A toxidez por alumínio (Al) é um dos fatores limitantes para a produção agrícola em solos ácidos, os quais abrangem aproximadamente 60% do território brasileiro. Evidências têm relacionado à tolerância ao Al com mecanismos de detoxificação de espécies reativas de oxigênio, uma vez que, além de inibir o desenvolvimento normal da raiz, o excesso de alumínio interfere nas reações enzimáticas. Sua absorção através da parece celular contribui para indução do estresse oxidativo, levando à oxidação de biomoléculas como lipídios, pigmentos e ácidos nucléicos. Com o objetivo de avaliar o efeito da exposição ao Al sobre o metabolismo oxidativo dos genótipos tolerantes UFRGS 17 e UPF 91Al-100-1-4 e sensível UFRGS 930598 de aveia branca, foram feitas análises fisiológicas, genéticas e bioquímicas em plântulas sob condição hidropônica após sete dias de tratamento com 740 μM de AlCl3. Foram analisadas as enzimas superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX), catalase (CAT) e glutationa redutase (GR); o conteúdo de tióis não protéicos (NPSH) e ascorbato (AsA), assim como os níveis de clorofila A , B e carotenóides. O estresse oxidativo foi estimado através do teor de MDA, que avalia os níveis de peroxidação de lipídeos e pelo teor de H2O2. Constatou-se que o Al induz estresse oxidativo em aveia e, que os genótipos tolerantes UFRGS 17 e UPF 91Al100-1-4 apresentam mecanismos eficientes de detoxificação. A peroxidação de lipídeos é significativa apenas no genótipo sensível, há um decréscimo na produção de H2O2 na presença do Al, o mesmo é verificado para as atividades enzimáticas da CAT e APX. Os genótipos tolerantes aumentam a atividade de SOD e GR, assim como o teor de AsA e NPSH. Os genótipos tolerantes apresentam maior crescimento radicular comparado ao sensível e a tolerância ao Al nestes genótipos é governada pelo mesmo gene. A diferente deposição de Al nos tecidos da raiz entre os genótipos tolerantes sugere que o mecanismo de tolerância não seja de detoxificação externa, mas, possivelmente, relacionado à redução do estresse oxidativo causado pelo Al. / The toxicity of aluminum (Al) is one of the limiting factors to agriculture in acid soils, which cover approximately 60% of Brazilian territory. It is suggested that Al tolerance mechanisms is related to reactive oxygen species detoxification. Once Al not only inhibits the normal root development but also interferes with enzymatic reactions. Al uptake contributes to oxidative stress induction, leading to oxidation of biomolecules such as lipids, pigments and nucleic acids. In order to evaluate the effect of Al on the oxidative metabolism of tolerant oat genotypes (UFRGS 17 and UPF 91Al-100-1-4), and sensitive UFRGS 930598 oat, physiological, genetic and biochemical analysis were conducted under hydroponics after seven days of treatment with 740μM AlCl3. We analyzed the enzymes superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) and glutathione reductase (GR), the content of non-protein thiols (NPSH) and ascorbate (AsA), and the levels of chlorophyll A, B and carotenoids. Oxidative stress was estimated by H2O2 levels and MDA content, which assesses the level of lipid peroxidation. It was found that Al induces oxidative stress in oat and the tolerant genotypes UFRGS 17 and UPF 91Al100-1-4 have efficient mechanisms of detoxification. The lipid peroxidation is significant only in the sensitive genotype. There is also a decrease in H2O2 production in the presence of Al. The activities of CAT and APX are reduced upon Al exposure. The tolerant genotypes increase the activity of SOD and GR, as well as the content of AsA and NPSH. The tolerant genotypes have longer roots compared to the sensitive one. Al tolerance in these two genotypes is governed by the same gene. The different Al deposition in the root tissues of tolerant genotypes suggests that the mechanism of tolerance is not external detoxification, but possibly related to reduction of the oxidative stress caused by Al.

Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2018. / A necessidade da utilização de métodos mais sustentáveis que visassem reduzir os potenciais efeitos deletérios sobre a saúde dos organismos vivos e meio ambiente fez com que a busca por rotas alternativas para produção de nanopartículas de prata (AgNPs) se tornasse uma crescente nos últimos anos. Além disso, os estudos envolvendo avaliações de suas atividades biológicas vêm representando uma forte linha de pesquisa em nanotecnologia, em virtude das suas aplicações representarem estratégias úteis na prevenção, no tratamento e no controle de diversas patologias de importância biomédica e agrícola. Assim sendo, o objetivo desta Tese é investigar o potencial de extratos aquosos das folhas de Pterodon emarginatus (sucupira branca) na formação de nanopartículas de prata (NpSB) e nos seus potenciais efeitos citotóxicos, antioxidantes, hemolíticos, antibacterianos e nematotóxicos; além de também verificar o potencial de um metabolito secundário presente nas folhas de P. emarginatus (quercetina) na síntese de AgNPs (NpQ) para fins nematotóxicos e analisar os efeitos desses nanossistemas no desenvolvimento de plantas modelo Arabidopsis thaliana. Para isso, os extratos aquosos das folhas de sucupira branca nas concentrações finais equivalentes de 10, 20 e 40 mg de folhas congeladas/mL foram adicionados às soluções aquosas de nitrato de prata para concentração final de 1 mM para produção de NpSB. As reações foram incubadas à 75ºC por 150 min e monitoradas a cada 30 min por espectroscopia de absorção em 425 nm. Enquanto que para produção de NpQ, as soluções aquosas de quercetina nas concentrações finais de 5, 10 e 20 μM foram adicionadas às soluções aquosas de nitrato de prata na concentração final de 1 mM. As reações foram submetidas à 75ºC por 15 min e monitoradas por espectroscopia de absorção em 425 nm. Assim, foi verificado que os extratos das folhas coletadas nas duas estações (verão e inverno) exibiram ações redutoras dos íons de prata satisfatórias, tendo a concentração de 20 mg/mL melhor capacidade de induzir o processo de formação de AgNPs com considerável estabilidade coloidal. As estações de coleta das folhas de P. emarginatus interferiram na síntese e no rendimento das NpSBs e também nos seus diâmetros hidrodinâmicos e potenciais Zeta. Entretanto, essas partículas apresentaram dimensões secas, perfis de massa molecular e padrões de cristalinidade dos átomos similares. Além disso, foi averiguado que as NpSBs apresentaram atividades citotóxicas expressivas sobre linhagens de melanoma murino (B16F10), atividade antioxidante marcante na remoção de radicais hidroxilas, efeito hemolítico insignificante, efeito antibacteriano frente às cepas Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Escherichia coli, e efeito nematotóxico em Meloidogyne incognita. No que se referem às NpQs foi verificado que as soluções aquosas de quercetina apresentaram potencial para rápida formação de AgNPs, sendo o rendimento mais alto utilizando a concentração de quercetina de 20 μM (NpQ 20). De acordo com DLS, as NpQ 20 apresentaram diâmetros hidrodinâmicos de 29,06 nm (Z-Average), índice de polidispersividade de 0,561 e potencial Zeta de -23,7 mV. Além disso, as NpQ 20 demonstraram ainda atividades nematotóxicas in vitro e em solo contendo A. thaliana infestadas por M. incognita, não comprometendo as etapas do ciclo celular, a germinação de sementes e o desenvolvimento desse modelo vegetal. Em suma, a partir desses resultados é possível inferir que os extratos aquosos das folhas de P. emarginatus e as soluções aquosas de quercetina apresentaram capacidades formadoras de AgNPs satisfatórias, que por sua vez demostraram potenciais biomédicos e agrícolas. Além disso, foi possível revelar que alguns parâmetros das NpSBs são moduláveis por aspectos sazonais da P. emarginatus e apresentando assim novos potencias biológicos para esta espécie de planta da biodiversidade brasileira. / The need to use more sustainable methods to reduce the potential deleterious effects on the health of living organisms and the environment has made the search for alternative routes for the production of silver nanoparticles (AgNPs) a growing trend in recent years. In addition, studies involving evaluations of its biological activities have represented a strong line of research in nanotechnology, since its applications represent useful strategies in prevention, treatment, and control of several pathologies of biomedical and agricultural importance. Therefore, the aim of this thesis is to investigate the potential of aqueous extracts of leaves from Pterodon emarginatus (sucupira branca) in formation of silver nanoparticles (NpSB) and its potential cytotoxic, antioxidant, hemolytic, antibacterial, and nematotoxic effects; as well as to verify the potential of a secondary metabolite present in leaves of P. emarginatus (quercetin) in the synthesis of AgNPs (NpQ) for nematotoxic purposes and to analyze the effects of these nanosystems on development of Arabidopsis thaliana plants. For this, aqueous extracts of sucupira branca leaves at equivalent final concentrations of 10, 20, and 40 mg of frozen leaves/mL were added to aqueous solutions of silver nitrate to a final concentration of 1 mM for NpSB production. Reactions were incubated at 75°C for 150 min and monitored every 30 min by absorption spectroscopy at 425 nm. While for NpQ production, aqueous solutions of quercetin at final concentrations of 5, 10, and 20 μM were added to the aqueous solutions of silver nitrate at the final concentration of 1 mM. The reactions were submitted to 75ºC for 15 min and monitored by absorption spectroscopy at 425 nm. Thus, it was verified that extracts of leaves collected in the two seasons (summer and winter) exhibited satisfactory silver ion reducing actions, and the concentration of 20 mg/mL was better able to induce the formation process of AgNPs with considerable colloidal stability. P. emarginatus leaf collection stations interfered in synthesis and yield of NpSBs and also in their hydrodynamic and potential Zeta diameters. However, these particles had similar dry dimensions, molecular mass profiles, and crystallinity atom patterns. In addition, it was found that the NpSBs showed significant cytotoxic activities on murine melanoma (B16F10) lines, marked antioxidant activity in removal of hydroxyl radicals, insignificant hemolytic effect, antibacterial effect against strains Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli, and effect nematotoxic in Meloidogyne incognita. Regarding NpQs, it was verified that aqueous quercetin solutions showed potential for rapid formation of AgNPs, with the highest yield using quercetin concentration of 20 μM (NpQ 20). According to DLS, NpQ 20 presented hydrodynamic diameters of 29.06 nm (Z-Average), polydispersity index of 0.561 and Zeta potential of -23.7 mV. In addition, NpQ 20 also demonstrated nematotoxic activities in vitro and in soil containing A. thaliana infested by M. incognita, without compromising the stages of cell cycle, seed germination, and development of this plant model. In summary, from these results it is possible to infer that the aqueous extracts of leaves from P. emarginatus and aqueous solutions of quercetin showed satisfactory AgNPs forming capacities, which in turn demonstrated biomedical and agricultural potentials. In addition, it was possible to reveal that some parameters of NpSBs are tunable by seasonal aspects of P. emarginatus and thus presenting new biological capabilities for this species of Brazilian biodiversity plant.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-10T16:28:52Z No. of bitstreams: 1 2016_MônicaAlvesdeMacedo.pdf: 2460081 bytes, checksum: 2dc1ee3be1e436c154643736063b6c8a (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-05-11T11:41:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MônicaAlvesdeMacedo.pdf: 2460081 bytes, checksum: 2dc1ee3be1e436c154643736063b6c8a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-11T11:41:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MônicaAlvesdeMacedo.pdf: 2460081 bytes, checksum: 2dc1ee3be1e436c154643736063b6c8a (MD5) / Até meados da última década, as tospoviroses e begomoviroses eram as duas viroses que mais preocupavam os tomaticultores brasileiros. No entanto, em 2006, outra virose, a crinivirose, foi identificada em plantas de tomate no estado de São Paulo. Hoje, as viroses com maior incidência em tomateiro são a begomovirose e a crinivirose. O manejo adequado de doenças transmitidas por vetores ainda é um desafio devido à grande carência de informações sobre os processos epidemiológicos dessas doenças sob condições de campo. Em vista dessa carência de informação, os principais objetivos desse trabalho foram estudar os processos epidemiológicos envolvidos na begomovirose e crinivirose em tomateiro com o intuito de obter informações que possam ajudar na elaboração de estratégias de manejo para a redução dos prejuízos causados por viroses em tomateiro. Os temas deste trabalho foram divididos em três capítulos. O capítulo 1 foi destinado à revisão bibliográfica. O capítulo 2 descreve o estudo do progresso espacial e temporal de begomovirose em tomateiro de crescimento determinado. O capítulo 3 foi destinado ao estudo do progresso temporal e espacial de begomovirose e crinivirose em tomateiro de crescimento do tipo indeterminado. Nos estudos de distribuição e espacial de viroses, parcelas de 15 x 15 plantas foram demarcadas e avaliadas semanalmente, quanto à presença ou ausência de sintomas característicos das viroses. Um monitoramento da população de moscas-brancas, coleta e detecção de vírus em plantas daninhas e cultivadas presentes dentro e/ou ao redor das parcelas experimentais foi realizado. Tomatosevererugosevirus (ToSRV) e Tomatochlorosisvirus (ToCV) foram respectivamente a espécie de begomovirus predominante e a única espécie de crinivirus encontrada nas amostras coletadas. Algumas plantas cultivadas e não cultivadas estavam infectadas com ToSRV ou ToCV, indicando que são potenciais plantas hospedeiras alternativas. Não foi observada correlação positiva entre a incidência de begomovirose ou crinivirose e a flutuação das populações de mosca-branca. Nas áreas monitoradas, o progresso da doença foi invariavelmente rápido, com um padrão levemente agregado das plantas sintomáticas de begomovirus (tomateiro estaqueado e rasteiro) / ou crinivirus (tomateiro estaqueado). Não foi verificada diferença significativa nas análises temporais e espaciais entre as duas espécies virais ou entre áreas de produção. No entanto, foi observada uma diferença significativa entre parcelas experimentais localizadas no centro (PC) e na borda (PE) dos pivôs centrais (área de cultivo) em tomateiro para processamento. Os resultados de análises temporais mostraram que os valores de incidência e área abaixo da curva de progresso da doença de begomovirus foram menores em PC do que em PE. Em análises espaciais, plantas sintomáticas em PC foram mais agregadas que em PE. Todos esses resultados sugerem fortemente que a distribuição de plantas sintomáticas de begomovirus em PC e PE é governada por diferentes mecanismos de disseminação. Embora essas análises temporal e espacial comparativas entre parcelas localizadas na borda e centro só tenham sido realizadas em tomateiro rasteiro, acredita-se que a dinâmica das begomoviroses e criniviroses em tomateiro estaqueado segue mesmo padrão. Em especial, verificou-se que o padrão de distribuição da crinivirose e da begomovirose é semelhante, mesmo as duas viroses apresentando modos de transmissão distintos pela mosca-branca. Esse padrão foi similar ao observado em PE, indicando que a dispersão primária assume papel relevante na disseminação das duas doenças. Levando em consideração os resultados obtidos no trabalho recomenda-se como manejo de viroses em tomateiro: a realização de um planejamento de plantio evitando associação de cultivos susceptíveis a begomovirus e também com bons hospedeiros do inseto-vetor; a prevenção de plantio escalonado; a eliminação de restos culturais e plantas de tomate voluntárias; e o controle do inseto vetor durante todo o cultivo do tomateiro dentro e fora da lavoura até a eliminação total das plantas. Todas essas medidas de manejo devem ser realizadas de forma integrada e regional para o sucesso de controle das viroses em tomateiro. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Tospovirus and begomovirus diseases are the two most important viral diseases that affect Brazilian tomato crops in the last two decades. However, in 2006, another viral disease caused by a crinivirus was identified infecting tomato plants in the state of São Paulo, Brazil. Today, the viral diseases with higher incidence in tomato are the ones caused by begomoviruses and criniviruses. Management of vector-borne diseases remains a challenge due to the great lack of information on epidemiological aspects of these diseases under field conditions. In view of this lack of information, the main objectives of this work were to study the epidemiological processes involved in begomovirus and crinivirus diseases in tomato; evaluate the effect of a tomato-free-period in the incidence of the diseases caused by begomovirus and tospovirus in this crop; and evaluate the potential of five plant species as alternative host for Tomato severe rugose virus (ToSRV) and Bean golden mosaic virus (BGMV) in order to obtain information that could help in the development of management strategies to reduce the losses caused by these viral diseases. The subjects of this study were divided into five chapters. Chapter 1 contains the literature review. The chapter 2 describes the spatial and temporal distribution of the begomovirus disease in processing tomato production areas. Chapter 3 reports the temporal and spatial progress of begomovirus and crinivirus diseases in fresh market tomato production areas. In chapters 2 and 3, plots of 15 x 15 plants were marked and weekly evaluated for the presence or absence of characteristic symptoms of these diseases in the plants. Monitoring of the whitefly populations, collection and detection of viruses in weeds and in cultivated plants present inside or around of the experimental plots were carried out. These studies revealed that ToSRV and Tomato chlorosis virus (ToCV) were the predominant begomovirus species and the only crinivirus species found in the areas. Some cultivated and uncultivated plants were infected with ToSRV or ToCV, indicating that they are potential alternative host plants. There was no positive correlation between the incidence of begomovirus or crinivirus disease and the fluctuation of the whitefly population. In the monitored areas, the progress of the diseases was invariably fast, with a slightly aggregated pattern of symptomatic plants infected by begomovirus or crinivirus. There was no significant difference in the temporal and spatial analysis between the two viral species or among the tomato production areas. However, a significant difference was observed between the experimental plots located in the center (PC) and the edge (PE) of the central pivot described in Chapter 2. These results have shown that the values of incidence and the area under disease progress curve of begomovirus were lower in PC than in PE. In the spatial analyses, symptomatic plants in PC were more aggregated than in PE. All these results strongly suggest that the distribution of begomovirus symptomatic plants in PC and PE is ruled out by different spreading mechanisms. Although these temporal and spatial analyses of comparative plots located at the edge and in the center have only been carried out in processing tomato areas, it is believed that the spread of begomovirus and crinivirus disease in fresh market tomato crops follows the same pattern. In particular, it was found that the distribution pattern of crinivirus and begomovirus is similar, although they have different transmission mechanisms by whiteflies. The spatial distribution pattern of these diseases was similar to that observed in begomovirus disease in PE in processing tomato areas, indicating that the primary dispersion assumes an important role in the spread of the two diseases. In Taking all these results together, for the management of tomato viruses it is recommended: avoid areas with susceptible hosts for begomoviruses and good insect-vector hosts; prevention of continuous planting; elimination of crop residues and voluntary tomato plants; insect vector control during the cultivation of tomato inside and outside the field until the total elimination of the crop. All these management measures should be undertaken in an integrated and regional basis for a successful control of these viruses in tomato.

A beta glicana, [(1→3)(1→4)‑β‑D‑glicana] é um dos componentes das paredes celulares dos cereais, sendo o principal constituinte da fibra solúvel em aveia branca (Avena sativa L.). Suas características funcionais trazem benefícios para pessoas que realizam uma dieta rica em beta-glicanas, como redução do colesterol, diminuição do teor de glicose e insulina no sangue, prevenção de câncer do cólon do intestino e prevenção de doenças cardíacas. Desta forma, o melhoramento genético tem buscado selecionar genótipos de aveia com maior conteúdo de beta-glicana e com expressão estável nos ambientes de cultivo. Este trabalho teve como objetivo caracterizar genótipos brasileiros de aveia branca quanto ao conteúdo de beta-glicana nos grãos e quanto à estabilidade deste em diferentes ambientes. Em 2010 e 2011 15 genótipos de aveia, desenvolvidos pelo Programa de Melhoramento de Aveia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), foram avaliados em seis ambientes, constituídos por locais e épocas de cultivo diferentes, a fim de caracterizar o conteúdo de beta-glicanas e outras características químicas e físicas dos grãos. Os resultados mostraram que a o conteúdo de beta-glicana é muito semelhante entre os genótipos da UFRGS analisados, porém sofrendo influência do ambiente de cultivo. Correlações positivas foram encontradas entre o teor de beta-glicana e características como o conteúdo de carboidratos e o comprimento do grão. Correlações negativas foram verificadas com características como peso do hectolitro, dias da emergência ao florescimento, conteúdo de proteínas, conteúdo de lipídios e circularidade dos grãos. As associações entre conteúdo de beta-glicanas e os diferentes caracteres agronômicos e de grão avaliados variaram de acordo com o ambiente de teste. A análise da interação genótipo x ambiente indicou que a maioria dos genótipos aumentam o conteúdo de betaglicanas quando o ambiente favorece a expressão de maior conteúdo destas fibras, embora tenham sido observados genótipos em que essa característica é pouco influenciada pelas mudanças do ambiente. / The beta glucan, [(1 → 3) (1 → 4)-β-D-glucan] is a component of cell walls of cereals and the main constituent of the soluble fiber in oats (Avena sativa L.). Beta glucans have functional proprieties, associated with health benefits in human under a diet rich in this dietary fiber, such as reduction of serum cholesterol levels, decrease in glucose and insulin levels, prevention of colon cancer and heart diseases prevention. Therefore, nowadays several oat breeding programs, in the world, are seeking to select oat genotypes expressing higher beta-glucan content in their grains, stably across environments. This study aimed to characterize Brazilian oat genotypes for the content of beta-glucan in the grains and the stability of this trait under different environments. In 2010 and 2011 15 oat genotypes, developed by the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) Oat Breeding Program, were evaluated in six environments, consisting of different locations and sowing dates, in order to characterize their grain beta-glucan content of and other chemical and physical characteristics of the grains. The results showed that the content of beta-glucan is very similar in genotypes evaluated, although under environmental influence. Positive correlations were found between grain betaglucan content and grain carbohydrate content, as well as to grain length. Negative correlations were found with traits such as test weight, days from emergence to flowering, grain protein content, grain lipid content and roundness of the grains. The associations found between grain beta-glucan content and other grain and agronomic characteristics varied according to the test environment. Analysis of genotype x environment interaction indicated that, for most of the genotypes evaluated, an improvement of the environment, i.e. environments more conducive for higher betaglucan content, resulted in an increasing of the beta-glucan content in their grains, even though there were a few genotypes in which this characteristic was less influenced by environmental changes.

O alumínio é o metal mais comum na crosta terrestre e está presente em grande parte das regiões de produção agrícola em todo o mundo. Em condições de solos ácidos (pH<4,5), o que caracteriza os solos de grande parte da região Centro-Sul do Brasil, o alumínio torna-se um metal tóxico (Al+2<=>Al+3) à maior parte das plantas cultivadas. Desta forma, é importante identificar variedades e espécies mais tolerantes na tentativa de se isolar genes de tolerância por se tratar de um caráter agronômico de interesse. Em aveia foi identificado um gene dominante de grande efeito e dois alelos (Al e al) na população UFRGS17 e UFRGS930598. Os objetivos deste trabalho foram converter e testar marcadores de DNA, de espécies correlatas à aveia, associados à tolerância ao alumínio e, identificar seqüências de RNA mensageiro diferentemente expressas na presença e na ausência de alumínio tóxico, na tentativa de se isolar possíveis candidatos à tolerância e que sejam exclusivos da espécie. O SNP identificado em aveia para XBCD1117 não se apresentou associado à tolerância ao alumínio quando testado em linhagens recombinantes de UFRGS17 X UFRGS930598. Logo, o gene para tolerância ao alumínio presente em UFRGS17 não é ortólogo ao gene Alp presente no cromossomo 4HS em cevada. Na análise de 68 clones foram identificadas 12 seqüências únicas. Destas, três não apresentaram homologia com seqüências depositadas em bancos de dados e, devido às suas especificidades, merecem ser mais estudadas. Três seqüências apresentaramse como fortes candidatas à tolerância ao alumínio tóxico em aveia, por já haverem sido identificadas como genes que conferem o caráter em outras espécies. Uma delas é um fator de ribosilação ADP e as outras duas são receptores-cinases. / Aluminum is the most common metal on the Earth crust and it is found on most of the arable regions of the planet. Aluminum becomes a toxic metal (Al+2<=>Al+3) to the greatest part of crop plants in acidic soil conditions (pH<4,5), which characterizes most of the soils of the Central and Southern part of Brazil. Therefore, it is important to find more tolerant varieties and species, in order to isolate tolerance genes for it is a caracter of agronomic interest. A major effect dominant gene having two alleles, Al and al, was identified in oat in the population from the cross between UFRGS17 and UFRGS930598. The objectives of this work were to convert and test DNA markers associated with aluminum tolerance from oat related species, and to identify differentially expressed sequences from messenger RNA from a tester probe grown in aluminum stress condition and a not stressed driver probe, so species-specific oat candidate genes could be isolated. The SNP identified in oat from XBCD1117 was not associated to aluminum tolerance in the recombinant lines from UFRGS17 X UFRGS930598. Therefore, the gene involved in the aluminum tolerance at UFRGS17 may not be orthologus to gene Alp present at chromosome 4HS in barley. The analysis of 68 isolated sequences showed 12 exclusive ones. Among them, three clones did not have any homology with genbank sequences, and due to its high specificity are worth of future investigation. Three other sequences revealed high chances as candidates genes for toxic aluminum tolerance in oat, for they are already been identified as genes regulating this trait in other species. One of them is an ADP-ribosilation factor and the others are two receptor kinases.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-20T14:09:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 677644 bytes, checksum: 9fc3069f4c1993d7a7c865eb101e98a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-20T14:09:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 677644 bytes, checksum: 9fc3069f4c1993d7a7c865eb101e98a1 (MD5) Previous issue date: 2000-11-06 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Esta tese teve por objetivo determinar a influência do volume de calda e a uniformidade de distribuição resultante durante aplicações inseticidas, no controle de mosca branca (Bemisia tabaci), na cultura da berinjela. Foram realizados ensaios de laboratório com os bicos leque das séries LD e API e com bicos tipo cone vazio JD 12P, onde foi caracterizado o espectro da população de gotas obtido e determinado a influência do tipo de bico, da vazão nominal, da pressão de trabalho, do ângulo de abertura e da posição sobre o alvo na uniformidade de distribuição transversal do líquido pulverizado. Os ensaios de campo constaram de amostragens de ninfas e adultos de mosca branca (B. tabaci) nos terços apical e mediano do dossel de plantas de berinjela, antes, 4, 7, 14 e 21 dias após a aplicação dos tratamentos e da caracterização do espectro da população de gotas obtido. Os tratamentos utilizados foram resultantes da combinação de tipo de equipamento (costal manual equipado com válvula de pressão constante de 2 bar e costal de precisão), bicos hidráulicos (tipo leque séries API e LD e tipo cone vazio JD 12P) e taxa de pulverização (500, 700 e 1000 L/ha respectivamente), além de testemunha onde não houve aplicação. A melhor uniformidade de distribuição foi obtida com bicos da série API com 110o de ângulo de abertura, trabalhando com pressões entre 2 e 4 bar, na altura de 50 cm sobre o objetivo. O uso de menores taxas de aplicação implicou em gotas de menor tamanho e melhor cobertura, avaliada em termos de impactos por unidade de área. O melhor controle de ninfas e adultos de mosca branca (B. tabaci) foi obtido através da combinação de equipamento costal manual dotado de válvula de pressão constante (2 bar), bico leque (API 11003) e taxa de pulverização de 500 L/ha. / The objective of this thesis was to determine the influence of liquid volume and distribution uniformity of insecticide application for controlling the white fly (Bemisia tabaci) on eggplant plants. To characterize the spectrum population of droplets, it was carried out laboratory tests using flat fan nozzles series LD and API, and hollow cone nozzles JD 12P. The influence of nozzles type, nominal flow, work pressure, opening angle and the nozzles height over the transversal distribution homogeneity of sprayed liquid were also evaluated in the laboratory tests. On the field were run some tests to sample the white fly (B. tabaci) nymphs and adults in the third apical and the medium of the eggplant plants and characterization of the droplets spectrum population. The sampling the white fly (B. tabaci) nymphs and adults was before the insecticide application and on the 4 th , 7 th , 14 th and 21 th days after that and the control. Each test was a combination of equipment (manual knapsack sprayer with constant pressure valve 2 bar and precision knapsack sprayer), nozzles type (flat fan nozzles API 11003 and hollow cone nozzles JD 2P) an application rate (500, 700 and 1000 L/ha): The best distribution uniformity was obtained with API series nozzles with 110o opening angle, working with pressures between 2 and 4 bar, at 50 cm in height. The best control of white fly (B. tabaci) nymphs and adults was the treatment T 1 (manual knapsack sprayer with constant pressure valve 2 bar, nozzles API 11003 and 500 L/ha). / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-03T09:02:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1143803 bytes, checksum: 0c14d3843edd0185ace5121513e595e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-03T09:02:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1143803 bytes, checksum: 0c14d3843edd0185ace5121513e595e2 (MD5) Previous issue date: 2015-09-18 / A podridão branca, causada pelo fungo Sclerotium cepivorum, é uma das principais doenças, que ocorre em todo o mundo, que pode causar graves perdas nos cultivos de alho (Allium sativum L.) e cebola (Allium cepa L.). Escleródios de S. cepivorum são capazes de sobreviver por até 30 anos no campo. A gama de hospedeiros do fungo compreende plantas do gênero Allium e a germinação dos escleródios é induzida pela presença de exsudatos Allium, especialmente em solos úmidos e sob condições de temperatura entre 13 – 18 ° C. A erradicação do patógeno de áreas infestadas é muito difícil e a densidade de escleródios viáveis deve ser reduzida por meio de estratégias diferentes, tais como indutores de germinação e fungicidas. A aplicação de extratos de alho em campos de pousio pode induzir escleródios a germinarem e diminuir o número de estruturas de sobrevivência viáveis. Fungicidas podem inibir a germinação de escleródios e crescimento micelial. Assim, o efeito do extrato de alho e dialil dissulfeto (DADS) sobre a germinação de esclerócios de S. cepivorum e o potencial de fungicida sobre a inibição do crescimento micelial foi avaliado neste trabalho. Extrato aquoso e etanólico de alho preparados em laboratório (20 % m:v), as águas residuais de agroindústria de alho e extrato aquoso produzido por Shimada Agronegócios (20 %, m:m) foram utilizados como indutores de germinação aos 17 e 27 °C em laboratório. Além disso, o efeito de DADS em estimular a germinação de escleródios foi avaliada usando tubos plásticos com solo e contendo escleródios enterrados a 10, 20 e 30 cm de profundidade. Todos os extratos de alho induziram a germinação dos escleródios, independentemente da temperatura avaliada. DADS induziu a germinação de escleródios de 10 a 30 cm de profundidade, embora o efeito tenha sido maior sobre escleródios localizados a 10 cm. Em outro experimento, o fungicidas tebuconazol + trifloxystrobina, trifloxistrobina + protioconazol, tebuconazol, triadimenol, tiofanato metílico e fluazinam foram adicionados a meio batata dextrose agar (BDA) + extrato aquoso de alho (20 % m:m) em volumes equivalentes a 200 e 20.000 L/ha. Discos de micélio de 5 mm de diâmetro de S. cepivorum foram removidos da borda de culturas do fungo com 15 dias de idade em BDA e colocadas no centro de placas de Petri contendo BDA + extrato de alho, com ou sem fungicidas. O fungo foi incubado a 17 ± 2 oC por 30 dias, quando o crescimento mycelial foi avaliado. Todos fungicidas reduziram o crescimento do fungo em mais de 90 %. Os fungicidas triadimenol e fluazinam inibiram completamente o crescimento de S. cepivorum, independemente do volume da solução fungicida. A eficácia de tebuconazol e tebuconazol + trifloxistrobina foi reduzida quando o volume da solução foi aumentada de 200 para 20.000 L. Extratos de alho, residuo de agroindústria de alho e DADS induzem a germinação de escleródios de S. cepivorum. Triadimenol, fluazinam, tebuconazol e tebuconazol + trifloxistrobina suprimem o crescimento de S. cepivorum in vitro, especialmente em volume de soluçãofungicida equivalente a 200 L.ha -1 . Estudos adicionais em campo são necessários para avaliar o uso integrado de extratos de alho, DADS e os fungicidas triadimenol, fluazinam, tebuconazol e tebuconazol + trifloxistrobina no manejo da podridão branca. / White rot, caused by the fungus Sclerotium cepivorum, is a major disease worldwide that can cause severe losses in garlic (Allium sativum L.) and onion (Allium cepa L.). Sclerotia of S. cepivorum are able to survive for up to 30 years in the field. The host range of the fungus comprises plants from the genera Allium and the sclerotia germination is induced by the presence of Allium exsudates, especially in moist soils and at 13 – 18 °C. Since eradication of the pathogen from infested areas is very difficult, the density of viable sclerotia must to be reduced by using different strategies, such as germination inducers and fungicides. The application of garlic extracts at fallow fields may induce sclerotia germination and decrease the number of viable resting propagules. Fungicides may inhibit sclerotia germination and mycelial growth. Thus, the effect of garlic extract and diallyl disulfide (DADS) on the germination of sclerotia of S. cepivorum and the potential of fungicides on the inhibition of mycelial growth were evaluated in this work. Aqueous and ethanolic extracts of garlic prepared in laboratory (20 % m:v), wastewater of garlic agroindustry and aqueous extract produced by Shimada Agronegócios (20 % m:m) were used as germination inducers at 17 and 27 °C in laboratory. In addition, the effect of DADS in stimulating germination of sclerotia was assessed using plastic tubes filled with soil and containing sclerotia buried at 10, 20 and 30 cm depth. All extracts stimulated sclerotia germination, regardless the temperature. DADS induced germination of sclerotia at 10 to 30 cm depth, although the effect was higher at 10 cm. In other experiment, the fungicides tebuconazole + trifloxystrobin, trifloxystrobin + protioconazole, tebuconazole, triadimenol, thiophanate methyl and fluazinam were added into potato dextrose agar (PDA) + garlic aqueous extract (20 % m:m) broth at dosages equivalent to 200 and 20.000 L.ha -1 . Mycelial discs (5 mm in diameter) of S. cepivorum were removed from the border of 15 day cultures in PDA cultures and placed on the center of Petri dishes with PDA+garlic aqueous extract, amended or not with fungicides. The fungus was incubated at 17 ± 2 oC for 30 days, when the mycelial growth was assessed. All fungicides reduced the growth of the fungus by more than 90 %. The fungicides triadimenol and fluazinam inhibited completely the growth of S. cepivorum, regardless the volume of the solution. The efficacy of tebuconazole and tebuconazole + trifloxystrobin was reduced when the volume of the soultion was increased from 200 to 20.000 L. Garlic extracts, wastewater of garlic agroindustry and DADS induce germination of sclerotia of S. cepivorum. Triadimenol, fluazinam, tebuconazole and tebuconazole+trifloxystrobin suppress the growth of S. cepivorum in vitro, especially at the volume of fungicide solution equivalent to 200 L.ha -1 . Further studies under field conditions are needed to evaluate the integrated use of garlic extracts, DADS and the fungicides triadimenole, fluazinam, tebuconazole and tebuconazole + trifloxystrobin on the management of the white rot. / Ficha catalográfica com ano de aprovação diferente.

SILVA, L. D. Subsídios para monitoramento e manejo da resistência de Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) a inseticidas. 2006. 86 f. Tese (Doutorado em Agronomia/Fitotecnia) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-07-22T21:24:38Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_ldsilva.pdf: 397009 bytes, checksum: 004ec4bef730acbac2be590b9ec007a0 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-08-06T21:30:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_ldsilva.pdf: 397009 bytes, checksum: 004ec4bef730acbac2be590b9ec007a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-06T21:30:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_ldsilva.pdf: 397009 bytes, checksum: 004ec4bef730acbac2be590b9ec007a0 (MD5) Previous issue date: 2006 / The use of pesticides has been the major strategy to control the whitefly, Bemisia tabaci (Gennadius). The intensive use of these products has resulted in the development of whitefly resistance all around the world. Because of lack of studies in this subject in Brazil, the objectives of this research were: validate a bioassay technique to characterize the baseline susceptibility and evaluate the genetic variability of B. tabaci populations to some pesticides in Brazil. A residual contact bioassay by using foliar discs of Canavalia ensiformis L.. The effect of cotton and soybean plants on susceptibility of the rearing B. tabaci to acetamiprid, imidacloprid, thiamethoxan, chlorpyrifos, endosulfan and pyridaben was evaluated. Four whitefly populations, two from the Goiás state (GO-1and GO-2) e two from Bahia state (BA-1 and BA-2), were tested against a susceptible reference one (SusIAC). The foliar discs were treated by immersion on the chemical solutions and; then, they were transferred onto an agar-water solution in the bottom of a glass vial. Adult insect of unknown age and sex were transferred to the vials with treated foliar discs. Evaluations were performed after 24 h for endosulfan and 48 h for the other chemicals. The characterization of the baseline susceptibility of B. tabaci to the tested pesticides was more consistent when whiteflies were reared on cotton than on soybean plants. Significant differences in the susceptibility to pesticides were detected among B. tabaci populations. The population GO-2 was significantly less susceptible to tested pesticides than SusIAC, mainly to neonicotinoids. The most critical whitefly resistance situation was detected to thiamethoxan, followed by imidacloprid. / O uso de inseticidas tem sido a principal estratégia de controle da mosca-branca, Bemisia tabaci (Gennadius). O uso intensivo desses produtos tem levado ao aparecimento de problemas de resistência da mosca-branca aos mesmos em todo o mundo. Devido à carência de estudos nessa área no Brasil, os objetivos desta pesquisa foram: validar uma técnica de bioensaio para a caracterização de linhas-básicas de suscetibilidade de B. tabaci a inseticidas e verificar a variabilidade genética de populações de B. tabaci quanto à suscetibilidade a alguns inseticidas no Brasil. A técnica de bioensaio testada foi uma do tipo contato residual mediante o uso de discos foliares de feijão-de-porco como substrato. A influência de plantas de algodão e soja sobre a suscetibilidade da criação de B. tabaci foi também avaliada para a definição dos procedimentos de bioensaio. Os inseticidas usados na pesquisa foram acetamiprido, imidacloprido, tiametoxam, clorpirifós, endosulfan e piridabem. Quatro populações de mosca-branca foram testadas em relação a uma população suscetível de referência (SusIAC), sendo duas oriundas do Estado de Goiás (GO-1 e GO-2) e outras duas do Estado da Bahia (BA-1 e BA-2). Os discos foram tratados por imersão em solução inseticida e, posteriormente, foram colocados sobre uma camada de solução ágar-água no fundo de tubo de vidro. Insetos adultos não separados por sexo e nem por idade foram transferidos para o tubo contendo o disco tratado. As avaliações foram realizadas após 24 h da infestação de mosca-branca para o endosulfan e 48 h para os demais produtos. As caracterizações das linhas-básicas de suscetibilidade de B. tabaci a inseticidas testados foram mais consistentes quando esse inseto foi criado em plantas de algodão ao invés de soja. Foram detectadas diferenças significativas quanto à suscetibilidade de mosca-branca aos inseticidas. A população GO-2 foi significativamente menos suscetível aos inseticidas testados do que a SusIAC, principalmente em relação aos neonicotinóides (acetamiprido, imidacloprido, tiametoxam). A situação mais crítica de resistência de mosca-branca ocorreu com tiametoxam, seguida pelo imidacloprido.

As culturas órfãs se caracterizam por possuírem reduzida área cultivada e baixo valor econômico. Entre as culturas menores de destaque no Brasil e no mundo estão as culturas do feijão (Phaseolus vulgaris L.) e da aveia (Avena sativa L.). As plantas daninhas destacam-se como um dos principais limitantes nos rendimentos dessas culturas. Entre as contribuições da ciência para o manejo de plantas daninhas para diminuir os danos às culturas órfãs incluem-se a busca de novos herbicidas e o incremento da habilidade competitiva das plantas cultivadas. Os objetivos deste trabalho foram: a) avaliar a tolerância de feijão ao herbicida tembotrione; b) avaliar o anidrido naftálico como protetor para aumentar a tolerância do feijão ao tembotrione; c) averiguar as mudanças morfológicas ocorridas no aumento da densidade de plantas; d) determinar se a densidade de plantas afeta a eficácia de herbicidas; e) investigar se a aplicação sequencial ajuda no controle de plantas em alta densidade; f) mensurar a magnitude da competição entre aveia e azevém; g) avaliar a habilidade competitiva de dois genótipos de aveia de porte alto e porte baixo quando em competição com azevém; h) verificar o impacto de inibidores de giberelina em genótipos de aveia com infestação de azevém, determinando o possível aumento do rendimento na cultura A seletividade de tembotrione nas plantas de feijão é dependente da dose. Há morte de plantas e perda de produtividade de grãos quando o herbicida é aplicado em dose superior a 10,5 g ha-1. Quando usado anidrido naftálico na cultivar de feijão IAC Imperador não houve aumento da tolerância ao herbicida tembotrione. A morfologia vegetal é dependente da densidade de plantas. A eficácia de herbicida é afetada pela densidade de plantas e pela espécie de planta utilizada. A aplicação sequencial de herbicidas não demonstrou maior eficácia, quando comparada às aplicações em uma única aspersão. As plantas de aveia foram mais competitivas do que as de azevém. As plantas de aveia de porte alto demonstraram maior habilidade competitiva que as de porte baixo. O uso de inibidor de ácido giberélico em pós-emergência na cultura da aveia favoreceu o manejo do azevém e incrementou o rendimento de grãos de cultivar de porte alto. / The orphan crops are characterized by having reduced grown area and low economic value. Among the main minor crops in Brazil and the world are the common bean (Phaseolus vulgaris L.) and oats (Avena sativa L.). The weeds are among the main limiting to crops grain yield. The contributions of science to reduce the impact of weeds on crops include the search of new herbicides and the increased of the competitive ability of cultivated plants. The objectives of this study were: a) to evaluate the bean tolerance to the herbicide tembotrione; b) to assess the potential of anhydride naphthalic to increase the common bean tolerance to tembotrione; c) to evaluate the morphological changes due to the increase of plant density; d) to determine whether the plant density impacts the performance of herbicides; e) to investigate whether sequential herbicide application increases plant control at high density; f) to measure the magnitude of the competition between oats and Italian ryegrass; g) to evaluate the competitive ability of two oat genotypes with Italian ryegrass; h) to verify the impact of gibberellin inhibitors on oat genotypes infested with ryegrass, determining possible increase on the crop yield Tembotrione selectivity to common bean plants is dose dependent. There is plant death and grain yield loss when the herbicide is applied on rates superior to 10.5 g ha-1. Anhydride naphthalic used on common bean cv. IAC Imperador did not increase the crop tolerance to tembotrione. The plant morphology is density dependent. The herbicide efficacy is density dependent. The sequential application of herbicides did not increase the herbicide efficacy. The oat plants were more competitive than Italian ryegrass. Tall oat plants showed greater competitive ability that low plants. The use of gibberellic acid inhibitor in post-emergence of oat plants helped the Italian ryegrass management and increased the grain yield of tall oat plants.

A toxidez por alumínio (Al) é um dos fatores limitantes para a produção agrícola em solos ácidos, os quais abrangem aproximadamente 60% do território brasileiro. Evidências têm relacionado à tolerância ao Al com mecanismos de detoxificação de espécies reativas de oxigênio, uma vez que, além de inibir o desenvolvimento normal da raiz, o excesso de alumínio interfere nas reações enzimáticas. Sua absorção através da parece celular contribui para indução do estresse oxidativo, levando à oxidação de biomoléculas como lipídios, pigmentos e ácidos nucléicos. Com o objetivo de avaliar o efeito da exposição ao Al sobre o metabolismo oxidativo dos genótipos tolerantes UFRGS 17 e UPF 91Al-100-1-4 e sensível UFRGS 930598 de aveia branca, foram feitas análises fisiológicas, genéticas e bioquímicas em plântulas sob condição hidropônica após sete dias de tratamento com 740 μM de AlCl3. Foram analisadas as enzimas superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX), catalase (CAT) e glutationa redutase (GR); o conteúdo de tióis não protéicos (NPSH) e ascorbato (AsA), assim como os níveis de clorofila A , B e carotenóides. O estresse oxidativo foi estimado através do teor de MDA, que avalia os níveis de peroxidação de lipídeos e pelo teor de H2O2. Constatou-se que o Al induz estresse oxidativo em aveia e, que os genótipos tolerantes UFRGS 17 e UPF 91Al100-1-4 apresentam mecanismos eficientes de detoxificação. A peroxidação de lipídeos é significativa apenas no genótipo sensível, há um decréscimo na produção de H2O2 na presença do Al, o mesmo é verificado para as atividades enzimáticas da CAT e APX. Os genótipos tolerantes aumentam a atividade de SOD e GR, assim como o teor de AsA e NPSH. Os genótipos tolerantes apresentam maior crescimento radicular comparado ao sensível e a tolerância ao Al nestes genótipos é governada pelo mesmo gene. A diferente deposição de Al nos tecidos da raiz entre os genótipos tolerantes sugere que o mecanismo de tolerância não seja de detoxificação externa, mas, possivelmente, relacionado à redução do estresse oxidativo causado pelo Al. / The toxicity of aluminum (Al) is one of the limiting factors to agriculture in acid soils, which cover approximately 60% of Brazilian territory. It is suggested that Al tolerance mechanisms is related to reactive oxygen species detoxification. Once Al not only inhibits the normal root development but also interferes with enzymatic reactions. Al uptake contributes to oxidative stress induction, leading to oxidation of biomolecules such as lipids, pigments and nucleic acids. In order to evaluate the effect of Al on the oxidative metabolism of tolerant oat genotypes (UFRGS 17 and UPF 91Al-100-1-4), and sensitive UFRGS 930598 oat, physiological, genetic and biochemical analysis were conducted under hydroponics after seven days of treatment with 740μM AlCl3. We analyzed the enzymes superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) and glutathione reductase (GR), the content of non-protein thiols (NPSH) and ascorbate (AsA), and the levels of chlorophyll A, B and carotenoids. Oxidative stress was estimated by H2O2 levels and MDA content, which assesses the level of lipid peroxidation. It was found that Al induces oxidative stress in oat and the tolerant genotypes UFRGS 17 and UPF 91Al100-1-4 have efficient mechanisms of detoxification. The lipid peroxidation is significant only in the sensitive genotype. There is also a decrease in H2O2 production in the presence of Al. The activities of CAT and APX are reduced upon Al exposure. The tolerant genotypes increase the activity of SOD and GR, as well as the content of AsA and NPSH. The tolerant genotypes have longer roots compared to the sensitive one. Al tolerance in these two genotypes is governed by the same gene. The different Al deposition in the root tissues of tolerant genotypes suggests that the mechanism of tolerance is not external detoxification, but possibly related to reduction of the oxidative stress caused by Al.