Typescript. / Thesis (Ph. D.)--University of Hawaii at Manoa, 1984. / Bibliography: leaves [82]-88. / Photocopy. / Microfilm. / viii, 88 leaves, bound ill. 29 cm

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-12Bitstream added on 2014-06-13T20:15:30Z : No. of bitstreams: 1 santos_hs_me_botfca.pdf: 1056814 bytes, checksum: 16624762488626f91755fcda1e8e3cc2 (MD5) / Com o objetivo de avaliar a viabilidade de utilização da enxertia em plantas de pimentão (Capsicum annuum, L.), visando ao controle da murcha de fitóftora, causada por Phytophthora capsici Leonian, instalou-se um experimento na Fazenda de Ensino Pesquisa e Produção de São Manuel da Faculdade de Ciências Agronômicas / UNESP – Campus de Botucatu. As plantas foram conduzidas em ambiente protegido, num módulo de estrutura simples, tipo arco, com 7,0 m de largura, 40,0 m de comprimento e 3,0 m de pé direito, coberto por filme de polietileno de baixa densidade de 100 micras , totalizando uma área de 280 m2. O período de condução foi de setembro de 2000 a julho de 2001. Na Fase 1 do estudo, os tratamentos se constituíram da combinação de dois híbridos, AF-2638 e AF-2640, resistentes a P, capsici utilizados como porta-enxertos, enxertados por garfagem fenda simples em três híbridos comerciais suscetíveis, ‘Magali-R’, ‘Elisa’ e ‘Margarita’ utilizados como enxertos. Estes três híbridos suscetíveis também foram utilizados como pés francos. Esta Fase foi da semeadura até a morte dos pés francos suscetíveis após a infestação do solo com o fungo, 14 dias após o transplante. A Fase 2 constou da condução das plantas enxertadas, que permaneceram vivas devido à resistência dos porta-enxertos, até a obtenção dos frutos provenientes de 9 colheitas. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com 4 repetições e 5 plantas por parcela. Na Fase 1 as características avaliadas foram a compatibilidade inicial de enxertia, expressa pela porcentagem de pegamento; resistência das plantas após a inoculação dos propágulos infectivos do fungo; evolução dos sintomas da doença nos pés francos; tempo gasto em dias da semeadura até a antese da primeira flor... . / With the purpose of verifying the viability of sweet pepper (C. annuum, L.) grafting to control Phytophthora blight, caused by Phytophthora capsici a experiment was carried out at F.C.A/UNESP, São Manuel Experimental Farm, São Paulo, Brazil, under a simple frame arctype vinil house, 7,0m wide, 40,0m long and 3,0m high, covered with a 100mm plastic film. The experimental design was a randomized block with four replication and five plants per plot and the evaluation period was from September 2000 to July 2001. In the first experimental phase three susceptible sweet pepper commercial hybrids (‘Magali-R’, ‘Elisa’ and ‘Margarita’) were cleft grafted on two resistant rootstocks (‘AF-2638’ and ‘AF-2640’) and plants were grown on soil infected with P.capsici, 14 days after transplanting. Ungrafted susceptible hybrids were utilized as a control and grafting compatibility, plant resistance, disease symptom evolution and number of days for flowering were recorded. In the second phase plant height, number weight, length and wall thickness of fruits as well as total and commercial fruit yield of the surviving plants were recorded for nine harvesting dates. Good compatibility between stock and rootstock was observed (93%) and grafted plant did not shower any symptoms of the disease during the evaluation period. The hybrid ‘Elisa’ was the most susceptible one when grown as ungrafted plants, with the faster disease evolution after soil infectation. Ungrafted plants flowered earlier than grafted ones and rootstocks interfered on plant height depending on the studied combinations. The hybrid ‘Magali’grafted on ‘AF-2639’produced the highest number of fruits. Among hybrids ‘Margarita’was intermediate as far as number and fruit weight is concerned. Grafted plants, besides... (Complete abstract, click electronic address below).

Orientador: Rumy Goto / Resumo: Com o objetivo de avaliar a viabilidade de utilização da enxertia em plantas de pimentão (Capsicum annuum, L.), visando ao controle da murcha de fitóftora, causada por Phytophthora capsici Leonian, instalou-se um experimento na Fazenda de Ensino Pesquisa e Produção de São Manuel da Faculdade de Ciências Agronômicas / UNESP - Campus de Botucatu. As plantas foram conduzidas em ambiente protegido, num módulo de estrutura simples, tipo arco, com 7,0 m de largura, 40,0 m de comprimento e 3,0 m de pé direito, coberto por filme de polietileno de baixa densidade de 100 micras , totalizando uma área de 280 m2. O período de condução foi de setembro de 2000 a julho de 2001. Na Fase 1 do estudo, os tratamentos se constituíram da combinação de dois híbridos, AF-2638 e AF-2640, resistentes a P, capsici utilizados como porta-enxertos, enxertados por garfagem fenda simples em três híbridos comerciais suscetíveis, 'Magali-R', 'Elisa' e 'Margarita' utilizados como enxertos. Estes três híbridos suscetíveis também foram utilizados como pés francos. Esta Fase foi da semeadura até a morte dos pés francos suscetíveis após a infestação do solo com o fungo, 14 dias após o transplante. A Fase 2 constou da condução das plantas enxertadas, que permaneceram vivas devido à resistência dos porta-enxertos, até a obtenção dos frutos provenientes de 9 colheitas. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com 4 repetições e 5 plantas por parcela. Na Fase 1 as características avaliadas foram a compatibilidade inicial de enxertia, expressa pela porcentagem de pegamento; resistência das plantas após a inoculação dos propágulos infectivos do fungo; evolução dos sintomas da doença nos pés francos; tempo gasto em dias da semeadura até a antese da primeira flor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: With the purpose of verifying the viability of sweet pepper (C. annuum, L.) grafting to control Phytophthora blight, caused by Phytophthora capsici a experiment was carried out at F.C.A/UNESP, São Manuel Experimental Farm, São Paulo, Brazil, under a simple frame arctype vinil house, 7,0m wide, 40,0m long and 3,0m high, covered with a 100mm plastic film. The experimental design was a randomized block with four replication and five plants per plot and the evaluation period was from September 2000 to July 2001. In the first experimental phase three susceptible sweet pepper commercial hybrids ('Magali-R', 'Elisa' and 'Margarita') were cleft grafted on two resistant rootstocks ('AF-2638' and 'AF-2640') and plants were grown on soil infected with P.capsici, 14 days after transplanting. Ungrafted susceptible hybrids were utilized as a control and grafting compatibility, plant resistance, disease symptom evolution and number of days for flowering were recorded. In the second phase plant height, number weight, length and wall thickness of fruits as well as total and commercial fruit yield of the surviving plants were recorded for nine harvesting dates. Good compatibility between stock and rootstock was observed (93%) and grafted plant did not shower any symptoms of the disease during the evaluation period. The hybrid 'Elisa' was the most susceptible one when grown as ungrafted plants, with the faster disease evolution after soil infectation. Ungrafted plants flowered earlier than grafted ones and rootstocks interfered on plant height depending on the studied combinations. The hybrid 'Magali'grafted on 'AF-2639'produced the highest number of fruits. Among hybrids 'Margarita'was intermediate as far as number and fruit weight is concerned. Grafted plants, besides... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Plants are sessile organisms adapted to cope with dynamic changes in their environment. Abiotic stresses, such as heat, drought, or nutrient deficiency must be overcome simultaneously with biotic threats such as pathogens and herbivores. Oomycete pathogens represent a significant threat to global food production and natural ecosystems. Novel modes of oomycete disease control could increase crop yield and reduce pesticide application. Overlaps between the plant response to iron deficiency and pathogens have been documented, but the impact of simultaneous imposition of both stresses on the plant have not been studied. Additionally, nothing is known about the impact of iron deficiency on oomycete infection, or mechanisms of oomycete iron uptake. We adapted a hydroponic system to simultaneously impose iron deficiency and monitor pathogen infection. The oomycete pathogens Hyaloperonospora arabidopsidis, and Phytophthora capsici grew less well on iron-deficient Arabidopsis thaliana, at least in part because of observed activation of immunity due to iron stress. We screened A. thaliana T-DNA insertion mutants defective in iron metabolism and transport and identified potential mechanisms of H. arabidopsidis iron acquisition. We conducted RNA sequencing to understand how A. thaliana responds to iron deficiency and root infection of P. capsici. 323 genes were differentially upregulated in iron-starved plants over three days, irrespective of pathogen infection, representing a core iron deficiency response. This group of core genes included the primary A. thaliana iron uptake pathway and genes for coumarin biosynthesis. Salicylic acid responsive genes were observed in both treatments consistent with this defense hormone's previously identified role in iron deficiency. Genes related to glucosinolate production – shown to be important in defense against P. capsici – were down regulated during infection, potentially due to the activity of virulence effectors. Our work demonstrates crosstalk between the iron deficiency response and plant immunity, and that iron acquisition remains important to the plant even after pathogen invasion. These new insights provide a first step in developing novel resistance strategies to control oomycetes in agronomically important crops. / Doctor of Philosophy / Oomycetes can cause diseases in plants resulting in loss of crops and requiring application of chemical pesticides. Better understanding of how oomycetes interact with plants will lead to new strategies to control them and more efficient agriculture. In this study, we investigated the role of iron in plant-oomycete interactions, to see what this important metal nutrient might be doing to help or hurt the plants response to infection. We developed a growth system to limit iron to the plant and simultaneously observe oomycete infection. We studied the leaf pathogen Hyaloperonospora arabidopsidis or downy mildew, and Phytophthora capsici, a root pathogen that infects many types of vegetable crops. In rice, iron restriction hurt the plant's ability to fight off disease, but we observed the opposite: iron limitation caused the plant to be more resistant to both oomycete pathogens. Microscopic observation revealed that the plants ability to fight off downy mildew was not compromised by iron deficiency. Our results suggest that iron limitation triggers an immune response in the plant, which limits pathogen growth. We performed RNA sequencing on iron-deficient roots also infected with the root pathogen. This allowed us to observe how the plant responded to both stresses. The plant balances the response to iron deficiency and infection. Again, we found that iron deficiency triggers immune activation, and observed that iron-deficient plants are more resistant to infection.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-08-22Bitstream added on 2014-06-13T20:04:00Z : No. of bitstreams: 1 santos_hs_dr_botfca.pdf: 1546408 bytes, checksum: d25b46b4f52200f204737b84f9ba16ae (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Avaliou-se a produtividade, o acúmulo e a exportação de nutrientes por plantas de pimentão (Capsicum annuum L.) enxertadas e não enxertadas, cultivadas sob ambiente protegido. O experimento foi conduzido de agosto de 2003 a maio de 2004 na Escola Técnica Estadual Augusto Tortolero Araújo pertencente ao Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza, em Paraguaçu Paulista, SP. Os porta-enxertos utilizados, AF 2638 e AF 2640, possuem resistência à Phytophthora capsici Leonian e Meloidogyne incognita raça 2. Os tratamentos constaram dos híbridos 'Rúbia R' e 'Margarita' sem enxertar, enxertados sobre os dois porta-enxertos e enxertados neles mesmos. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com oito tratamentos, quatro repetições e 15 plantas por parcela. As plantas foram avaliadas quanto a altura da maior haste, altura da primeira bifurcação, precocidade de florescimento, comprimento e número médio de internódios, produção e características dos frutos produzidos em 12 colheitas, massa de matéria verde e seca de folhas, caules e frutos. As análises químicas foram realizadas em uma planta por parcela aos 35, 83, 135, 178 e 213 dias após o transplante, para determinar a marcha de absorção e exportação de nutrientes. Verificou-se que os híbridos enxertados e não enxertados apresentaram produtividades médias de 132 e 153 t ha-1 para as combinações enxertadas de 'Rúbia R' e 'Rúbia R' pé-franco respectivamente e de 144 e 132 t ha-1 para as combinações enxertadas de 'Margarita' e 'Margarita' pé-franco respectivamente. O acúmulo de nutrientes não foi significativamente diferente entre plantas enxertadas e pés-francos, e a ordem decrescente dos nutrientes acumulados foi: K>N>Ca>Mg>P>S. A partir do que foi observado, concluiu-se que, nessas condições, a enxertia em plantas de pimentão não alterou seu desempenho agronômico, nem teve influência sobre a marcha de absorção de nutrientes. / It was evaluated the yield, accumulation and exportation of nutrients by sweet pepper plants grafted and non grafted, under protected cultivation. The research was carried out from August 2003 to May 2004, at the Technical School Augusto Tortolero Araújo, part of Paula Souza State Center of Technological Education, in Paraguaçu Paulista, SP, in Brazil. The rootstocks used - AF 2638 and AF 2640, are resistant to Phytophthora capsici Leonian and Meloidogyne incognita race 2. The treatments were constituted of non grafted hybrids 'Rúbia R' and 'Margarita'; grafted on two evaluated rootstocks and grafted on themselves. The experimental design was of completely randomized blocks with eight treatments, four replications and fifteen plants per plot. Five plants were sent for chemical analysis. Evaluations of the total plants height, first fork height, early blossom, length and average number of internodes, total yield and fruits characteristics of 12 harvests, fresh and dry matter of leaves, stems and fruits, were carried out. The samples for the chemical analysis were taken at the 35th, 83th, 135th, 173th and 213th days after transplantation, with the objective of determining the accumulation and exportation of the nutrients. The results proved that the grafted and non grafted plants had average yield, with the average of 132 and 153 t ha-1 for the grafted combinations of 'Rúbia R' and non grafted plants of 'Rúbia R' respectively and 144 and 132 t ha-1 for the grafted combinations of 'Margarita' and non grafted plants of 'Margarita' respectively. The accumulation of the nutrients was equivalent for grafted combinations and non grafted plants, and nutrients in decreasing order of accumulation were: K>N>Ca>Mg>P>S. It was evidenced that grafting sweet pepper plants neither its agronomic performance, nor interfered on the uptake of nutrients' absorption.

Orientador: Rumy Goto / Banca: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Sebastião Wilson Tivelli / Banca: Arlete Marchi Tavares de Melo / Resumo: Avaliou-se a produtividade, o acúmulo e a exportação de nutrientes por plantas de pimentão (Capsicum annuum L.) enxertadas e não enxertadas, cultivadas sob ambiente protegido. O experimento foi conduzido de agosto de 2003 a maio de 2004 na Escola Técnica Estadual Augusto Tortolero Araújo pertencente ao Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza, em Paraguaçu Paulista, SP. Os porta-enxertos utilizados, AF 2638 e AF 2640, possuem resistência à Phytophthora capsici Leonian e Meloidogyne incognita raça 2. Os tratamentos constaram dos híbridos 'Rúbia R' e 'Margarita' sem enxertar, enxertados sobre os dois porta-enxertos e enxertados neles mesmos. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com oito tratamentos, quatro repetições e 15 plantas por parcela. As plantas foram avaliadas quanto a altura da maior haste, altura da primeira bifurcação, precocidade de florescimento, comprimento e número médio de internódios, produção e características dos frutos produzidos em 12 colheitas, massa de matéria verde e seca de folhas, caules e frutos. As análises químicas foram realizadas em uma planta por parcela aos 35, 83, 135, 178 e 213 dias após o transplante, para determinar a marcha de absorção e exportação de nutrientes. Verificou-se que os híbridos enxertados e não enxertados apresentaram produtividades médias de 132 e 153 t ha-1 para as combinações enxertadas de 'Rúbia R' e 'Rúbia R' pé-franco respectivamente e de 144 e 132 t ha-1 para as combinações enxertadas de 'Margarita' e 'Margarita' pé-franco respectivamente. O acúmulo de nutrientes não foi significativamente diferente entre plantas enxertadas e pés-francos, e a ordem decrescente dos nutrientes acumulados foi: K>N>Ca>Mg>P>S. A partir do que foi observado, concluiu-se que, nessas condições, a enxertia em plantas de pimentão não alterou seu desempenho agronômico, nem teve influência sobre a marcha de absorção de nutrientes. / Abstract: It was evaluated the yield, accumulation and exportation of nutrients by sweet pepper plants grafted and non grafted, under protected cultivation. The research was carried out from August 2003 to May 2004, at the Technical School Augusto Tortolero Araújo, part of Paula Souza State Center of Technological Education, in Paraguaçu Paulista, SP, in Brazil. The rootstocks used - AF 2638 and AF 2640, are resistant to Phytophthora capsici Leonian and Meloidogyne incognita race 2. The treatments were constituted of non grafted hybrids 'Rúbia R' and 'Margarita'; grafted on two evaluated rootstocks and grafted on themselves. The experimental design was of completely randomized blocks with eight treatments, four replications and fifteen plants per plot. Five plants were sent for chemical analysis. Evaluations of the total plants height, first fork height, early blossom, length and average number of internodes, total yield and fruits characteristics of 12 harvests, fresh and dry matter of leaves, stems and fruits, were carried out. The samples for the chemical analysis were taken at the 35th, 83th, 135th, 173th and 213th days after transplantation, with the objective of determining the accumulation and exportation of the nutrients. The results proved that the grafted and non grafted plants had average yield, with the average of 132 and 153 t ha-1 for the grafted combinations of 'Rúbia R' and non grafted plants of 'Rúbia R' respectively and 144 and 132 t ha-1 for the grafted combinations of 'Margarita' and non grafted plants of 'Margarita' respectively. The accumulation of the nutrients was equivalent for grafted combinations and non grafted plants, and nutrients in decreasing order of accumulation were: K>N>Ca>Mg>P>S. It was evidenced that grafting sweet pepper plants neither its agronomic performance, nor interfered on the uptake of nutrients' absorption. / Doutor

A antracnose é uma das doenças mais importantes do pimentão em vários países. Por muitos anos, somente C. gloeosporioides foi relatado como agente causal da antracnose desta cultura no Brasil. Entretanto, recentemente C. acutatum e C. capsici também tem sido associados a esta doença em algumas regiões do país. Neste trabalho, 56 isolados de Colletotrichum obtidos de pimentão e procedentes de diferentes regiões produtoras do país foram caracterizados e identificados por meio de algumas características morfológicas e culturais, e pela análise por PCR utilizando oligonucleotídeos espécie-específicos. Isolados representativos de cada espécie identificada na população amostrada também foram caracterizados quanto à patogenicidade em frutos de pimentão verdes e maduros, feridos e não feridos e quanto a sensibilidade aos fungicidas azoxistrobina, carbendazim, tiabendazol, tebuconazol, captana, clorotalonil e cloreto de benzalcônio. Os resultados demonstram que C. acutatum é a espécie predominante nas principais regiões produtoras de pimentão do país, representando cerca de 72% da população amostrada. C. capsici foi encontrada com freqüência aproximada de 14%, nos estados de São Paulo e Minas Gerais. C. gloeosporioides representou apenas 5% da população amostrada e teve distribuição restrita ao estado de São Paulo e ao Distrito Federal. Um único isolado de C. coccodes foi encontrado no Rio Grande do Sul. Além dessas espécies, isolados identificados como C. boninense foram encontrados em São Paulo e no Rio Grande do Sul, com freqüência de 7% na população amostrada. Este parece ser o primeiro relato de C. boninense infectando pimentão no Brasil e em outras partes do mundo. A caracterização patogênica mostrou que isolados representativos de todas as espécies foram patogênicos aos frutos maduros feridos e não feridos. Nos frutos verdes feridos, apenas os isolados de C. acutatum e de C. capsici promoveram sintomas. Não foram observados sintomas nos frutos verdes sem ferimentos durante o período de avaliação do experimento (12 dias) para nenhum dos isolados. C. acutatum demonstrou ser a espécie mais agressiva, apresentando os menores períodos de latência e a maior esporulação tanto em frutos verdes (feridos) como nos maduros (feridos e não feridos). Os isolados pertencentes a diferentes espécies de Colletotrichum apresentaram sensibilidade diferenciada para todos os fungicidas sistêmicos avaliados. Os isolados de C. acutatum foram mais sensíveis a azoxistrobina, enquanto os isolados de C. gloeosporioides demonstraram a menor sensibilidade para este fungicida. Os isolados de C. gloeosporioides e C. boninense foram os mais sensíveis aos benzimidazóis (carbendazim e tiabendazol), enquanto o isolado de C. coccodes teve a menor sensibilidade para estes fungicidas. O fungicida tebuconazol promoveu o maior controle sobre o crescimento micelial dos isolados. Para este fungicida, C. capsici demonstrou ser a espécie menos sensível. Os resultados deste trabalho demonstram a presença de pelo menos cinco espécies de Colletotrichum responsáveis pela antracnose do pimentão no país e evidenciam a presença de importantes diferenças entre essas, que devem ser consideradas durante o manejo da doença. / In several countries, anthracnose is one of the most serious diseases in pepper. C. gloeosporioides has, for many years, been reported as the causal agent of anthracnose in Brazil. C. acutatum and C. capsici have only recently been reported as agents of anthracnose in some regions of the country. In this study, 56 isolates of Colletotrichum obtained from pepper from different areas of the country were characterized and identified based on the morphological characteristics of the conidia, as well as culture characteristics and PCR analysis with species-specific pairs of primers. Isolates representative of each identified species in the sampled population were also characterized according to their pathogenicity in pepper fruits (unripe, ripe, wounded and nonwounded) and also according to their sensitivity to fungicide (azoxystrobin, carbendazim, thiabendazole, tebuconazole, captan, chlorothalonil and benzalkonium chloride). The results have showed that C. acutatum is the most prevalent species found in the main production areas of pepper, present in about 72% of the sampled population. C. capsici was equivalent to 14% of the sampled population and found in the states of São Paulo and Minas Gerais. C. gloeosporioides was present in only 5% of the samples and it was restricted to the state of São Paulo and Distrito Federal. Only one isolate of C. coccodes was found in Rio Grande do Sul. Besides theses species, isolates of C. boninense were found in São Paulo and Rio Grande do Sul, with an occurrence of 7% in the sampled population. This seems to be the first report of C. boninense infecting pepper in Brazil and other parts of the world. The pathogenic characterization showed that representative isolates of all species were pathogenic in ripe, wounded, or nonwounded fruits. In wounded green fruit, only isolates of C. acutatum and C. capsici caused infection resulting in disease symptoms. No disease symptoms were observed in green nonwounded fruits inoculated with all Colletotrichum isolates, after 12 days of inoculation. C. acutatum was the most aggressive species with the shortest periods of latency and the highest rate of sporulation in either green wounded fruits or ripe fruits (wounded and nonwounded). Isolates of different species of Colletotrichum showed different sensitivity to the systemic fungicides evaluated. The isolates of C. acutatum were more sensitive to azoxystrobin, whereas C. gloeosporioides showed the lowest sensitivity to this fungicide. C. gloeosporioides and C. boninense isolates were the most sensitive to benzimidazoles fungicides (carbendazim and thiabendazole), whereas C. coccodes isolates showed the lowest sensitivity to these fungicides. The tebuconazol fungicide exerted the highest effect on mycelial growth for all Colletotrichum species. C. capsici showed to be less sensitive to this fungicide. The results of this work have shown the presence of at least five species of Colletotrichum responsible for anthracnose in pepper in Brazil and have made evident the importance of the differences between these species, which must be taken into account for the control of the disease.

In this thesis, I set out to investigate the nature of nonhost resistance responses of Nicotianae sylvestris against Phytophthora capsici and P. infestans. Schulze-Lefert and Panstruga (2011) proposed that the inability of a pathogen to establish infection in nonhost plants could be a feature of the phylogenetic distance between host and nonhost plants. In distantly related plants PAMP triggered immunity is thought to be the major contribution to resistance as effectors are inappropriately attuned to perturb their orthologous plant targets. In contrast, effector triggered immunity (ETI) could be the major contributor to resistance in nonhost plants that are more closely related to the host plants. P. capsici and P. infestans can both infect Solanaceae plants including Solanum lycopersicum and N. benthamiana but both fail to cause disease or complete their life-cycle in N. sylvestris. Based on the hypothesis of Schulze-Lefert and Panstruga (2011), ETI should be contributing towards effective nonhost resistance responses in N. sylvestris against both pathogens. In addition, it is tempting to speculate that N. sylvestris, with a limited availability of functional resistance genes including Nucleotid binding-Leucine rich repeats (NB-LRRs), could be setup to recognise and responds to sequence-related effectors from P. infestans and P. capsici, rather than to have resistance genes that are specifically attuned to either pathogen. I conducted three research strands to test this theory. In Chapter 3 I used MCL clustering to classify 563 P. infestans and 515 P. capsici RXLR effector genes and defined families on the basis of sequence similarity. I found that the P. infestans and P. capsici RXLR complements are mostly species-specific. To investigate the role of ETI in nonhost resistance, 48 P. capsici and 82 P. infestans RXLR were screened for recognition by the nonhost plant N. sylvestris. Using this approach I identified 4 P. infestans and 8 P. capsici effectors that are consistently recognised in N. sylvestris (Chapter 4). Surprisingly, most of the recognised effectors are part of species-specific clusters. In Chapter 5 I established and implemented PathSeq, an enrichment and sequencing tool that facilitates the massively parallel study of naturally occurring diversity of pathogen effectors, including those that are recognised in N. sylvestris. In the same chapter I also used PathSeq and de novo prediction to expand the P. infestans RXLR complement from 563 to 1220 putative effectors. In this thesis I have shown that P. infestans and P. capsici effector set are diversifying at the sequence level. My data also suggests that ETI might play a part in nonhost resistance of N. sylvestris to P. capsici and P. infestans. Finally I have presented PathSeq, a tool that allows the study of the effectors set in multiple isolates at the time, and this, for a fraction of the cost of a full genome sequencing experiment.

Submitted by Katiane Souza (katyane.souza@gmail.com) on 2016-06-05T14:30:20Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2173132 bytes, checksum: 26847d26f9234311c1ecbcd39be1a04e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-05T14:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2173132 bytes, checksum: 26847d26f9234311c1ecbcd39be1a04e (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Cercospora leaf spot is an serious fungal disease of plants of the genus Capscum, it is caused by fungi of genus Cercospora, which produce a toxin, the cercosporin, that has a red coloration which is very toxic to the plant tissues. Therefore, this work purpose was realize a characterization of this disease in ornamental chili plants, as well as, try the efficiency of cercosporin toxin in the genotype of chili ornamental plants. Therefore, it has proceeded an organs collet of infected organs by ornamental chili plants grown in a greenhouse, located in the Science Center Agrarian of Federal University of Paraíba – UFPB/CCA, Campus II, Areia – PB. The samples were taken to the Biotechnology Laboratory of UFPB/CCA for a morphological characterization of the fungus. The disease characterization was did observing plants with symptoms of the disease. To test the efficiency of the cercosporin, it was realized an induction of the production of cercosporin in fungi colonies grown in different in various culture media having as the base coconut milk (LCO), coconut water (ACO), V8 juice (A- V8), leaf extract of pepper (A – P), and water agar (A-A). After that, the toxin was identified throw de change of coloration to green of the fungal solution in contact with the alkaline way, KOH 5N. After this moment of identification, it was realized a quantification and an extraction of cercosporin with the aid of extractor solution Tris-HCl that has pH 6,8. The toxin quantification was made using the Bradford method, proceeding its inoculation in leaves of seven genotypes of chili plants using the concentration that best expressed the symptoms. When the results was analyzed, it has observed that fungous structure was the same kind of the description of the cercospora capsici fungi, which is the responsible for the Cercospora leaf spot has said the Koch postulate. Direct isolation method has given the possibility the achievement of fungus in all plants parts, and, the indirect method have given possibility it with the branches. The water agar base way has promote a bigger mycelial growth, and the leaf extract base way improve a bigger colony proportion. The ACO way has promote the toxin expansion in all Petri dish and has have a bigger quantity of cercosporin for mycelial disc. All the way, except the A-A, has induced a cercosporin produce. The coconut milk base way and the leaf extract with and without gelling present the biggest cercosporina production. The isolated grown in the A-A way has produced quantities of cercosporin equal the isolated grown in the LCO and P-A ways with gelling. The toxin concentrations 40% and 50% showed better the cercosporin symptoms. The UFPB 131, UFPB 132, and UFPB 358 has showed tolerance to the cercosporin toxin. / A cercosporiose é uma grave doença fúngica de plantas do gênero Capsicum, causada por fungos do gênero Cercospora, que se caracterizam por produzir uma toxina, a cercosporina, de coloração vermelha de alta toxidez aos tecidos vegetais. Com isso, o objetivo do trabalho foi realizar a caracterização da doença em plantas de pimenteiras ornamentais, bem como, testar a eficiência da toxina cercosporina na seleção de genótipos de pimenteiras ornamentais. Para isso, procedeu-se a coleta de órgãos infectados de plantas de pimenteiras ornamentais cultivadas em casa de vegetação, no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba - UFPB/CCA, Campus II, Areia – PB. As amostras foram encaminhadas para o Laboratório de Biotecnologia da UFPB/CCA, para a caracterização morfológica do fungo. A caracterização da doença foi realizada observando plantas com sintomas da doença. Para testar a eficiência da cercosporina, realizou-se a indução da produção de cercosporina em colônias fúngicas cultivadas em diferentes meios de cultura à base de leite de coco (LCO), água de coco (ACO), suco V8 (A-V8), extrato de folhas de pimenteiras (A-P) e água-ágar (A-A). Em seguida, identificou-se a toxina através da mudança de coloração para verde da solução fúngica em contato com o meio alcalino KOH 5N. Após a identificação foi realizada a quantificação e a extração da cercosporina, com auxilio da solução extratora Tris-HCl com pH 6,8. A quantificação da toxina foi feita pelo método de Bradford, procedendo a sua inoculação em folhas de sete genótipos de pimenteiras utilizando a concentração que melhor expressou os sintomas. Analisando os dados, observou-se que estruturas fúngicas presentes em lesões de pimenteiras foram semelhantes às descritas para o fungo Cercospora capsici, e confirmando como causador de cercosporiose pelo postulado de Koch. O método de isolamento direto possibilitou a obtenção do fungo em todas as partes vegetais e o método indireto utilizando os ramos. O meio à base de ágar-água promoveu o maior crescimento micelial e o meio à base de extrato de folhas de pimenteira o maior tamanho da colônia. O meio ACO promoveu a expansão da toxina em toda a placa de Petri e obteve a maior quantidade de cercosporina por disco micelial. Todos os meios, com exceção do meio A-A, induziram a produção de cercosporina. Os meios à base de leite de coco e extrato de folha de pimenteira com e sem geleificante apresentaram as maiores produções de toxina. Os isolados cultivados no meio A-A produziram quantidades de cercosporina iguais aos dos isolados cultivados nos meios LCO e P-A com geleificantes. As concentrações da toxina 40 e 50% foram as que melhor expressaram os sintomas de cercosporiose. Os genótipos UFPB 131, UFPB 132 e UFPB 358 apresentaram tolerância à toxina cercosporina.

A antracnose é uma das doenças mais importantes do pimentão em vários países. Por muitos anos, somente C. gloeosporioides foi relatado como agente causal da antracnose desta cultura no Brasil. Entretanto, recentemente C. acutatum e C. capsici também tem sido associados a esta doença em algumas regiões do país. Neste trabalho, 56 isolados de Colletotrichum obtidos de pimentão e procedentes de diferentes regiões produtoras do país foram caracterizados e identificados por meio de algumas características morfológicas e culturais, e pela análise por PCR utilizando oligonucleotídeos espécie-específicos. Isolados representativos de cada espécie identificada na população amostrada também foram caracterizados quanto à patogenicidade em frutos de pimentão verdes e maduros, feridos e não feridos e quanto a sensibilidade aos fungicidas azoxistrobina, carbendazim, tiabendazol, tebuconazol, captana, clorotalonil e cloreto de benzalcônio. Os resultados demonstram que C. acutatum é a espécie predominante nas principais regiões produtoras de pimentão do país, representando cerca de 72% da população amostrada. C. capsici foi encontrada com freqüência aproximada de 14%, nos estados de São Paulo e Minas Gerais. C. gloeosporioides representou apenas 5% da população amostrada e teve distribuição restrita ao estado de São Paulo e ao Distrito Federal. Um único isolado de C. coccodes foi encontrado no Rio Grande do Sul. Além dessas espécies, isolados identificados como C. boninense foram encontrados em São Paulo e no Rio Grande do Sul, com freqüência de 7% na população amostrada. Este parece ser o primeiro relato de C. boninense infectando pimentão no Brasil e em outras partes do mundo. A caracterização patogênica mostrou que isolados representativos de todas as espécies foram patogênicos aos frutos maduros feridos e não feridos. Nos frutos verdes feridos, apenas os isolados de C. acutatum e de C. capsici promoveram sintomas. Não foram observados sintomas nos frutos verdes sem ferimentos durante o período de avaliação do experimento (12 dias) para nenhum dos isolados. C. acutatum demonstrou ser a espécie mais agressiva, apresentando os menores períodos de latência e a maior esporulação tanto em frutos verdes (feridos) como nos maduros (feridos e não feridos). Os isolados pertencentes a diferentes espécies de Colletotrichum apresentaram sensibilidade diferenciada para todos os fungicidas sistêmicos avaliados. Os isolados de C. acutatum foram mais sensíveis a azoxistrobina, enquanto os isolados de C. gloeosporioides demonstraram a menor sensibilidade para este fungicida. Os isolados de C. gloeosporioides e C. boninense foram os mais sensíveis aos benzimidazóis (carbendazim e tiabendazol), enquanto o isolado de C. coccodes teve a menor sensibilidade para estes fungicidas. O fungicida tebuconazol promoveu o maior controle sobre o crescimento micelial dos isolados. Para este fungicida, C. capsici demonstrou ser a espécie menos sensível. Os resultados deste trabalho demonstram a presença de pelo menos cinco espécies de Colletotrichum responsáveis pela antracnose do pimentão no país e evidenciam a presença de importantes diferenças entre essas, que devem ser consideradas durante o manejo da doença. / In several countries, anthracnose is one of the most serious diseases in pepper. C. gloeosporioides has, for many years, been reported as the causal agent of anthracnose in Brazil. C. acutatum and C. capsici have only recently been reported as agents of anthracnose in some regions of the country. In this study, 56 isolates of Colletotrichum obtained from pepper from different areas of the country were characterized and identified based on the morphological characteristics of the conidia, as well as culture characteristics and PCR analysis with species-specific pairs of primers. Isolates representative of each identified species in the sampled population were also characterized according to their pathogenicity in pepper fruits (unripe, ripe, wounded and nonwounded) and also according to their sensitivity to fungicide (azoxystrobin, carbendazim, thiabendazole, tebuconazole, captan, chlorothalonil and benzalkonium chloride). The results have showed that C. acutatum is the most prevalent species found in the main production areas of pepper, present in about 72% of the sampled population. C. capsici was equivalent to 14% of the sampled population and found in the states of São Paulo and Minas Gerais. C. gloeosporioides was present in only 5% of the samples and it was restricted to the state of São Paulo and Distrito Federal. Only one isolate of C. coccodes was found in Rio Grande do Sul. Besides theses species, isolates of C. boninense were found in São Paulo and Rio Grande do Sul, with an occurrence of 7% in the sampled population. This seems to be the first report of C. boninense infecting pepper in Brazil and other parts of the world. The pathogenic characterization showed that representative isolates of all species were pathogenic in ripe, wounded, or nonwounded fruits. In wounded green fruit, only isolates of C. acutatum and C. capsici caused infection resulting in disease symptoms. No disease symptoms were observed in green nonwounded fruits inoculated with all Colletotrichum isolates, after 12 days of inoculation. C. acutatum was the most aggressive species with the shortest periods of latency and the highest rate of sporulation in either green wounded fruits or ripe fruits (wounded and nonwounded). Isolates of different species of Colletotrichum showed different sensitivity to the systemic fungicides evaluated. The isolates of C. acutatum were more sensitive to azoxystrobin, whereas C. gloeosporioides showed the lowest sensitivity to this fungicide. C. gloeosporioides and C. boninense isolates were the most sensitive to benzimidazoles fungicides (carbendazim and thiabendazole), whereas C. coccodes isolates showed the lowest sensitivity to these fungicides. The tebuconazol fungicide exerted the highest effect on mycelial growth for all Colletotrichum species. C. capsici showed to be less sensitive to this fungicide. The results of this work have shown the presence of at least five species of Colletotrichum responsible for anthracnose in pepper in Brazil and have made evident the importance of the differences between these species, which must be taken into account for the control of the disease.