Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-14T12:02:40Z No. of bitstreams: 1 2013_VivianedeOliveiraCruz.pdf: 1993739 bytes, checksum: 7fd2718de94ed1e237cb855dc9f606d6 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-25T13:01:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_VivianedeOliveiraCruz.pdf: 1993739 bytes, checksum: 7fd2718de94ed1e237cb855dc9f606d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-25T13:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_VivianedeOliveiraCruz.pdf: 1993739 bytes, checksum: 7fd2718de94ed1e237cb855dc9f606d6 (MD5) / Musa acuminata (AA), espécie selvagem, cujo cruzamento com Musa balbisiana (BB) deu origem as bananas comestíveis atuais, é uma potencial doadora de genes de resistência a estresses bióticos, como a Sigatoka amarela causada pelo fungo Mycosphaerella musicola. O objetivo deste estudo foi identificar locos microssatélites (SSR) identificados em genes envolvidos com resposta de defesa a doenças em bananeira, caracterizar os SSRs quanto ao polimorfismo e analisar os genes quanto a expressão diferencial durante a interação com o patógeno M. musicola. Foram construídas quatro bibliotecas de cDNA a partir do RNA total de 36 amostras de folha de M. acuminata Calcutta 4 e M. acuminata subgrupo Cavendish Grande Naine inoculadas e não inoculadas com M. musicola. As bibliotecas foram submetidas a sequenciamento 454 e aproximadamente 36.000 unigenes para cada genótipo foram identificados e anotados por BLASTX e KOG. A partir desses dados foi realizada uma busca de SSRs gênicos e foram desenhados pares de primers flanqueando os SSR utilizando o software Primer3 plus. Um total de 4.068 locos SSR foram identificados em Calcutta 4 e 4.095 em Cavendish Grande Naine. Destes, foram selecionados 95 locos SSR derivados de genes- candidatos envolvidos em resposta de defesa que foram caracterizados em 22 genótipos de M. acuminata contrastantes para a resistência as Sigatokas Negra e Amarela. Um total de 14 locos SSRs gênicos apresentaram polimorfismo (3 a 8 alelos/ loco) e PIC médio de 0,63 e foram utilizados para a análise fenética dos 22 genótipos de M. acuminata pelo método UPGMA. Os 14 locos SSR não foram suficientes para agrupar todos os genótipos quanto a resistência, no entanto houveram agrupamentos de genótipos resistentes com alta similaridade. A partir do subconjunto de 95 genes, foram desenhados 26 pares de primers específicos para a análise de expressão gênica diferencial por RT-qPCR. Os dados de expressão foram analisados no Miner e Rest para calcular a eficiência dos primers e expressão gênica diferencial. Vinte e dois pares de primers apresentaram especificidade e foram analisados por RT-qPCR em quatro pools de cDNA sintetizados com as amostras do bioensaio. Dos 22 genes analisados, sete foram selecionados para análise de cinetica de expressão diferencial em Calcutta 4 que é um genótipo resistente. Seis genes apresentaram regulação negativa. Os marcadores SSR gênicos identificados serão importantes ferramentas para uso em programas de melhoramento genético de bananeira e seleção assistida por marcadores. A análise da expressão de genes- candidatos envolvidos com defesa no patossistema Musa-Mycosphaerella é de grande importância para estudos futuros de transformação genética de bananeira visando a resistência a doenças em cultivares. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Musa acuminata (AA), a wild species, which, through crossing with Musa balbisiana (BB) is responsible for today´s edible bananas, is also a potential donor of resistance genes for biotic stresses such as Yellow Sigatoka caused by Mycosphaerella musicola. The objective of this study was to identify microsatellite loci (SSR) from unigenes related to defense and response to biotic stress, to characterize the SSRs for polymorphism and analyze the genes for differential expression during interaction with the pathogen M. musicola. Four cDNA libraries were constructed from total RNA from leaf samples of 36 M. acuminata Calcutta 4 and M. acuminata Cavendish Grande Naine plants, both non-inoculated and inoculated with M. musicola. The cDNA libraries were subjected to 454 sequencing and approximately 36.000 unigenes for each genotype were identified and annotated by BLASTX and KOG. From these data, a search of genic SSRs was performed and primer pairs were designed flanking the SSRs using the software Primer3 plus. A total of 4.068 SSR loci were identified in Calcutta 4 and 4.095 in Cavendish Grande Naine. Of these, 95 SSR loci were selected from candidate genes involved in defense responses and characterized in 22 M. acuminata genotypes contrasting in resistance to Black and Yellow Sigatokas. A total of 14 loci SSRs presented polymorphism (3-8 alleles / locus) and an average PIC value of 0.63. Employed in UPGMA phenetic analysis of the 22 M. acuminata genotypes, the 14 SSR loci were not sufficient to group all genotypes based upon disease resistance, although clusters with high similarity of resistant genotypes were observed. From the subset of 95 genes, 26 specific primer pairs were designed for analysis of differential gene expression by RT-qPCR. The expression data were analyzed with Rest and Miner to calculate primer efficiency and differential gene expression.Twenty-two primer pairs showed specificity and were analyzed by RT-qPCR in four pools of cDNA synthesized with the samples of the bioassay. Of the 22 genes analyzed, seven were selected for analysis of kinetics of differential expression in Calcutta 4 which is a resistant genotype. Six genes showed down regulation. The SSR gene markers identified will be important tools for use in banana breeding programs and marker assisted selection. Analysis of expression of resistance gene candidates in the pathosystem M. acuminata- M. musicola is of great importance for future studies on using genetic transformation for disease resistance development in cultivars.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-02-18T12:44:21Z No. of bitstreams: 1 2015_DouglasRamosLerena.pdf: 1965850 bytes, checksum: 40077019ab771e5f49386649478ff73e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-19T19:49:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_DouglasRamosLerena.pdf: 1965850 bytes, checksum: 40077019ab771e5f49386649478ff73e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-19T19:49:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_DouglasRamosLerena.pdf: 1965850 bytes, checksum: 40077019ab771e5f49386649478ff73e (MD5) / A bananeira é uma planta que exige uma alta demanda hídrica e nutricional para alcançar elevados rendimentos. Para avaliar essas demandas, realizou-se um experimento na Fazenda Água Limpa – UnB, nos anos de 2013 a 2014, para observar a resposta da bananeira aos tratamentos propostos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar aspectos quantitativos e qualitativos da produtividade inicial das bananeiras ‘Grand Naine’ e ‘BRS Tropical’ sob diferentes doses de adubação e diferentes volumes de irrigação suplementar no Distrito Federal. Os ensaios foram dispostos em quatro blocos inteiramente casualizados, que consistiram nas repetições, em um esquema fatorial 5x5, em parcelas subdivididas. As parcelas foram formadas por cinco volumes de irrigação suplementar e as subparcelas pelas cinco doses de adubação. As unidades experimentais foram formadas por quatro covas, com o espaçamento de 3x3 metros, totalizando 400 covas por experimento. Foram avaliados produtividade, número de cachos, número de pencas por cacho, número de bananas por cacho, número de bananas por penca, peso médio do fruto, comprimento, diâmetro do fruto, a relação entre comprimento e diâmetro e a firmeza da polpa. Os dados coletados foram submetidos à análise de variância e à análise de regressão, seguindo a equação polinomial completa. No primeiro ensaio, utilizou-se a cultivar de bananeira ‘Grand Naine’ com os volumes de irrigação suplementar de 1.090 – 2.177 – 4.300 – 6.540 – 8.720 litros.cova-1 e doses de nitrogênio de 40 – 165 – 290 – 415 – 540 Kg.ha-1. Houve interação significativa entre os volumes de irrigação suplementar e a adubação nitrogenada para a firmeza da polpa. De forma independente, os volumes de irrigação suplementar afetaram de maneira significativa o peso médio do fruto, e a produtividade, sendo que a menor produtividade observada foi de 9.611,85 Kg.ha-1 com a aplicação de um volume de irrigação de 1.090 litros.cova-1. Por outro lado, a maior produtividade observada foi de 27.865 Kg.ha-1 com a aplicação de um volume de irrigação suplementar de 6.540 litros.cova-1. O número de cachos foi influenciado tanto pela adubação nitrogenada quanto pelo uso da irrigação suplementar. A irrigação suplementar favoreceu a produção e a qualidade do fruto da bananeira ‘Grand Naine’. No segundo experimento, utilizou-se o hibrido de bananeira ‘BRS Tropical’ com os volumes de irrigação suplementar de 1.090 – 2.177 – 4.300 – 6.540 8.720 litros.cova-1 e doses de potássio de 0 – 167 – 344 – 500 – 667 Kg.ha-1. Houve interação significativa entre os volumes de irrigação suplementar e as doses de adubação potássica para o número de bananas por cacho e o comprimento do fruto. De maneira independente, a adubação potássica afetou significativamente o número de cachos, o peso médio do fruto e o diâmetro do fruto. O número de pencas por cacho, o número de bananas por penca e a produtividade foram influenciadas tanto pela adubação potássica quanto pelos volumes de irrigação suplementar. A produtividade mínima observada da bananeira ‘BRS Tropical’ foi de 1.195,4 Kg.ha-1 obtida com a dose zero de adubação potássica e o volume de irrigação suplementar de 1.090 litros.cova-1. Por outro lado, a maior produtividade observada foi de 11.752,4 Kg.ha-1 utilizando a dose de potássio de 500 Kg.ha-1 e o volume de irrigação suplementar igual a 6.540 litros.cova-1. O potássio promoveu incrementos na produtividade da bananeira ‘BRS Tropical. / The banana is a plant that requires a big demand of water and nutrients to achieve high yields. To achieve this high yields an experiment was realized at the Fazenda Água Limpa- UnB in the years 2013/2014, to evaluate the response of the banana’s tree to the proposed treatments. The objective of this work was evaluate quantitative and qualitative aspects of the initial productivity of banana ‘Grand Naine’ e ‘BRS Tropical’ under different doses of fertilization and under different volumes of supplemental irrigation in Distrito Federal. The tests were arranged in four randomized blocks, which were consisted in a 5x5 factorial design, in split plot. Five volumes of supplementary irrigation formed the plots and the subplots were formed by five fertilization doses. The experimental units were composed of four pits with 3x3 meters of spacing, totaling 400 pits for experiment. The productivity; the number of bunches, hands and finger productivity per bunches; the number of finger per hand; the median fruit weight; the median length and diameter of the banana; the relation between diameter and length and the median consistency pulp were evaluated. The collected data were submitted to a variance analysis and to a regression analysis, following the complete polynomial equation. In the first test, was used the banana ‘Grand Naine’ under a treatment of five different volumes of supplemental irrigation, 1090 – 2177 – 4300 – 6540 – 8720 liters.pit-1 and five levels of nitrogen fertilization, 40 – 165 – 290 – 415 – 540 Kg.ha-1. There was a significant interaction between the volumes of the supplemental irrigation and the nitrogen fertilization only for the median fruit consistency. In an independent way, the volume of supplemental irrigation affected significantly the medium fruit weight and the productivity, wherein the low productivity observed was of 9.611,85 Kg.ha-1 with an application of irrigation volume equal to 1090 litros.cova-1. In the other side the highest productivity observed was of 27.865 Kg.ha-1, with an irrigation volume used equal to 6540 litros.pit-1.The variable “number of bunches” was influenced for the use of nitrogen fertilizer as for the use of supplemental irrigation. The supplemental irrigation increased the production and quality of the banana Grand Naine’. In the second test, the hybrid banana ‘BRS Tropical’ was used with the supplementary irrigation volumes of 1090 – 2177 – 4300 – 6540 – 8720 liters.pit-1, and five levels of potassium fertilization, 0 – 167 – 344 – 500 – 667 Kg.ha-1. There was a significant interaction between the volumes of supplemental irrigation and the potassium fertilization doses for the number of banana for brunch and median fruit weight. The number of hands for brunches, the number of banana per hand and the productivity were influenced both by potassium fertilization as the volumes of supplemental irrigation. The minimum productivity observed for the banana ‘BRS Tropical’ was equal to 1.195,4 Kg.ha-1 obtained without the potassium fertilization and the supplemental irrigation volume equal to 1090 litros.pit-1. For the other side, the highest productivity observed was 11.752,4 Kg.ha-1 using potassium fertilization of 500 Kg.ha-1 and the volume of supplemental irrigation equal to 6540 litros.pit-1. The application Potassium improved the productivity of banana 'BRS Tropical'.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2007. / Submitted by Rosane Cossich Furtado (rosanecossich@gmail.com) on 2009-12-20T16:49:51Z No. of bitstreams: 1 2007_MarcellaAlvesTeixeira.PDF: 722027 bytes, checksum: 579d2f962b091432e11550275be4d4a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2010-01-05T15:51:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_MarcellaAlvesTeixeira.PDF: 722027 bytes, checksum: 579d2f962b091432e11550275be4d4a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-05T15:51:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_MarcellaAlvesTeixeira.PDF: 722027 bytes, checksum: 579d2f962b091432e11550275be4d4a1 (MD5) Previous issue date: 2007 / Espécies do nematóide formador de galhas (Meloidogyne spp.) causam danos em raízes de banana em todos os locais de plantio. Existe uma grande necessidade de obter variedades melhoradas de banana, garantindo uma produção sustentável e ambientalmente segura. Uma exigência dos programas de pesquisa objetivando obter novas cultivares é a formação, caracterização e avaliação de coleções de germoplasma. Nos últimos anos, técnicas que possibilitam a caracterização diretamente em nível de DNA têm permitido identificar a variabilidade e avaliar a diversidade genética disponível em bancos de germoplasma. O objetivo deste trabalho foi estudar a reação de genótipos de banana a três espécies de nematóides formadores de galhas, M. incognita, M. javanica e M. arenaria e, analisar a diversidade genética de genótipos de banana com diferentes níveis de resistência com base em marcadores moleculares RAPD. Três experimentos, um por espécie de nematóide foram conduzidos sob condições de casa de vegetação. As plantas (uma por vaso) foram inoculadas com uma suspensão de nematóides contendo 2.500 ovos e juvenis. Em cada experimento, cada genótipo teve quatro repetições em um delineamento inteiramente casualizado. As plantas foram retiradas 180 dias depois da inoculação. Os números totais de nematóides no solo e raiz contados em cada vaso foram utilizados para calcular o fator de reprodução do nematóide (FR = população final/população inicial). Peso de raízes, nematóides por grama de raiz, número de nematóides por raiz, número de nematóides do solo e número total de nematóides também foram avaliados. De acordo com a escala de percentagem de redução do fator de reprodução, os clones 5854-03, Birmanie, 4279-06, Pisang Nangka e Jaran se comportaram como resistentes a M. incognita. Os clones Pipit, 4223-06, Caipira, Pisang Nangka, Tjau Lagada e Jaran foram classificados como resistentes a M. javanica. Os clones 4279-06 e Birmanie, além de serem resistentes a M. incognita, também foram resistentes a M. arenaria. Os clones Pisang Nangka e Jaran foram resistentes a M. incognita e M. javanica. Estes clones são promissores para programas de melhoramento visando obter cultivares de banana com resistência múltipla ao nematóide das galhas. Para avaliação da diversidade genética dos genótipos, o DNA genômico foi extraído e testado com 13 primers decâmeros para obter marcadores RAPD. Estes foram então convertidos em uma matriz de dados binários para estimar a distância genética entre os genótipos e então avaliados com base em análises de agrupamento e de dispersão gráfica. Entre os 224 marcadores resultantes, 215 (95,98%) foram polimórficos e apenas 9 (4,02%) foram monomórficos. A distância genética entre os genótipos variou de 0,26 (entre 1319-01 e 1318-01) a 0,78 (entre Caipira e 1319-01). A distância genética entre os genótipos mostrou o alto grau de variabilidade genética nos genótipos. A análise de agrupamento separou o grupo das cultivares do grupo dos híbridos diplóides, com algumas exceções. A alta variabilidade genética observada neste trabalho confirma a importância dos diplóides de banana em programas de melhoramento. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Species of the root-knot nematode (Meloidogyne ssp.) cause root damages everywhere bananas are planted. There is an urgent need to obtain improved varieties of banana, assuring a sustainable and environmentally safe production. Research programas aiming to obtain new cultivars require to build up, to characterize and to evaluate germplasm collection. In the last yeras, techniques that allow to characterize directly at DNA level have favored to identify variability and to evaluate the diversity available in germplasm banks. The aim of this work was to study host reaction of banana, genotypes to three species of the root-knot nematode, M. incognita, M. javanica, M. arenaria, and to analyse the genetic variability of banana genotypes with different levels of resistance based on RApd molecular markers. Three experiments, one per nematode species were conducted under greenhouse conditions. The plants (one per pot) were inoculated with a nematode suspension containing 2.500 eggs and juveniles. For each experiment, esch genotype was replicated four times in a completely rendomized design. Plants were harvested 180 days after inoculation. Total numbers of soil and root nematodes counted in each pot was applied to calculate the factor of reproduction (FR = population final/population initial). Fresh root weigh, nematodes per gram of root, numbers of nematodes per root system, numbers of soil nematodes and total numer o nematodes were also evaluated. According to the scale of percent reduction of the factor of reproduction, the clones 5854-03, Birmanie, 4279-06, Pisang Nangka and Jaran behaved as resistant to M. incognita. The clones Pipit, 4223-06, Caipira, Pisang Nangka, Tjau Lagada and Jaran were classified as resistant to M. javanica. The clones 4279-06 and Birmane, behaved as resistant to M. incognita and to M. arenaria. The clones Pisang Nangka and Jaran were classified as resistant to M. incognita and M. javanica. These clones are promising genotypes for breeding programs aiming to obtain banana cultivars with multiple resistance to the root-knot nemetode. Genomic DNA was extracted from all the genotypes, then tested with 13 decameric primers to obtain RAPD markers, These markers were converted into a binary data matrix to estimate genetic distance between genotypes, and further evaluated by cluster and graphic dispersion analyses. Among 224 resultant marers, 215 (95,98%) werw polymorphic, and only 9 (4,02%) were monomorphic. The genetic distance between the genotypes ranged from 0,26 (between 1319-01 and 1318-01) TO 0,78 (Between Caipira and 1319-01). The genetic distance between the genotypes testify the high level of genetic variability among the genotypes. With a few exception, cluster analysis split the genotypes in two groups, one comprising the cultivars, and the other one with diploid ones. The rich genetic variability found in this work confirms the importance diploids to banana breeding programs.