O presente estudo teve por objetivo estudar o progresso temporal e espacial de epidemias de begomoviroses em cultivos de tomate sob condições de campo e de cultivo protegido na região de Sumaré e Elias Fausto, respectivamente, no Estado de São Paulo. As avaliações foram feitas semanalmente com base nos sintomas característicos induzidos por begomovírus. As populações de adultos de mosca-branca também foram monitoradas e caracterizadas biologicamente. A identificação das espécies de begomovírus predominantes nos cultivos de tomate foi realizada por meio da análise da seqüência de nucleotídeos de parte do DNA-A viral, que incluiu a região 5\'-terminal do gene da CP. O progresso temporal foi avaliado por meio do ajuste dos modelos exponencial, monomolecular, Gompertz e logístico. Para o estudo do progresso espacial foram utilizadas três técnicas: o índice de dispersão (D), a lei de Taylor modificada e áreas isópatas. Nos cultivos de tomate sob condições de cultivo protegido foram identificados o ToSRV e o ToYVSV. Sob condições de campo somente o ToSRV foi identificado. Em todos os ensaios realizados nos dois sistemas de cultivo, as curvas de progresso da doença apresentaram um crescimento do tipo sigmóide, de modo que o modelo logístico foi o que melhor se ajustou aos dados, sugerindo uma disseminação secundária da doença. De um modo geral, sob condições de campo, um padrão espacial agregado (D>1) foi predominante nas parcelas localizadas nas bordas das lavouras. Os parâmetros da lei de Taylor modificada também indicaram agregação [log (A) >0], a qual varia de acordo com a incidência da doença (b>1), o que sugere proximidade de uma fonte de inóculo. Resultados semelhantes foram obtidos em todas as parcelas dos ensaios realizados sob condições de cultivo protegido. A análise das áreas isópatas revelou em ambos os sistemas de cultivo uma maior intensidade da doença nas bordas das parcelas. Em alguns casos foi possível detectar a presença de focos isolados no interior das parcelas. Diante destas evidências, é provável que a migração de moscas-brancas seja importante, tanto de fora para dentro dos cultivos de tomate como no interior destes. Nos cultivos sob condições de campo, o inóculo primário pode estar relacionado à sobrevivência de moscas-brancas provenientes dos canaviais e áreas de matas que circundam as lavouras. Já sob condições de cultivo protegido, é mais provável o inóculo primário ser plantas de tomate doentes cultivadas em outras estufas plásticas devido à proximidade destas e ao escalonamento de cultivos de tomate. Em todos os ensaios, o número de adultos de mosca-branca não apresentou qualquer relação com a incidência da doença ao longo do tempo (r =0,16 a 0,59). Isto pode ter ocorrido em função do calendário de pulverizações com inseticida adotado pelos agricultores. A espécie de mosca-branca monitorada foi identificada como Bemisia tabaci biótipo B. Estes resultados obtidos contribuem para a recomendação de medidas de manejo de begomoviroses em tomateiro. / The objective of this work was to study the temporal and spatial progress of begomovirus disease epidemics in tomato crop under field and protected-crop conditions in Sumare and Elias Fausto counties, respectively, State of São Paulo, Brazil. Weekly evaluations were carried out based on characteristic begomovirus-induced symptoms. Adults whitefly populations were also monitored and biologically characterized. The identifications of begomovirus species in the tomato crops were conducted by analyzing the nucleotide sequence of a portion of the viral DNA-A, which includes the 5\'-terminal region of the gene from the CP. The temporal progress was assessed by adjusting exponential, monomolecular, Gompertz and logistic models. The study of the spatial progress involved three techniques: the dispersion index (D), the modified Taylor\'s law and isopath areas. ToSRV and ToYVSY were identified in the tomato crops under protected-crop conditions, while only ToSRV was identified in tomato crops in field conditions. Progress curves of the disease showed sigmoid-type growth in all tests conducted in the two crop systems, so that the logistic model showed the best fit to the data, which implies a secondary dissemination of the disease. Under field conditions, an aggregated spatial pattern (D>1) generally prevailed in plots located in the outer limits of the crop. The modified Taylor\'s law parameters also indicated [log(A)>0] aggregation, which varied according to the disease incidence (b>1), implying the presence of a source of inoculum nearby. Similar results were verified in all experimental plots under protected-crop conditions. The isopath areas analysis revealed a more intense pattern of the disease in the plots borders in both crop systems, with isolate foci also detected inside the plots. In view of such evidences, it can be suggested that the migration of whiteflies into tomato crops as well as within them is important. In crops under field conditions, the primary inoculum may be related to the surviving whiteflies from sugarcane fields and forest areas surrounding the crops. Yet, under protected-crop conditions it is more likely the primary inoculum to be infected tomato plants growing in other plastic green houses, due to their proximity and the scheduling of tomato crops. The number of adult whiteflies did not relate with the incidence of the disease along the time (r=0.16 to 0.59) in all tests, which may be due to the schedule of pulverizations with insecticide adopted by growers. The monitored whitefly was identified as B-biotype Bemisia tabaci. These obtained results lead to the recommendation of control management measures of begomovirus disease in tomato plants.

The lima bean (Phaseolus lunatus) is one of four cultivated species in the genus Phaseolus. The species was domesticated in South or Central America. It is one of the main cultivated legumes in the tropics and has a great potential as a source of vegetable protein to the population. Among its most important diseases are those caused by viruses, particularly by begomoviruses (family Geminiviridae). Infected plants display an intense yellow or golden mosaic, and have a drastically reduced yield. The objective of this work was to characterize the genetic structure of begomovirus populations infecting lima beans in the state of Alagoas, by analyzing complete DNA-A sequences. Lima bean plants with typical symptoms of begomovirus infection were collected in a number of areas around the states of Alagoas and Pernambuco during 2005. Total DNA was extracted and the presence of a begomovirus was confirmed by PCR. The viral genomic components were amplified using the DNA polymerase from phage phi29, and then cleaved with either BamH I or Hind III. Cleaved products were ligated to the pBluescript KS+ plasmid vector and the recombinant plasmids were transformed into Escherichia coli DH5α. Clones were submitted to cleavage with Hae III and, according to the obtained restriction pattern, 22 (20 from samples collected in Alagoas, and two from samples collected in Pernambuco) were selected for sequencing. Phylogenetic analysis was carried out with MEGA 4.0 using the Neighbour-Joining method. The genetic diversity of the population was evaluated using the DnaSP program, version 5. Analysis of the 22 sequences revealed that they all belonged to a single begomovirus species, Bean golden mosaic virus, with 90 to 94% nucleotide sequence identity with a BGMV isolate from soybean (access number FJ665283.1). All sequences clustered with other Brazilian BGMV isolates from common bean and soybean in the phylogenetic tree, although the two isolates from Pernambuco are closer to the soybean isolate than the 20 isolates from Alagoas. Thus, the lima bean isolates clustered based on their geographical origin. Analysis of the population indicated a high degree of genetic variability, significantly higher than that observed for two begomovirus populations from tomato obtained in the southeastern region of Brazil. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A fava (Phaseolus lunatus) é uma das quatro espécies do gênero Phaseolus exploradas comercialmente. A espécie foi domesticada na América do Sul ou Central. É uma das principais leguminosas cultivadas na região tropical e apresenta potencial para fornecimento de proteína vegetal à população. Entre as doenças mais importantes estão as viroses, principalmente aquelas ocasionadas por begomovírus (família Geminiviridae). As plantas infectadas apresentam um mosaico amarelo intenso e têm a produtividade drasticamente reduzida. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a estrutura genética dos begomovírus que infectam fava no estado de Alagoas, através da análise da sequência completa do DNA-A. Plantas de fava com sintomas típicos de infecção por begomovírus foram coletadas em áreas produtoras localizadas nos estados de Alagoas e Pernambuco no ano de 2005. Foi então realizada a extração de DNA, e confirmada por PCR a presença de begomovírus. Os componentes genômicos foram amplificados utilizando-se a enzima DNA polimerase do bacteriófago phi29, clivados com as enzimas de restrição BamH I e Hind III, ligados ao vetor pBluescript KS+ e utilizados para transformação de Escherichia coli DH5α. Os clones foram submetidos a digestão com a enzima Hae III e, de acordo com o padrão eletroforético observado, 22 clones (20 provenientes de amostras de Alagoas e 2 de Pernambuco) foram selecionados para sequenciamento. A análise filogenética foi realizada utilizando-se o programa MEGA 4.0 através do método ―Neighbour-Joining‖. A avaliação de diversidade genética foi realizada utilizando-se o programa DnaSP versão 5. Análise das 22 sequências obtidas revelou que apenas uma espécie de begomovírus estava infectando as amostras de fava, o Bean golden mosaic virus, apresentando entre 90% e 94% de identidade de nucleotídeos com um isolado de BGMV de soja (acesso FJ665283.1). Todas as sequências obtidas agruparam-se com isolados de BGMV de soja e feijão do Brasil, e os isolados clonados a partir da amostra de fava coletada em PE possuem um relacionamento filogenético mais próximo com o isolado de BGMV de soja do que os isolados de Alagoas. Os isolados apresentaram agrupamento filogenético de acordo com sua origem geográfica, com os isolados de BGMV de fava de PE divergindo dos de AL. A análise da população de BGMV infectando fava indicou uma alta taxa de variabilidade genética, significativamente maior que a observada para duas populações de begomovírus que infectam tomateiro no sudeste brasileiro.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-10T15:49:56Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 762019 bytes, checksum: 2e50dd2ab96eb5e71832e134ee743a4e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T15:49:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 762019 bytes, checksum: 2e50dd2ab96eb5e71832e134ee743a4e (MD5) Previous issue date: 2016-03-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A família Geminiviridae é composta por vírus com genoma de DNA circular de fita simples, encapsidado por uma única proteína estrutural em partículas icosaédricas geminadas. A família é dividida em sete gêneros com base no tipo de inseto vetor, gama de hospedeiros, organização genômica e relacionamento filogenético. Os vírus pertencentes ao gênero Begomovirus possuem um ou dois componentes genômicos e são transmitidos pela mosca-branca Bemisia tabaci a plantas dicotiledôneas. Os begomovírus infectam naturalmente diversas espécies de plantas não-cultivadas, como Sida spp. e Macroptilium spp. Estes hospedeiros não-cultivados podem abrigar populações virais com uma maior diversidade genética. Entretanto, algumas populações virais parecem estar confinadas em determinadas espécies de plantas não-cultivadas. Com base na observação de plantas não-cultivadas emergindo no campo com sintomas de infecção por begomovírus, aparentemente na ausência do inseto vetor, e em relatos recentes de transmissão de begomovírus via semente em batata-doce, feijoeiro e tomateiro, este estudo teve como objetivo analisar a presença de begomovírus em sementes de Sida acuta e Sida rhombifolia, bem como a transmissão desses vírus via semente. Um total de 39 plantas dessas duas espécies, apresentando sintomas típicos da infecção por begomovírus, foram coletadas em Viçosa, MG, em dezembro de 2013, e transferidas para casa-de-vegetação. A infecção viral foi confirmada em 38 plantas por meio de extração de DNA total de tecido foliar seguido de amplificação por círculo rolante (rolling-circle amplification, RCA). Os produtos da amplificação foram clonados e sequenciados, confirmando-se a infecção pelo Sida yellow mosaic virus (SiYMV) nas plantas de S. rhombifolia e pelo Sida yellow leaf curl virus (SiYLCV) nas plantas de S. acuta. Aproximadamente 320 mil sementes foram coletadas das 38 plantas infectadas. As sementes foram tratadas superficialmente com hipoclorito de sódio ou com ácido sulfúrico e foram maceradas em grupos de 20, 30 ou 200 sementes. O DNA total extraído de aproximadamente 80 mil sementes foi utilizado para detecção viral via RCA, com resultados negativos. DNA total foi extraído também de flores inteiras e de tecidos florais (sépalas, pétalas, estames, estiletes e ovários) das plantas infectadas, e utilizado para detecção viral com resultados positivos em todos os casos. Sementes proveniente das plantas infectadas foram tratadas com ácido sulfúrico, germinadas e 269 plântulas provenientes dessas sementes foram avaliadas para a presença dos vírus via RCA e PCR, com resultados negativos. Em conjunto, os resultados indicam que o SiYMV e o SiYLCV são capazes de infectar os tecidos florais de Sida rhombifolia e de Sida acuta, respectivamente, entretanto não são transmitidos pelas sementes desses hospedeiros. / The family Geminiviridae is comprised of viruses with a circular, single-stranded DNA genome encapsidated by a single structural protein in geminate, icosahedral particles. The family is divided into seven genera base on the type of insect vector, host range, genomic organization and phylogeny. Viruses classified in the genus Begomovirus have one or two genomic components and are transmitted in nature by the whitefly Bemisia tabaci to dicot plants. Begomoviruses naturally infect several non-cultivated hosts, such as Sida spp. and Macroptilium spp. These non-cultivated hosts may harbor viral populations with a high degree of genetic diversity. Nevertheless, some viral populations seem to be confined to certain species of non- cultivated plants. Based on the observation of non-cultivated plants newly emerged in the field already showing symtpoms of begomovirus infection, apparently in the absence of the insect vector, and on recent reports of seed transmission of begomoviruses in sweet potato, bean and tomato, the objective of this study was to analyze the presence of begomoviruses in seeds of Sida acuta and Sida rhombifolia, as well as the transmission of these viruses by seed. A total of 39 plants of these two species, displaying typical symptoms of infection by begomoviruses, were collected in Viçosa, MG, on December 2013, and transferred to a greenhouse. Viral infection was confirmed in 38 of these plants by total DNA extraction followed by rolling- circle amplification (RCA) of complete viral genomes. Amplification products were cloned and sequenced, confirming infection of S. rhombifolia by Sida yellow mosaic virus (SiYMV) and of S. acuta by Sida yellow leaf curl virus (SiYLCV). Approximately 320,000 seeds were collected from the 38 infected plants. The seeds were surface-sterilized with sodium hypochloride or sulphuric acid, and were ground in groups of 20, 30 or 200 seeds. Total DNA extracted from approximately 80,000 seeds was used for viral detection by RCA, with negative results. Total DNA was also extracted from whole flowers and from flower tissues (sepals, petals, stamens, styles and ovaries) from infected plants and used for viral detection, with positive results in all cases. Seeds from infected plants were treated with sulphuric acid, germinated and 269 plantlets from these seeds were evaluated for the presence of virus by RCA and PCR, with negative results. Together, these results indicate that SiYMV and SiYLCV are capable of infecting the flower tissues of Sida rhombifolia and Sida acuta, respectively, however they are not transmitted by seeds in these hosts.

O principal objetivo do presente trabalho, considerando a tomaticultura praticada na região de Sumaré e Elias Fausto, no Estado de São Paulo, foi caracterizar os padrões temporal e espacial do Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV) em condições de campo e de casa-de-vegetação (estufas plásticas). Também foram avaliados os danos causados por este vírus e pelo vírus do amarelo baixeiro do tomateiro na produção quantitativa e qualitativa das plantas de tomate em campo. No ensaio de campo, em Sumaré, plantado com o cultivar Alambra, foram avaliadas 4.032 plantas, distribuídas em oito blocos. Em oito casas-de-vegetação, em Elias Fausto, com plantios escalonados do cultivar Ikram, foram avaliadas 6.016 plantas. As avaliações foram feitas com base nos sintomas característicos induzidos por esses vírus. A confirmação da identidade do ToYVSV foi feita por meio da análise da seqüência de nucleotídeos de parte do DNA-A viral, que incluiu os genes AV1 e AC3. A presença do vírus do amarelo baixeiro do tomateiro foi detectada por DAS-ELISA, com antissoro específico contra o Potato leafroll virus. Também foi monitorada a população de aleirodídeos nas áreas dos dois ensaios. No ensaio em condições de campo, a incidência da doença causada pelo ToYVSV evoluiu lentamente, desde um mínimo de 0,2% até um máximo de 4,97%. Mesmo assim, foi possível constatar um efeito de borda, pois a incidência média de plantas doentes nos blocos situados nos bordos da área foi 2,1 vezes maior do que naqueles internos. Além disso, nesses blocos, as plantas sintomáticas apresentaram padrão espacial levemente agregado, ao contrário dos blocos internos, que apresentaram padrão ao acaso. O progresso da incidência da doença foi linear, o que indica que novas infecções foram devidas principalmente a um influxo constante de vetores virulíferos de fora para dentro da área avaliada. Nos plantios em casas-de-vegetação, os níveis finais de doença causada pelo ToYVSV foram fortemente dependentes da época de plantio, com médias variando de 4,8% a 69,3%. A distribuição espacial de plantas sintomáticas nesses plantios foi fortemente agregada. Essa agregação provavelmente não se deve a infecções secundárias dentro das casas-de-vegetação, mas sim à concentração de plantas sintomáticas nos bordos das mesmas, conseqüência da migração de vetores virulíferos a partir de áreas externas. A avaliação de danos revelou que as médias de produção das plantas infectadas pelo ToYVSV e pelo vírus do amarelo baixeiro foram 37,6% e 14,8% inferiores às das plantas sadias, respectivamente. Entretanto, esses vírus não provocaram nenhum decréscimo para os caracteres de qualidade analisados em comparação com os valores encontrados para as plantas sadias. / The purpose of the present work was the characterization of the temporal and spatial pattern of Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV), transmitted by the whitefly Bemisia tabaci, in tomato crops under field and greenhouse conditions, in Sumaré and Elias Fausto counties, respectively, State of São Paulo, Brazil. Evaluation of quantitative and qualitative yield loss caused by the infection with ToYVSV and Tomato yellow bottom leaf virus (TYBLV), a putative member of the genus Polerovirus, family Luteoviridae, was also carried out in the field experiment. A total of 4,032 plants of cultivar Alambra, distributed in eight randomized blocks, were evaluated under field conditions. Evaluations under greenhouses were carried out with cultivar Ikram, for which 6.016 plants were analyzed. Plants were transplanted into eight greenhouses, in a staggered manner. Evaluations were based on typical symptoms induced by these viruses. The identification of ToYVSV was based on the analysis of the nucleotide sequence of part of the DNA-A, which included the AV1 and AC3 genes. The presence of TYBLV was detected by DAS-ELISA with antiserum against Potato leafroll virus. The population of aleyrodidae was monitored under both conditions. The incidence of the disease progressed very slowly under field conditions, coming from a minimum of 0.2% to a maximum of 4.97%. In spite of this, border effect was observed, since the average of diseased plants in the peripheric blocks was 2.1 times higher than in the inner blocks. Furthermore, the pattern of symptomatic plants in the peripheric blocks was slightly aggregated, whereas in the inner blocks it was randomized. The disease progress curve was linear, indicating that newer infections were mainly due to the constant influx of viruliferous whiteflies coming from outside sources of inoculum. The percentage of diseased plants in tomatoes grown under greenhouse conditions was enormously influenced by the time of planting, varying from 4.8% to 69.3%. The spatial distribution of symptomatic tomato plants in these crops was aggregated. Apparently, this pattern was not due to secondary infections, but a result of aggregation of diseased plants near by the periphery of the greenhouses, as a consequence of the migration of viruliferous vectors from outside sources of inoculum. Damage evaluation showed that the average yield of tomato plants infected with ToYVSV and TYBLV were 37.6% and 14.8%, respectively, lower than the yield of healthy plants. Infection with these viruses did not affect the quality of the fruits, based on the parameters analyzed.

O tomateiro (Lycopersicon esculentum) é cultivado em várias regiões durante todo o ano, propiciando assim condições favoráveis ao surgimento de inúmeras doenças incluindo as causadas por vírus. Dentre as viroses consideradas como limitantes a esta cultura destacam-se as causadas por begomovírus, que pertencem à família Geminiviridae. Sua transmissão se dá pelo aleirodídeo Bemisia tabaci biótipo B. A partir da década de 90 tornaram-se freqüentes os relatos da disseminação desse aleirodídeo e de begomovírus causando perdas que variam de 40% a 100%. No Estado de São Paulo, o Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV), até 2005, estava predominando nos campos de tomateiro, onde foram constatadas incidências de plantas com sintomas deste begomovírus variando de 58% a 100%. O presente trabalho teve como objetivos estudar a interação do ToYVSV com o vetor Bemisia tabaci biótipo B e identificar hospedeiras alternativas deste vírus. Na relação do vírus com o vetor constatou-se que os períodos de acesso mínimo de aquisição (PAA) e de inoculação (PAI) foram de 30 min e 10 min, respectivamente. A porcentagem de plantas infectadas chegou até cerca de 75% após um PAA e PAI de 24 h. O período de latência do vírus no vetor foi de 16 horas. O ToYVSV foi retido pela B. tabaci 20 dias após a aquisição deste. Não foi detectada a transmissão do vírus para progênie da B. tabaci biótipo B oriundas de insetos virulíferos. Das 34 espécies de plantas testadas como hospedeiras somente C. annuum, C. amaranticolor, C. quinoa, D. stramonium, G. globosa, N. tabacum cv. TNN e N. clevelandii foram suscetíveis à infecção com o ToYVSV, por meio de inoculação com a B. tabaci. As transmissões do ToYVSV por Cuscuta campestris e mecanicamente foram ineficientes. As espécies susceptíveis ao ToYVSV serviram de fonte de inóculo para a transmissão do vírus para tomateiros por meio de B. tabaci biótipo B. / Tomato (Lycopersicon esculentum) has been cultivated in various parts of Brazil almost during the entire year, which provides favorable conditions for the incidence of innumerous diseases, including those caused by viruses. Among the virus diseases responsible for yield losses on tomato crops are those caused by species in the genus Begomovirus, family Geminiviridae. These viruses are transmitted by the whitefly Bemisia tabaci biotype B. Yield losses associated with begomovirus infection varying from 40% to 100% have been frequently reported since early 90's. Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV), a putative species of begomovirus, was prevalent on tomato crops in São Paulo State until 2005, causing yield losses varying from 58% to 100%. The objectives of this work were to study the interaction between ToYVSV am its vector B. tabaci biotype B and to identify alternative host for the virus. The results indicated that the minimum acquisition and inoculation access periods of ToYVSV by B. tabaci were 30 min and 10 min, respectively. Seventy five percent of tomato-test plants were infected when the acquisition and inoculation access periods were 24 h. The latent period of the virus in the insect was 16 h. The ToYVSV was retained by B. tabaci for 20 days after acquisition. First generation of adult whiteflies obtained from viruliferous females did not have the virus as shown by PCR analysis and did not transmit the virus to tomato plants. Out of 34 species of test-plants inoculated with ToYVSV by means of B. tabaci biotype B, only C. annuum, C. amaranticolor, C. quinoa, D. stramonium, G. globosa, N. tabacum cv. TNN and N. clevelandii were susceptible to infection. Attempts to transmit ToYVSV to susceptible hosts mechanically and with Cuscuta campestris failed. B. tabaci biotype B was able to acquire the virus from all susceptible species, transmitting it to tomato test-plants.

O mosaico rugoso, causado pelo begomovirus ToSRV, é uma das principais doenças do tomateiro. Neste trabalho avaliou-se a eficácia de quatro inseticidas, ciantranilliprole foliar, ciantraniliprole solo, espiromesifeno e tiametoxam no controle das infecções primária e secundária do ToSRV, em tomateiros, transmitido por Bemisia tabaci biótipo B. Os tratamentos, confinados separadamente em gaiolas a prova de insetos, foram: controle, representado por tomateiros sadios e infectados, pulverizados com água, mais insetos avirulíferos; infecção primária, simulada com tomateiros sadios pulverizados com inseticida, mais insetos virulíferos e infecção secundária, simulada com tomateiros sadios e infectados com o ToSRV, pulverizados com inseticida, mais insetos avirulíferos. Nenhum inseticida foi eficiente no controle da infecção primária. No caso da simulação da infecção secundária, 4% e 16% respectivamente, dos tomateiros tratados com os inseticidas ciantraniliprole solo e ciantraniliprole foliar foram infectados, contra 84% e 74% de tomateiros infectados nos respectivos controles. Para os tratamentos com os inseticidas tiametoxam e espiromesifeno, na simulação da infecção secundária, 58% e 62% dos tomateiros foram infectados, respectivamente, contra 66% e 74% de plantas infectadas nos respectivos controles. O uso racional de inseticidas que reduzem a infecção secundária associado com a eliminação de fontes externas de inóculo poderá contribuir para o manejo da doença. / The severe mosaic, caused by ToSRV begomovirus, is a major disease of tomato. This study evaluated the efficacy of four insecticides, sprayed cyazypyr, drench cyazypyr, sprayed spiromesifen and thiamethoxam on controlling primary and secondary infections by ToSRV to tomato plants, transmitted by Bemisia tabaci biotype B. Treatments were confined separately in proof insects cages, which were: control, represented by healthy and infected tomato plants sprayed with water and aviruliferous insects releasing; primary infection, simulated by healthy tomato plants with insecticide spraying and viruliferous insects releasing, and secondary infection, simulated with healthy tomato plants and ToSRV infected tomato plants, sprayed with insecticide, and aviruliferous insects releasing. None of the insecticides was effective in controlling primary infection. In the case of secondary infection simulation, 4% and 16% of the tomato plants treated with soil and foliar cyazypyr insecticides, respectively, were infected; against 84% and 74% of infected tomato plants in their respective controls. For treatments with thiamethoxam and spiromesifen insecticides spraying, in secondary infection simulation, 58% and 62% of tomato plants were infected, respectively, versus 66% and 74% of infected plants in their respective controls. The rational use of insecticides to reduce secondary infection associated with elimination of external sources of inoculum may contribute to disease management.

O presente estudo teve por objetivo estudar o progresso temporal e espacial de epidemias de begomoviroses em cultivos de tomate sob condições de campo e de cultivo protegido na região de Sumaré e Elias Fausto, respectivamente, no Estado de São Paulo. As avaliações foram feitas semanalmente com base nos sintomas característicos induzidos por begomovírus. As populações de adultos de mosca-branca também foram monitoradas e caracterizadas biologicamente. A identificação das espécies de begomovírus predominantes nos cultivos de tomate foi realizada por meio da análise da seqüência de nucleotídeos de parte do DNA-A viral, que incluiu a região 5\'-terminal do gene da CP. O progresso temporal foi avaliado por meio do ajuste dos modelos exponencial, monomolecular, Gompertz e logístico. Para o estudo do progresso espacial foram utilizadas três técnicas: o índice de dispersão (D), a lei de Taylor modificada e áreas isópatas. Nos cultivos de tomate sob condições de cultivo protegido foram identificados o ToSRV e o ToYVSV. Sob condições de campo somente o ToSRV foi identificado. Em todos os ensaios realizados nos dois sistemas de cultivo, as curvas de progresso da doença apresentaram um crescimento do tipo sigmóide, de modo que o modelo logístico foi o que melhor se ajustou aos dados, sugerindo uma disseminação secundária da doença. De um modo geral, sob condições de campo, um padrão espacial agregado (D>1) foi predominante nas parcelas localizadas nas bordas das lavouras. Os parâmetros da lei de Taylor modificada também indicaram agregação [log (A) >0], a qual varia de acordo com a incidência da doença (b>1), o que sugere proximidade de uma fonte de inóculo. Resultados semelhantes foram obtidos em todas as parcelas dos ensaios realizados sob condições de cultivo protegido. A análise das áreas isópatas revelou em ambos os sistemas de cultivo uma maior intensidade da doença nas bordas das parcelas. Em alguns casos foi possível detectar a presença de focos isolados no interior das parcelas. Diante destas evidências, é provável que a migração de moscas-brancas seja importante, tanto de fora para dentro dos cultivos de tomate como no interior destes. Nos cultivos sob condições de campo, o inóculo primário pode estar relacionado à sobrevivência de moscas-brancas provenientes dos canaviais e áreas de matas que circundam as lavouras. Já sob condições de cultivo protegido, é mais provável o inóculo primário ser plantas de tomate doentes cultivadas em outras estufas plásticas devido à proximidade destas e ao escalonamento de cultivos de tomate. Em todos os ensaios, o número de adultos de mosca-branca não apresentou qualquer relação com a incidência da doença ao longo do tempo (r =0,16 a 0,59). Isto pode ter ocorrido em função do calendário de pulverizações com inseticida adotado pelos agricultores. A espécie de mosca-branca monitorada foi identificada como Bemisia tabaci biótipo B. Estes resultados obtidos contribuem para a recomendação de medidas de manejo de begomoviroses em tomateiro. / The objective of this work was to study the temporal and spatial progress of begomovirus disease epidemics in tomato crop under field and protected-crop conditions in Sumare and Elias Fausto counties, respectively, State of São Paulo, Brazil. Weekly evaluations were carried out based on characteristic begomovirus-induced symptoms. Adults whitefly populations were also monitored and biologically characterized. The identifications of begomovirus species in the tomato crops were conducted by analyzing the nucleotide sequence of a portion of the viral DNA-A, which includes the 5\'-terminal region of the gene from the CP. The temporal progress was assessed by adjusting exponential, monomolecular, Gompertz and logistic models. The study of the spatial progress involved three techniques: the dispersion index (D), the modified Taylor\'s law and isopath areas. ToSRV and ToYVSY were identified in the tomato crops under protected-crop conditions, while only ToSRV was identified in tomato crops in field conditions. Progress curves of the disease showed sigmoid-type growth in all tests conducted in the two crop systems, so that the logistic model showed the best fit to the data, which implies a secondary dissemination of the disease. Under field conditions, an aggregated spatial pattern (D>1) generally prevailed in plots located in the outer limits of the crop. The modified Taylor\'s law parameters also indicated [log(A)>0] aggregation, which varied according to the disease incidence (b>1), implying the presence of a source of inoculum nearby. Similar results were verified in all experimental plots under protected-crop conditions. The isopath areas analysis revealed a more intense pattern of the disease in the plots borders in both crop systems, with isolate foci also detected inside the plots. In view of such evidences, it can be suggested that the migration of whiteflies into tomato crops as well as within them is important. In crops under field conditions, the primary inoculum may be related to the surviving whiteflies from sugarcane fields and forest areas surrounding the crops. Yet, under protected-crop conditions it is more likely the primary inoculum to be infected tomato plants growing in other plastic green houses, due to their proximity and the scheduling of tomato crops. The number of adult whiteflies did not relate with the incidence of the disease along the time (r=0.16 to 0.59) in all tests, which may be due to the schedule of pulverizations with insecticide adopted by growers. The monitored whitefly was identified as B-biotype Bemisia tabaci. These obtained results lead to the recommendation of control management measures of begomovirus disease in tomato plants.

Sabe-se que a grande maioria dos fitopatógenos depende quase que exclusivamente de vetores para disseminarem-se para novos hospedeiros, porém pouco foi estudado no que se refere aos efeitos dos micro-organismos sobre seus insetos vetores. Sendo Bemisia tabaci uma praga de elevada importância e vetora de inúmeros vírus para plantas cultiváveis, é de extrema relevância estudar os efeitos provocados pelos vírus sobre seu desempenho biológico. Assim, esta pesquisa objetivou: a) avaliar os efeitos direto e indireto dos begomovírus Tomato severe rugose vírus (ToSRV) e Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) sobre parâmetros biológicos de B. tabaci biótipo B e Q respectivamente, dos quais: duração e viabilidade do período ninfal; razão sexual; fecundidade; fertilidade e longevidade. Os resultados encontrados variam de positivos, neutros a negativos, dependendo do parâmetro, efeito e espécie do vírus estudado. Sendo assim, observou-se que há efeito direto de ambos os vírus na duração do período ninfal, sendo menor em insetos virulíferos que em sadios. Ademais, há um incremento no número médio de ovos depositados por insetos virulíferos com ToSRV (225,2 ovos/fêmea) quando comparado com insetos sadios (180,1 ovos/fêmea). Já TYLCV afetou diretamente a longevidade de machos os quais tiveram a duração da fase adulta incrementada quando virulíferos (30 dias) e 24 dias quando sadios. Há um efeito indireto negativo de ToSRV sobre a viabilidade ninfal de seu vetor, sendo de 52% quando estes são mantidos em plantas infectadas e 86% em plantas sadias de tomate. A razão sexual também foi afetada por este vírus, favorecendo as fêmeas, sendo de 2:1 a proporção entre fêmeas e machos em plantas infectadas. Ademais, a longevidade de machos foi reduzida drasticamente quando em plantas infectadas com ToSRV. Também foi detectado um efeito indireto positivo do TYLCV sobre a fecundidade de fêmeas de B. tabaci biótipo Q, as quais depositaram em média maior quantidade de ovos em plantas infectadas que em plantas sadias de tomate, sendo 52,8 e 33,2 ovos respectivamente. Tais resultados permitem concluir que, nas condições em que os ensaios foram realizados, ToSRV afeta diretamente de forma positiva seu vetor, enquanto possui efeitos indiretos principalmente negativos sobre parâmetros biológicos de B. tabaci biótipo B. Igualmente TYLCV possui efeitos diretos positivos sobre o biótipo Q da espécie de mosca-branca. Já indiretamente este vírus, diferentemente de ToSRV, afeta positivamente a biologia de seu vetor B. tabaci biótipo Q, favorecendo a fecundidade dos indivíduos que se desenvolveram em plantas infectadas de tomate. / It is known that the vast majority of pathogens relies almost exclusively vector for spreading to new hosts, but little has been studied regarding the effects of micro-organisms on its insect vectors. Bemisia tabaci is a pest of high importance vector of numerous virus to cultivated plants, it is extremely important to study the effects caused by viruses on its biological performance. Thus, this study aimed to: a) evaluate the direct and indirect effects of the begomovirus Tomato severe rugose virus (ToSRV) and Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) on biological parameters of B. tabaci biotype B and Q respectively, of which duration and viability of nymphal development; sex ratio; fecundity; fertility and longevity. The results range from positive, neutral to negative, depending on the parameter, effect and species of the virus studied. Thus, it was observed that there is a direct effect of the both virus in the duration of nymphal development, being less than viruliferous insects in healthy individuals. Moreover, there is an increase in the average number of eggs laid by viruliferous insects with ToSRV (225,2 eggs / female) when compared with healthy insects (180,1 eggs / female). Already TYLCV directly affected the longevity of males which lasted adulthood increased when viruliferous (30 days and 24 when healthy). There is an indirect negative effect on the viability of ToSRV nymphal of its vector, and 52% when they are kept in infected plants and 86% in healthy tomato plants. The sex ratio was also affected by this virus, favoring females, with a ratio of 2:1 between females and males in infected plants. Furthermore, the longevity of males was reduced dramatically when plants infected with ToSRV. We also detected a positive indirect effect of TYLCV on fertility of female B. tabaci biotype Q, which placed greater average number of eggs in infected plants than on healthy plants of tomato, 52,8 and 33,2 eggs respectively. These results indicate that, under conditions in which the tests were performed, ToSRV directly affects positively its vector, while indirect effects has mostly negative on biological parameters of B. tabaci biotype B. TYLCV also has positive direct effects on the Q biotype of the whitefly species. Already indirectly this virus, unlike ToSRV, positively affects the biology of its vector B. tabaci biotype Q, favoring the fecundity of individuals that developed in infected tomato plants.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-19T13:40:35Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4542523 bytes, checksum: c68041abd5ef22ab9466db888a2ebc85 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-19T13:40:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4542523 bytes, checksum: c68041abd5ef22ab9466db888a2ebc85 (MD5) Previous issue date: 2001-11-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um complexo viral causando mosaico dourado e deformação (rugosidade) foliar em tomateiros na região do Triângulo Mineiro, MG, Brasil, foi obtido por meio de moscas brancas virulíferas, e denominado TGV-Ub1. Os vírus presentes neste complexo viral foram transmitidos via extrato vegetal tamponado (EVT) a partir de folhas de tomateiro para plantas de Nicotiana benthamiana. A análise via PCR utilizando oligonucleotídeos universais para o gênero Begomovirus indicou a amplificação de dois fragmentos distintos para o componente A e para o componente B, sugerindo que o complexo viral TGV-Ub1 é composto por dois vírus distintos. De fato, dois geminivírus foram purificados biologicamente a partir do complexo viral TGV-Ub1, e causaram em tomateiro sintomas de mosaico dourado suave, sem rugosidade. O complexo viral TGV--Ub1 infectou apenas plantas da família Solanaceae, incluindo várias espécies de Nicotiana e Solanum tuberosum, e excluindo S. melongena, S. gilo, Capsicum annuum e C. frutescens. Obtiveram-se 87 clones com cerca de 2.600 nucleotídeos a partir de folhas de tomateiro infectado pelo complexo viral TGV-Ub1. A comparação das seqüências completas de nucleotídeos dos clones pUb1-49 (DNA-A), pUb1-62 e pUb1-81 (ambos DNA-B) indicou que esses componentes pertencem a novos begomovírus. Com base em análise filogenética, esses componentes foram classificados como pertencente a um begomovírus do hemisfério ocidental. Os clones pUb1-49 e -81 possuem regiões comuns idênticas. Este vírus foi denominado Tomato rugose mosaic virus (TRMV). O clone pUb1-62 possui região comum distinta do TRMV e de todos os demais geminivírus descritos. O DNA-A cognato de pUb1-62 não foi encontrado. Clones contendo 1,5 cópia dos componentes genômicos clonados em pUb1-49, -62 e -81 foram construídos. A análise da infectividade desses clones em Santa Clara e em N. benthamiana, por meio de bombardeamento de partículas, demonstrou que a combinação dos clones correspondentes ao genoma do TRMV causou sintomas sistêmicos nos dois hospedeiros, semelhantes àqueles causados pelos isolados puros obtidos neste trabalho. A combinação dos clones pUb1-49 e -62 não resultou em infecção sistêmica, indicando que esses dois componentes não formam pseudo-recombinantes viáveis. O TRMV foi transmitido via EVT a partir de folhas de N. benthamiana para N. benthamiana, e, por enxertia para S. tuberosum e Datura stramonium. Amostras de tomateiro apresentando sintomas semelhantes a mosaico dourado foram coletadas em três municípios da região do Triângulo Mineiro. Análise via PCR indicou que 148 das 170 amostras coletadas estavam infectadas por begomovírus. Das amostras infectadas, apenas uma hibridizou a 68°C com sonda para o componente A do TRMV, 109 hibridizaram a 58°C com esta sonda e 39 não hibridizaram com esta sonda em nenhuma das duas temperaturas, indicando que a maioria das amostras continha geminivírus geneticamente relacionado ao TRMV. Os componentes TRMV-A e TRMV-B foram detectados, respectivamente, em plantas de Nicandra physaloides (joá de capote) e Phaseolus vulgaris (feijão comum) coletadas em lavouras de tomateiro. Análise genética baseada em PCR-RFLP de fragmentos amplificados a partir das amostras coletadas indicou a existência de um alto grau de diversidade genética de begomovírus em tomateiros da região do Triângulo Mineiro. / A viral complex causing golden mosaic and leaf distortion (rugosity) in tomato plants in the Triângulo Mineiro region, Minas Gerais, Brasil, was obtained from viruliferous whiteflies, and named TGV-Ub1. This viral complex was sap-transmitted from tomato leaves to Nicotiana benthamiana plants. PCR amplification using universal primers for the genus Begomovirus yielded two distinct fragments for the A and B components of the viral genome. This suggested that the TGV-Ub1 complex was composed of two distinct viruses. Indeed, two geminiviruses were biologically purified from the TGV-Ub1 complex, and shown to cause symptoms of mild golden mosaic with no rugosity on tomato plants. The TGV-Ub1 complex infected only plants in the Solanaceae, including several Nicotiana species and Solanum tuberosum, but excluding S. melongena, S. gilo, Capsicum annuum and C. frutescens. Eighty-seven clones corresponding to full-length (~2.600 nucleotides) viral genomes were obtained from tomato leaves infected with TGV-Ub1. Comparisons of the complete nucleotide sequences of clones pUb1-49 (DNA-A), pUb1-62 and pUb1-81 (both DNA-B) indicated that they comprise new begomoviruses. By phylogenetic analysis, these components were identified as belonging to a begomovirus from the western hemisphere. Clones pUb1-49 and -81 showed identical common regions. This virus was named Tomato rugose mosaic virus (TRMV). Clone pUb1-62 has a distinct common region from TRMV and all other known geminiviruses. A cognate DNA-A for pUb1-62 was not found. Clones containing 1.5 copies of the genomic components cloned in pUb1-49, -62 and -81 were constructed. Infectivity analysis of these clones in Santa Clara and N. benthamiana plants using particle bombardment demonstrated that the combination of clones corresponding to the TRMV genome resulted in systemic symptoms in both hosts. These symptoms were analogous to those observed when using the pure isolates obtained in this study. The combination of pUb1-49 and -62 did not result in systemic infection, indicating that these two components do not form viable pseudo-recombinants. TRMV was sap-transmitted from N. benthamiana leaves to N. benthamiana plants, and by grafting to S. tuberosum and Datura stramonium. Samples from tomato plants showing symptoms similar to golden mosaic were collected in three different municipal districts in the region of Triângulo Mineiro. PCR analysis indicated that 148 out of 170 collected samples were infected with a begomovirus. From these infected samples, only one hybridized at 68°C to a specific probe for the DNA-A of TRMV. However, 109 samples hybridized at 58°C to the same probe. Thirty- nine samples did not hybridize to this probe at either temperature. These results indicated that most of the samples contained geminiviruses genetically related to TRMV. TRMV-A and TRMV-B were detected, respectively, in plants of Nicandra physaloides and Phaseolus vulgaris growing naturally nearby tomato fields. A genetic analysis based on PCR-RFLP from fragments obtained from collected samples demonstrated the existence of a high degree of genetic diversity of begomoviruses in tomato plants cultivated in the region of Triângulo Mineiro.

Sabe-se que a grande maioria dos fitopatógenos depende quase que exclusivamente de vetores para disseminarem-se para novos hospedeiros, porém pouco foi estudado no que se refere aos efeitos dos micro-organismos sobre seus insetos vetores. Sendo Bemisia tabaci uma praga de elevada importância e vetora de inúmeros vírus para plantas cultiváveis, é de extrema relevância estudar os efeitos provocados pelos vírus sobre seu desempenho biológico. Assim, esta pesquisa objetivou: a) avaliar os efeitos direto e indireto dos begomovírus Tomato severe rugose vírus (ToSRV) e Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) sobre parâmetros biológicos de B. tabaci biótipo B e Q respectivamente, dos quais: duração e viabilidade do período ninfal; razão sexual; fecundidade; fertilidade e longevidade. Os resultados encontrados variam de positivos, neutros a negativos, dependendo do parâmetro, efeito e espécie do vírus estudado. Sendo assim, observou-se que há efeito direto de ambos os vírus na duração do período ninfal, sendo menor em insetos virulíferos que em sadios. Ademais, há um incremento no número médio de ovos depositados por insetos virulíferos com ToSRV (225,2 ovos/fêmea) quando comparado com insetos sadios (180,1 ovos/fêmea). Já TYLCV afetou diretamente a longevidade de machos os quais tiveram a duração da fase adulta incrementada quando virulíferos (30 dias) e 24 dias quando sadios. Há um efeito indireto negativo de ToSRV sobre a viabilidade ninfal de seu vetor, sendo de 52% quando estes são mantidos em plantas infectadas e 86% em plantas sadias de tomate. A razão sexual também foi afetada por este vírus, favorecendo as fêmeas, sendo de 2:1 a proporção entre fêmeas e machos em plantas infectadas. Ademais, a longevidade de machos foi reduzida drasticamente quando em plantas infectadas com ToSRV. Também foi detectado um efeito indireto positivo do TYLCV sobre a fecundidade de fêmeas de B. tabaci biótipo Q, as quais depositaram em média maior quantidade de ovos em plantas infectadas que em plantas sadias de tomate, sendo 52,8 e 33,2 ovos respectivamente. Tais resultados permitem concluir que, nas condições em que os ensaios foram realizados, ToSRV afeta diretamente de forma positiva seu vetor, enquanto possui efeitos indiretos principalmente negativos sobre parâmetros biológicos de B. tabaci biótipo B. Igualmente TYLCV possui efeitos diretos positivos sobre o biótipo Q da espécie de mosca-branca. Já indiretamente este vírus, diferentemente de ToSRV, afeta positivamente a biologia de seu vetor B. tabaci biótipo Q, favorecendo a fecundidade dos indivíduos que se desenvolveram em plantas infectadas de tomate. / It is known that the vast majority of pathogens relies almost exclusively vector for spreading to new hosts, but little has been studied regarding the effects of micro-organisms on its insect vectors. Bemisia tabaci is a pest of high importance vector of numerous virus to cultivated plants, it is extremely important to study the effects caused by viruses on its biological performance. Thus, this study aimed to: a) evaluate the direct and indirect effects of the begomovirus Tomato severe rugose virus (ToSRV) and Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) on biological parameters of B. tabaci biotype B and Q respectively, of which duration and viability of nymphal development; sex ratio; fecundity; fertility and longevity. The results range from positive, neutral to negative, depending on the parameter, effect and species of the virus studied. Thus, it was observed that there is a direct effect of the both virus in the duration of nymphal development, being less than viruliferous insects in healthy individuals. Moreover, there is an increase in the average number of eggs laid by viruliferous insects with ToSRV (225,2 eggs / female) when compared with healthy insects (180,1 eggs / female). Already TYLCV directly affected the longevity of males which lasted adulthood increased when viruliferous (30 days and 24 when healthy). There is an indirect negative effect on the viability of ToSRV nymphal of its vector, and 52% when they are kept in infected plants and 86% in healthy tomato plants. The sex ratio was also affected by this virus, favoring females, with a ratio of 2:1 between females and males in infected plants. Furthermore, the longevity of males was reduced dramatically when plants infected with ToSRV. We also detected a positive indirect effect of TYLCV on fertility of female B. tabaci biotype Q, which placed greater average number of eggs in infected plants than on healthy plants of tomato, 52,8 and 33,2 eggs respectively. These results indicate that, under conditions in which the tests were performed, ToSRV directly affects positively its vector, while indirect effects has mostly negative on biological parameters of B. tabaci biotype B. TYLCV also has positive direct effects on the Q biotype of the whitefly species. Already indirectly this virus, unlike ToSRV, positively affects the biology of its vector B. tabaci biotype Q, favoring the fecundity of individuals that developed in infected tomato plants.