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It is generally assumed that the implementation of adaptive control requires a precise identification of plant parameters. In the case of a system with varying parameters, the identification problem gets very involved,as speed of identification and accuracy are contradictory requirements. In this thesis it has been shown that using a feedback policy, the optimal controller is relatively· insensitive to changes in plant parameters as long as these lie within some specified ranges. It is, therefore, concluded that, with such an arrangement, adaptive control can be implemented if one has only the knowledge of the ranges within which the parameters of the plant lie. Thus identification can be carried on more rapidly, as stringent accuracy is no longer necessary. / Thesis / Master of Engineering (ME)

Este trabalho teve como objetivo avaliar a infectividade de estirpes fracas do Papaya ringspot virus - type W (PRSV-W) em plantas de melancia (Citrullus lanatus), em função da origem da estirpe fraca, da concentração e da espécie doadora do inóculo e da idade da planta-teste de melancia, inoculada mecanicamente. Também foi avaliado o efeito protetor dessas estirpes em plantas de melancia em casa de vegetação e em campo. A seleção de estirpes fracas do PRSV-W foi feita a partir de bolhas de folhas de melancia infectadas naturalmente em campo. A infectividade da estirpe fraca selecionada foi comparada com a das estirpes fracas PRSV-W-1 e PRSV-W-2, previamente selecionadas de bolhas de folhas de abobrinha de moita (Cucurbita pepo) 'Caserta' com mosaico. Como controle foi utilizada uma estirpe severa do vírus obtida de abobrinha de moita (PRSV-W-C). A avaliação do efeito da concentração e da espécie da planta fonte do inóculo na infectividade de plantas de melancia foi feita com extratos de 4, 8, 12 e 16 discos de folhas de abobrinha de moita e de melancia, infectadas separadamente com as estirpes fracas e severa, e diluídos em 2 mL de tampão fosfato. O efeito da idade da planta-teste de melancia na infectividade das estirpes fracas foi estudado comparando-se plantas inoculadas em quatro estádios de desenvolvimento, a partir do estádio cotiledonar, com inóculos das diferentes estirpes do PRSV-W extraídos de 12 discos foliares/2 mL de tampão. O efeito protetor da estirpe fraca obtida de bolhas de folhas de melancia com mosaico foi avaliado em plantas premunizadas e desafiadas com a estirpe PRSV-W-C, em casa de vegetação e em campo. Plantas de melancia premunizadas com as estirpes fracas PRSV-W-1 e PRSV-W-2 e plantas não protegidas também foram avaliadas no teste em campo. Foram avaliadas a proteção, com base nos sintomas, a produção e o conteúdo de açúcares (grau brix) dos frutos colhidos das plantas premunizadas e não premunizadas. Uma estirpe fraca do vírus, denominada PRSV-W-3, foi selecionada de bolhas de folhas de melancia com mosaico. Em todos os testes de infectividade em plantas de melancia, independente da concentração e da planta fonte do inóculo e do estádio de desenvolvimento da planta-teste inoculada, a estirpe fraca PRSV-W-3 apresentou taxas de infectividade semelhantes as das estirpes PRSV-W-1 e PRSV-W-2, chegando a 100% em alguns casos. A infectividade da estirpe severa PRSV-W-C foi de 100% em todos os testes. Aparentemente, a infectividade das três estirpes fracas foi mais diretamente afetada pela intensidade de fricção das folhas no momento da inoculação mecânica do que pelas variáveis estudadas. A estirpe fraca PRSV-W-3 protegeu as plantas de melancia contra a infecção e/ou manifestação da estirpe PRSV-W-C em casa de vegetação. Em campo, todas as plantas de melancia premunizadas com as três estirpes fracas também ficaram protegidas contra a estirpe severa utilizada no desafio. A produção das plantas premunizadas não diferiu estatisticamente entre si, nem mesmo daquelas inicialmente sadias infectadas em campo. O conteúdo de açúcares e a aparência da polpa dos frutos também foram semelhantes em todos os tratamentos. / The purpose of this work was to evaluate the infectivity of three mild strains of Papaya ringspot virus - type W (PRSV-W) on watermelon (Citrullus lanatus). The effect of the origin of the mild strain, the concentration of the inoculum, the species of the source of the inoculum and the age of the test-plant on the infectivity of mechanically inoculated watermelon were also evaluated. The protective effect of these mild strains on preimmunized watermelon plants was evaluated under greenhouse and field conditions. Mild strains were selected from blisters formed on mosaic leaves of naturally infected watermelon plants. The infectivity of the selected mild strain was compared with that of mild strains PRSV-W-1 and PRSV-W-2, which were previously obtained from blisters formed on mosaic leaves of zucchini squash (Cucurbita pepo cv. Caserta). A severe strain isolated from zucchini squash (PRSV-W-C) was used as control. The effect of the concentration and the species source of inoculum of the mild strains on the infectivity of watermelon plants was studied with inoculum extracted from 4, 8, 12 and 16 leaf discs of zucchini squash and watermelon plants, separately infected with the mild and severe strains, diluted in 2 mL of phosphate buffer. Four stages of development of watermelon plants, starting at the cotyledonal stage, were tested for the infectivity with the mild strains. Inocula were prepared with extracts of 12 leaf discs diluted in 2 mL of phosphate buffer. The protective effect of the mild strain selected from blisters on mosaic leaves of watermelon plants was evaluated on preimmunized plants challenge inoculated with severe strain PRSV-W-C, under greenhouse and field conditions. Watermelon plants preimmunized with mild strains PRSV-W-1 and PRSV-W-2 and unprotected plants were also included in the field trial. Protection was evaluated based on plant simptons, yield and sugar content in the fruits. One mild strain, named PRSV-W-3, was obtained from blisters on mosaic leaves of watermelon plants. The rate of infection of watermelon plants with mild strain PRSV-W-3 was similar to that with mild strains PRSV-W-1 and PRSV-W-2 in all infectivity tests, independently of the concentration of the inoculum, species source of the inoculum and stage of development of the inoculated test-plant, reaching 100% in some cases. Rate of infectivity with severe strain PRSV-W-C was always 100%. Apparently, the infectivity of the mild strains on watermelon was more directly related with the intensity of the abrasion produced by mechanical inoculation than with the above studied variables. The selected mild strain PRSV-W-3 protected watermelon plants against superinfection with the severe strain in the greenhouse tests. Protection was also effective under field conditions. Yield of plants preimmunized with all three mild strains and unprotected plants were statistically similar. The sugar content and the quality of the pulp of the fruits were similar for all treatments.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1252953 bytes, checksum: 5c4901cfbd21633e7c02d3de0ad4790a (MD5) Previous issue date: 2014-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Endophytic fungi are those living at least a part of their life cycle within plant tissue, apparently without causing any damage to their hosts. These microorganisms have been studied for their capacity to produce secondary metabolites of biotechnological interest, and also for their ability for biological control of phytopathogens. Endophytic fungi have been isolated from a wide variety of plant species, including crops such as common bean (Phaseolus vulgaris L.). Fungi from the genus Diaporthe were abundant in the endophytic community of this legume. The objectives of this study were to evaluate the antimicrobial activity and the potential use of endophytic fungi of P. vulgaris in the control of phytopathogens of bean, and to analyze phylogenetic relationships and genetic variability of endophytic fungi of the genus Diaporthe isolated from P. vulgaris. Dual culture assays were performed between ninety endophytic fungi and four phytopathogenic fungi (Colletotrichum lindemuthianum, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani and Sclerotinia sclerotiorum) to assess for the ability of endophytic fungi inhibit the growth of phytopathogens. The isolates that were able to inhibit the four phytopathogens tested were selected for cultivation and obtention of metabolites crude extracts. These extracts were evaluated for antibacterial and antifungal activity. The sequences of the ITS region of rDNA of the isolates of the genus Diaporthe from common bean, along with the partial sequences of the genes encoding translation elongation factor 1-α, β-tubulin and calmodulin were used for the study of the phylogenetic relationships of these isolates. Molecular markers based on sequences of retrotransposons, IRAP (Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism) and REMAP (Retrotransposon-Microsatellite Amplified Polymorphism), were used for the analysis of genetic variability. It was found that endophytic fungi of common bean are able to inhibit the in vitro growth of phytopathogenic fungi and that metabolites crude extracts of endophytic exhibit significant antimicrobial activity especially regarding the inhibitory activity against Gram-positive bacteria (Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, B. subtilis and Staphylococcus aureus). Diaporthe sp., D. infecunda, D. melonis and D. phaseolorum are members of the endophytic fungal community in the common bean as verified by multilocus phylogenetic analysis. Cluster analysis, conducted with pooled data from IRAP and REMAP markers, was consistent regarding what was observed in multilocus phylogeny and revealed the existence of high genetic variability, particularly among isolates of D. infecunda. It was concluded that the metabolites crude extracts of endophytic fungi of common bean exhibit promising antimicrobial activity; that endophytic fungi used in this study have the potential to control phytopathogens that affect the bean crop; the multilocus phylogenetic approach was more effective than individual analysis of ITS sequences in the study of phylogenetic relationships of endophytic fungi of the genus Diaporthe from common bean and that IRAP and REMAP markers can be employed in the study of genetic variability of this genus of fungi. / Fungos endofíticos são aqueles que vivem, em pelo menos uma parte de seu ciclo de vida, no interior de tecidos vegetais, sem causar aparentemente qualquer dano a seus hospedeiros. Esses micro-organismos têm sido estudados em relação à capacidade de produzirem metabólitos secundários de interesse biotecnológico e quanto ao potencial de controle biológico de fitopatógenos. Fungos endofíticos já foram isolados de uma ampla variedade de espécies vegetais, incluindo culturas agrícolas como o feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.). O gênero Diaporthe foi um dos mais abundantes na comunidade endofítica dessa leguminosa. Os objetivos do presente estudo foram avaliar a atividade antimicrobiana e o potencial de uso de fungos endofíticos de P. vulgaris no controle de fitopatógenos da cultura do feijoeiro e analisar as relações filogenéticas e a variabilidade genética de fungos endofíticos do gênero Diaporthe isolados de P. vulgaris. Ensaios de cultura dupla entre 90 isolados endofíticos e quatro fungos fitopatogênicos (Colletotrichum lindemuthianum, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani e Sclerotinia sclerotiorum) foram realizados para verificar a capacidade dos isolados endofíticos inibirem o crescimento dos fitopatógenos. Os isolados que foram capazes de inibir os quatro fitopatógenos testados foram selecionados para cultivo e obtenção de extratos brutos de metabólitos. Esses extratos foram avaliados quanto à atividade antibacteriana e antifúngica. As sequências da região ITS do rDNA dos isolados do gênero Diaporthe do feijoeiro, juntamente com as sequências parciais dos genes codificam o fator de elongação da tradução 1-α, β-tubulina e calmodulina, foram utilizadas para o estudo das relações filogenéticas desses isolados. Marcadores moleculares baseados em sequências de retrotransposons, IRAP (Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism) e REMAP (Retrotransposon-Microsatellite Amplified Polymorphism), foram utilizados para a análise de variabilidade genética. Foi constatado que os fungos endofíticos do feijoeiro comum são capazes de inibir o crescimento in vitro de fungos fitopatogênicos e, que extratos brutos de metabólitos de isolados endofíticos exibem atividade antimicrobiana significativa, principalmente em relação à atividade inibitória sobre bactérias Gram-positivas (Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, B. subtilis e Staphylococcus aureus). Por meio de análise filogenética multilocus, verificou-se que Diaporthe sp., D. infecunda, D. melonis e D. phaseolorum são integrantes da comunidade fúngica endofítica do feijoeiro comum. A análise de agrupamento, realizada com os dados dos marcadores IRAP e REMAP em conjunto, foi coerente em relação ao que foi verificado na filogenia multilocus e, revelou a existência de grande variabilidade genética, sobretudo entre os isolados de D. infecunda. Concluiu-se que extratos brutos de metabólitos de fungos endofíticos do feijoeiro exibem atividade antimicrobiana promissora; que fungos endofíticos utilizados neste estudo apresentam potencial para controle de fitopatógenos que acometem a cultura do feijoeiro; que a abordagem filogenética multilocus foi mais efetiva que análise individual de sequências de ITS no estudo das relações filogenéticas de fungos endofíticos do gênero Diaporthe do feijoeiro e que marcadores IRAP e REMAP podem ser empregados no estudo de variabilidade genética de fungos desse gênero.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a infectividade de estirpes fracas do Papaya ringspot virus - type W (PRSV-W) em plantas de melancia (Citrullus lanatus), em função da origem da estirpe fraca, da concentração e da espécie doadora do inóculo e da idade da planta-teste de melancia, inoculada mecanicamente. Também foi avaliado o efeito protetor dessas estirpes em plantas de melancia em casa de vegetação e em campo. A seleção de estirpes fracas do PRSV-W foi feita a partir de bolhas de folhas de melancia infectadas naturalmente em campo. A infectividade da estirpe fraca selecionada foi comparada com a das estirpes fracas PRSV-W-1 e PRSV-W-2, previamente selecionadas de bolhas de folhas de abobrinha de moita (Cucurbita pepo) 'Caserta' com mosaico. Como controle foi utilizada uma estirpe severa do vírus obtida de abobrinha de moita (PRSV-W-C). A avaliação do efeito da concentração e da espécie da planta fonte do inóculo na infectividade de plantas de melancia foi feita com extratos de 4, 8, 12 e 16 discos de folhas de abobrinha de moita e de melancia, infectadas separadamente com as estirpes fracas e severa, e diluídos em 2 mL de tampão fosfato. O efeito da idade da planta-teste de melancia na infectividade das estirpes fracas foi estudado comparando-se plantas inoculadas em quatro estádios de desenvolvimento, a partir do estádio cotiledonar, com inóculos das diferentes estirpes do PRSV-W extraídos de 12 discos foliares/2 mL de tampão. O efeito protetor da estirpe fraca obtida de bolhas de folhas de melancia com mosaico foi avaliado em plantas premunizadas e desafiadas com a estirpe PRSV-W-C, em casa de vegetação e em campo. Plantas de melancia premunizadas com as estirpes fracas PRSV-W-1 e PRSV-W-2 e plantas não protegidas também foram avaliadas no teste em campo. Foram avaliadas a proteção, com base nos sintomas, a produção e o conteúdo de açúcares (grau brix) dos frutos colhidos das plantas premunizadas e não premunizadas. Uma estirpe fraca do vírus, denominada PRSV-W-3, foi selecionada de bolhas de folhas de melancia com mosaico. Em todos os testes de infectividade em plantas de melancia, independente da concentração e da planta fonte do inóculo e do estádio de desenvolvimento da planta-teste inoculada, a estirpe fraca PRSV-W-3 apresentou taxas de infectividade semelhantes as das estirpes PRSV-W-1 e PRSV-W-2, chegando a 100% em alguns casos. A infectividade da estirpe severa PRSV-W-C foi de 100% em todos os testes. Aparentemente, a infectividade das três estirpes fracas foi mais diretamente afetada pela intensidade de fricção das folhas no momento da inoculação mecânica do que pelas variáveis estudadas. A estirpe fraca PRSV-W-3 protegeu as plantas de melancia contra a infecção e/ou manifestação da estirpe PRSV-W-C em casa de vegetação. Em campo, todas as plantas de melancia premunizadas com as três estirpes fracas também ficaram protegidas contra a estirpe severa utilizada no desafio. A produção das plantas premunizadas não diferiu estatisticamente entre si, nem mesmo daquelas inicialmente sadias infectadas em campo. O conteúdo de açúcares e a aparência da polpa dos frutos também foram semelhantes em todos os tratamentos. / The purpose of this work was to evaluate the infectivity of three mild strains of Papaya ringspot virus - type W (PRSV-W) on watermelon (Citrullus lanatus). The effect of the origin of the mild strain, the concentration of the inoculum, the species of the source of the inoculum and the age of the test-plant on the infectivity of mechanically inoculated watermelon were also evaluated. The protective effect of these mild strains on preimmunized watermelon plants was evaluated under greenhouse and field conditions. Mild strains were selected from blisters formed on mosaic leaves of naturally infected watermelon plants. The infectivity of the selected mild strain was compared with that of mild strains PRSV-W-1 and PRSV-W-2, which were previously obtained from blisters formed on mosaic leaves of zucchini squash (Cucurbita pepo cv. Caserta). A severe strain isolated from zucchini squash (PRSV-W-C) was used as control. The effect of the concentration and the species source of inoculum of the mild strains on the infectivity of watermelon plants was studied with inoculum extracted from 4, 8, 12 and 16 leaf discs of zucchini squash and watermelon plants, separately infected with the mild and severe strains, diluted in 2 mL of phosphate buffer. Four stages of development of watermelon plants, starting at the cotyledonal stage, were tested for the infectivity with the mild strains. Inocula were prepared with extracts of 12 leaf discs diluted in 2 mL of phosphate buffer. The protective effect of the mild strain selected from blisters on mosaic leaves of watermelon plants was evaluated on preimmunized plants challenge inoculated with severe strain PRSV-W-C, under greenhouse and field conditions. Watermelon plants preimmunized with mild strains PRSV-W-1 and PRSV-W-2 and unprotected plants were also included in the field trial. Protection was evaluated based on plant simptons, yield and sugar content in the fruits. One mild strain, named PRSV-W-3, was obtained from blisters on mosaic leaves of watermelon plants. The rate of infection of watermelon plants with mild strain PRSV-W-3 was similar to that with mild strains PRSV-W-1 and PRSV-W-2 in all infectivity tests, independently of the concentration of the inoculum, species source of the inoculum and stage of development of the inoculated test-plant, reaching 100% in some cases. Rate of infectivity with severe strain PRSV-W-C was always 100%. Apparently, the infectivity of the mild strains on watermelon was more directly related with the intensity of the abrasion produced by mechanical inoculation than with the above studied variables. The selected mild strain PRSV-W-3 protected watermelon plants against superinfection with the severe strain in the greenhouse tests. Protection was also effective under field conditions. Yield of plants preimmunized with all three mild strains and unprotected plants were statistically similar. The sugar content and the quality of the pulp of the fruits were similar for all treatments.

Ácaros fitoseídeos são eficientes predadores de ácaros pragas em algumas culturas. A precisa identificação das espécies é o passo inicial na seleção de inimigos naturais em um projeto de controle biológico. Os ácaros são geralmente identificados com base nas características morfológicas, mas aspectos biológicos e ecológicos, e mais recentemente características moleculares vêm sendo usadas nesse processo. Populações dos fitoseídeos identificados como Euseius citrifolius Denmark & Muma provenientes de Arroio do Meio-RS, Campinas-SP e Petrolina-PE, e Euseius concordis (Chant) procedentes de Arroio do Meio, Jaguariúna-SP, Petrolina, Pontes e Lacerda-MT e Viçosa-MG foram estudados em relação a morfologia, compatibilidade reprodutiva e características moleculares. A caracterização morfológica correspondeu as medições de estruturas de fêmeas e machos. A compatibilidade reprodutiva foi avaliada através de cruzamentos e retrocruzamentos homogâmicos e heterogâmicos. A caracterização molecular foi realizada com o seqüenciamento dos espaços internos transcritos (ITS1 e ITS2) do DNA ribossomal. Relações significativas foram observadas dentro de cada população entre o comprimento médio das setas e as respectivas amplitudes de variação. Ambos os sexos de E. citrifolius de Petrolina e E.concordis de Jaguariúna tiveram algumas setas mais curtas que as demais populações da mesma espécie; esta última diferiu marcadamente da população de Petrolina. A comparação das medições das estruturas de cada população e dos espécimes tipo de E. citrifolius e E. concordis confirmaram a identificação morfológica preliminar das populações ao nível de espécie. Medições de machos resultantes de cruzamentos heterogâmicos indicaram que essas espécies se reproduzem por pseudo-arrenotoquia. Incompatibilidade parcial foi observada nos cruzamentos heterogâmicos envolvendo fêmeas de E. citrifolius de Petrolina; descendentes produziram poucos ovos e inviáveis quando retrocruzadas com machos das populações parentais. Machos de Petrolina produziram descendentes viáveis quando cruzados com fêmeas de Arroio do Meio e Campinas. Não ocorreu oviposição nos cruzamentos e retrocruzamentos heterogâmicos envolvendo fêmeas de E. concordis de Petrolina. Nos cruzamentos heterogâmicos envolvendo machos de Petrolina a oviposição foi reduzida e somente machos (viáveis) foram produzidos. Cruzamentos de fêmeas de Pontes e Lacerda e machos de Jaguariúna e vice-versa produziram somente machos. Entretanto o fluxo gênico entre essas populações seria possível indiretamente, através de cruzamentos entre essas populações e a população de Arroio do Meio. Populações de Arroio do Meio, Jaguariúna, Pontes e Lacerda e Viçosa pertencem a mesma espécie. Maior variação entre as populações foi observada no espaçador ITS1. O seqüenciamento dos espaçadores ITS1 e ITS2 permitiu discriminar entre os grupos de populações identificadas como E. citrifolius de E. concordis. O seqüenciamento dos ITSs pode ser aplicado como uma ferramenta complementar na identificação de fitoseídeos. Apesar do fato de que alguns tipos de diferenças foram sempre observadas nesta tese entre a população de Petrolina identificada preliminarmente como E. concordis, não é conveniente descrever esta população como uma nova espécie, devido a dificuldade em separar indivíduos dessa população daqueles das populações identificadas como E.concordis. Para uma conclusão, é sugerido que outros estudos de cruzamentos sejam conduzidos com populações morfologicamente identificadas como E. concordis coletadas entre Petrolina e Viçosa, e que a caracterização molecular envolvendo o gene citocromo oxidase seja conduzida. / Phytoseiidae mites are efficient predators of pest mites on several crops. Precise identification is the initial step in the selection of natural enemies in a biological control project. Mites are usually identified by their morphology, but biological and ecological aspects and, more recently, molecular characteristics have also been used in this process. Populations of phytoseiid mites identified as Euseius citrifolius Denmark & Muma from Arroio do Meio-RS, Campinas-SP and Petrolina-PE, and E. concordis (Chant) from Arroio do Meio, Jaguariúna-SP, Petrolina Pontes e Lacerda-MT and Viçosa-MG were studied in relation to morphology, reproductive compatibility and molecular characteristics. Morphological characterization corresponded to measurements of structures of females and males. Reproductive compatibility was evaluated by homogamic and heterogamic crosses and backcrosses. Molecular characterization was done by sequencing the internal transcribed spacers of the ribosomal DNA (ITS1 and ITS2). Significant relationships were observed within each population between mean setal lengths and the respective ranges. Both sexes of E. citrifolius from Petrolina and E. concordis from Jaguariúna had some setae shorter than other populations of the same species; the latter differed most markedly from the Petrolina population. A comparison of the measurements of structures for each population and type specimens of E. citrifolius and E. concordis confirmed the preliminary morphological identification of the populations at species level. Measurements of males resulting from heterogamic crosses indicated that both species reproduce by pseudo-arrhenotoky. Partial incompatibility was observed in heterogamic crosses involving females of E. citrifolius from Petrolina; progeny produced just few, unviable eggs when backcrossed with males of the parental populations. Males from Petrolina produced viable offspring when crossed with females from Arroio do Meio or Campinas. No eggs were produced in heterogamic crosses and backcrosses involving females of E. concordis from Petrolina. In heterogamic crosses involving males from Petrolina, oviposition was reduced and only (viable) males were produced. Crosses of females from Pontes e Lacerda and males from Jaguariúna and vice-versa produced only male progeny. However, gene flow between those population could be possible indirectly, through crosses between those populations and Arroio do Meio population. Populations from Arroio do Meio, Jaguariúna, Pontes e Lacerda and Viçosa belong to a same species. Most of the molecular variation between populations was observed in ITS1. The sequencing of ITS1 and ITS2 allowed the discrimination between the group of populations identified as E. citrifolius from that identified as E. concordis. With the information presently available, sequencing of ITSs can be applied as a complementary tool to identify phytoseiids. Despite the fact that some type of differences were always observed in this thesis between the Petrolina population preliminarily identified as E. concordis and the remaining populations, it is not convenient to describe such population as a new species presently, given the difficulty in separating individuals from that population from those of populations identified as E. concordis. For a conclusion, it is suggested that other crossing studies be conducted with populations morphologically identifiable as E. concordis collected between Petrolina and Viçosa, and that the characterization of the cytochrome oxidase gene be conducted.

Este trabalho teve como principais objetivos avaliar os efeitos dos agentes bióticos (Saccharomyces cerevisiae, Bacillus thuringiensis, Lentinula edodes e Agaricus blazei), e abióticos (UV-C, irradiação gama, acibenzolar-S-metil, quitosana, ácidos acético e salicílico) na proteção de mamões contra C. gloeosporioides, bem como estudar os mecanismos bioquímicos de resistência ativados no tecido vegetal, em resposta ao tratamento com os agentes de maior eficiência, além de investigar os efeitos destes sobre o desenvolvimento in vitro do fungo. Para tanto, mamões cv. Golden foram inoculados com C. gloeosporioides através de injeção subcuticular de 15 µL da suspensão de esporos e, após 10 h, tratados com os diferentes agentes bióticos e abióticos. Para avaliar a possibilidade de indução de resistência pelos agentes, mamões foram também inoculados após 24, 48 e 72 h dos tratamentos. Os frutos foram armazenados a 25 ºC / 80 %UR por 7 dias e, avaliados diariamente quanto a incidência e severidade da podridão. Ao final do período de armazenamento, efetuou-se a avaliação dos parâmetros físico-químicos (cor de casca e de polpa, firmeza, sólidos solúveis, pH e acidez total). Quando de interesse, as atividades de peroxidase, β-1,3-glucanase e quitinase foram também investigadas. In vitro, avaliou-se o crescimento micelial, a germinação de conídios e a esporulação do fungo em resposta aos diferentes tratamentos. Os resultados mostraram que a irradiação gama (0,75 e 1 kGy) reduziu a incidência e a severidade da antracnose. Não houve efeito da UV-C no controle da podridão e todas as doses testadas causaram danos na casca dos frutos. O acibenzolar-S-metil reduziu em mais de 50 % a incidência e a severidade da podridão, além de induzir a maior atividade das enzimas peroxidase, quitinase e β-1,3-glucanase, e não alterar as características físico-químicas dos frutos. O ácido acético, a 2,5 µL L-1, reduziu a severidade e a incidência das lesões nos frutos. A quitosana (1, 2 e 4 %) reduziu significativamente a severidade da antracnose, e a 4 % foi também eficiente em reduzir a incidência da podridão. Concentrações acima de 0,25 % suprimiram a esporulação de C. gloeosporioides nas lesões. No entanto, os frutos tratados com 2 e 4 % de quitosana não amadureceram normalmente, permanecendo com a coloração da casca verde até o final do período de armazenamento. S. cerevisiae (20 mg mL-1) e B. thuringiensis (7,5 mg mL-1), aplicadas 24 h antes da inoculação do patógeno, reduziram a incidência da antracnose nos frutos, mas não o acúmulo de proteínas relacionadas à patogênese. Os cogumelos (A. blazei e L. edodes) e o ácido salicílico não foram eficientes em reduzir a incidência e a severidade da antracnose. In vitro, a irradiação gama, a UV-C, os ácidos acético e salicílico, a quitosana, S. cerevisiae e L. edodes inibiram o crescimento micelial do fungo. A germinação de conídios foi reduzida pelas irradiações gama e UV-C, pelos ácidos acético e salicílico e pela quitosana. Esses resultados demonstram a possibilidade dos agentes estudados serem utilizados no manejo da antracnose, bem como na redução da utilização ou da dosagem de fungicidas empregados no controle da doença. / This work had as main objectives evaluate the effect of biotic and abiotic agents (Saccharomyces cerevisiae, Bacillus thuringiensis, Lentinula edodes and Agaricus blazei), and abiotic (UV-C, gamma irradiation, acibenzolar-S-methyl, chitosan, acetic and salicylic acids) on the protection of papaya fruits against C. gloeosporioides, and study the biochemical mechanisms of resistance activated in the tissues in response to the treatment with the agents exhibiting better efficiency. The effects of the agents on the in vitro development of the fungus were also investigated. For this, papaya fruits cv. Golden were inoculated with C. gloeosporioides through subcuticular injection of 15 µL of the spore suspension and after 10 h treated with the different biotic and abiotic agents. To evaluate the possibility of resistance induction by the different agents, fruits were also inoculated 24, 48 and 72 h after treatments. The fruits were stored at 25 ºC / 80 %RH for 7 days and evaluated daily for the incidence and severity of the anthracnose. At the end of the storage period, the evaluation of the physical-chemical parameters (skin and flesh color, firmness, total soluble solids, pH and tritatable acidity) was carried out. The peroxidase, β- 1,3-glucanase and chitinase activities were also investigated when need. In vitro, mycelial growth, conidium germination and sporulation of the fungus in response to the different treatments were also evaluated. The results showed that the gamma irradiation (0.75 and 1 kGy) reduced the anthracnose incidence and severity. The UV-C did not have effect on the control of the rot and all the doses caused damages in the skin of the fruits. The acibenzolar-S-methyl reduced in more than 50 % anthracnose incidence and severity, and induced the highest activity of peroxidase, chitinase and β-1,3-glucanase, and did not modify the physical-chemical characteristics of the fruits. The acetic acid at 2.5 µL L-1 reduced rot severity and incidence. The chitosan (1, 2 and 4 %) significantly reduced the rot severity, and at 4 % was also efficient in reducing anthracnose incidence. Chitosan concentrations above 0.25 % suppressed the sporulation of C. gloeosporioides in the lesions. However, the fruits treated with chitosan at 2 and 4 % did not ripen normally, remaining with green skin until the end of the storage period. S. cerevisiae (20 mg mL-1) and B. thuringiensis (7.5 mg mL-1), applied 24 h before the pathogen inoculation, reduced anthracnose incidence, but did not change the activities of pathogenesis related proteins. The mushrooms (A. blazei and L. edodes) and the salicylic acid were not efficient in reducing the incidence and the severity of anthracnose. In vitro, gamma irradiation, UV-C, acetic and salicylic acids, chitosan, S. cerevisiae and L. edodes inhibited the mycelial growth. The conidium germination was reduced by gamma and UV-C irradiation, acetic and salicylic acids and chitosan. These results show that these agents can be utilized for anthracnose management, and on the reduction in the use or dosage of fungicides utilized on the anthracnose control.

Ácaros fitoseídeos são eficientes predadores de ácaros pragas em algumas culturas. A precisa identificação das espécies é o passo inicial na seleção de inimigos naturais em um projeto de controle biológico. Os ácaros são geralmente identificados com base nas características morfológicas, mas aspectos biológicos e ecológicos, e mais recentemente características moleculares vêm sendo usadas nesse processo. Populações dos fitoseídeos identificados como Euseius citrifolius Denmark & Muma provenientes de Arroio do Meio-RS, Campinas-SP e Petrolina-PE, e Euseius concordis (Chant) procedentes de Arroio do Meio, Jaguariúna-SP, Petrolina, Pontes e Lacerda-MT e Viçosa-MG foram estudados em relação a morfologia, compatibilidade reprodutiva e características moleculares. A caracterização morfológica correspondeu as medições de estruturas de fêmeas e machos. A compatibilidade reprodutiva foi avaliada através de cruzamentos e retrocruzamentos homogâmicos e heterogâmicos. A caracterização molecular foi realizada com o seqüenciamento dos espaços internos transcritos (ITS1 e ITS2) do DNA ribossomal. Relações significativas foram observadas dentro de cada população entre o comprimento médio das setas e as respectivas amplitudes de variação. Ambos os sexos de E. citrifolius de Petrolina e E.concordis de Jaguariúna tiveram algumas setas mais curtas que as demais populações da mesma espécie; esta última diferiu marcadamente da população de Petrolina. A comparação das medições das estruturas de cada população e dos espécimes tipo de E. citrifolius e E. concordis confirmaram a identificação morfológica preliminar das populações ao nível de espécie. Medições de machos resultantes de cruzamentos heterogâmicos indicaram que essas espécies se reproduzem por pseudo-arrenotoquia. Incompatibilidade parcial foi observada nos cruzamentos heterogâmicos envolvendo fêmeas de E. citrifolius de Petrolina; descendentes produziram poucos ovos e inviáveis quando retrocruzadas com machos das populações parentais. Machos de Petrolina produziram descendentes viáveis quando cruzados com fêmeas de Arroio do Meio e Campinas. Não ocorreu oviposição nos cruzamentos e retrocruzamentos heterogâmicos envolvendo fêmeas de E. concordis de Petrolina. Nos cruzamentos heterogâmicos envolvendo machos de Petrolina a oviposição foi reduzida e somente machos (viáveis) foram produzidos. Cruzamentos de fêmeas de Pontes e Lacerda e machos de Jaguariúna e vice-versa produziram somente machos. Entretanto o fluxo gênico entre essas populações seria possível indiretamente, através de cruzamentos entre essas populações e a população de Arroio do Meio. Populações de Arroio do Meio, Jaguariúna, Pontes e Lacerda e Viçosa pertencem a mesma espécie. Maior variação entre as populações foi observada no espaçador ITS1. O seqüenciamento dos espaçadores ITS1 e ITS2 permitiu discriminar entre os grupos de populações identificadas como E. citrifolius de E. concordis. O seqüenciamento dos ITSs pode ser aplicado como uma ferramenta complementar na identificação de fitoseídeos. Apesar do fato de que alguns tipos de diferenças foram sempre observadas nesta tese entre a população de Petrolina identificada preliminarmente como E. concordis, não é conveniente descrever esta população como uma nova espécie, devido a dificuldade em separar indivíduos dessa população daqueles das populações identificadas como E.concordis. Para uma conclusão, é sugerido que outros estudos de cruzamentos sejam conduzidos com populações morfologicamente identificadas como E. concordis coletadas entre Petrolina e Viçosa, e que a caracterização molecular envolvendo o gene citocromo oxidase seja conduzida. / Phytoseiidae mites are efficient predators of pest mites on several crops. Precise identification is the initial step in the selection of natural enemies in a biological control project. Mites are usually identified by their morphology, but biological and ecological aspects and, more recently, molecular characteristics have also been used in this process. Populations of phytoseiid mites identified as Euseius citrifolius Denmark & Muma from Arroio do Meio-RS, Campinas-SP and Petrolina-PE, and E. concordis (Chant) from Arroio do Meio, Jaguariúna-SP, Petrolina Pontes e Lacerda-MT and Viçosa-MG were studied in relation to morphology, reproductive compatibility and molecular characteristics. Morphological characterization corresponded to measurements of structures of females and males. Reproductive compatibility was evaluated by homogamic and heterogamic crosses and backcrosses. Molecular characterization was done by sequencing the internal transcribed spacers of the ribosomal DNA (ITS1 and ITS2). Significant relationships were observed within each population between mean setal lengths and the respective ranges. Both sexes of E. citrifolius from Petrolina and E. concordis from Jaguariúna had some setae shorter than other populations of the same species; the latter differed most markedly from the Petrolina population. A comparison of the measurements of structures for each population and type specimens of E. citrifolius and E. concordis confirmed the preliminary morphological identification of the populations at species level. Measurements of males resulting from heterogamic crosses indicated that both species reproduce by pseudo-arrhenotoky. Partial incompatibility was observed in heterogamic crosses involving females of E. citrifolius from Petrolina; progeny produced just few, unviable eggs when backcrossed with males of the parental populations. Males from Petrolina produced viable offspring when crossed with females from Arroio do Meio or Campinas. No eggs were produced in heterogamic crosses and backcrosses involving females of E. concordis from Petrolina. In heterogamic crosses involving males from Petrolina, oviposition was reduced and only (viable) males were produced. Crosses of females from Pontes e Lacerda and males from Jaguariúna and vice-versa produced only male progeny. However, gene flow between those population could be possible indirectly, through crosses between those populations and Arroio do Meio population. Populations from Arroio do Meio, Jaguariúna, Pontes e Lacerda and Viçosa belong to a same species. Most of the molecular variation between populations was observed in ITS1. The sequencing of ITS1 and ITS2 allowed the discrimination between the group of populations identified as E. citrifolius from that identified as E. concordis. With the information presently available, sequencing of ITSs can be applied as a complementary tool to identify phytoseiids. Despite the fact that some type of differences were always observed in this thesis between the Petrolina population preliminarily identified as E. concordis and the remaining populations, it is not convenient to describe such population as a new species presently, given the difficulty in separating individuals from that population from those of populations identified as E. concordis. For a conclusion, it is suggested that other crossing studies be conducted with populations morphologically identifiable as E. concordis collected between Petrolina and Viçosa, and that the characterization of the cytochrome oxidase gene be conducted.

Este trabalho teve como principais objetivos avaliar os efeitos dos agentes bióticos (Saccharomyces cerevisiae, Bacillus thuringiensis, Lentinula edodes e Agaricus blazei), e abióticos (UV-C, irradiação gama, acibenzolar-S-metil, quitosana, ácidos acético e salicílico) na proteção de mamões contra C. gloeosporioides, bem como estudar os mecanismos bioquímicos de resistência ativados no tecido vegetal, em resposta ao tratamento com os agentes de maior eficiência, além de investigar os efeitos destes sobre o desenvolvimento in vitro do fungo. Para tanto, mamões cv. Golden foram inoculados com C. gloeosporioides através de injeção subcuticular de 15 µL da suspensão de esporos e, após 10 h, tratados com os diferentes agentes bióticos e abióticos. Para avaliar a possibilidade de indução de resistência pelos agentes, mamões foram também inoculados após 24, 48 e 72 h dos tratamentos. Os frutos foram armazenados a 25 ºC / 80 %UR por 7 dias e, avaliados diariamente quanto a incidência e severidade da podridão. Ao final do período de armazenamento, efetuou-se a avaliação dos parâmetros físico-químicos (cor de casca e de polpa, firmeza, sólidos solúveis, pH e acidez total). Quando de interesse, as atividades de peroxidase, β-1,3-glucanase e quitinase foram também investigadas. In vitro, avaliou-se o crescimento micelial, a germinação de conídios e a esporulação do fungo em resposta aos diferentes tratamentos. Os resultados mostraram que a irradiação gama (0,75 e 1 kGy) reduziu a incidência e a severidade da antracnose. Não houve efeito da UV-C no controle da podridão e todas as doses testadas causaram danos na casca dos frutos. O acibenzolar-S-metil reduziu em mais de 50 % a incidência e a severidade da podridão, além de induzir a maior atividade das enzimas peroxidase, quitinase e β-1,3-glucanase, e não alterar as características físico-químicas dos frutos. O ácido acético, a 2,5 µL L-1, reduziu a severidade e a incidência das lesões nos frutos. A quitosana (1, 2 e 4 %) reduziu significativamente a severidade da antracnose, e a 4 % foi também eficiente em reduzir a incidência da podridão. Concentrações acima de 0,25 % suprimiram a esporulação de C. gloeosporioides nas lesões. No entanto, os frutos tratados com 2 e 4 % de quitosana não amadureceram normalmente, permanecendo com a coloração da casca verde até o final do período de armazenamento. S. cerevisiae (20 mg mL-1) e B. thuringiensis (7,5 mg mL-1), aplicadas 24 h antes da inoculação do patógeno, reduziram a incidência da antracnose nos frutos, mas não o acúmulo de proteínas relacionadas à patogênese. Os cogumelos (A. blazei e L. edodes) e o ácido salicílico não foram eficientes em reduzir a incidência e a severidade da antracnose. In vitro, a irradiação gama, a UV-C, os ácidos acético e salicílico, a quitosana, S. cerevisiae e L. edodes inibiram o crescimento micelial do fungo. A germinação de conídios foi reduzida pelas irradiações gama e UV-C, pelos ácidos acético e salicílico e pela quitosana. Esses resultados demonstram a possibilidade dos agentes estudados serem utilizados no manejo da antracnose, bem como na redução da utilização ou da dosagem de fungicidas empregados no controle da doença. / This work had as main objectives evaluate the effect of biotic and abiotic agents (Saccharomyces cerevisiae, Bacillus thuringiensis, Lentinula edodes and Agaricus blazei), and abiotic (UV-C, gamma irradiation, acibenzolar-S-methyl, chitosan, acetic and salicylic acids) on the protection of papaya fruits against C. gloeosporioides, and study the biochemical mechanisms of resistance activated in the tissues in response to the treatment with the agents exhibiting better efficiency. The effects of the agents on the in vitro development of the fungus were also investigated. For this, papaya fruits cv. Golden were inoculated with C. gloeosporioides through subcuticular injection of 15 µL of the spore suspension and after 10 h treated with the different biotic and abiotic agents. To evaluate the possibility of resistance induction by the different agents, fruits were also inoculated 24, 48 and 72 h after treatments. The fruits were stored at 25 ºC / 80 %RH for 7 days and evaluated daily for the incidence and severity of the anthracnose. At the end of the storage period, the evaluation of the physical-chemical parameters (skin and flesh color, firmness, total soluble solids, pH and tritatable acidity) was carried out. The peroxidase, β- 1,3-glucanase and chitinase activities were also investigated when need. In vitro, mycelial growth, conidium germination and sporulation of the fungus in response to the different treatments were also evaluated. The results showed that the gamma irradiation (0.75 and 1 kGy) reduced the anthracnose incidence and severity. The UV-C did not have effect on the control of the rot and all the doses caused damages in the skin of the fruits. The acibenzolar-S-methyl reduced in more than 50 % anthracnose incidence and severity, and induced the highest activity of peroxidase, chitinase and β-1,3-glucanase, and did not modify the physical-chemical characteristics of the fruits. The acetic acid at 2.5 µL L-1 reduced rot severity and incidence. The chitosan (1, 2 and 4 %) significantly reduced the rot severity, and at 4 % was also efficient in reducing anthracnose incidence. Chitosan concentrations above 0.25 % suppressed the sporulation of C. gloeosporioides in the lesions. However, the fruits treated with chitosan at 2 and 4 % did not ripen normally, remaining with green skin until the end of the storage period. S. cerevisiae (20 mg mL-1) and B. thuringiensis (7.5 mg mL-1), applied 24 h before the pathogen inoculation, reduced anthracnose incidence, but did not change the activities of pathogenesis related proteins. The mushrooms (A. blazei and L. edodes) and the salicylic acid were not efficient in reducing the incidence and the severity of anthracnose. In vitro, gamma irradiation, UV-C, acetic and salicylic acids, chitosan, S. cerevisiae and L. edodes inhibited the mycelial growth. The conidium germination was reduced by gamma and UV-C irradiation, acetic and salicylic acids and chitosan. These results show that these agents can be utilized for anthracnose management, and on the reduction in the use or dosage of fungicides utilized on the anthracnose control.

A bacteria Pectobacterium carotovora causa danos a diferentes hospedeiros por meio da produção de enzimas pectinolíticas que degradam o pectato de cálcio da lamela media próximo a parede celular, causando extravasamento do conteúdo celular, sintomas da podridão mole. Bactérias do gênero Burkholderia tem se mostrado capazes em controlar a podridão mole em orquídeas, no entanto, os aspectos moleculares envolvidos neste controle ainda não foram estudados. Neste trabalho, foram avaliados 602 transformantes quanto a sua habilidade em inibir os sintomas da podridão mole, onde foram observados 16 mutantes defectivos no controle da doença. Destes, foram identificados sete diferentes genes inativados pelo transposon Tn5, e estes genes podem estar envolvidos em processos de síntese de aleloquímicos, competição por nutrientes, adaptação a condições ambientais, e na interação com o hospedeiro e/ou entre microrganismos. No entanto, o envolvimento destes genes na perda da capacidade em controlar a podridão mole deve ser melhor estudado. / The bacterium Pectobacterium carotovora cause damage to different hosts and by production of pectic enzymes that degrade calcium pectate of the middle lamella near of the cell wall, causing overflow of cell content and consequently the soft rot. Burkholderia genus has proven able to control the soft rot in Orchids, however, the molecular aspects involved in the control have not been studied. In this work, 602 transformants were characterized for their ability to inhibit soft rot caused by P. carotovora. We identified 16 mutants showing shifts in inhibition pattern or lost of the ablitity to inhibit soft rot symptoms. Among these mutants, we identified 7 genes related to disease inhibition,and this genes may be involved in process of allelochemicals synthesis, competition for nutrients, adapting to environmental conditions, and interaction between the host and microorganisms. However, the involvement of these genes in loss of ability to control the soft rot disease is being further studied in details.