Este trabalho teve como principais objetivos avaliar os efeitos dos agentes bióticos (Saccharomyces cerevisiae, Bacillus thuringiensis, Lentinula edodes e Agaricus blazei), e abióticos (UV-C, irradiação gama, acibenzolar-S-metil, quitosana, ácidos acético e salicílico) na proteção de mamões contra C. gloeosporioides, bem como estudar os mecanismos bioquímicos de resistência ativados no tecido vegetal, em resposta ao tratamento com os agentes de maior eficiência, além de investigar os efeitos destes sobre o desenvolvimento in vitro do fungo. Para tanto, mamões cv. Golden foram inoculados com C. gloeosporioides através de injeção subcuticular de 15 µL da suspensão de esporos e, após 10 h, tratados com os diferentes agentes bióticos e abióticos. Para avaliar a possibilidade de indução de resistência pelos agentes, mamões foram também inoculados após 24, 48 e 72 h dos tratamentos. Os frutos foram armazenados a 25 ºC / 80 %UR por 7 dias e, avaliados diariamente quanto a incidência e severidade da podridão. Ao final do período de armazenamento, efetuou-se a avaliação dos parâmetros físico-químicos (cor de casca e de polpa, firmeza, sólidos solúveis, pH e acidez total). Quando de interesse, as atividades de peroxidase, β-1,3-glucanase e quitinase foram também investigadas. In vitro, avaliou-se o crescimento micelial, a germinação de conídios e a esporulação do fungo em resposta aos diferentes tratamentos. Os resultados mostraram que a irradiação gama (0,75 e 1 kGy) reduziu a incidência e a severidade da antracnose. Não houve efeito da UV-C no controle da podridão e todas as doses testadas causaram danos na casca dos frutos. O acibenzolar-S-metil reduziu em mais de 50 % a incidência e a severidade da podridão, além de induzir a maior atividade das enzimas peroxidase, quitinase e β-1,3-glucanase, e não alterar as características físico-químicas dos frutos. O ácido acético, a 2,5 µL L-1, reduziu a severidade e a incidência das lesões nos frutos. A quitosana (1, 2 e 4 %) reduziu significativamente a severidade da antracnose, e a 4 % foi também eficiente em reduzir a incidência da podridão. Concentrações acima de 0,25 % suprimiram a esporulação de C. gloeosporioides nas lesões. No entanto, os frutos tratados com 2 e 4 % de quitosana não amadureceram normalmente, permanecendo com a coloração da casca verde até o final do período de armazenamento. S. cerevisiae (20 mg mL-1) e B. thuringiensis (7,5 mg mL-1), aplicadas 24 h antes da inoculação do patógeno, reduziram a incidência da antracnose nos frutos, mas não o acúmulo de proteínas relacionadas à patogênese. Os cogumelos (A. blazei e L. edodes) e o ácido salicílico não foram eficientes em reduzir a incidência e a severidade da antracnose. In vitro, a irradiação gama, a UV-C, os ácidos acético e salicílico, a quitosana, S. cerevisiae e L. edodes inibiram o crescimento micelial do fungo. A germinação de conídios foi reduzida pelas irradiações gama e UV-C, pelos ácidos acético e salicílico e pela quitosana. Esses resultados demonstram a possibilidade dos agentes estudados serem utilizados no manejo da antracnose, bem como na redução da utilização ou da dosagem de fungicidas empregados no controle da doença. / This work had as main objectives evaluate the effect of biotic and abiotic agents (Saccharomyces cerevisiae, Bacillus thuringiensis, Lentinula edodes and Agaricus blazei), and abiotic (UV-C, gamma irradiation, acibenzolar-S-methyl, chitosan, acetic and salicylic acids) on the protection of papaya fruits against C. gloeosporioides, and study the biochemical mechanisms of resistance activated in the tissues in response to the treatment with the agents exhibiting better efficiency. The effects of the agents on the in vitro development of the fungus were also investigated. For this, papaya fruits cv. Golden were inoculated with C. gloeosporioides through subcuticular injection of 15 µL of the spore suspension and after 10 h treated with the different biotic and abiotic agents. To evaluate the possibility of resistance induction by the different agents, fruits were also inoculated 24, 48 and 72 h after treatments. The fruits were stored at 25 ºC / 80 %RH for 7 days and evaluated daily for the incidence and severity of the anthracnose. At the end of the storage period, the evaluation of the physical-chemical parameters (skin and flesh color, firmness, total soluble solids, pH and tritatable acidity) was carried out. The peroxidase, β- 1,3-glucanase and chitinase activities were also investigated when need. In vitro, mycelial growth, conidium germination and sporulation of the fungus in response to the different treatments were also evaluated. The results showed that the gamma irradiation (0.75 and 1 kGy) reduced the anthracnose incidence and severity. The UV-C did not have effect on the control of the rot and all the doses caused damages in the skin of the fruits. The acibenzolar-S-methyl reduced in more than 50 % anthracnose incidence and severity, and induced the highest activity of peroxidase, chitinase and β-1,3-glucanase, and did not modify the physical-chemical characteristics of the fruits. The acetic acid at 2.5 µL L-1 reduced rot severity and incidence. The chitosan (1, 2 and 4 %) significantly reduced the rot severity, and at 4 % was also efficient in reducing anthracnose incidence. Chitosan concentrations above 0.25 % suppressed the sporulation of C. gloeosporioides in the lesions. However, the fruits treated with chitosan at 2 and 4 % did not ripen normally, remaining with green skin until the end of the storage period. S. cerevisiae (20 mg mL-1) and B. thuringiensis (7.5 mg mL-1), applied 24 h before the pathogen inoculation, reduced anthracnose incidence, but did not change the activities of pathogenesis related proteins. The mushrooms (A. blazei and L. edodes) and the salicylic acid were not efficient in reducing the incidence and the severity of anthracnose. In vitro, gamma irradiation, UV-C, acetic and salicylic acids, chitosan, S. cerevisiae and L. edodes inhibited the mycelial growth. The conidium germination was reduced by gamma and UV-C irradiation, acetic and salicylic acids and chitosan. These results show that these agents can be utilized for anthracnose management, and on the reduction in the use or dosage of fungicides utilized on the anthracnose control.

A cultura do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) se destaca como fonte protéica e mineral para as populações humanas, principalmente, para populações de baixa renda. Dentre os agentes patogênicos, o fungo Colletotrichum lindemuthianum (Sacc. & Magnus) Lams. Scrib., causador da antracnose, é considerado o de maior importância devido aos seus efeitos destrutivos para o feijoeiro. Este estudo teve como objetivo avaliar a expressão de genes candidatos a atuarem na defesa da planta durante a interação incompatível do feijoeiro SEL 1308 e raça 73 do C. lindemuthianum, considerando diferentes tecidos (folhas, epicótilo e hipocótilo) e períodos de interação (24, 48, 72 e 96 horas). Além disso, o trabalho visou a validação de bibliotecas de ESTs (Expressed Sequence Tags) de feijoeiro (MELOTTO et al., 2005) e a análise da estabilidade de possíveis genes de referência para as análises de expressão por RT-qPCR. Foram utilizados 20 genes no estudo: 12 possivelmente responsivos ao patógeno e oito candidatos a genes de referência. A eficiência média das curvas de amplificação e valores dos ciclos e de quantificação (Cq) foram definidos no programa LinRegPCR. A estabilidade dos genes de referência foi avaliada nos programas geNorm e NormFinder. A expressão relativa dos genes alvos e normalizadores e as análises estatísticas foram determinadas no programa REST. As combinações de genes de referência Act2/Ukn2 e InsDeg/Act2 foram utilizadas para normalização dos genes-alvo por RT-qPCR. Os dados de expressão relativa dos transcritos entre as bibliotecas de ESTs foram validados pelo RT-qPCR. Os genes-alvo analisados foram todos responsivos ao sistema fitopatogênico avaliado, revelando perfil transcricional específico nos tecidos e período de interação com o patógeno. Os dados permitiram a disponibilização de genes de referência importantes para análise de expressão por RTqPCR em feijoeiro sob estresse biótico; e indícios para melhor entendimento dos processos envolvidos nos mecanismos de defesa do feijoeiro ao patógeno da antracnose / Common bean crop (Phaseolus vulgaris L.) highlight as protein and mineral source to the human population, especially, for low-income populations. Among the pathogens, Colletotrichum lindemuthianum (Sacc. & Magnus) Lams. - Scrib., which causes anthracnose, is considered the most important due to its destructive effects to common bean. This study aimed to evaluate the expression of candidate genes to act in defense of the plant during the incompatible interaction between common bean SEL 1308 and race 73 of C. lindemuthianum, considering different tissues (leaves, epicotyl and hypocotyl) and periods of interaction (24, 48, 72 and 96 hours). Also, this study attempted the validation of ESTs (Expressed Sequence Tags) libraries of common bean (MELOTTO et al., 2005) and the evaluation of candidate reference genes stability for expression analysis in RT-qPCR. Twenty genes were used: 12 candidate genes responsive to the pathogen and eight candidate reference genes. The average efficiency of amplification curves and the values of quantification cycles (Cq) were defined in LinRegPCR software. The stability of reference genes was evaluated using geNorm and NormFinder softwares. Relative expression of target and normalizer genes and statistical analysis were determined by REST software. The Act2/Ukn2 and InsDeg/Act2 reference genes combinations were used for normalization of target genes by RT-qPCR. The data of relative expression of transcripts between the libraries of ESTs were validated by RT-qPCR. All target genes analyzed were responsive to the pathogenic system evaluated, revealing specific transcriptional profiles in tissues and periods of interaction with the pathogen. The data provided the availability of normalizers important for expression analysis by RTqPCR in beans under biotic stress; and evidences to understand the processes involved in defense mechanisms of common bean against the anthracnose pathogen

As doenças pós-colheita em goiabas podem representar danos entre 20 e 40%, em função de condições ambientais e manejo integrado de doenças tanto antes quanto após a colheita. A adequação dos produtores às normas do Programa Integrado de Frutas (PIF) garante a obtenção de frutos com qualidade, produzidos de forma sustentável. Porém, exige o uso racional de agroquímicos durante as fases de produção da fruta. Neste contexto, utilizando a variedade Kumagai de polpa branca, os objetivos deste trabalho foram: (i) determinar as condições ambientais favoráveis à colonização natural de Guignardia psidii em goiabas; (ii) quantificar a incidência das doenças pós-colheita em goiabas nos dois principais mercados atacadistas do Estado de São Paulo; (iii) detectar e quantificar as doenças quiescentes desde a flor até em frutos no ponto de colheita; (iv) verificar o efeito da atmosfera controlada utilizando altas concentrações de O2 no controle das principais doenças pós-colheita da goiaba. Experimentos em condições controladas foram conduzidos para determinar o efeito de condições ambientais na colonização de G. psidii em goiabas. Na CEASA e na CEAGESP foram realizados levantamentos para quantificar as doenças pós-colheita em goiabas. Em duas áreas de produção de goiabas quantificaram-se as doenças quiescentes da goiaba em duas áreas de produção pelo método de detecção precoce de infecções quiescentes. Armadilhas caça-esporos foram colocadas em plantas para quantificar esporos carregados pela chuva. Talhões com e sem restos de cultura ao redor das plantas foram avaliados. Experimentos in vitro e in vivo foram realizados com diferentes tratamentos de atmosfera controlada para o controle de antracnose e pinta preta da goiaba. A temperatura ótima para a colonização de G. psidii foi de 30 ºC, atingindo incidência de 100% com 24 horas de molhamento, 10 dias após incubação. As principais doenças observadas nos mercados atacadistas e nas duas áreas de produção de goiabas foram antracnose, pinta preta e podridão de Fusicocum, com incidências máximas de 56,6%, 46,1% e 41,9%, respectivamente nos mercados atacadistas e máximas de 86,4%, 62,0% e 44,0%, respectivamente, nas áreas de produção de goiabas, 10 dias após incubação a 25 ºC. A antracnose foi a única doença observada desde a flor até em frutos maduros. Houve correlação direta entre a temperatura máxima combinada ou não com a precipitação acumulada e a incidência de antracnose nos frutos. Todos os isolados de Colletotrichum obtidos de frutos doentes foram identificados como C. gloeosporioides. Não houve diferença significativa nas incidências das principais doenças quiescentes da goiaba para as áreas com e sem restos culturais. A ocorrência de chuva no florescimento e nos estádios iniciais de desenvolvimento do fruto associada a temperaturas elevadas resultaram em incidências elevadas das principais doenças quiescentes da goiaba \'Kumagai\' em pós-colheita. O tratamento 30% CO2 + 70% O2 proporcionou maiores reduções no crescimento micelial dos fungos avaliados e na incidência de frutos doentes, após 4 dias sob atmosfera controlada. Frutos armazenados em atmosferas contendo 60% N2O + 20% O2 + 20% N2 e 30% CO2 + 70% O2 apresentaram menores severidade da antracnose e pinta preta, respectivamente em goiabas. / Post-harvest diseases in guavas may represent damages from 20 to 40%. Environmental conditions and disease management, before or after harvesting, are among their major causes. Standards proposed by the Integrated Production Fruit (IPF) ensure fruit quality and sustainable production with rational use of agrochemicals. Using the white-fleshed variety Kumagai, the objectives were: (i) to determine the environmental conditions favorable to the natural colonization of Guignardia psidii in guava (ii) to quantify the incidence of major post-harvest diseases of guava at the main wholesale markets of São Paulo state, (iii) to detect and quantify the quiescent diseases from flower to fruit in the harvest point (iv) to evaluate the effect of controlled atmosphere using high concentrations of O2 to control the main post-harvest diseases of guava. Experiments were conducted under controlled conditions to determine the effect of environmental conditions on the colonization of G. psidii on guavas. Surveys were carried out to quantify the postharvest diseases in guavas in CEASA and CEAGESP. The quiescent diseases of guava were quantified in two production areas by the method of early detection of quiescent infection. Inverted-bottle samplers were placed on plants to quantify spores carried by rain. Plots with and without crop residues around the plants were evaluated. Experiments in vitro and in vivo experiments were performed with different controlled atmosphere treatments for control of anthracnose and black spot of guava. The optimum temperature for G. psidii colonization was 30 °C, reaching 100% incidence with 24 hours of wetness, 10 days after incubation. The main diseases observed in the wholesale markets and in the two production areas were guava anthracnose, black spot and Fusicocum rot. The highest incidences were 56.6%, 46.1% and 41.9%, for anthracnose, black spot and Fusicocum rot, respectively, stored at 25 °C. In the field, fruits presented maximum incidences of 86.4% for anthracnose, 62.0% for black spot and 44.0% for Fusicocum rot. Anthracnose was the only post-harvest quiescent disease that was observed from the flower to the mature fruit. There was direct correlation between the maximum temperature and the incidence of anthracnose regardless of rainfall. Colletotrichum sp. strains obtained from diseased fruit were identified as C. gloeosporioides. There was no significant difference in the incidence of major diseases of guava quiescent in areas with and without crop residues around the plants. The occurrence of rain during flowering and early stages of fruit development associated with high temperatures resulted in high diseases incidences of major diseases quiescent guava \'Kumagai\' in post-harvest. The treatment 30% CO2 + 70% provided greater reductions in mycelial growth of fungi and incidence of diseased fruits, after 4 days under controlled atmosphere. Fruit stored with 60% N2O + 20% O2 + 20% N2 and 30% CO2 + 70% O2 showed lower severity of anthracnose and black spot, respectively.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-20T15:13:40Z No. of bitstreams: 1 Luiz Carlos Cordeiro de Almeida.pdf: 752265 bytes, checksum: 0b51cc544b4a3c3490d349aa5cd97677 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T15:13:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Carlos Cordeiro de Almeida.pdf: 752265 bytes, checksum: 0b51cc544b4a3c3490d349aa5cd97677 (MD5) Previous issue date: 2005-02-28 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Anthracnose, caused by Colletotrichum gloeosporioides and Colletotrichum sp., is the most important post harvest disease on the yellow passion fruit. The disease management measures have not been satisfactory ever during the pre or post harvest period. Aiming to contribute to the program of cultivar resistance, 33 isolates were obtained from three producing regions of Pernambuco State, to: i) identify specie with genetic marker (PCR primer); ii) to know the pathogen aggressiveness on post harvested yellow passion fruits; iii) aggressiveness characterization using: biochemical (extra cellular enzymatic activity on specific solid media), physiological (micelial growth on PDA) and genetic (RAPD primer)markers. Also, it was studied anthracnose control on post harvested yellow passion fruit using acibenzolar-S-methyl (ASM), DL -amine-n-butyric acid (BABA) and methyl jasmonate (MJ) chemical inducers. None DNA extracted from isolates reacted with C. gloeosporioides and C. acutatum PCR primers markers, but 18 DNAs reacted with Colletotrichum of Passiflora PCR primermarker, although isolates not identified genetically showed morphological characteristics similar to C. gloeosporioides. Yellow passion fruits inoculations showed two isolate groups for aggressiveness: high (AG-1) and low (AG-2), but aggressiveness did not correlate with origin and teleomorphic and anamorphic morphotype. The biochemical (amilolytic, celullolytic, lypolytic and proteolytic enzymatic activities) and physiological (micelial growth) markers separated isolates in groups, but they were not a satisfactory makers to aggressiveness. It was not detected pectinolytic enzymatic activity by isolates because the used method it was not appropriated. Bands produced by reaction of 33 DNAs with 18 primers showed that AG-1 isolates are more related to each other than AG-2 isolates, being possible to separate isolates in two genetic groups,which not totality related with AG-1 and AG-2 isolates. The reactions of the RAPD OPA-9 primer with isolates DNA produced bands in position 14, on agarose gel, which allowed characterization of the 85.7 % of AG-1 isolates, showing error of 15.7 % by including three isolates from AG-2 into AG-1, but without technique importance. Study with the chemical ASM, BABA e MJ inducers showed that ASM and MJ, at 12.5; 25.0, 50.0 and 100.0 ppm concentrations, and BABA, at 50, 100, 500 and 1000 ppm concentrations, did not reduce Colletotrichum conidia germination, but BABA and JM stimulate this physiological process. ASM and JM reduced mycelium growth and BABA showed contrary effect. Yellow passion fruits immersed in ASM (100ppm), BABA (1000 ppm) and MJ (100 ppm) suspension and water (control), followed by Colletotrichum inoculation 24 hours after treatment, did not show anthracnose control. / A antracnose, causada por Colletotrichum gloeosporioides e Colletotrichum sp. é uma das doenças em pós-colheita mais importantes do maracujazeiro amarelo. Apesar da existência de medidas de manejo tanto para a pré-colheita como para a pós-colheita, o controle não é satisfatório. Visando contribuir com um programa para aumentar a resistência da planta, foram coletados 33 isolados de Colletotrichum, obtidos de três regiões produtoras do estado de Pernambuco, para: i) identificação específica com marcadores genéticos primers de PCR; ii) conhecer agressividades em maracujá amarelo; iii) caracterizá-la com marcador bioquímico, pela produção de enzimas hidrolíticas extra celulares em meios sólidos específicos, fisiológico, pelo crescimento micelial em meio de BDA e genético, com primers de RAPD. Também se estudou o controle da antracnose em maracujá amarelo com uso dos indutores químicosacibenzolar-S-metil (ASM), ácido LD -amino–n–butírico (BABA) e jasmonato metílico (JM). Nenhum DNA dos isolados reagiu com os primers de PCR marcadores para C. gloeosporioides e C. acutatum, mas 18 reagiram com o primer de PCR marcador para Colletotrichum de Passiflora, embora os isolados não identificados geneticamente apresentassem características morfológicas semelhantes às de C. gloeosporioides. Inoculações em maracujá amarelo permitiram separar os isolados em dois grupos de agressividade: alta (GA-1) e baixa (GA-2), embora a agressividade não tenha se correlacionado com a origem e os morfotipos teleomorfo e anamorfo. Os marcadores bioquímico (atividade enzimática amilolítica, celulolítica, lipolítica e proteolítica) e o marcador fisiológico (crescimento micelial) separaram os isolados em grupos, mas não se mostraram satisfatórios como marcadores para agressividade. Nãofoi detectada atividade enzimática pectinolítica devido ao método ter sido inadequado.As bandas geradas pelas reações de 18 primers com os DNAs dos isolados permitiram observar que os isolados do GA-1 são mais próximos geneticamente entre si do que os isolados do GA-2, sendo possível dividi-los em dois grupos genéticos que não se relacionaram totalmente com os isolados do GA-1 e GA-2. O marcador banda na posição 14 em gel de agarose, resultante das reações dos DNAs dos isolados com o primer de RAPD OPA-9, possibilitou a caracterização de 85,7 % dos isolados do GA-1, com um erro de 15,7 % ao caracterizar como do GA-1 três isolados do GA-2, mas sem importância técnica. Os estudos com os indutores ASM, BABA e JM, evidenciaram que ASM e JM, nas concentrações 12,5; 25,0; 50,0; e 100,0 ppm, e BABA, nas concentrações 50; 100; 500; e 1000 ppm, não reduziram a germinação de conídios de Colletotrichum sp., mas BABA e JM estimularam este processo fisiológico. Os indutores ASM e JM reduziram o crescimento micelial e BABA apresentou efeito contrário. A imersão de maracujá amarelo em suspensão de ASM (100 ppm), JM (100 ppm), BABA (1000 ppm) e em água (testemunha) seguida de inoculação feita 24 h após com Colletotrichum sp. não resultou em controle da doença.

A cultura do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) se destaca como fonte protéica e mineral para as populações humanas, principalmente, para populações de baixa renda. Dentre os agentes patogênicos, o fungo Colletotrichum lindemuthianum (Sacc. & Magnus) Lams. Scrib., causador da antracnose, é considerado o de maior importância devido aos seus efeitos destrutivos para o feijoeiro. Este estudo teve como objetivo avaliar a expressão de genes candidatos a atuarem na defesa da planta durante a interação incompatível do feijoeiro SEL 1308 e raça 73 do C. lindemuthianum, considerando diferentes tecidos (folhas, epicótilo e hipocótilo) e períodos de interação (24, 48, 72 e 96 horas). Além disso, o trabalho visou a validação de bibliotecas de ESTs (Expressed Sequence Tags) de feijoeiro (MELOTTO et al., 2005) e a análise da estabilidade de possíveis genes de referência para as análises de expressão por RT-qPCR. Foram utilizados 20 genes no estudo: 12 possivelmente responsivos ao patógeno e oito candidatos a genes de referência. A eficiência média das curvas de amplificação e valores dos ciclos e de quantificação (Cq) foram definidos no programa LinRegPCR. A estabilidade dos genes de referência foi avaliada nos programas geNorm e NormFinder. A expressão relativa dos genes alvos e normalizadores e as análises estatísticas foram determinadas no programa REST. As combinações de genes de referência Act2/Ukn2 e InsDeg/Act2 foram utilizadas para normalização dos genes-alvo por RT-qPCR. Os dados de expressão relativa dos transcritos entre as bibliotecas de ESTs foram validados pelo RT-qPCR. Os genes-alvo analisados foram todos responsivos ao sistema fitopatogênico avaliado, revelando perfil transcricional específico nos tecidos e período de interação com o patógeno. Os dados permitiram a disponibilização de genes de referência importantes para análise de expressão por RTqPCR em feijoeiro sob estresse biótico; e indícios para melhor entendimento dos processos envolvidos nos mecanismos de defesa do feijoeiro ao patógeno da antracnose / Common bean crop (Phaseolus vulgaris L.) highlight as protein and mineral source to the human population, especially, for low-income populations. Among the pathogens, Colletotrichum lindemuthianum (Sacc. & Magnus) Lams. - Scrib., which causes anthracnose, is considered the most important due to its destructive effects to common bean. This study aimed to evaluate the expression of candidate genes to act in defense of the plant during the incompatible interaction between common bean SEL 1308 and race 73 of C. lindemuthianum, considering different tissues (leaves, epicotyl and hypocotyl) and periods of interaction (24, 48, 72 and 96 hours). Also, this study attempted the validation of ESTs (Expressed Sequence Tags) libraries of common bean (MELOTTO et al., 2005) and the evaluation of candidate reference genes stability for expression analysis in RT-qPCR. Twenty genes were used: 12 candidate genes responsive to the pathogen and eight candidate reference genes. The average efficiency of amplification curves and the values of quantification cycles (Cq) were defined in LinRegPCR software. The stability of reference genes was evaluated using geNorm and NormFinder softwares. Relative expression of target and normalizer genes and statistical analysis were determined by REST software. The Act2/Ukn2 and InsDeg/Act2 reference genes combinations were used for normalization of target genes by RT-qPCR. The data of relative expression of transcripts between the libraries of ESTs were validated by RT-qPCR. All target genes analyzed were responsive to the pathogenic system evaluated, revealing specific transcriptional profiles in tissues and periods of interaction with the pathogen. The data provided the availability of normalizers important for expression analysis by RTqPCR in beans under biotic stress; and evidences to understand the processes involved in defense mechanisms of common bean against the anthracnose pathogen

Os objetivos do presente trabalho foram estudar a herança da resistência à antracnose foliar em milho, estimar os parâmetros genéticos e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência a esta doença. Parâmetros genéticos foram estimados com base na análise de modelos de herança mista de seis gerações de quatro cruzamentos entre duas linhagens resistentes (DAS4 e DAS3) e duas linhagens suscetíveis (DAS6 e DAS22). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com parcelas subdivididas, com três repetições, sendo as parcelas constituídas pelos cruzamentos e as subparcelas, pelas gerações. As plantas foram inoculadas artificialmente e avaliadas em dois experimentos através de uma escala de notas de 1 a 6. Os testes de hipóteses para selecionar o modelo de herança genética e as estimativas dos parâmetros foram realizados pelo método da máxima verossimilhança. Os resultados da análise de modelos mistos indicaram que a resistência é controlada por um gene de efeito maior em todos os cruzamentos e experimentos avaliados e também por poligenes, em pelo menos um dos experimentos. A ação gênica é aditiva e dominante, com predominância de efeitos genéticos aditivos. O mapeamento de QRLs foi realizado utilizando 141 indivíduos F1RC1 do cruzamento (DAS6 x DAS4) x DAS6, com base na avaliação fenotípica das suas famílias, em dois experimentos. O delineamento experimental foi o látice 12 x 12, incluindo as famílias, genitores e híbrido, com 3 repetições. As plantas foram inoculadas artificialmente e avaliadas através de uma escala de notas de 1 a 6. O mapeamento de QRLs, utilizando marcadores microssatélites e AFLPs e análise de bulks segregantes para detecção de marcadores candidatos, foi realizado pela análise de regressão linear múltipla (RLM) e pelo mapeamento por intervalo composto (MIC). Ambas metodologias de análise identificaram pelo menos um QRL no cromossomo 10 em cada experimento. Também foram detectados QRLs nos cromossomos 2, 3 e 5, apenas pela RLM. Os QRLs identificados pela RLM explicaram 25,7%, 23,3% e 24,5% da variação fenotípica no experimento 1, no experimento 2 e na análise conjunta, respectivamente. Já os QRLs identificados pelo MIC explicaram 28,9%, 32,3% e 31,0% da variação fenotípica no experimento 1, no experimento 2 e na análise conjunta, respectivamente. A análise de bulks segregantes permitiu a detecção apenas dos QRLs de efeitos fenotípicos mais expressivos localizados no cromossomo 10. Na maioria dos QRLs detectados, os alelos de resistência provieram do genitor resistente. A identificação destes QRLs oferece uma significativa contribuição para o entendimento da resistência de milho à antracnose foliar, podendo levar à identificação de genes e elucidação dos mecanismos envolvidos na expressão da resistência. / The objectives of this work were to study the inheritance of resistance to anthracnose leaf blight, estimate the genetic parameters, and identify molecular markers associated with resistance genes to this disease. Genetic parameters were estimated based on the analysis of mixed inheritance models in six generations of four crosses between two resistant (DAS4 and DAS3) and two susceptible inbred lines (DAS6 and DAS22). The experimental design consisted of randomized blocks containing split-plots, with three replicates, where the plots were represented by crosses and the subplots were the generations. The plants were inoculated artificially and evaluated in two experiments by means of a rating scale from 1 to 6. The hypothesis testing to select the genetic inheritance model and parameter estimates were obtained by the maximum likelihood method. The results from the mixed models analysis indicated that resistance is controlled by a major gene in all crosses and experiments evaluated, and also by polygenes in at least one experiment. The genetic action is additive and dominant, with predominance of additive genetic effects. QRL mapping was performed using 141 F1RC1 individuals from the (DAS6 × DAS4) × DAS6 cross, based on the phenotypic evaluation of their families, in two experiments. The experimental design was a 12 × 12 lattice which included the families, parents, and the hybrid, with 3 replicates. The plants were inoculated artificially and evaluated by means of a rating scale from 1 to 6. QRL mapping, using microsatellites and AFLPs markers, and bulked segregant analysis to detect candidate markers was performed by multiple linear regression analysis (MLR) and by composite interval mapping (CIM). Both methodologies of analysis identified at least one QRL in chromosome 10 in each experiment. QRLs were also detected, by MLR only, in chromosomes 2, 3 and 5. The QRLs identified by MLR explained 25.7%, 23.3%, and 24.5% of the phenotypic variation in the experiment 1, in the experiment 2 and in the joint analysis, respectively. The QRLs identified by CIM, however, explained 28.9%, 32.3%, and 31.0% of the phenotypic variation in the experiment 1, in the experiment 2 and in the joint analysis, respectively. The bulked segregant analysis only allowed the detection of QRLs that showed the more expressive phenotypic effects located in chromosome 10. In most detected QRLs, the resistance alleles came from the resistant parent. The identification of these QRLs offers a significant contribution to an understanding of resistance to anthracnose leaf blight in maize, and could lead to the identification of genes and to an elucidation of the mechanisms involved in the expression of resistance.

Os objetivos do presente trabalho foram estudar a herança da resistência à antracnose foliar em milho, estimar os parâmetros genéticos e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência a esta doença. Parâmetros genéticos foram estimados com base na análise de modelos de herança mista de seis gerações de quatro cruzamentos entre duas linhagens resistentes (DAS4 e DAS3) e duas linhagens suscetíveis (DAS6 e DAS22). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com parcelas subdivididas, com três repetições, sendo as parcelas constituídas pelos cruzamentos e as subparcelas, pelas gerações. As plantas foram inoculadas artificialmente e avaliadas em dois experimentos através de uma escala de notas de 1 a 6. Os testes de hipóteses para selecionar o modelo de herança genética e as estimativas dos parâmetros foram realizados pelo método da máxima verossimilhança. Os resultados da análise de modelos mistos indicaram que a resistência é controlada por um gene de efeito maior em todos os cruzamentos e experimentos avaliados e também por poligenes, em pelo menos um dos experimentos. A ação gênica é aditiva e dominante, com predominância de efeitos genéticos aditivos. O mapeamento de QRLs foi realizado utilizando 141 indivíduos F1RC1 do cruzamento (DAS6 x DAS4) x DAS6, com base na avaliação fenotípica das suas famílias, em dois experimentos. O delineamento experimental foi o látice 12 x 12, incluindo as famílias, genitores e híbrido, com 3 repetições. As plantas foram inoculadas artificialmente e avaliadas através de uma escala de notas de 1 a 6. O mapeamento de QRLs, utilizando marcadores microssatélites e AFLPs e análise de bulks segregantes para detecção de marcadores candidatos, foi realizado pela análise de regressão linear múltipla (RLM) e pelo mapeamento por intervalo composto (MIC). Ambas metodologias de análise identificaram pelo menos um QRL no cromossomo 10 em cada experimento. Também foram detectados QRLs nos cromossomos 2, 3 e 5, apenas pela RLM. Os QRLs identificados pela RLM explicaram 25,7%, 23,3% e 24,5% da variação fenotípica no experimento 1, no experimento 2 e na análise conjunta, respectivamente. Já os QRLs identificados pelo MIC explicaram 28,9%, 32,3% e 31,0% da variação fenotípica no experimento 1, no experimento 2 e na análise conjunta, respectivamente. A análise de bulks segregantes permitiu a detecção apenas dos QRLs de efeitos fenotípicos mais expressivos localizados no cromossomo 10. Na maioria dos QRLs detectados, os alelos de resistência provieram do genitor resistente. A identificação destes QRLs oferece uma significativa contribuição para o entendimento da resistência de milho à antracnose foliar, podendo levar à identificação de genes e elucidação dos mecanismos envolvidos na expressão da resistência. / The objectives of this work were to study the inheritance of resistance to anthracnose leaf blight, estimate the genetic parameters, and identify molecular markers associated with resistance genes to this disease. Genetic parameters were estimated based on the analysis of mixed inheritance models in six generations of four crosses between two resistant (DAS4 and DAS3) and two susceptible inbred lines (DAS6 and DAS22). The experimental design consisted of randomized blocks containing split-plots, with three replicates, where the plots were represented by crosses and the subplots were the generations. The plants were inoculated artificially and evaluated in two experiments by means of a rating scale from 1 to 6. The hypothesis testing to select the genetic inheritance model and parameter estimates were obtained by the maximum likelihood method. The results from the mixed models analysis indicated that resistance is controlled by a major gene in all crosses and experiments evaluated, and also by polygenes in at least one experiment. The genetic action is additive and dominant, with predominance of additive genetic effects. QRL mapping was performed using 141 F1RC1 individuals from the (DAS6 × DAS4) × DAS6 cross, based on the phenotypic evaluation of their families, in two experiments. The experimental design was a 12 × 12 lattice which included the families, parents, and the hybrid, with 3 replicates. The plants were inoculated artificially and evaluated by means of a rating scale from 1 to 6. QRL mapping, using microsatellites and AFLPs markers, and bulked segregant analysis to detect candidate markers was performed by multiple linear regression analysis (MLR) and by composite interval mapping (CIM). Both methodologies of analysis identified at least one QRL in chromosome 10 in each experiment. QRLs were also detected, by MLR only, in chromosomes 2, 3 and 5. The QRLs identified by MLR explained 25.7%, 23.3%, and 24.5% of the phenotypic variation in the experiment 1, in the experiment 2 and in the joint analysis, respectively. The QRLs identified by CIM, however, explained 28.9%, 32.3%, and 31.0% of the phenotypic variation in the experiment 1, in the experiment 2 and in the joint analysis, respectively. The bulked segregant analysis only allowed the detection of QRLs that showed the more expressive phenotypic effects located in chromosome 10. In most detected QRLs, the resistance alleles came from the resistant parent. The identification of these QRLs offers a significant contribution to an understanding of resistance to anthracnose leaf blight in maize, and could lead to the identification of genes and to an elucidation of the mechanisms involved in the expression of resistance.

Avocados are one of the major food sources in tropical and subtropical regions and are an important horticultural crop in South Africa. Avocados are exported over long distances and may have storage times of up to 30 or more days at temperatures of about 5.5oC. This procedure increases the risk of poor fruit quality, including physiological disorders, early softening and postharvest disease incidence. A major component of the postharvest diseases is Anthracnose caused by Colletotrichum gloeosporioides. Anthracnose infects unripe fruit and once infected, the fungus remains dormant in the fruit until ripening begins. This leads to a problem for producers and packers, as the presence of the disease cannot be detected on the pack line, and fruit is not removed. Anthracnose control is normally done through pre-harvest treatment with copper-based fungicides. While effective such treatment needs to be repeated frequently, resulting in copper residues on the avocados. The study was conducted to investigate the effects of phosphoric acid and potassium silicate on known antifungal compounds and critical enzymes of the pathways elemental for systemic resistance inducers, so as to evaluate the potential for using them as alternatives to or in conjunction with, copper fungicides in the control of Anthracnose in avocado fruit. The study included storage temperature and time variations, to take account of the logistics in shipping avocado fruit to distant markets. Pre- and postharvest applications of phosphoric acid and potassium silicate were used, and after harvest, fruit were either ripened at room temperature (22oC) without storage or stored for 28 days at temperatures of 5.5oC or 2oC before analysis. Concentrations of phenolics, activity of the enzyme phenylalanine ammonia lyase (PAL) and a known antifungal diene were determined in the fruit exocarp. Pre-harvest treatments of phosphoric acid showed that the highest phenolic concentration was found in fruit harvested 14 days after application for fruit stored at room temperature. For fruit stored at 5.5°C it was seen that as fruit softened, phenolic concentrations increased compared with hard fruit immediately after storage, with the highest increase noted for fruit harvested 7 days after application. When comparing the three storage temperatures, phenolic concentrations were enhanced most when fruit was stored at 2°C. Postharvest treatments showed a significant increase in phenolic concentrations for potassium silicate treated fruit stored at room temperature and 2°C when determined immediately after storage. Fruit stored at 5.5°C showed an increase in phenolic concentrations as it became softer. When considering PAL enzyme activity, it was found that postharvest treatments of both potassium silicate and phosphoric acid influenced enzyme activity, with potassium silicate having greater effects. Similarly, an increase in PAL activity was noted in the pre-harvest phosphoric acid treatment harvested 14 days after application for fruit ripened immediately as well as fruit stored at 5.5°C. Fruit stored at 2°C showed the highest PAL activity for fruit harvested 7 days after application. No results were obtained in the analysis of antifungal compounds for both pre- and postharvest treatments. However, it is suggested that the antifungal diene could follow similar trends to those found for phenolics. It is concluded that applications of both phosphoric acid and potassium silicate do create changes in phenolic concentrations and the activity of the enzyme PAL which is involved in the synthesis of phenolic compounds known to possess antifungal properties. It is therefore possible that phosphoric acid and potassium silicate may be used as part of an integrated programme for Anthracnose control, and should be tested as potential alternatives for high volume copper-based fungicides. / Thesis (M.Sc.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2012.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The sensitivity of ten isolated of Colletotrichum lindemuthianum the systemic fungicides was evaluated in vitro and in vivo, in experimental design was completely random with three replications. In the study in vitro, it was evaluated the percentage of germination of spores of the fungus when submitted to the benzimidazol fungicides: carbendazin and methyl tiophanate and the estrobilurins: azoxystrobin and pyraclostrobina. The methodology consisted in incorporate the fungicide to the agar at the final concentrations of 0; 0,1; 1,0; 10 and 100 ppm. With the germination data the DL50 (rate capable to inhibit 50% of the germination of spores) was calculated. For each fungicide was calculated the DL50, being observed differences in the sensitivity of isolated of C. lindemuthianum. Considering the fungicide carbendazin, race 65 presented low sensitivity while races 08, 81, 321 had been moderately sensible to this fungicide. In the case of the estrobilurins, all the isolated ones had revealed highly sensible to the fungicides azoxystrobin and pyraclostrobin, proving the effect of this chemical group on the germination of spores. In the in vivo evaluation, it was evaluated the DL50 having considered the injuries of C. lindemuthianum formed from the inoculation of a known concentration of spores in detached bean leaves submitted to the final concentrations of 0; 0,5; 1,0; 5,0; 10,0 and 50,0 ppm of tebuconazol and epoxiconazol. It was not observed difference among isolates, considering the classification of sensitivity proposed by Edgington al. (1971). However, it was verified great amplitude of values of DE50 between the isolated ones. Race 321 presented moderate sensitivity to the epoxiconazol, races 08 and 65 with relatively bigger values of DE50. The same occurred with race 81 with regard to epoxiconazol. The alteration in the sensitivity on C. lindemuthianum isolates, when submitted to the group of the benzimidazoles, was related to the frequency and pressure of selection imposed by repeated fungicides application. Regarding the triazoles, it was not observed differences in the classification of sensitivity between the isolates, showing that the use of these fungicides in the control of anthracnose did not produce a similar selective effect as observed with the fungicides tebuconazol and epoxyconazol. / A sensibilidade in vitro e in vivo de dez isolados de Colletotrichum lindemuthianum a fungicidas sistêmicos foi avaliada in vitro e in vivo, em delineamento experimental inteiramente casualizado com três repetições. No estudo in vitro foi avaliada a porcentagem de germinação de conídios do fungo quando submetidos aos fungicidas benzimidazóis: carbendazin e tiofanato metílico e estrobilurinas: azoxistrobina e piraclostrobina. Foi utilizada a metodologia do fungicida incorporado ao agar nas concentrações finais de 0; 0,1; 1,0; 10 e 100 ppm. Com os dados de germinação foi calculada a DL50 (dose efetiva capaz de inibir 50% da germinação de esporos) para cada fungicida, sendo observadas diferenças na sensibilidade dos isolados de Colletotrichum lindemuthianum com relação aos fungicidas testados. Considerando o fungicida carbendazin, a raça 65 apresentou baixa sensibilidade enquanto as raças 08, 81, 321 foram moderadamente sensíveis a este fungicida. No caso das estrobilurinas, todos os isolados mostraram-se altamente sensíveis aos fungicidas azoxistrobina e piraclostrobina, comprovando o efeito esporocida desse grupo químico. Na avaliação in vivo, foi avaliada a a DL50 considerando as lesões de C. lindemuthianum formadas a partir da inoculação de uma concentração conhecida de esporos em folhas destacadas de feijão submetidas a concentrações finais de 0; 0,5; 1,0; 5,0; 10,0 e 50,0 ppm de tebuconazole e epoxiconazole. Não houve diferença quanto à classificação de sensibilidade proposta na escala adaptada de Edgington et al. (1971), embora tenha sido verificada grande amplitude de valores de DE50 entre os isolados. A raça 321 apresentou moderada sensibilidade a epoxiconazole, ficando as raças 08 e 65 com valores de DE50 relativamente maiores. O mesmo ocorreu com a raça 81 com relação ao epoxiconazole. A alteração na sensibilidade de isolados de C.lindemuthianum quando submetidos ao grupo dos benzimidazóis está relacionada a origem, freqüência e pressão de seleção imposta pela aplicação repetida desses fungicidas em determinados locais onde predominam determinados grupos de raças fisiológicas. Com relação aos triazóis não houve diferenças na classificação de sensibilidade entre os isolados, mostrando que a utilização desses fungicidas no controle da antracnose não produziu um efeito seletivo similar ao observado com os fungicidas tebuconazole e epoxiconazole, considerando a mesma população do patogeno.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 470950 bytes, checksum: 73fbed4224c5eccb9b3b581c7757568a (MD5) Previous issue date: 2010-02-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Aiming to incorporate resistance to the pathogens anthracnose, angular spot, and rust in the bean lines BRSMG Talismã, VC 8 and VC 9, crosses were made between these lines and line Rudá-R (pyramided Rudá), donor of the genes Phg1, Co-4, Co-10 and Ur-ON, which confer resistance against Pseudocercospora griseola, Colletotrichum lindemuthianum and Uromyces appendiculatus. After the crosses were made, the backcross populations were obtained, and the RC1F1 plants were inoculated with the pathotype 65 of C. lindemuthianum. The lines shown to be resistant were genotyped with the markers SCARH13, SCARY20 and SCARF10, linked to the genes Phg1, Co-4 and to the genic bloc Co-10/Ur-ON, respectively. Based on the molecular data, 44 plants were selected and their seeds multiplied. The families originated from these plants were evaluated in three seasons (2007 dry and winter seasons and 2008 dry season) for grain yield, plant architecture and grain aspects. Based on these considerations and molecular data, 13 promising families were selected. From each of these families, 40 plants were inoculated with the mixture of the breeds 65 and 453 of C. lindemuthianum. The plants shown to be resistant were inoculated with the pathotype 31-17 of P. griseola. Ninety and five plants presented resistance to two pathogens and were genotyped with the markers SCARH13 (Phg1), SCARY20 (Co-4), SCARF10 (Co-10 /Ur-ON), SCARAS13 (Co-4) and SCARBA08 (Ur-ON). The resistant plants and carriers of the molecular marks of interest were selected. / Visando incorporar resistência aos patógenos da antracnose, mancha-angular e ferrugem nas linhagens BRSMG Talismã, VC 8 e VC 9, foram realizados cruzamentos destas com a linhagem Rudá-R (Rudá piramidado), doadora dos genes Phg1, Co-4, Co-10 e Ur-ON, que conferem resistência à Pseudocercospora griseola, Colletotrichum lindemuthianum e Uromyces appendiculatus. Após a realização dos cruzamentos e obtenção das populações de retrocruzamento, as plantas RC1F1 foram inoculadas com o patótipo 65 de C. lindemuthianum. Aquelas que se mostraram resistentes foram genotipadas com os marcadores SCARH13, SCARY20 e SCARF10, ligados aos genes Phg1, Co-4 e ao bloco gênico Co-10/Ur-ON, respectivamente. Com base nos dados moleculares foram selecionadas 44 plantas, que tiveram suas sementes multiplicadas. As famílias provenientes destas plantas foram avaliadas em três safras (seca e inverno de 2007 e seca de 2008) quanto à produtividade de grãos, arquitetura de planta e aspecto dos grãos. Levando-se em conta estas avaliações e os dados moleculares, foram selecionadas 13 famílias que se mostraram promissoras. De cada uma dessas famílias foram inoculadas 40 plantas com a mistura das raças 65 e 453 de C. lindemuthianum. As plantas que se mostraram resistentes foram, em seguida, inoculadas com o patótipo 31-17 de P. griseola. Noventa e cinco plantas apresentaram resistência aos dois patógenos e foram genotipadas com os marcadores SCARH13 (Phg1), SCARY20 (Co-4), SCARF10 (Co-10 /Ur-ON), SCARAS13 (Co-4) e SCARBA08 (Ur-ON). As plantas resistentes e portadoras das marcas moleculares de interesse foram selecionadas.