de metabólitos secundários por fungos endofíticos deve ocorrer em consequência do papel ecológico que desempenham na natureza. Assim, a utilização de culturas mistas desses microrganismos deve induzir a produção de compostos que não seriam produzidos em condições não naturais. / The study of plant-microbe interactions has been of great interest over the past years. Currently, the interactions that occur among organisms that live in close relationship also have been receiving great attention because mutualistic and competitive forces may induce the production of new bioactive metabolites. Therefore, studying the interactions between endophytic microorganisms that colonize the same plant seems to be a promising strategy for obtaining chemically different substances that might also be bioactive. Through the utilization of mixed microbial cultures, this study contributed to knowledge of the relationship among the endophytic fungi SS13 (Papulaspora immersa), SS50 (Fusarium oxysporum), SS67 (Nigrospora sphaerica), SS77 (Alternaria tenuissima) and SS84 (Phoma betae), isolated from the medicinal plant Smallanthus sonchifolius (yacon), and its role in the increase of the chemical diversity of microbial natural products, in order to identify anticancer secondary metabolites. For this aim, the fungi were grown in single and mixed cultures, both in liquid and semi-solid media. Different media, different approaches to establish the mixed cultures and different extraction methods were used. The extracts were analyzed chemically and biologically. After the fractionation, five compounds were isolated: aphidicolin (I), 3-deoxy-aphidicolin (II), stemphyperylenol (III), alterperylenol (IV) and alternariol monomethyl ether (V). Compounds I and II are terpene derivatives, while III, IV and V are polyketide derivatives. The substances I and II were produced by the fungus SS67, and the production of I apparently increased in liquid mixed cultures with SS13 and SS84, decreasing considerably in mixed culture with SS77. Due to the high cytotoxic activity of aphidicolin (I), the cultures of the fungus SS67 originated extracts highly active in the cytotoxicity assays in cancer cells. Substance III was only detected by HPLC-DAD in the mixed culture between the fungi SS67 and SS77, and the production of compound IV was higher in this mixed culture when compared to the single culture of the fungus SS77 (malt extract medium). Probably these compounds were produced by SS77 in response to the presence of SS67. The extract obtained during this mixed culture showed the highest cytotoxic activity against the cell line MDAMB-435 (breast cancer). In a subsequent fermentation in PDB medium, compound III was also isolated from the single culture of the fungus SS77 grown, along with compound V. Additionally, antagonism experiments in Petri dishes with these two fungi revealed the presence of several other compounds in the inhibition zone, which does not correspond to the substances previously isolated from the liquid medium, and may be responsible for the antagonistic effect observed in semi-solid medium. The experiments of antagonistic activity of metabolites produced by fungi showed that many active compounds are probably produced in very small quantities, making it impossible to detect by HPLC-DAD. Moreover, it was found that aphidicolin (I) did not have significant antifungal activity against the fungi SS13, SS50 and SS77 and that the SS67 inhibition by SS77 is due to the production of diffusible compounds in semi-solid medium, and likely, due to the production of compound III and IV in liquid medium, and other polyketides. The production of secondary metabolites by endophytic fungi probably occurs as a result of the ecological role they play in nature. Thus, the use of mixed cultures of these microorganisms may induce the production of compounds that would not be produced under unnatural conditions.

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IzaiasSLN_DISSERT.pdf: 598646 bytes, checksum: 90555b2382b79838239361aac4397c22 (MD5) Previous issue date: 2009-07-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work had the objective to evaluate watermelon genotypes resistance to alternaria leaf blight (Alternaria cucumerina) in two environments (years) in order to identify contrasting and consistent parents as well as to get information related to environmental and genetic effects to support strategies to be followed in watermelon breeding programs. Two experiments were carried out in the Experimental Field of the Department of Technology and Social Sciences (DTCS) at the Campus III of the University of the State of Bahia (UNEB), Juazeiro-BA in the years of 2006 and 2007. In both experiments, the treatments consisted of 14 watermelon genotypes comprising 12 progenies and two checks (Sugar Baby and Charleston Gray cultivars). The seedlings were produced in a green house and were transplanted to the field with previous records of high incidence and severity of the disease. The experimental design was in randomized blocks, with three replications. The plot had five plants spaced 3.0 m between lines and 0.8 m between plants. The irrigation was supplied in furrows. The cultural practices were those normally used for watermelon, but without fungicides. The plants were evaluated 75 days after transplanting using a grading records ranging from: one plants more resistant; to five plants more susceptible. It was found G x A interaction in the evaluation of watermelon genotypes for alternaria leaf blight in the Submiddle São Francisco River Basin with predominance of the complex part of the interaction and that the major part of the phenotypic variance was accounted for genetic factors (74.5%). It was identified a consistent source for resistance to alternaria leaf light represented by the progeny P5 (91-0043) and as a contrasting susceptible parent the Sugar Baby variety was selected. Both, demonstrate a high potential for breeding purposes, and can be used in studies of inheritance of resistance of alternaria leaf blight. / Este trabalho objetivou avaliar genótipos de melancia quanto à expressão de alternariose (Alternaria cucumerina) em dois ambientes (anos), visando identificar parentais contrastantes, bem como obter informações relacionadas às variâncias genética e ambiental, inclusive a interação genótipo x ambiente (G x A), que possam subsidiar as estratégias a serem seguidas em programas de melhoramento da cultura. Realizou-se dois experimentos no Campo Experimental do Departamento de Tecnologia e Ciências Sociais (DTCS), localizado no Campus III da Universidade do Estado da Bahia (UNEB), Juazeiro-BA, nos anos de 2006 e 2007. Em ambos os ensaios, os tratamentos consistiram de 14 genótipos de melancia, representados por 12 progênies e duas testemunhas (variedades Sugar Baby e Charleston Gray). As mudas foram produzidas em casa de vegetação e transplantadas para áreas com histórico de alta incidência e severidade da doença. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com três repetições, sendo a unidade experimental constituída por cinco plantas. O espaçamento foi de 3,0 m entre fileiras e 0,8 m entre plantas e a irrigação por infiltração por sulco, empregando-se os tratos culturais normalmente utilizados para a cultura, sem uso de fungicidas. Avaliou-se as plantas aos 75 dias após o transplantio, sendo atribuída uma escala de notas variando de: um planta mais resistente; a cinco planta mais suscetível. Verificou-se que houve interação G x A na avaliação de genótipos de melancia quanto à resistência à alternariose no Submédio São Francisco com predomínio da parte complexa e que a maior parte da variância fenotípica observada foi explicada por fatores genéticos (74,5 %). Identificou-se uma fonte consistente para resistência à alternariose representada pela progênie P5 (91-0043) e como parental contrastante (suscetível)selecionou-se a variedade Sugar Baby. Ambas, demonstraram um alto potencial para fins de melhoramento, podendo ser utilizadas em estudo de herança da resistência a alternária.

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:15:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IzaiasSLN_DISSRT.pdf: 855580 bytes, checksum: 74d0222de91251c309dd5924d2d636ee (MD5) Previous issue date: 2009-07-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work had the objective to evaluate watermelon genotypes resistance to alternaria leaf blight (Alternaria cucumerina) in two environments (years) in order to identify contrasting and consistent parents as well as to get information related to environmental and genetic effects to support strategies to be followed in watermelon breeding programs. Two experiments were carried out in the Experimental Field of the Department of Technology and Social Sciences (DTCS) at the Campus III of the University of the State of Bahia (UNEB), Juazeiro-BA in the years of 2006 and 2007. In both experiments, the treatments consisted of 14 watermelon genotypes comprising 12 progenies and two checks (Sugar Baby and Charleston Gray cultivars). The seedlings were produced in a green house and were transplanted to the field with previous records of high incidence and severity of the disease. The experimental design was in randomized blocks, with three replications. The plot had five plants spaced 3.0 m between lines and 0.8 m between plants. The irrigation was supplied in furrows. The cultural practices were those normally used for watermelon, but without fungicides. The plants were evaluated 75 days after transplanting using a grading records ranging from: one plants more resistant; to five plants more susceptible. It was found G x A interaction in the evaluation of watermelon genotypes for alternaria leaf blight in the Submiddle São Francisco River Basin with predominance of the complex part of the interaction and that the major part of the phenotypic variance was accounted for genetic factors (74.5%). It was identified a consistent source for resistance to alternaria leaf light represented by the progeny P5 (91-0043) and as a contrasting susceptible parent the Sugar Baby variety was selected. Both, demonstrate a high potential for breeding purposes, and can be used in studies of inheritance of resistance of alternaria leaf blight / Este trabalho objetivou avaliar genótipos de melancia quanto à expressão de alternariose (Alternaria cucumerina) em dois ambientes (anos), visando identificar parentais contrastantes, bem como obter informações relacionadas às variâncias genética e ambiental, inclusive a interação genótipo x ambiente (G x A), que possam subsidiar as estratégias a serem seguidas em programas de melhoramento da cultura. Realizou-se dois experimentos no Campo Experimental do Departamento de Tecnologia e Ciências Sociais (DTCS), localizado no Campus III da Universidade do Estado da Bahia (UNEB), Juazeiro-BA, nos anos de 2006 e 2007. Em ambos os ensaios, os tratamentos consistiram de 14 genótipos de melancia, representados por 12 progênies e duas testemunhas (variedades Sugar Baby e Charleston Gray). As mudas foram produzidas em casa de vegetação e transplantadas para áreas com histórico de alta incidência e severidade da doença. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com três repetições, sendo a unidade experimental constituída por cinco plantas. O espaçamento foi de 3,0 m entre fileiras e 0,8 m entre plantas e a irrigação por infiltração por sulco, empregando-se os tratos culturais normalmente utilizados para a cultura, sem uso de fungicidas. Avaliou-se as plantas aos 75 dias após o transplantio, sendo atribuída uma escala de notas variando de: um planta mais resistente; a cinco planta mais suscetível. Verificou-se que houve interação G x A na avaliação de genótipos de melancia quanto à resistência à alternariose no Submédio São Francisco com predomínio da parte complexa e que a maior parte da variância fenotípica observada foi explicada por fatores genéticos (74,5 %). Identificou-se uma fonte consistente para resistência à alternariose representada pela progênie P5 (91-0043) e como parental contrastante (suscetível) selecionou-se a variedade Sugar Baby. Ambas, demonstraram um alto potencial para fins de melhoramento, podendo ser utilizadas em estudo de herança da resistência a alternária