A ferrugem da videira, causada pelo fungo Phakopsora euvitis, é uma doença importante para a viticultura brasileira por causar desfolha precoce e, consequentemente, prejudicar a maturação dos frutos e comprometer as safras seguintes. Por ser um patógeno biotrófico, a preservação de urediniósporos para estudos com o patógeno, se faz em folhas do hospedeiro vivo. Em outras espécies de ferrugens é possível conservar os esporos em condições controladas por longos períodos de armazenamento. Outro ponto importante, para auxiliar na compreensão da epidemiologia do patossistema, está relacionado com as condições ambientais favoráveis na germinação de urediniósporos e na patogenicidade do fungo em folhas de videira. Com o objetivo de preservar o patógeno e determinar as condições ambientais favoráveis para a doença, foram avaliados: (1) O efeito da temperatura e desidratação na manutenção da viabilidade dos esporos; (2) O efeito da temperatura e do período de molhamento na germinação de urediniósporos e na patogenicidade em mudas de \"Niágara Rosada\" inoculadas. Os resultados obtidos mostraram que a desidratação dos esporos proporcionou maior viabilidade destes ao longo do tempo, para todas as condições de armazenamento testadas. A desidratação seguida pelo armazenamento a -80°C conseguiu manter os esporos viáveis, com uma alta porcentagem de germinação, por até 150 dias de armazenamento. Os urediniósporos armazenados no ambiente, independente do processo de desidratação, não conseguiram manter sua viabilidade por um período superior a 15 dias. A faixa de temperatura para germinação de urediniósporos foi ampla, entre 10 e 30°C, com um ótimo em 20°C. A expressão de sintomas em plantas inoculadas foi maior nas temperaturas de 25 e 30°C. O período de molhamento mínimo estimado pelo modelo monomolecular foi de 7 horas para as plantas mantidas a 15 °C e 5 horas para as plantas mantidas a 20, 25 e 30 °C. Para períodos acima de 6 horas de molhamento, a maior severidade da doença ocorreu na temperatura de 30 °C. Não ocorreu sintomas em plantas inoculadas e mantidas a 35°C em nenhum dos períodos de molhamento testados. O período de latência da ferrugem foi de 7 dias para plantas inoculadas e mantidas a 25 e 30°C, estendendo-se para 13 dias quando as plantas foram mantidas a 15°C. / Grapevine rust, caused by Phakopsora euvitis, is an important disease in brazilian viticulture, causing early defoliation and jeopardizing the maturation of fruits and the following crop season. P. euvitis is a biotrophic pathogen, and for research purpose, uredospores are kept through inoculation in grapevine plants. In other species of rust, it is possible to preserve spore under controlled conditions for long periods of storage. Understand the favorable environmental conditions for uredospores germination and the pathogenicity of the fungus on grapevine leaves are important for the understanding of the pathosystem epidemiology. In order to preserve the pathogen and determine the favorable conditions for the disease were evaluated: (1) The effect of temperature and dehydration in maintaining the viability of the spores; (2) The effect of temperature and wetness period on uredospores germination and pathogenicity in \'Niágara Rosada\' inoculated plants. The results showed that spore dehydration maintained high viability, for all the tested storage conditions. Dehydration followed by storage at -80°C kept viable spores, with a high percentage of germination, for 150 days of storage. The uredospores stored in the environment, independent of the dehydration process, could not maintain their viability for a period exceeding 15 days. The temperature range for uredospores germination varied from 10 to 30°C, with an optimal at 20°C. The expression of symptoms in inoculated plants was higher at 25°C and 30°C temperatures. The minimum wetness period estimated by the monomolecular model was 7 hours for plants kept at 15 °C and 5 hours for plants kept at 20, 25 and 30 ºC. For wetness periods up to 6 hours, the highest disease severity occurred at 30 °C. There were no symptoms on inoculated plants maintained at 35°C in any of the tested wetness periods. The rust latency period was 7 days for inoculated plants kept at 25 and 30°C extending for 13 days when the plants were kept at 15°C.

O tratamento de sementes tem como objetivo tradicional erradicar ou reduzir os fungos associados às sementes, além de protegê-las de patógenos presentes no solo. Algumas doenças que ocorrem na parte área das plantas podem ser manejadas através do tratamento das sementes com produtos sistêmicos. Essa forma de controle tem sido utilizada há muitos anos, visando o controle de fungos biotróficos em arroz e trigo. A ferrugem asiática da soja é a principal doença que ataca a cultura, a qual necessita de ferramentas eficientes para seu manejo. O objetivo desta dissertação foi verificar a contribuição do tratamento de sementes de soja com produtos fitossanitários no manejo da ferrugem asiática. Desta forma, produtos fitossanitários foram aplicados às sementes de soja em diferentes doses, a fim de se verificar os efeitos fitotóxicos sobre sementes e plântulas que eventualmente fossem causados pelos mesmos. As maiores doses não fitotóxicas de cada tratamento foram selecionadas, novamente aplicadas às sementes e distribuídas em campo experimental, onde se verificou o efeito do tratamento das sementes isoladamente ou com a aplicação foliar de fungicidas foliares, no manejo da ferrugem asiática da soja. Ciproconazol + azoxistrobina (10,0 + 25,0g i.a./100kg de sementes), difenoconazol (50,0), epoxiconazol (2,5), fluquinconazol (50,0), flutriafol (10,0), flutriafol TS (5,0), flutriafol + tiofanato metílico (10,0 + 50,0), tebuconazol (10,0), tebuconazol + trifloxistrobina (10,0 + 5,0), tetraconazol (10,0), triticonazol (25,0), acibenzolar-S-methyl (50,0) e pó de rocha (2,0) não apresentaram fitotoxicidade e foram comparados em campo. Ciproconazol + azoxistrobina (25,0 + 10,0g i.a./100kg de sementes) e epoxiconazol (2,5) diminuíram a emergência das plântulas de soja em campo. No ensaio somente com tratamento de sementes, sem aplicação de fungicida foliar, tebuconazol e tebuconazol + trifloxistrobina diminuíram a ferrugem asiática em plantas de soja. Quando se integrou a pulverização foliar de fungicidas, fluquinconazol, tebuconazol e tebuconazol + trifloxistrobina, diminuíram a severidade da ferrugem asiática da soja. Apesar de não aumentar o rendimento da cultura, o tratamento de sementes pode contribuir no manejo da ferrugem asiática da soja, mantendo a segurança e o rendimento do produtor. / Seed treatment has as traditional objective to eradicate or to reduce fungi associated with seeds and to protect them from soilborne pathogens. Some diseases that occur in the aerial part of plants may be managed through seed treatment with systemic products. This kind of control has been used for many years, aiming the control of biotrophic fungi in rice and wheat. Soybean\'s asian rust is the main disease that attacks the culture, which needs efficient tools for its management. The objective of this study was to verify the contribution of soybean seed treatment with phytosanitary products in the management of asian rust. In this case, phytosanitary products were applied to soybean seeds in different doses, aiming to verify the phytotoxicity effects onto seeds and seedlings that eventually would be caused by these products. The highest non phytotoxic doses of each treatment were selected, applied again to seeds and these were distributed on experimental field, where it was verified the effect of each seed treatment with and without foliar application of fungicides, in the management of soybean\'s asian rust. Ciproconazol + azoxystrobin (10,0 + 25,0g a.i./100kg of seeds), difenoconazol (50,0), epoxiconazol (2,5), fluquinconazole (50,0), flutriafol (10,0), flutriafol TS (5,0), flutriafol + thiophanate-methyl (10,0 + 50,0), tebuconazole (10,0), tebuconazole + trifloxystrobin (10,0 + 5,0), tetraconazole (10,0), triticonazole (25,0), acibenzolar-S-methyl (50,0) and rock powder (2,0) did not present phytotoxicity and were compared in field. Ciproconazol + azoxystrobin (25,0 + 10,0g a.i./100kg of seeds) and epoxiconazol (2,5) decreased the seedling\'s emergency in field. In the experiment with only seed treatment, with no foliar fungicide application, tebuconazole and tebuconazole + trifloxystrobin decreased asian rust in soybean plants. When the application of foliar fungicide was integrated, fluquinconazole, tebuconazole and tebuconazole + trifloxystrobin the asian rust severity decreased. Despite there was no increase in the culture yield, seed treatment can contribute in asian rust´s management, increasing the safety an the revenue of the producer.

A atividade florestal apresenta-se como um vetor de desenvolvimento social, ambiental e econômico no Brasil. Em 2004 as exportações ligadas ao setor renderam US$ 7 bilhões e contribuíram com US$ 5,5 bilhões em impostos. No mesmo ano, no Brasil, dos 6 milhões de hectares de reflorestamento comercial, mais de 50% dos hectares são ocupados por eucalipto. Esta cultura pode ser utilizada para diversas funções, desde à produção de papel e celulose, até a produção de carvão vegetal. Mas a produtividade desta cultura atualmente tem uma série de fatores limitantes. Destes fatores, um dos mais severos é uma doença denominada ferrugem, causada pelo fungo Puccinia psiddii Winter. Este patógeno entre tanto, não é conhecido nos centros de origem do gênero Eucalyptus, mas, utiliza como hospedeiros vários gêneros das Mirtáceas, infectando folhas, flores e frutos em desenvolvimento. O controle da doença é normalmente realizado mediante o uso de fungicidas. Porém, a utilização de plantas resistentes é o método mais aconselhável por diversos motivos, como o baixo custo, a praticidade e o menor impacto ambiental. Neste trabalho a metodologia do SAGE - Serial Analysis of Gene Expression foi utilizada, para a análise da expressão gênica uma vez que permite detectar e quantificar, de maneira global, a expressão de genes conhecidos e desconhecidos, envolvidos no processo de resistência à ferrugem. Neste trabalho analisou-se a expressão do conjunto de genes diferencialmente expressos e 200 genes sem diferenças no padrão de expressão, em Eucalyptus grandis infectado com Puccinia psidii. Utilizou-se para esta análise, indivíduos susceptíveis e resistentes à infecção por Puccinia psidii Winter. A população amostrada constituída por meios irmãos, apresentava segregação para o carácter de resistência à ferrugem. Os resultados produzidos permitiram identificar 421 genes com expressão diferencial (p ≤ 0,05) nos dois fenótipos. Vários destes genes estavam relacionados a diversos mecanismos de defesa da planta, tais como genes envolvidos na formação de barreiras físicas e na resposta hipersensível, resistência sistêmica adquirida, bem como genes relacionados à polarização celular e resposta ao estresse oxidativo. Os dados em conjunto, corroboram a idéia de que são vários os mecanismos que atuam simultaneamente produzindo o fenótipo resistente. Estes genes apresentam-se para serem utilizados futuramente como marcadores moleculares na seleção de indivíduos resistentes, em cruzamentos naturais ou dirigidos e como fonte de genes para experimentos de transformação em estudos mais profundos de fitopatogênese. / In Brazil the forest activities represent a vector for social, ambiental and economic development. In 2004 the exportations produced US$ 7 billions and contributed with US$ 5,5 billion in taxes. In the same year, in Brasil, of 6 million hectares of commercial reforestation, around 50% is occupied by eucalyptus. This crop can be used as the raw material for several industrial processes, from cellulose and paper production to vegetable charcoal production. However, eucalyptus productivity has several limiting factors. One of the most severe diseases is called rust, caused by the fungus Puccinia psiddii Winter. This pathogen is unknown in the Eucalyptus center of origin; however, it has several Myrtaceae genera as its host, infecting leaves, flowers and developing fruits. Rust management normally involves the use of fungicides, but the use of resistant plants is a much better alternative due the lower costs and minimal ambient impact. In the current study SAGE - Serial Analysis of Gene Expression was used for gene expression analysis because it is a quantitative genome-wide method and that obtains expression profiles from known and unknown genes involved in the rust resistant process. This thesis analyzed the expression profile of the differentially expressed genes and 200 genes without significant statistical differences in their expression patterns, in Eucalyptus grandis infected with Puccinia psidii. For this analysis we used susceptible and resistant individuals to Puccinia psidii Winter infection taken from a population half siblings, which showed segregation for fust resistance. The results indicated 421 genes with differential expression (p ≤ 0.05), 239 were preferentially expressed in the susceptible library and 232 in the resistant. Several of these genes were associated with plant defense mechanisms, such as genes involved in formation of physical barriers, hypersensitive response, systemic adquired resistance, genes related to cellular polarization and oxidative stress responses. All the data support the idea that not one but several mechanisms are acting at the same time producing the resistant phenotype. These genes are future candidates for molecular markers useful in the selection of resistant individuals in breeding programs and a source of genes for transformation experiments or as molecular tools to dissect the phytopathogenic process.

O trabalho iniciou um ciclo de seleção recombinando linhagens tolerantes à ferrugem asiática, com o intuito de estimar parâmetros genéticos úteis aos programas de melhoramento, incrementar a tolerância e predizer os cruzamentos mais promissores para extração de linhagens superiores. Foi realizado um dialelo completo, sem recíprocos, entre dez linhagens tolerantes à ferrugem, desenvolvidas pelo Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas da ESALQ-USP. A geração F2 foi avaliada em covas, sendo estimados parâmetros relacionados aos caracteres agronômicos importantes, sem avaliação de reação à ferrugem. Na geração seguinte, progênies F2:3 foram avaliadas em três ambientes, Anhembi, Areão e ESALQ. A reação à ferrugem foi medida por dois caracteres: notas de reação à ferrugem e diferença de produtividade de grãos (PG) em experimentos com fungicidas distintos. Os resultados evidenciaram que os genitores possuíam alelos de resistência à ferrugem que podem garantir o sucesso da seleção recorrente. A metodologia do contraste de fungicidas discriminou eficientemente os genótipos com tolerância dos genótipos com suscetibilidade. O número de dias para a maturidade influenciou nas notas de reação à ferrugem; então, o grupo de maturação dos genótipos foi estimado para melhor avaliar o comportamento das progênies. Com base nos parâmetros da capacidade geral de combinação para PG e da reação à ferrugem, o genitor USP 191-104-11 (10) apresentou maior potencial de gerar progênies promissoras. Os cruzamentos USP 02-16.045 (2) x USP 16.015 (4), USP 16.015 (4) x USP 97-10.046 (6), USP 11-38 (5) x USP 97-10.046 (6) e USP 02- 16.045 (2) x USP 191-104-11 (10), destacaram-se pelo maior número de progênies com alta PG e tolerantes ou moderadamente tolerantes à ferrugem asiática. / This work started a cycle of selection throughout crosses among soybean lines with tolerance against soybean rust. The objectives were to increment the plant tolerance, to estimate useful genetic parameters for soybean breeding programs and to predict the most promising crosses to extract high yielding lines. A complete diallel, without reciprocal, among 10 rust tolerant lines was performed. Those lines were developed by the Sector of Genetics Applied to Autogamous Species from ESALQ-USP. The F2 generation was evaluated in hill plots and genetic parameters related to important agronomic traits were estimated, without evaluating the rust reaction. In the next generation, F2:3 progenies were evaluated in three environments, Anhembi, Areão and ESALQ. Rust reaction was evaluated throughout two main ways: according to the visual scores of rust reaction and contrasts in seed yield (PG) with fungicide experiments. The results showed that the parents have rust resistance alleles that can guarantee the success of the recurrent selection. The methodology of the fungicide contrasts efficiently discriminated the tolerant from the susceptible genotypes. The number of days to maturity influenced the rust reaction scores; so, the maturity groups of the genotypes were estimated for better evaluation of the performance of the progenies. According to the general combining ability (GCA) for yield and rust reaction, the parent USP 191-104- 11 (10) has the highest potential to generate high yielding lines. The crosses USP 02- 16.045 (2) x USP 16.015 (4), USP 16.015 (4) x USP 97-10.046 (6), USP 11-38 (5) x USP 97-10.046 (6) and USP 02-16.045 (2) x USP 191-104-11 (10) exceeded due the higher number of progenies with high yield and with tolerance or moderate tolerance to asian soybean rust.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the current situation, Brazil has cultivars with grain yield potential of 6000 kg.ha-1. However, due to a number of factors such as, plant spacing in the environment and management practices, productivity in the national average is around 3,000 kg.ha-1. Debortoli et al. (2006) point out that the most appropriate distribution of plants in the area provides greater retention and photosynthetic efficiency of the leaves, especially in the lower canopy due to the constant interception of radiation and penetration and fungicide coverage, reflecting productivity improvements. The objective is to evaluate the influence of row spacing for different plant densities in different soybean cultivars, the management of soybean rust. The need to obtain specific knowledge regarding the optimal arrangement of plants for each cultivar, justifies this work. The row spacings were 30, 45 and 60 cm, and the density was 150, 250 and 350 pl.ha-1 for each line spacing. These plants arrangements were made for two soybean cultivars. Each cultivar was a factorial experiment 3x3, totaling 18 treatments. The variables were: number of drops per cm2, percentage of coverage and water volume by water sensitive paper, area under the disease progress curve, yield components, in addition to grain yield (kg.ha-1). Smaller spacing and lower densities provided greater penetration drops. Cultivars showed different behavior in penetration drops. The highest densities had higher IAF. The AUDPC was higher in higher densities. The spacing of 30 cm was lower AACPD. The number of nodes per plant was higher in lower densities. Productivity was higher in lower densities. In NA 5909 RR spacing of 30 cm obtained higher productivity. Therefore, the increased spacing can be regarded as a practice of management for diseases since the number of plants is maintained straight. / Na situação atual, o Brasil possui cultivares com potencial de rendimento de grão de 6.000 Kg.ha-1. No entanto, devido a uma série de fatores, como, arranjo de plantas, o ambiente e as práticas de manejo, a produtividade na média nacional está em torno de 3.000 kg.ha-1. Debortoli et al. (2006) ressaltam que a distribuição mais adequada de plantas na área proporciona maior retenção e eficiência fotossintética das folhas, principalmente no dossel inferior, devido à constante interceptação de radiação, bem como penetração e cobertura do fungicida, refletindo em incremento de produtividade. O objetivo é avaliar a influência do espaçamento entre linhas em relação a diferentes densidades de plantas, em diferentes cultivares de soja, no manejo da ferrugem asiática. A necessidade de se obter conhecimento específico em relação ao arranjo de plantas ideal para cada cultivar, justifica a realização deste trabalho. Os espaçamentos entre linhas foram de 30, 45 e 60cm, e a densidade foi de 150, 250 e 350 pl.ha-1 para cada espaçamento entre linha. Esses arranjos de plantas foram realizados para duas cultivares de soja. Cada cultivar foi um experimento bifatorial 3x3, totalizando 18 tratamentos. As variáveis avaliadas foram: número de gotas por cm2, percentual de cobertura e volume de calda por papéis hidrossensíveis, área abaixo da curva de progresso da doença, componentes do rendimento, além do rendimento de grãos (kg.ha-1). Os menores espaçamentos e as menores densidades proporcionaram maior penetração de gotas. As cultivares apresentaram comportamento diferente na penetração de gotas. As densidades maiores obtiveram maior IAF. A AACPD foi maior nas densidades maiores. No espaçamento de 30 cm a AACPD foi menor. O número de nós por planta foi maior nas menores densidades. A produtividade foi maior nas menores densidades. Na cultivar NA 5909 RR o espaçamento de 30 cm obteve maior produtividade. Portanto, o aumento do espaçamento pode ser considerado uma pratica de manejo para doenças desde que seja mantido o número de plantas linear.

Resumo: A seleção assistida por marcadores moleculares têm contribuído com os estudos para o desenvolvimento de cultivares resistentes. Os ganhos mais evidentes podem ocorrer em doenças como a ferrugem asiática da soja, onde a alta variabilidade do patógeno e a busca por novas fontes de resistência têm dificultado o sucesso dos melhoristas. Assim, os objetivos deste trabalho foram estudar a herança da resistência à ferrugem em diferentes fontes e desenvolver marcadores SCAR ligados a um loco de resistência para seleção assistida. Populações F2 oriundas dos cruzamentos PI 459025 x CD 208 (1), PI 200526 x CD 205 (2), PI 200456 x Conquista (3) e GC 84058-21-4 x IAC Foscarin 31 (4) foram submetidas à inoculação com a ferrugem e avaliadas quanto ao tipo de lesão (RB - resistente ou TAN - suscetível). O teste de Qui-quadrado indicou a presença de um gene dominante para os cruzamentos 1 e 2, enquanto no 3 e 4 observou-se a presença de um gene recessivo. A análise multivariada agrupou os genótipos mais similares, com base nos caracteres severidade da doença, número de vagens, número de sementes e ciclo, avaliados nos cruzamentos 2 a 4. Diferenças significativas foram encontradas em número de lesões e esporulação para genótipos RB e TAN. Dois bulks de DNA foram obtidos de plantas homozigotas resistentes e suscetíveis no cruzamento 1, para a análise de BSA. Dos 600 iniciadores RAPD testados, três foram discriminativos e localizam-se a 4,5, 6,2 e 10,2 cM do loco de resistência, em fase de repulsão. Um desses marcadores foi convertido a SCAR e se manteve discriminativo, podendo ser indicado para seleção assistida de genótipos resistentes com a mesma fonte. / Abstract: Assisted selection by molecular markers has contributed to development studies of resistant cultivars. The most evident gains may occur for diseases like the Asian soybean rust, where the high variability of pathogen and the search for new resistance sources has difficult the breeder success. Thus, the aims of this work were to study the rust resistance inheritance in different sources and develop SCAR markers linked to a rust resistance locus for assisted selection. F2 populations from crosses PI 459025 x CD 208 (1), PI 200526 x CD 205 (2), PI 200456 x Conquista (3) and GC 84058-21-4 x IAC Foscarin 31 (4) were submitted to rust inoculation and evaluated by the lesion type reaction (RB - resistant or TAN - susceptible). Chi-square test indicated the presence of a single dominant gene for crosses 1 and 2, whereas the 3 and 4 crosses showed a single recessive gene. Multivariate analysis has grouped the most similar genotypes based on disease severity, number of pods, number of seeds and cycle for 2 to 4 crosses. Significant differences were observed in lesions number and sporulation rate for RB and TAN genotypes. Two DNA bulks were obtained, for BSA analysis, on cross 1, from resistant and susceptible homozygous plants. From the 600 tested RAPD primers, three of them were discriminative and located in repulsion phase at 4.5, 6.2 and 10.2 cM from the resistance locus. One of the RAPD markers was converted to SCAR and confirmed its discriminative nature. So it can be indicated for assisted selection of genotypes with the same resistance source. / Orientador: Antonio Orlando Di Mauro / Coorientador: José Baldin Pinheiro / Coorientadora: Sandra Helena Unêda Trevisoli / Banca: Eduardo Antonio Gavioli / Banca: Natal Antonio Vello / Banca: Janete Apparecida Desidério Sena / Banca: Rinaldo César de Paula / Doutor

A cana-de-açúcar é uma cultura de grande importância econômica para alguns paises da América especialmente para o Brasil. A mesma apresenta grandes problemas de ataque de patógenos e dentre eles destaca-se a ferrugem causada pelo fungo Puccinia melanocephala. O objetivo deste trabalho foi inserir um gene de resistência ao patógeno através da técnica de biolística. Calos embriogênicos de cana-de-açúcar da variedade australiana Q117 sensível à ferrugem, foram bombardeados com partículas de tungstênio revestidas com o vetor pRGA. Este vetor foi construído empregando-se o plasmídio pAHC17 que contém o gene da ubiquitina do milho ubi-1, que se expressa somente em monocotiledônea, o plasmídio pXL3 que contém o gene de interesse PR5K,relacionado com as PR5 proteínas, envolvida no sistema de defesa contra microorganismos patogênicos, e o plasmídio pAH9 que contém o gene neo, que confere resistência ao antibiótico geneticina. A seleção foi feita com o antibiótico geneticina. O plasmídio pRGA foi bombardeado em calos de cana-de-açúcar com 19 semanas, cultivadas em manitol e sorbitol 4 horas antes do bombardeamento. Após o bombardeamento, os calos foram transferidos para meio CI-3 onde ficaram no escuro por 10 dias. Os mesmos foram transferidos para meio CI-3-2,4-D de regeneração contendo o antibiótico de seleção geneticina (35 mg/mL). Os calos selecionadas foram repicadas para meio de cultivo CI-3BAP. As plântulas regeneradas apresentaram um percentual de 20%. As mesmas foram submetidas à análise de confirmação por PCR, empregando-se os primers D12 e E01. Pela analise do resultado do PCR, foi observado que cerca de 1% apresentou banda correspondente ao pRGA indicando possível transformação, e que várias regiões foram amplificadas em relação às analisadas. / The Sugar cane is very important culture for many countries especially Brazil. This culture however presents many problems with diseases; mainly rust disease that is spread mechanically and caused by Puccinia melanocephala fungi. The aim of this work was to get resistant plants with the gene PR5K , which is related to PR5 resistant proteins. Embriogenic callus of sugar cane plants Australian variety Q117 were used in shot gun procedure using tungsten particles covered by DNA from pRGA vector. The construction were made using the plasmid pAHC17 that contains the maize ubiquitin gene that is expressed only in monocotyledons plants, the plasmid pXL3 with PR5K gene related with PR5 proteins, involved with the defense system in plants. The new plasmid has part of pHA9 that contains the neo gene, which allows the plant to be resistant to geneticin used in the selection procedure. The plasmid pRGA was used for the short gum experiments. Callus with 19 weeks were transferred to manitol and sorbitol media, 4 hours before shooting. After shooting the calluses were transferred to CI-3-2,4-D media plus geneticin antibiotic (35 mg/mL). The selected plants were sub cultivated in the CI-3BAP media. From the total callus used in the shot gun experiments, 20% were selected, and from this total, 1% gave positive result using the PCR procedure, indicating that the transformed plants has the pRGA plasmid.

A ocorrência de doenças em soja tem aumentado nos últimos anos, provocando grandes perdas em plantios comerciais e exigindo respostas rápidas da pesquisa para desenvolvimento e aplicação de técnicas de controle. Mais de 40 doenças afetam a cultura da soja em todo o mundo e dentre elas estão a ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi Sydow) e a septoriose ou mancha parda (Septoria glycines Hemmi). Estas doenças estão disseminadas em praticamente todas as regiões produtoras de soja do Brasil. Os objetivos desse trabalho foram mapear o gene que confere resistência a P. pachyrhizi presente na cultivar de soja FT-2 e QTLs envolvidos na resistência a S. glycines, utilizando uma população de plantas F2 derivada do cruzamento entre as cultivares FT-2 (resistente) e Davis (suscetível). Marcadores microssatélites foram testados nos genitores, sendo os polimórficos utilizados para genotipar as plantas da geração F2. Progênies F3:2 e F4:2 foram obtidas e avaliadas para reação às doenças. Para a ferrugem da soja foram detectados cinco marcadores associados ao caráter, sendo que dois deles (Satt079 e Satt307) flanqueiam o gene dominante de resistência, que foi mapeado no grupo de ligação C2 da soja. Uma eficiência de seleção de 100% foi obtida com o uso simultâneo destes dois últimos marcadores, indicando que os mesmos podem ser ferramentas úteis para a seleção assistida de genótipos homozigóticos resistentes. Para a mancha parda, análises de regressão e de variância foram realizadas para identificar associações significativas entre marcadores e QTLs devido a efeitos aditivos e não aditivos do caráter. Foi realizado, também, o mapeamento por intervalo dos QTLs. As análises de regressão detectaram maior número de marcadores ligados a QTLs do que o mapeamento por intervalo; houve concordância entre os resultados dos dois métodos em apenas um caso, no qual o marcador Satt277, pertencente ao grupo de ligação C2, foi relacionado significativamente ao caráter. / The occurrence of soybean diseases that causes large yield losses in commercial fields has increased in recent years forcing research to face the challenge of providing quick responses to develop control techniques. More than 40 diseases affect soybeans worldwide, among them the Asian rust (Phakopsora pachyrhizi Sydow) and brown spot (Septoria glycines Hemmi). These diseases are spread in practically all Brazilian soybean cropping areas. The objectives of this work was to map the resistance gene to P. pachyrhizi and the QTLs involved in the resistance to S. glycines in the soybean cultivar FT-2, using an F2 plant population derived from the cross between FT-2 (resistant) and Davis (susceptible). SSR markers were tested in the parents and those showing polymorphism were used to screen plants of the F2 generation. F3:2 and F4:2 progenies were evaluated for disease reaction. Five markers associated to soybean rust resistance were detected and two (Satt079 and Satt307) are flanking a dominant resistance gene that was mapped in the C2 soybean linkage group. An efficiency of 100% was obtained with the simultaneous use of those markers for selection, which indicated that they could be useful in marker-assisted selection of resistant homozygous genotypes. For brown spot resistance, regression analyses and ANOVAs were performed to identify significant associations between markers and resistance QTL’s showing additive and non-additive effects. The interval mapping of the QTL’s was also performed. The regression analyses detected more markers linked to QTL’s than the interval analyses. Only the Satt277 marker (soybean linkage group C2) was significantly associated to the trait by both detection methods.

Neste trabalho teve-se por objetivo estimar parâmetros genéticos e avaliar o potencial agronômico em gerações F2 e F3:2 de cruzamentos do tipo adaptado x exótico em soja, quanto ao potencial de gerar descendentes agronomicamente superiores e com resistência à ferrugem asiática. Ademais, procurou-se estudar a resistência a doenças de final de ciclo (DFC). Os experimentos nas gerações F2 e F3:2 foram conduzidos em 2007 e 2007/08, respectivamente, em áreas experimentais do Departamento de Genética, ESALQ/USP, Piracicaba, SP, Brasil. Foram utilizados como genitores exóticos resistentes: 1) PI 200487 (Kinoshita), 2) PI 471904 (Orba), 3) PI 459025 (Bing nan) e 4) PI 200526 (Shira Nuhi); e, como genitores adaptados, mas suscetíveis à ferrugem, foram utilizados os genótipos: 1) IAC-100, 2) MGBR 46 (Conquista), 3) BRSMT (Pintado), 4) BRS-154 e 5) BRS-232. Foram avaliados 27 cruzamentos em F2, sendo dez com recíprocos e sete sem recíprocos, e mais os nove genitores. Na geração F3:2 foram avaliados dois cruzamentos: Conquista x Orba e IAC-100 x Kinoshita; cada cruzamento foi avaliado em dois experimentos principais. Um destes experimentos foi protegido com aplicações dos fungicidas Impact Duo & Opera para controle da ferrugem e das DFC, enquanto que o outro recebeu apenas o fungicida Derosal para controle das DFC. Foram avaliadas 40 progênies F3:2 por recíproco de cada cruzamento. Além dos experimentos principais, foram instalados três experimentos auxiliares com 12 genótipos: quatro genitores exóticos, cinco genitores adaptados e três genótipos adicionais (BR-16, IAS-5 e OC-4). Cada experimento auxiliar recebeu um tratamento diferenciado de fungicida: Impact Duo & Opera, Derosal e Controle (sem aplicação de fungicida); o contraste do Impact Duo & Opera vs Derosal forneceu uma estimativa do efeito da ferrugem, enquanto que o contraste entre Derosal e Controle estimou o efeito das DFC. Os resultados levaram às seguintes conclusões: a) a estratégia de se usar diferentes tipos de fungicidas mostrou-se eficiente para estimar a reação das plantas à ferrugem e a DFC, em termos de produtividade de grãos; b) em relação às notas de severidade da ferrugem, a discriminação genotípica foi melhor observada a partir de 97 dias (S2) e 104 dias (S3) após a semeadura, respectivamente para genitores nos experimentos auxiliares e cruzamentos; c) no cultivo de outono (geração F2 e genitores), o hábito de crescimento indeterminado foi um caráter importante para o desempenho favorável dos genótipos; d) foram identificadas fontes de resistência/tolerância à ferrugem e a DFC entre os genitores exóticos e também, adaptados e adicionais; e) em F2, os cruzamentos envolvendo o genitor Orba foram os mais promissores e os cruzamentos com o genitor Shira Nuhi foram os menos promissores; o caráter valor agronômico mostrou-se eficiente na seleção de cruzamentos, pelos altos coeficientes de herdabilidade, observados no sentido amplo; f) em F3:2, o cruzamento IAC-100 x Kinoshita mostrou-se mais promissor do que o cruzamento Conquista x Orba, para o desenvolvimento de linhagens com níveis apropriados de resistência à ferrugem e produtividade de grãos; g) nas duas gerações as diferenças entre recíprocos ocorreram apenas em situações pontuais. / This work aimed to estimate genetic parameters and evaluate the agronomic potential in F2 and F3:2 generations of adapted x exotic soybean crosses, concerning the potential to generate progenies with higher agronomic offspring and with resistance to Asian soybean rust. Moreover, the resistance to late season leaf diseases (LSLD) was studied. The experiments in F2 and F3:2 generations were carried out during 2007 and 2007/08, respectively, in the Department of Genetics, ESALQ/USP, Piracicaba, SP, Brazil. As resistant exotic parents were used: 1) PI 200487 (Kinoshita), 2) PI 471904 (Orba), 3) PI 459025 (Bing nan) and 4) PI 200526 (Shira Nuhi); and as adapted parents, but susceptible to soybean rust, were used: 1) IAC-100, 2) MGBR 46 (Conquista), 3) BRSMT (Pintado), 4) BRS-154 and 5) BRS-232. Twenty seven crosses in generation F2, ten with reciprocals and seven without reciprocals were evaluated, plus the nine parents. In F3:2 generation, two crosses were evaluated: Conquista x Orba and IAC-100 x Kinoshita. Each cross was evaluated in two main experiments, one of them was protected with applications of the Impact Duo & Opera fungicides, to control soybean rust and LSLD, while the other experiment was spraied with Derosal to control only the LSLD. For each reciprocal cross, were evaluated 40 progenies in F3:2. Besides the main experiments, three auxiliary experiments were installed, with twelve genotypes: four exotic parents, five adapted parents and three additional parents (BR-16, IAS-5 and OC-4). Each experiment received one differential treatment of fungicide: Impact Duo & Opera, Derosal and Control (no applications of fungicide); the contrast Impact Duo & Operal vs. Derosal gave an estimate of the Asian soybean rust effect, while the contrast between Derosal and Control estimated the LSLD effect. The results led to the following results: a) the strategy of using different types of fungicides were effective in estimating the response of plants to rust and LSLD, in terms of grain yield; b) in relation to the notes of severity of rust, genetic discrimination was better observed from 97 days (S2) and 104 days (S3) after sowing, respectively for parents in the auxiliary experiments and crosses; c) in the cultivation of autumn (parents and F2 generation), the indeterminate growth habit was an important character to the favorable performance of the genotypes; d) sources of resistance/tolerance to rust and LSLD were identified among exotic, adapted and additional parents; e) In F2 generation, crosses having Orba as parent were the most promising and crosses involving Shira Nuhi were the less promising; agronomic value (VA) showed to be efficient for cross selection, by the high magnitude of the heritability coefficient, observed in broad sense; f) In F3:2 generation, the cross IAC-100 x Kinoshita showed more promising than Conquista x Orba cross, for the development of lines with appropriate levels of resistance to soybean rust and high grain yield; g) in the two generations, the differences between reciprocals occurred only in specific situations.

A ferrugem alaranjada da cana-de-açúcar (Puccinia kuehnii) foi relatada pela primeira vez no Brasil em dezembro de 2009. Em países onde a doença já ocorre, danos de até 40% foram relatados. Diante da presente situação, os objetivos deste estudo foram: (i) verificar a germinação de esporos sob diferentes temperaturas, in vitro, (ii) verificar aspectos epidemiológicos da ferrugem alaranjada sob diferentes períodos de molhamento foliar e temperaturas, in vivo, sob condições controladas, e (iii) desenvolver mapa de zona de risco de epidemia para o Estado de São Paulo. Para a germinação de esporos, in vitro, foram utilizadas lâminas de vidro, vertidas com ágarágua, onde foi espalhada suspensão de conídios sobre o meio de cultura, mantidas em câmara úmida por até 22 h e foram avaliados a porcentagem de esporos germinados e o comprimento dos tubos germinativos. No experimento in vivo, plantas de um mês de idade da variedade suscetível CL85-1040 foram inoculadas e destinadas a 36 tratamentos que representaram a interação entre seis temperaturas (10, 15, 20, 25, 30 e 35°C) e seis períodos de molhamento foliar (0, 4, 8, 12, 18 e 24 h). O experimento foi realizado duas vezes. A severidade da doença foi medida pela contagem de número de lesões na folha zero. Também foram medidos diâmetros das lesões, no último dia de avaliação. Para o desenvolvimento do mapa de zona de risco para o Estado de São Paulo, foram empregados dados meteorológicos dos anos de 2002 a 2005. Modelos de previsão foram utilizados para gerar índices e para calcular as porcentagens de dias favoráveis à infecção. No experimento in vitro observou-se que há germinação de urediniósporos a 10, 15, 20 e 25°C. No entanto, o crescimento do tubo germinativo é mais rápido conforme a temperatura aumenta, apresentando redução do crescimento na temperatura de 25°C ou superior. No experimento in vivo observou-se aparecimento da doença apenas nos tratamentos submetidos a 20 e 25°C, e que a 25°C o tamanho das lesões foi maior que a 20°C. O período de incubação e de latência variaram de 11 a 16 dias. O patógeno requereu o mínimo de 8 h de período de molhamento foliar para o sucesso de sua infecção e a ferrugem foi mais severa em períodos de molhamento a partir de 12 h. A zona de maior favorabilidade de epidemia para ferrugem alaranjada da cana-de-açúcar para o Estado de São Paulo é o Centro-norte. Esses resultados colaboram para o entendimento da epidemiologia da doença e favorecem subsídio para o seu manejo. / Sugarcane orange rust, caused by Puccinia kuehnii, was reported for the first time in Brazil in December of 2009. In countries where the disease already occurs, there were related damages around 40%. The objective of this study was: (i) to verify the spore germination under different temperatures in vitro; (ii) to verify the epidemiological aspects of orange rust under different leaf wetness duration and temperatures, in vivo, under controlled conditions; and (iii) to develop risk maps for the disease epidemic for Sao Paulo State. For spore germination, in vitro, water agar was poured on slides and spores suspension was spread on the media and kept under wet chamber for up to 22 h. In the in vitro evaluations, there was recorded the percentage of spore germination and the length of the germ tubes. For the in vivo experiment, pots with one-month-old plants of the susceptible variety CL85-1040 were inoculated and submitted to 36 treatments that represented the interaction of six temperatures (10, 15, 20, 25, 30 and 35°C) and six leaf wetness duration (0, 4, 8, 12, 18 and 24 h). This experiment was repeated twice. The severity of the disease was measured counting the number of lesions on the zero leaf. Diameter of lesions was also recorded on the last day of assessment. For the development of risk zones maps for the disease epidemic for Sao Paulo State, we used meteorological data from the years 2002 to 2005. Forecast models were used to create indexes and to calculate the percent of favorable days for the infection. The in vitro experiment shows that the urediniospores germinate at 10, 15, 20 and 25°C. However, the germ tube growth is faster as the temperature increases, reducing the growth as the temperature reaches 25°C or more. In the in vivo experiment, the disease just occurred at 20 and 25°C, and at 25°C the size of the lesions is superior than at 20°C. The incubation and latent period varied from 11 to 16 days, depending on the treatment. The pathogen required at least 8 h of leaf wetness duration for the success of the infection, and the disease was more severe at over 12 h of leaf wetness duration. The most favorable zone for orange rust epidemic in the Sao Paulo State is the North Central area.