Orientador: Antonio Baldo Geraldo Martins / Banca: Carlos Ruggiero / Banca: João Carlos de Oliveira / Banca: João Alexio Scarpare Filho / Banca: Celio Kersul do Sacramento / Resumo: Foram estudadas a propagação de estacas caulinares de cacaueiro (Theobroma cacao L.) e o plantio de cacaueiro no semi-árido do estado da Bahia. Os resultados permitiram concluir que há interação entre clone e época de coleta de estaca, sendo janeiro e fevereiro os melhores meses. O plantio foi realizado em março de 2003, sob sombreamento provisório de bananeira, da variedade prata anã nos mesmos espaçamentos utilizados para o cacaueiro. Foi realizada irrigação por gotejamento e fertirrigação. As demais técnicas de manejo foram adaptadas levando em consideração as características edafoclimáticas da região. As avaliações foram realizadas a cada três meses, considerando as variáveis: altura e diâmetro das plantas, taxa de crescimento, floração, lançamentos foliares e frutificação. Dos resultados encontrados destacam-se o crescimento, vigor e início da frutificação com 1,5 ano, produção de 90 kg de amêndoas secas ha-1 aos 21 meses, com destaque para o clone PH 16 com 110 kg de amêndoas secas ha-1. A floração ocorreu de forma "gregária" em períodos trimestrais. Não foi observado efeito negativo da umidade relativa do ar e da temperatura no crescimento, polinização e frutificação do cacaueiro. / Abstract: Propagation of rooted cutting of cocoa (Theobroma cacao L.) and planting in the semi-arid of the state of Bahia were studied. The results permit to conclude that there is an interaction between clones and cuttings harvest period, being January and February the best months. Planting was done on March 2003 under temporary shade of prata anã (dwarf silver) banana variety at the same planting spacing used with cocoa. Water was provided by a drip irrigation system and nutrients by fertirrigation. The other management practices were adapted considering the region edaphoclimatic conditions. The evaluations were quarterly measuring: plant height and diameter, flowering, flushing and fruiting. Of the found results is worth noting the growth, vigor, average production of 90 kg ha-1 of dry beans at 21 months, with remark to PH 16 with 110 kg ha-1 of dry beans. Flowering occurred in a "gregarious" form in quarterly periods. It was not observed negative effects of air relative humidity and temperature on growth, pollination and fruiting of the cocoa plant. / Doutor

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-23T17:25:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 712974 bytes, checksum: 2b6cc94c42dae05b9cc95ca1bdc6de6f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T17:25:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 712974 bytes, checksum: 2b6cc94c42dae05b9cc95ca1bdc6de6f (MD5) Previous issue date: 1999-10-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Uma progênie de 82 indivíduos F2, obtida do cruzamento entre Scavina-6 e ICS-1, foi analisada utilizando marcadores moleculares. Por meio das técnicas de RAPD e AFLP, foram amplificados 196 fragmentos polimórficos, que foram distribuídos em 26 grupos de ligação. Estes marcadores cobriram uma distância de recombinação de 1.733 cM, com distância média entre dois marcadores adjacentes de 8,84 cM. Análises de regressão simples e múltipla e mapeamento por intervalo foram utilizados para detectar e mapear regiões genômicas associadas com a resistência à vassoura-de-bruxa. A proporção da variância fenotípica explicada por marcador variou entre 8,4%, para o loco iacacac.261, e 12,7%, para o loco sacgcat.78. Dos seis marcadores associados à resistência à vassoura-de-bruxa a 1% de probabilidade, os marcadores iAE06.950, saggcat.108 e iAB09.464 foram mantidos no modelo de regressão múltipla, utilizando o método de eliminação stepwise. Os três marcadores explicaram juntos 27,8% da variação fenotípica. Através do mapeamento por intervalo, foram identificadas associações significativas a 5% de probabilidade, nos grupos de ligação 01 e 11. No grupo de ligação 01 foram identificados três QTLs, flanqueados pelos marcadores iaagctc.65 - iBB12.1100, iAH18.850 - iBG09.580 e iAC01.475 - iAS19.970. O grupo 11 apresentou dois QTLs altamente significativos (P < 0,01) entre os marcadores saggcat.108 - sAV14.940 e sAV18.590 - sZ04.500. Os marcadores identificados pela análise de regressão múltipla também o foram pelo mapeamento por intervalo, com exceção do marcador iAB09.464, que não se encontra ligado no mapa de ligação construído no presente trabalho. / An F2 progeny composed by 82 individuals derived from a cross between Scavina-6 and ICS-1 was analyzed using molecular markers. RAPD and AFLP techniques amplified 196 polymorphic fragments distributed along 26 linkage groups. These markers covered a recombination distance of 1,733 cM, with an average of 8.84 cM between two linked markers. Simple and multiple regression analysis, and interval mapping were used to identify and to map genomic regions associated with witches’ broom resistance. The proportion of phenotypic variation explained by each marker varied from 8.4%, for iacacac.261 loci, to 12.7%, for sacgcat.78 loci. Out of the six markers associated with witches’ broom resistance at 1% of probability, only the markers iAE06.950, saggcat.108 and iAB09.464 were mantained on the multiple regression model using the stepwise elimination method. The three markers explained together 27.8% of the phenotypic variation. Interval mapping analysis detected significative associations in the linkage groups 01 and 11 at 5% of probability. In the linkage group 01 were identified three QTLs, flanked by the markers iaagctc.65 - iBB12.1100, iAH18.850 - iBG09.580 and iAC01.475 - iAS19.970. The linkage group 11 showed two QTLs highly significant (P < 0,01) between the markers saggcat.108 - sAV14.940 and sAV18.590 - sZ04.500. Markers identified by multiple regression analysis were also detected by interval mapping, except for the marker iAB09.464 that were not linked on the genetic map performed in this work.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-07-25T04:12:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347035.pdf: 1475783 bytes, checksum: 8ddebabe058cf5e37e595d8c32776065 (MD5) Previous issue date: 2017 / Theobroma cacao L. é uma espécie amplamente cultivada na zona tropical húmida do planeta. As sementes tem um elevado valor econômico e são a matéria prima para a produção de chocolate. No entanto, devido às características botânicas que esta espécie apresenta, associadas a um alto grau de auto-incompatibilidade, os plantios comerciais apresentam alta heterozigosidade genética, afetando diretamente a produtividade do cultivo. Por esta razão, sistemas de propagação clonal como estacas enraizadas e enxertia tem sido aplicados para a multiplicação de variedades de elite. Estas técnicas, contudo, apresentam alto custo de mão de obra e não garantem a qualidade sanitária das plantas. Neste contexto, técnicas de micropropagação in vitro associadas à embriogênese somática podem contribuir para produção em larga escala de novas variedades e de genótipos superiores, bem como para a conservação de germoplasma, além de servir como modelo para o estudo de processos fisiológicos, genéticos e bioquímicos envolvidos no desenvolvimento embrionário. A embriogênese somática a partir de partes florais tem sido o método mais eficiente para a regeneração in vitro de plântulas. Este sistema integra a embriogênese indireta com subsequente embriogênese secundária direta, a partir da qual o sistema se torna cíclico. Os protocolos de embriogênese somática apresentam lacunas no conhecimento que precisam ser preenchidas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivos aprofundar nos mecanismos moleculares que determinam a qualidade dos embriões somáticos e estudar a relação da metilação do DNA e a capacidade de conversão de embriões somáticos com a embriogênese somática secundaria a longo prazo. Assim, utilizou-se a tecnologia de identificação multidimensional de proteínas (HDMSE), para identificar o perfil proteômico de embriões do tipo branco e do tipo translúcido, os quais diferem amplamente pela capacidade de conversão. O grupo das proteínas diferencialmente expressas revelou que a capacidade de conversão dos embriões somáticos está relacionada com o metabolismo dos carboidratos e com a capacidade das culturas em manter um equilíbrio no sistema redox. A análise global dos níveis da metilação do DNA em embriões somáticos jovens e embriões somáticos envelhecidos sugere que a hipometilação do DNA observada em embriões envelhecidos é uma resposta adaptativa (acumulativa) das culturas às condições in vitro, enquanto que a perda do potencial embriogênico associada com a embriogênese somática a longo prazo, é uma característica epigenética que pode ser reversível. Finalmente, o uso da droga demetilante 5-azcC mostrou uma correlação positiva com a recuperação do potencial embriogênico em embriões somáticos envelhecidos.<br> / Abstract : Theobroma cacao L. is a plant species widely cultivated in the humid tropics of the planet. The cacao beans have a high economic value and they are the raw material for the chocolate industry. However, due to the botanical traits associated with a high degree of self-incompatibility, the commercial plantations present high genetic heterozygosity, directly affecting the crop yield. For this reason, clonal propagation systems such as rooted cuttings and grafting have been applied for the multiplication of elite varieties. However, these methods present a high labor cost and do not guarantee the plants sanitary quality. In this view, in vitro micropropagation methods associated with somatic embryogenesis can contribute to the large-scale propagation of improved varieties and genotypes, as well as the conservation of germoplasm, and this can uses as a model for the study of the physiological, genetic and biochemical processes involved in plant embryogenic development. Somatic embryogenesis using floral explants has been the most efficient method for regeneration in vitro seedlings. This system integrates indirect embryogenesis with subsequent direct secondary embryogenesis, from which the system becomes cyclic. Somatic embryogenesis protocols present hole in the knowledge, which need to be elucidated. In this context, the present work had as objective to deepen in the molecular mechanisms that determine the somatic embryo quality to study the relationship between the DNA methylation and the embryogenic potential of somatic embryos in the long-term secondary somatic embryogenesis. Thus, the multidimensional protein identification technology (HDMSE) was used to identify the proteomic profiles of white and translucid somatic embryos, which are widely different in the conversion capacity. The somatic embryos conversion ability was related to carbohydrate metabolism and the ability of cultures to maintain equilibrium in the redox system. The global DNA methylation levels in young somatic embryos and aged somatic embryos suggested that hypomethylation of DNA in aged somatic embryos is an adaptive (cumulative) response to in vitro culture conditions, whereas the loss of the embryogenic potential associated with long-term somatic embryogenesis, is an epigenetic feature that can be reversible. Finally, the 5 -azaC showed a positive correlation with the recovery of the embryogenic potential in aged somatic embryos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-20Bitstream added on 2014-06-13T18:45:38Z : No. of bitstreams: 1 leite_jbv_dr_jabo.pdf: 848067 bytes, checksum: d4ab08e504033dcef5936872db76cf9e (MD5) / Ceplac / Foram estudadas a propagação de estacas caulinares de cacaueiro (Theobroma cacao L.) e o plantio de cacaueiro no semi-árido do estado da Bahia. Os resultados permitiram concluir que há interação entre clone e época de coleta de estaca, sendo janeiro e fevereiro os melhores meses. O plantio foi realizado em março de 2003, sob sombreamento provisório de bananeira, da variedade prata anã nos mesmos espaçamentos utilizados para o cacaueiro. Foi realizada irrigação por gotejamento e fertirrigação. As demais técnicas de manejo foram adaptadas levando em consideração as características edafoclimáticas da região. As avaliações foram realizadas a cada três meses, considerando as variáveis: altura e diâmetro das plantas, taxa de crescimento, floração, lançamentos foliares e frutificação. Dos resultados encontrados destacam-se o crescimento, vigor e início da frutificação com 1,5 ano, produção de 90 kg de amêndoas secas ha-1 aos 21 meses, com destaque para o clone PH 16 com 110 kg de amêndoas secas ha-1. A floração ocorreu de forma gregária em períodos trimestrais. Não foi observado efeito negativo da umidade relativa do ar e da temperatura no crescimento, polinização e frutificação do cacaueiro. / Propagation of rooted cutting of cocoa (Theobroma cacao L.) and planting in the semi-arid of the state of Bahia were studied. The results permit to conclude that there is an interaction between clones and cuttings harvest period, being January and February the best months. Planting was done on March 2003 under temporary shade of prata anã (dwarf silver) banana variety at the same planting spacing used with cocoa. Water was provided by a drip irrigation system and nutrients by fertirrigation. The other management practices were adapted considering the region edaphoclimatic conditions. The evaluations were quarterly measuring: plant height and diameter, flowering, flushing and fruiting. Of the found results is worth noting the growth, vigor, average production of 90 kg ha-1 of dry beans at 21 months, with remark to PH 16 with 110 kg ha-1 of dry beans. Flowering occurred in a gregarious form in quarterly periods. It was not observed negative effects of air relative humidity and temperature on growth, pollination and fruiting of the cocoa plant.

Orientadores: Michel Georges Albert Vincentz, Júlio Cézar de Mattos Cascardo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:26:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_AnaCristinaCaribedos_D.pdf: 6201793 bytes, checksum: ec32c93bb2e8f1111e029a6a82d77abd (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O fungo Moniliophthora perniciosa, agente causal da doença "vassoura-de-bruxa" (VB) do cacaueiro (Theobroma cacao L.) é responsável pela diminuição da produção de cacau no Brasil e em outras regiões da América do Sul e Central. Esse decréscimo está diretamente associado a graves problemas sociais e ambientais, particularmente nas regiões amazônica e Sul da Bahia. A interação cacau-M. perniciosa envolve mecanismos genéticos complexos e pouco estudados em nível molecular. Portanto, este trabalho objetivou estabelecer uma metodologia de silenciamento gênico por RNA de interferência (RNAi) em M. perniciosa, visando análises funcionais de genes relacionados à sua patogenicidade. RNAi é uma eficiente ferramenta para reprimir a expressão gênica experimentalmente, portanto, uma alternativa tecnológica muito promissora. Devido ao fato de RNAi ser um mecanismo pós-transcricional que promove o silenciamento de genes com alta especificidade e de modo sistêmico é considerado uma ferramenta versátil para o estudo de fungos filamentosos heterocarióticos. O trabalho foi conduzido em três etapas integradas: 1) estabelecimento e avaliação das condições adequadas para eletroporação e regeneração de protoplastos de M. perniciosa, como método alternativo para a transfecção de DNA e de dsRNAs nos experimentos de transformação e de silenciamento do fungo, respectivamente; 2) produção de uma linhagem transgênica de M. perniciosa que expresse o gene heterólogo gfp e o estabelecimento da metodologia de silenciamento por RNAi, usando o gene gfp como modelo; 3) silenciamento mediado por dsRNAs de dois genes endógenos de M. perniciosa, vinculados a detoxificação de ROS e a produção de corpos de frutificação. Os parâmetros que promoveram a maior freqüência de regeneração dos protoplastos eletroporados foram a aplicação de um pulso de 1.5 kV. Em relação à transformação de M. perniciosa, o gene repórter gfp foi estavelmente introduzido no genoma do fungo e posteriormente silenciado por transfecção de gfpdsRNA sintetizado in vitro, comprovando a operacionalidade do mecanismo de RNAi em M. perniciosa. Em adição, os genes endógenos MpPRX1 e MpHYD que codificam para peroxiredoxina e hidrofobina, respectivamente, foram silenciados, usando dsRNAs específicos e apresentaram níveis reduzidos de mRNAs que variaram de 18% a 98% quando comparados aos controles. O silenciamento dos genes gfp e MpPRX1 foi corroborado pela redução da fluorescência de GFP e da atividade da peroxidase, bem como da sobrevivência do micélio submetido a H2O2, respectivamente. O silenciamento de gfp e de MpPRX1 persistiu por aproximadamente quatro meses, indicando silenciamento sistêmico. O estabelecimento da técnica de silenciamento gênico por RNAi em M. perniciosa abre novos caminhos para explorar funcionalmente o genoma deste fitopatógeno, bem como o desenvolvimento de mecanismos que bloqueiem ou diminuam a ação deste / Abstract: The fungus Moniliophthora perniciosa, causal agent of cacao (Theobroma cacao L.) witches' broom (WB) disease, is responsible for the decrease in cacao production in Brazil and other regions of South and Central America. This decrease is directly associated to severe social and ecological problems, particularly in the Amazon and Southern Bahia regions. The cacao-M. perniciosa interaction involves complex genetic mechanisms little studied at the molecular level. Therefore, this study aimed to establish a methodology of gene silencing by RNA interference (RNAi) in M. perniciosa, aiming functional analyses of genes related to his pathogenicity. RNAi is a powerful tool to experimentally suppress or regulate gene expression, therefore, a very promising technological alternative. Because RNAi is a post-transcriptional event that promotes gene silencing with high specificity and in a systemic way, it is considered a versatile tool for the study of heterokaryotic fungi. The work was conducted in three integrated steps: 1) establishment and evaluation of appropriate conditions for electroporation and regeneration of M. perniciosa protoplasts, as an alternative method for transfection of transgenic DNA and dsRNAs in transformation and fungus silencing experiments, respectively; 2) production of a transgenic strain of M. perniciosa that expresses the heterologous gene gfp and the establishment of methodology for silencing by RNAi, using the gfp gene as a model; 3) silencing mediated by dsRNAs of two endogenous M. perniciosa genes linked to detoxification of ROS and the production of fruiting bodies. The parameters that promoted the highest frequency of regeneration of electroporated protoplasts were the application of one pulse of 1.5 kV. Regarding M. perniciosa transformation, the gfp reporter gene was stably inserted into the genome of the fungus and subsequently silenced by transfection of gfpdsRNA synthesized in vitro, demonstrating the operationality of the RNAi mechanism in M. perniciosa. In addition, the endogenous genes MpPRX1 and MpHYD, coding for peroxiredoxin and hydrophobin, respectively, were silenced using specific dsRNAs showing reduced levels of mRNAs ranging from 18% to 98% when compared to controls. Silencing of gfp and MpPRX1 was validated by experiments that showed correlation between reduced levels of GFP fluorescence and peroxidase activity, as well as survival of mycelium subjected to H2O2, respectively. The silencing of gfp and MpPRX1 persisted for approximately four months, indicating systemic silencing. The establishment of the gene silencing technique by RNAi in M. perniciosa opens new paths to functionally explore the genome of this pathogen and the development of mechanisms that block or decrease his action / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientadores: Gonçalo A. Guimarães Pereira, Francisco Javier Medrano Martin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T07:53:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cabrera_OdalysGarcia_D.pdf: 6336814 bytes, checksum: 10a8f8e8b80239f363cbb4eda5d2746e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A doença Vassoura-de-bruxa do cacaueiro (Theobroma cacao) é causada pelo fungo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa e atualmente constitui um dos maiores problemas fitopatológicos do Brasil. Análises do genoma de M. perniciosa permitiram identificar três genes codificadores para proteínas indutoras de necrose e etileno (NEPs) descritas em oomicetos, bactérias e alguns fungos ascomicetos. Os genes codificadores das proteínas NEP de M. perniciosa (MpNEPs) parecem estar localizados no mesmo cromossomo e foram nomeados 1 e 2 (o terceiro gene está incompleto) segundo a descoberta no genoma (1) ou em uma biblioteca de cDNA de interação M. perniciosa-cacaueiro (2). Os genes codificadores para estas proteínas foram clonados, e expressos usando um sistema de expressão heterólogo em E. coli produzindo proteínas de fusão a cauda de histidinas. As proteínas recombinantes foram purificadas usando colunas de afinidade a metais. MpNEP1 e MpNEP2 apresentam alta similaridade em sua seqüência de aminoácidos e são capazes de induzir necrose e síntese de etileno tanto em folhas de tabaco quanto em cacau. Ambas as MpNEPs apresentam perfis de expressão diferencial nas fases de vida do fungo: MpNEP1 é expressa de forma similar nas fases biotrófica e saprofítica enquanto que MpNEP2 é mais expressa na fase biotrófica. Importantes diferenças no comportamento físico das proteínas foram detectadas: MpNEP1 se comporta como um agregado (dímero ou trímero) em solução e é sensível a tratamento térmico enquanto que MpNEP2 se comporta como monômero e mantém a atividade de necrose depois de submetida a altas temperaturas. Estas diferenças sugerem que estas proteínas podem ter funções complementares durante o desenvolvimento da doença. Esta é a primeira vez que se descreve a presença desta família de proteínas em fungos basidiomicetos e seu estudo pode ser de grande importância para a compreensão dos mecanismos da doença Vassoura-de-bruxa / Abstract: The hemibiotrophic basidiomycete Moniliophthora perniciosa is the causal agent of Witches¿ broom disease of Theobroma cacao, which constitutes one of the main phytopathological problems of Brazil. An analysis of the M. perniciosa draft genome led to the identification of three putative genes encoding Necrosis and Ethylene inducing Proteins, which have been described in oomycetes, bacteria, and some species of ascomycetous fungi. The NEP proteins of M. perniciosa (MpNEPs) are apparently located on the same chromosome and were named 1 and 2 according to their discovery in the genome (1) or in a cDNA library containing transcripts from the interaction M. perniciosa-cacao (2). The genes codifying MpNEPs were cloned and expressed using a heterologous expression system in E. coli producing recombinant proteins with a minimal N-terminal His-tagged fusion peptide. MpNEPs were purified using nickel affinity columns. MpNEP1 and 2 have highly similar amino acid sequences and are able to induce necrosis and ethylene emission in both tobacco and cacao leaves. These MpNEPs showed different expression profiles according to the developmental stage of the fungus: MpNEP1 was expressed in a similar way in the biotrophic and saprotrophic mycelias, while MpNEP2 was preferentially expressed in the biotrophic phase. Furthermore, important differences were also detected in the physical properties of these two proteins. MpNEP1 in solution behaves as an oligomer (dimer or trimer) and is very sensitive to temperature. On the other hand, MpNEP2 in solution behaves as a monomer and is able of rapid renaturation after boiling, thus keeping its necrotic activity. These differences indicate that these highly similar NEPs may have complementary roles during disease development. This is the first report of NEP1-like proteins in basidiomycetes and their study will be of great importance in order to acquire a better understanding of the molecular mechanisms underlying Witches¿ broom disease / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Maria Carolina Scatolin do Rio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:38:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_GleidsonSilva_D.pdf: 5340667 bytes, checksum: a5eb7198bd79e4c57ea6ac55d5742b85 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A Vassoura-de-bruxa, causada pelo fungo hemibiotrofico Moniliophthora perniciosa, e uma das principais doenças que acometem o cacaueiro (Theobroma cacao L.). Durante a fase biotrófica, o patôgeno coloniza o espaço intercelular e estimula a formação de ramos hipertróficos denominados vassoura verde. No estagio avançado da doença, o fungo passa a colonizar também o interior das células e observa-se a morte do tecido originando a vassoura seca. A semelhança destes sintomas aos observados em outras fitopatologias sugere um desequilíbrio hormonal em resposta a infecção. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo integrado dos genes relacionados a diferentes hormônios vegetais e uma caracterização dos genes relacionados às citocininas. A possível participação dos hormônios no estabelecimento e na progressão da Vassoura-de-bruxa do cacaueiro e discutida. Dados de RNA-seq foram gerados durante as diferentes fases da interação. Em seguida, genes diferencialmente expressos foram classificados de acordo com a terminologia do Gene Ontology. Além disso, a capacidade de biossíntese de citocininas pelo fungo M. perniciosa foi avaliada através do teste de complementação utilizando a levedura TM128 sln1?. Em paralelo, foi realizada uma caracterização detalhada dos genes que constituem o mecanismo de percepção de citocininas em cacau, sistema denominado two-component. Genes relacionados às respostas hormonais e de defesa foram os mais representados entre o grupo de diferencialmente expressos. Durante a fase assintomática, e observada a indução de genes relacionados a auxinas e etileno. Por outro lado, no estagio avançado, foram identificados genes relacionados à degradação de citocininas e as respostas de defesa mediadas por acido salicílico e jasmonato/etileno. Paralelamente, foi identificado no M. perniciosa um gene para a síntese de citocininas, entretanto, a funcionalidade deste não foi confirmada. Em T. cacau, a arquitetura do sistema two-component e similar a encontrada em Arabidopsis sp., porem, nenhuma alteração significativa na expressão dos genes que constituem este sistema foi identificada. Por essa razão, não foi possível estabelecer uma relação clara entre as citocininas e os sintomas da Vassoura-de-bruxa. Contudo, o padrão de expressão de genes relacionados à homeostase de auxinas, sugere uma regulação negativa das respostas de defesa contra patogenos biotroficos durante fase inicial da doença / Abstract: The Witches' Broom disease, caused by the hemibiotrophic fungus Moniliophthora perniciosa, is the major disease affecting cacao (Theobroma cacao L.). During its biotrophic phase, the pathogen colonizes the intercellular space and stimulates the formation of hypertrophic branches called green broom. In the advanced stage of the disease, the fungus starts also to colonize the interior of the cells and it is noted the death of tissue originating the dry broom. The similarity of these symptoms to those observed in other plant diseases suggests a hormonal imbalance in response to the infection. In this context, this work presents an integrated study of plant hormone-related genes and a characterization of cytokinin-related genes. The possible participation of these genes in the establishment and progression of Witches' Broom in cacao is discussed. RNA-seq data regarding different phases of the interaction were generated. After this, differentially expressed genes were classified according to Gene Ontology terminology. Furthermore, the ability of cytokinin biosynthesis by M. perniciosa was assessed by a complementation test using the yeast TM128 sln1?. In parallel, we performed a detailed characterization of genes that constitute the mechanism of perception of cytokinins in cacao, the two-component system. For these, the gene expression values have been accessed through the previously generated RNA-seq data. Defense and hormone-related genes were the most represented among the differentially expressed genes. During asymptomatic phase, we observe the induction of auxin and ethylene-related genes. During the symptomatic stage, genes related to the degradation of cytokinins and defense responses mediated by salicylic acid and jasmonate/ethylene was identified. Simultaneously, a putative gene for the synthesis of cytokinins was identified in M. perniciosa genome; however, the participation of this gene in cytokinin synthesis was not confirmed. In T. cocoa, the architecture of two-component system is similar to that one found in Arabidopsis sp.; however, no significant change in the expression of genes that constitute this system was identified. For this reason, it was not possible to establish a clear relationship between cytokinins and the symptoms of the Witches' Broom disease. Moreover, the expression pattern of homeostasis auxin-related genes suggests a negative regulation of defense responses against biotrophic pathogens during the initial stage of the disease / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

A diversidade genética de Crinipellis perniciosa foi avaliada quanto à capacidade adaptativa de diferentes genótipos à dispersão geográfica e à associação preferencial ou diferencial com hospedeiros. Isolados polispóricos de C. perniciosa provenientes de diferentes Estados brasileiros (AM, RO, MG, BA, SP, MT e PA) e diferentes hospedeiros (Theobroma cacao L., Solanum cernuum, Solanum paniculatum, Solanum grandiflorum L., Solanum e lianas), foram analisados pelas técnicas de compatibilidade somática (SCG - Somatic Compatibility Group), através de reações de compatibilidade e/ou incompatibilidade, o uso de gel de eletroforese de proteínas totais, velocidade de crescimento, ELISA e Western Blot. Os diversos isolados foram agrupados com base em conjuntos de dados sobre suas características genéticas, identificando-se agrupamentos de acordo com a dispersão geográfica e hospedeiros de onde foram isolados. Foram construídos dois dendogramas pelo teste de compatibilidade permitindo classificar os isolados em três grupos: i)grupo formado pelos isolados de Rondônia e Pará e ii) grupo formado pelos isolados de Rondônia, Pará e Amazonas e o iii) grupo formado pelo isolado de Mato Grosso; o segundo teste separou os isolados em dois grandes grupos: i) grupo formado pelos isolados da Bahia, Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso e Rondônia e ii) grupo formado pelo isolado do Pará. O dendograma criado pelo perfil protéico permitiu agrupar os isolados em três grupos, de acordo com o hospedeiro e região de origem: (1) grupo formado pelo isolado de Theobroma cacao de Ouro Preto D’Oeste; (2) grupo constituído pelos isolados de Theobroma cacao da Bahia e os diversos isolados de Solanaceae do Estado de Minas Gerais, Bahia e São Paulo e grupo (3) formado pelo isolado de Lianas (cipós). De forma geral, conclui-se que há ampla diversidade genética entre os isolados de C. perniciosa provenientes das diferentes regiões brasileiras e em relação aos hospedeiros, comprovando-se haver elevada capacidade adaptativa caracterizada pela prevalência em ambientes diversos e pela disseminação a longas distâncias geográficas. Há também indicativos de que a velocidade de crescimento do fungo pode ser um dos fatores importantes para assegurar a colonização, já que é correlacionada com a dispersão geográfica, e também, para a seleção de biótipos patogênicos e para a variabilidade genética do fungo. / The genetic diversity of Crinipellis perniciosa was evaluated how much to the capacity of adaptation of different genotypes to the geographic dispersion and the preferential or distinguishing association with hosts. Polisporics isolated of C. perniciosa proceeding from different Brazilian States (AM, RO, MG, BA, SP, MT e PA) and different hosts (Theobroma cacao L., Solanum cernuum, Solanum paniculatum, Solanum grandiflorum L., Solanum and lianas), had been analyzed by the techniques of somatic compatibility (SCG - Somatic Compatibility Group), through reactions of compatibility and/or incompatibility, the gel use of proteins electrophoresis, speed of growth, ELISA and Western Blot. Diverse the isolated ones had been grouped on the basis of different data on its genetic characteristics, identifying to groupings in accordance with the geographic dispersion and hosts of where they had been isolated. Two dendrogramas for the compatibility test had been constructed allowing to classify the isolated ones in three groups: i)group formed by isolated of Rondônia and Pará and ii) group formed for the isolated ones of Rondônia, Pará and Amazonas and iii) group formed for the isolated one of Mato Grosso; as the test separated the isolated ones in two great groups: i) group formed for isolated of the Bahia, the Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso and Rondônia and ii) group formed for the isolated one of Pará. The dendrograma created by the protein profile allowed to group the isolated ones in three groups, in accordance with the host and region of origin: (1) group formed for isolated of Theobroma cacao of Ouro Preto D'Oeste; (2) group consisting of isolated of Theobroma cacao of the Bahia and diverse the isolated ones of Solanaceae of the State of Minas Gerais, Bahia and São Paulo and group (3) formed by the isolated one of Liana. Of general form, it is concluded that it has ample genetic diversity enters the isolated ones of C. perniciosa proceeding from the different Brazilian regions and in relation to the hosts, proving to have high capacity of adaptation characterized by the prevalence in diverse environments and the dissemination the long geographic distances. It has also indicative of that the growth speed can be one of the factors important to assure the correlated settling since with the geographic dispersion, favors new biotypes, important factor for the genetic variability of fungus.

A diversidade genética de Crinipellis perniciosa foi avaliada quanto à capacidade adaptativa de diferentes genótipos à dispersão geográfica e à associação preferencial ou diferencial com hospedeiros. Isolados polispóricos de C. perniciosa provenientes de diferentes Estados brasileiros (AM, RO, MG, BA, SP, MT e PA) e diferentes hospedeiros (Theobroma cacao L., Solanum cernuum, Solanum paniculatum, Solanum grandiflorum L., Solanum e lianas), foram analisados pelas técnicas de compatibilidade somática (SCG - Somatic Compatibility Group), através de reações de compatibilidade e/ou incompatibilidade, o uso de gel de eletroforese de proteínas totais, velocidade de crescimento, ELISA e Western Blot. Os diversos isolados foram agrupados com base em conjuntos de dados sobre suas características genéticas, identificando-se agrupamentos de acordo com a dispersão geográfica e hospedeiros de onde foram isolados. Foram construídos dois dendogramas pelo teste de compatibilidade permitindo classificar os isolados em três grupos: i)grupo formado pelos isolados de Rondônia e Pará e ii) grupo formado pelos isolados de Rondônia, Pará e Amazonas e o iii) grupo formado pelo isolado de Mato Grosso; o segundo teste separou os isolados em dois grandes grupos: i) grupo formado pelos isolados da Bahia, Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso e Rondônia e ii) grupo formado pelo isolado do Pará. O dendograma criado pelo perfil protéico permitiu agrupar os isolados em três grupos, de acordo com o hospedeiro e região de origem: (1) grupo formado pelo isolado de Theobroma cacao de Ouro Preto D’Oeste; (2) grupo constituído pelos isolados de Theobroma cacao da Bahia e os diversos isolados de Solanaceae do Estado de Minas Gerais, Bahia e São Paulo e grupo (3) formado pelo isolado de Lianas (cipós). De forma geral, conclui-se que há ampla diversidade genética entre os isolados de C. perniciosa provenientes das diferentes regiões brasileiras e em relação aos hospedeiros, comprovando-se haver elevada capacidade adaptativa caracterizada pela prevalência em ambientes diversos e pela disseminação a longas distâncias geográficas. Há também indicativos de que a velocidade de crescimento do fungo pode ser um dos fatores importantes para assegurar a colonização, já que é correlacionada com a dispersão geográfica, e também, para a seleção de biótipos patogênicos e para a variabilidade genética do fungo. / The genetic diversity of Crinipellis perniciosa was evaluated how much to the capacity of adaptation of different genotypes to the geographic dispersion and the preferential or distinguishing association with hosts. Polisporics isolated of C. perniciosa proceeding from different Brazilian States (AM, RO, MG, BA, SP, MT e PA) and different hosts (Theobroma cacao L., Solanum cernuum, Solanum paniculatum, Solanum grandiflorum L., Solanum and lianas), had been analyzed by the techniques of somatic compatibility (SCG - Somatic Compatibility Group), through reactions of compatibility and/or incompatibility, the gel use of proteins electrophoresis, speed of growth, ELISA and Western Blot. Diverse the isolated ones had been grouped on the basis of different data on its genetic characteristics, identifying to groupings in accordance with the geographic dispersion and hosts of where they had been isolated. Two dendrogramas for the compatibility test had been constructed allowing to classify the isolated ones in three groups: i)group formed by isolated of Rondônia and Pará and ii) group formed for the isolated ones of Rondônia, Pará and Amazonas and iii) group formed for the isolated one of Mato Grosso; as the test separated the isolated ones in two great groups: i) group formed for isolated of the Bahia, the Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso and Rondônia and ii) group formed for the isolated one of Pará. The dendrograma created by the protein profile allowed to group the isolated ones in three groups, in accordance with the host and region of origin: (1) group formed for isolated of Theobroma cacao of Ouro Preto D'Oeste; (2) group consisting of isolated of Theobroma cacao of the Bahia and diverse the isolated ones of Solanaceae of the State of Minas Gerais, Bahia and São Paulo and group (3) formed by the isolated one of Liana. Of general form, it is concluded that it has ample genetic diversity enters the isolated ones of C. perniciosa proceeding from the different Brazilian regions and in relation to the hosts, proving to have high capacity of adaptation characterized by the prevalence in diverse environments and the dissemination the long geographic distances. It has also indicative of that the growth speed can be one of the factors important to assure the correlated settling since with the geographic dispersion, favors new biotypes, important factor for the genetic variability of fungus.

Orientadores: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Odalys Garcia Cabrera / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T17:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ambrosio_AlinneBatista_D.pdf: 4013772 bytes, checksum: 30fca05155be94194f624c02d6697d87 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O cacaueiro (Theobroma cacao L., Sterculiaceae), planta nativa da região amazônica, é aprincipal espécie dentre as 22 do gênero que é comercialmente explorada para aprodução de sementes, as quais tem grande importância econômica principalmente porser usado na produção de chocolate.Por conta disso, a produção das sementes sempre foiuma grande preocupação para as regiões produtoras, e o fator que causa o maior declínioda produção de cacau é o aparecimento de doenças. No Brasil, o cacaueiro apresentacomo principais doenças causadoras de perdas na produção a vassoura-de-bruxa e o maldo-facão. A vassoura-de-bruxa é causa pelo fungo Moniliophthora perniciosa e tem comosintomas característicos a hiperplasia e hipertrofia das células que dão lugar a tecidosanômalos chamados de vassoura. O mal-do-facão, causado pelo fungo Ceratocystiscacaofunesta, é uma doença assintomática, sendo detectada somente com a morte daplanta. As duas doenças foram estudadas neste trabalho atravez de ferramentas dagenômica na tentativa de identificação de mecanismos de interação patógenohospedeiro.Em Ceratocystis cacaofunesta foi feita uma análise global da mitocôndriaintegrando dados de genômica, transcritômica e proteômica. Foi gerado o primeiroinventário de proteinas mitocondriais de um fitopatógeno, sendo preditas um total de1.124 proteinas, das quais 304 foram identificadas experimentalmente. Dentre asproteinas listadas no inventário, 117 tem função desconhecida e 7 parecem ser específicasdeste fungo.Análises dos dados do genoma de M. perniciosa sugerem que o fungo poderiaestar produzindo giberelina, o que explica muito dos eventos que acontecem durante ainteração M. perniciosa-cacaueiro durante a fase biotrófica do fungo. Este trabalho demonstrou a importância desse hormônio na progressão da doença, assim como aalteração do metabolismo de giberelina na planta durante a interação. Os dados obtidosneste trabalho geraram conhecimento para desenvolvimento de estrátégias de controledas duas doenças, além de direcionar estudos com outros fitopatógenos / Abstract: Cacao tree (Theobroma cacao L., Sterculeaceae) is a native plant from Amazon region andthe main species commercially exploited for seed production among the 22 of the genus.This plant has a great economic importance because of its use in the production ofchocolate. Due to this, producing regions always has been concern to seed production,and diseases are the most important factors of decline in cocoa production. In Brazil,cacao witches' broom and ceratocystis wilt are major diseases causing production losses.The witches' broom is caused by the fungus Moniliophthora perniciosa and thecharacteristic hyperplasia and hypertrophy symptoms of cells gives rise to anomaloustissue called broom. Meanwhile, the ceratocystis wilt caused by Ceratocystis cacaofunestais an asymptomatic disease; it is detected only with the death of the plant. Both diseaseswere studied using genomic tools in an attempt to identify mechanisms of host-pathogeninteraction. In Ceratocystis cacaofunesta, a mitochondrial global analysis integrating datafrom genomics, transcriptomics and proteomics was made. This work generated the firstinventory of mitochondrial proteins of a plant pathogenic fungus, in which 1,124 proteinswere predicted and 304 were identified experimentally. Among the proteins listed in theinventory, 117 have unknown function and 7 appear to be specific to this fungus. Dataanalysis of the genome of M. perniciosa suggests that the fungus could be producinggibberellin, it may explain much of the events that happen during the interaction M.perniciosa-cacao in biotrophic phase of the fungus. Therefore, this work showed theimportance of this hormone in disease progression, as well as altered metabolism ofgibberellin in the plant during the interaction. The data obtained in this work generatedknowledge to develop strategies to control these two diseases, and can drive studies withother pathogens / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutor em Genetica e Biologia Molecular