Made available in DSpace on 2015-03-26T12:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1536759 bytes, checksum: edfc663b086d5a927204773326c9803e (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Coffee leaf rust, caused by the biotrophic fungus Hemileia vastatrix, is the main phytosanitary problem of the coffee plant. The disease may cause yield losses ranging from 35 to 50% if control measures are not implemented. During the interaction with the host plant, rust fungi secrete a variety of effector proteins that modify the structure and function of the host cell allowing the biotrophic interaction. Some of these effector proteins, known as avirulence proteins (Avr), are recognized by plant proteins encoded by resistance genes, which triggers a defense response against pathogen infection. At least nine dominant genes (SH1 to SH9) that confer resistance to coffee leaf rust have been genetically identified, but despite many years of research on this pathosystem, the complementary Avr genes of H. vastatrix have not yet been identified or characterized. One approach that can be used for this purpose is to conduct an transcriptome and bioinformatics analyses in order to identify candidate genes of H. vastatrix that fulfill a set of specific criteria common to effector proteins, and their validation by conducting functional assays for effector activities. Therefore, the objectives of this study were: (i) to identify genes of H. vastatrix that encode proteins secreted during the germination of urediniospores as well as during the biotrophic interaction with the coffee plant, (ii) to express the effector gene candidates from H. vastatrix in the yeast secretion trap system (YST) in order to obtain biological confirmation of the secretion prediction made by bioinformatics tools, (iii) to analyze the genomic structure of a select group of effector gene candidates, (iv) to perform expression analysis of the identified candidates during different stages of infection; and (v) to establish a protocol for transient expression of H. vastatrix secreted proteins in coffee leaves based on the Type III Secretion System of Pseudomonas syringae pv. garcae. Initially, the secretome of germinated urediniospores of H. vastatrix was characterized by constructing a cDNA library from mRNA isolated from urediniospores germinated in vitro during 16 hours. After analysis of the ESTs using bioinformatics tools, 146 ORFs that encode secreted proteins were selected. Annotation of these proteins showed that 20% of the secretome from germinated urediniospores consists of hydrolytic enzymes and that most (67%) of the identified secreted proteins have unknown function. From the latter group of sequences, 35 complete ORFs encoding proteins sharing features with effectors from filamentous fungi and named H. vastatrix effector candidates (HvECs) were selected for further analysed. The genomic sequences of 22 of these HvECs were characterized, confirming the ORFs predicted by bioinformatics. The secretion of eight selected HvECs was confirmed in yeast and their expression analysis revealed a differential expression, which possibly occurs in coordination with the morphological changes of the pathogen during the early stages of infection. The secretome of H. vastatrix during a compatible plant-rust interaction was also characterized by a combination of Sanger sequencing and 454 pyrosequencing. This integrated approach allowed the massive sequencing of a substantial number of sequence tags (ESTs) of genes expressed at four different times during the biotrophic interaction: 48 hours, 72 hours, 9 days and 12 days after inoculation of coffee leaves with H. vastatrix. After bioinformatics analyses of these ESTs, 75 HvECs were selected and an expression analyses based on RT- PCR confirmed the fungal origin for 62 of them. 22 of these HvECs are preferentially expressed during the interaction of the fungus with the coffee plant and show distinct patterns of expression along the progress of infection. Using the pEDV system and the Type III Secretion System of P. syringae pv. garcae it was established a protocol to express transiently secreted proteins from H. vastatrix in coffee leaves established. Transient expression of HvEC-016 inside the cytoplasm of coffee plants carrying the rust resistant gene SH1, triggered a plant defense response indicating that there may have occurred a recognition of the HvEC-016 effector protein mediated by the R protein encoded by SH1. The catalog of effector gene candidates for H. vastatrix expressed during both urediniospore germination and the interaction with the coffee plant and the transient assay established in this study is an important plataform to identify additional avirulence genes from Hemileia vastatrix. / A ferrugem do cafeeiro, causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix, é o principal problema fitossanitário da cafeicultura, podendo ocasionar perdas da ordem de 35 a 50% da produção se não forem implantadas medidas de controle. Durante a interação com a planta hospedeira, os fungos causadores de ferrugens secretam um arsenal de proteínas efetoras que modificam a estrutura e a função da célula hospedeira, permitindo o estabelecimento da interação biotrófica. Algumas dessas proteínas efetoras, denominadas proteínas de avirulência (Avr), são reconhecidas por proteínas codificadas por genes de resistência, o que desencadeia uma resposta de defesa da planta contra a infecção pelo patógeno. Já foram identificados geneticamente pelo menos nove genes dominantes (SH1 a SH9) que conferem resistência à ferrugem do cafeeiro, no entanto, apesar de muitos anos de pesquisa neste patossistema, os genes Avr complementares de H. vastatrix ainda não foram identificados ou caracterizados. Uma abordagem que pode ser realizada com esta finalidade é a análise do transcriptôma e de bioinformática para identificar genes candidatos de H. vastatrix que cumpram uma lista de critérios específicos em banco de dados de sequências, seguida da validação por meio de ensaios funcionais para atividades de efetores. Diante do exposto, os objetivos desse estudo foram: (i) identificar genes de H. vastatrix que codificam proteínas secretadas, expressas durante a germinação dos urediniósporos e também durante a fase biotrófica da interação com o cafeeiro; (ii) expressar genes candidatos a efetores de H. vastatrix, utilizando o sistema armadilha de secreção em levedura YST (Yeast Secretion Trap) para confirmação biológica da predição de secreção realizada por ferramentas de bioinformática; (iii) analisar a estrutura genômica dos genes candidatos a efetores selecionados; (iv) efetuar a análise da expressão temporal dos genes identificados durante as diferentes fases da patogênese; (v) estabelecer um protocolo de expressão transiente de proteínas secretadas de H. vastatrix em folhas de cafeeiro, com base no Sistema de Secreção Tipo III de Pseudomonas syringae pv. garcae. Inicialmente, caracterizou-se o secretoma de urediniósporos germinados de H. vastatrix por meio da construção de uma biblioteca de cDNA a partir de mRNA isolado de urediniósporos germinados in vitro por 16 horas. Após análises das sequências por ferramentas de bioinformática, foram selecionadas 146 ORFs que codificam proteínas secretadas. Durante a anotação dessas sequências constatou-se que 20% do secretoma de urediniósporos germinados são constituídos por enzimas hidrolíticas e que a maioria (67%) das proteínas secretadas identificadas possui função desconhecida. A partir dessas sequências foram selecionadas 35 ORFs completas que codificam proteínas com características comuns aos efetores de fungos filamentosos, denominados genes candidatos a efetores de H. vastatrix (HvECs H. vastatrix effector candidates). Desses, 22 HvECs tiveram suas sequências genômicas caracterizadas, confirmando as ORFs preditas por bioinformática. A secreção de oito HvECs selecionados foi comprovada em levedura, e sua expressão diferenciada, que possivelmente ocorre com as mudanças morfológicas do desenvolvimento do patógeno nos estágios inicias de infecção, foi comprovada por meio RT-qPCR. Posteriormente, caracterizou-se o secretoma de H. vastatrix expresso durante uma interação compatível com o cafeeiro, por meio da combinação de sequenciamento Sanger e pirossequenciamento 454. Esta abordagem integrada permitiu o sequenciamento massivo de um substancial número de etiquetas de sequências expressas (ESTs) em folhas de café infectadas com H. vastatrix, amostradas em quatro tempos diferentes durante a fase biotrófica da interação: 48 horas, 72 horas, 9 dias e 12 dias após a inoculação. Após análises de bioinformática foram selecionados 75 genes e as análises de RT-PCR confirmaram a origem fúngica de 62 genes HvECs. Desses, 22 HvECs são preferencialmente expressos durante a interação com o cafeeiro, apresentando padrões distintos de expressão durante a fase biotrófica da interação. Adicionalmente, desenvolveu-se um protocolo de expressão transiente de proteínas secretadas de H. vastatrix em folhas de cafeeiro, por meio do sistema pEDV e do Sistema de Secreção Tipo III de P. syrigae pv. garcae. A expressão transiente do gene HvEC-016 no citoplasma de cafeeiros resistentes à ferrugem, portadores do gene SH1, desencadeou uma resposta de defesa das plantas, indicando que pode ter ocorrido o reconhecimento da proteína efetora HvEC-016 mediada pela proteína R codificada pelo gene SH1. Esse sistema de expressão transiente e o catálogo de genes candidatos a efetores de H. vastatrix expressos tanto durante a germinação dos urediniósporos como na interação com o cafeeiro, disponibilizados por esse estudo, constituem uma importante plataforma para a identificação de outros genes de avirulência de Hemileia vastatrix.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:37:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 889683 bytes, checksum: b3b06040f76653c5d8f14519ad2945b4 (MD5) Previous issue date: 2009-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Obtaining coffee plants with durable resistance to coffee rust has been hindered by the lack of information about the evolutionary potential of Hemileia vastatrix. Seeking to give subsidies to the breeding program, the population structure of H. vastatrix was analyzed based on AFLP markers. To do this, 91 pathogen isolates were collected in genotypes from Coffea arabica, C. canephora, Híbrido de Timor and Icatu derivatives cultivated in the main production regions in Brazil. After the selective amplification using four primer combinations (EcoRI/MseI), 100 polymorphic fragments were analyzed. Each isolate presented a unique pattern of AFLP alleles, accounting for a high genotype diversity. The genetic similarity between the H. vastatrix isolates ranged from 0.08 to 0.70 and no cluster formations were observed in the dendrogram. There was no correlation between genetic and geographical distance between the isolates (r = 0.307, P = 0.234). H. vastatrix isolates were separated based on the host in three populations (Coffea arabica, C. canephora and Híbrido de Timor/Icatu derivates) and low genetic differentiation (GST = 0.026) was observed among them. After analyzing the populations, subdivided based on their geographical area, the genetic diversity (HT, HS and GST) showed no significant difference among the populations and based on AMOVA it was verified that a genetic variance (99.56%) exists within the pathogen populations. The analysis of the number of migrants (Nm) revealed a high gene flow rate among the populations originating from different hosts. The association index showed that the hypothesis of random mating was not rejected among H. vastatrix isolates from the C. canephora population (IA = 0.15, P = 0.18). The presented results show that H. vastatrix populations are not consistent with clonal reproduction indicating a high evolutionary potential, which would have direct implications in handling this pathosystem, mainly in the variety with durable resistance obtained. / A obtenção de cafeeiros com resistência durável à ferrugem tem sido dificultada pela carência de informação sobre o potencial evolutivo de Hemileia vastatrix. Visando dar subsídios ao programa de melhoramento, a estrutura genética da população de H. vastatrix foi analisada com base no marcador AFLP. Para isso, amostrou-se 91 isolados do fungo em genótipos de Coffea arabica, C. canephora e derivados de Híbrido de Timor e Icatu cultivados nas principais regiões produtoras do Brasil. Após amplificação seletiva usando quatro combinações de primers (EcoRI/MseI), 100 fragmentos polimórficos foram analisados. Cada isolado apresentou um padrão único de alelos AFLP, demonstrando alta diversidade genotípica. A similaridade genética entre os isolados do patógeno variou de 0,08 a 0,70 e nenhuma formação de grupos foi observada no dendrograma. Não houve correlação entre similaridade genética e distância geográfica entre os isolados (r = 0,307, P = 0,234). Os isolados de H. vastatrix foram agrupados com base no hospedeiro em três populações (C. arabica, C. canephora e derivados de Híbrido de Timor/Icatu) e observou-se baixa diferenciação genética (GST = 0,026) entre elas. Após analisar as populações subdivididas com base na região geográfica a diversidade gênica (HT, HS e GST) não variou significativamente entre as populações e com base na AMOVA verificou-se que a variância genética (99,56%) ocorre dentro da população de H. vastatrix. A análise do número de migrantes (Nm) revelou alta taxa de fluxo gênico entre as populações originadas de hospedeiros distintos. Com base no índice de associação, a hipótese de acasalamento aleatório não foi rejeitada (IA = 0,22, P = 0,12) para a população do fungo proveniente de C. canephora. Os resultados apresentados demonstram que a população de H. vastatrix não possui uma estrutura populacional clonal, indicando um alto potencial evolutivo, o que traria implicações diretas no manejo deste patossistema, principalmente na obtenção de variedade com resistência durável.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1548096 bytes, checksum: 8d32f6171c3a663ddec02c659bcb8248 (MD5) Previous issue date: 2013-02-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The fungus Hemileia vastatrix has many physiological races, reflecting in its great genetic diversity. Thirty eight single-pustule isolates of H. vastatrix were characterized in nineteen physiological races. Among them, the races XXIX and XXX were detected for the first time in Brazil. Eleven new physiological races with different combinations of virulence genes, denominated of UFV-Hv-01, UFV-Hv-02, UFV-Hv-03, UFV-Hv-04, UFV-Hv-05, UFV-Hv-06, UFV-Hv-07, UFV-Hv-08, UFV-Hv-09, UFV-Hv-10 and UFV-Hv-11 were also identified. These races do not possess any correspondence with other races of H. vastatrix described in the literature. The genetic structure and diversity of H. vastatrix were analyzed in 115 single-pustule isolates using seven AFLP primers combinations aiming to infer the importance of the host and geographic origin in the genetic structure of the pathogen population. The isolates collected from Coffea arabica, C. canephora, Híbrido de Timor and Icatú derivatives (HDTI) were sampled from five main coffee production Brazilian States. Genotypic diversity in the population of H. vastatrix was low, with 68 patterns AFLP. Genic diversity (h) in the population of H. vastatrix was 0.027 and the random mating possibility was rejected in total population. The lack of correlation between the geographical distance and the genetic similarity (r = -0.024, P = 0.74) suggests the occurrence of urediniospores dispersion to long distances. The genetic differentiation (GST) between H. vastatrix populations defined by host was 0.15 and in the populations defined by States was 0.12. Cluster analysis of AFLP data did not divide the isolates from the same geographical origin and host, neither the same physiological race, although the genetic similarity was above 90%. The molecular analysis of variance revealed that 90% of the genetic distribution occurred between the isolates within the subpopulation. The low level of genetic differentiation in the populations was consistent with the recent introduction of the H. vastatrix in Brazil and the susceptibility of the coffee resistant varieties and derivatives of HDTI to coffee leaf rust. The high level of variation within subpopulations suggests a high evolutionary rate of the pathogen and it may explain the overcoming of resistance of the HDTI derivatives. / O fungo Hemileia vastatrix possui várias raças fisiológicas que refletem consideravelmente na sua diversidade genética. Nesse estudo, trinta e oito isolados monopustulares de H. vastatrix foram caracterizados em dezenove raças fisiológicas, dentre elas, as raças XXIX e XXX, relatadas pela primeira vez no Brasil. Onze novas raças, com diferentes combinações de genes de virulência, denominadas de UFV-Hv-01, UFV-Hv-02, UFV-Hv-03, UFV-Hv-04, UFV-Hv-05, UFV-Hv-06, UFV-Hv-07, UFV-Hv-08, UFV-Hv-09, UFV-Hv-10 e UFV-Hv-11 foram identificadas. Essas raças não possuem correspondência com outras raças de H. vastatrix descritas na literatura. A diversidade e estrutura genética de H. vastatrix foram analisadas em 115 isolados monopustulares, utilizando sete combinações de oligonucleotídeos AFLP, com o objetivo de verificar a influência do hospedeiro e da origem geográfica na estrutura genética da população do patógeno. Os isolados analisados, provenientes de Coffea arabica, C. canephora, derivados de Híbrido de Timor e Icatú (HDTI), foram coletados nos cinco principais Estados produtores de café do Brasil. A população de H. vastatrix apresentou baixo nível de diversidade genotípica, sendo obtidos 68 padrões AFLP. A diversidade gênica (h) na população de H. vastatrix foi de 0,027 e a hipótese de acasalamento ao acaso foi rejeitada na população total. Os isolados não apresentaram correlação entre distância geográfica e similaridade genética (r = -0,024, P = 0,74), indicando a ocorrência de dispersão dos urediniosporos à longas distâncias. A diferenciação genética (GST) entre as populações de H. vastatrix definidas por hospedeiro foi de 0,15 e nas populações definidas por Estado foi de 0,12. A análise de agrupamento dos dados AFLP não revelou a formação de grupos entre os isolados da mesma origem geográfica e hospedeiro, nem entre isolados de uma mesma raça fisiológica, embora a similaridade genética tenha sido superior a 90%. A AMOVA revelou que 90% da distribuição genética do patógeno ocorre entre os isolados dentro da subpopulação. O baixo grau de diferenciação nas populações de H. vastatrix no Brasil é consistente com a sua introdução, relativamente recente, e com a suscetibilidade à ferrugem apresentada pelos cultivares resistentes e derivados de HDTI. A elevada variação dentro das subpopulações sugere uma alta taxa evolutiva do patógeno e pode explicar a suplantação da resistência nos derivados de HDTI.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1312640 bytes, checksum: f59984d596fc23251bdcc4b712cc574a (MD5) Previous issue date: 2014-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Rust fungi are obligate parasites that secrete diverse proteins during their interaction with host plants. These proteins promote parasitism by manipulating the host metabolism and interfering with its defense responses. Effector proteins can be recognized by proteins coded by plant resistance genes, in which case they are called avirulence proteins. Six loci containing genes that confer varying degrees of resistance to P. pachyrhizi (Rpp) have been reported, and several genes encoding proteins secreted by the fungus have been identified. However, effector proteins (Avr proteins) recognized by soybean Rpp proteins have not yet been identified. Thus, the objective of this study was to identify proteins secreted by P. pachyrhizi (PPUFV02) able to activate or suppress defense responses in soybean, through the functional analysis of ten candidate effector genes using the TTSS of P. savastanoi pv. glycinea 1462 (EDV system). Among the ten effectors tested in 11 soybean genotypes resistant to the mono-pustule isolate PPUFV02 of P. pachyrhizi, source of candidate genes, PHPA_RSP_71 stood out for contributing to greater disease severity in genotype PI 594538- A and lower in genotype PI 594754. The PHPA_RSP_23 effector was also interesting for additional functional studies on soybean and tobacco, since the results indicated a possible activation of defense response in soybean, in general (all genotypes), and a possible suppression of cell death in tobacco. The effector activity of these candidate genes was not confirmed by analysis of bacterial growth in soybean and tobacco (non-host plant). On the other hand, it is possible that these effects are due to an interference of the effector with the function of the TTSS, making it necessary to conduct protein secretion assays to confirm or reject these hypotheses. Overall, the genotype Williams 82 showed resistance to Psg 1462 and can be used as negative control for disease in functional analysis in soybean. It was not possible to confirm N. benthamiana as an appropriate plant for functional studies of induction/suppression of HR when using Psg 1462, since it is possible that the bacterial isolate is pathogenic to this species. The pEDV6 vector in general was stable in the Psg1462(pEDV6::PHPA_RSP) clones and did not alter the ability of the bacteria to multiply in planta, confirming the EDV as a good system for functional analysis of P. pachyrhizi candidate effector genes in soybean using TTSS of Psg 1462. The inoculation method by dipping was not suitable for functional analysis in soybean because, in general, showed highly variable results. The inoculation method by vacuum was the best suited for this purpose, since it introduced greater uniformity in the severity of symptoms observed. / Os fungos causadores de ferrugens são parasitas obrigatórios que secretam diversas proteínas durante sua interação com plantas hospedeiras. Essas proteínas promovem o parasitismo por meio da manipulação do metabolismo do hospedeiro e interferência em suas respostas de defesa. As proteínas efetoras podem ser reconhecidas pelas proteínas codificadas pelos genes de resistência da planta, sendo, neste caso, denominadas proteínas de avirulência. Seis locos contendo genes que proporcionam diferentes graus de resistência à P. pachyrhizi (Rpp) já foram relatados e vários genes que codificam proteínas secretadas por esse fungo já foram identificados. No entanto, ainda não foram identificadas as proteínas efetoras (proteínas Avr) reconhecidas pelas proteínas Rpp de soja. Desse modo o objetivo deste trabalho foi identificar proteínas secretadas por P. pachyrhizi (PPUFV02), capazes de ativar ou suprimir respostas de defesa em soja, através de uma análise funcional de 10 genes candidatos a efetores, utilizando o SST3 de P. savastanoi pv. glycinea 1462 (sistema EDV). Dos dez efetores testados nos 11 genótipos de soja resistentes ao isolado monopostular de P. pachyrhizi PPUFV02, fonte dos genes candidatos, PHPA_RSP_71 se destacou por contribuir para uma maior severidade da doença no genótipo PI 594538-A e menor no genótipo PI 594754. O efetor PHPA_RSP_23 também se mostrou interessante para novos estudos funcionais em soja e tabaco, uma vez que os resultados indicaram possível ativação de resposta de defesa em soja de forma geral (em todos os genótipos) e possível supressão de morte celular em tabaco. A atividade efetora desses genes candidatos não foi confirmada pela análise de crescimento bacteriano em soja e em tabaco (planta não hospedeira). Por outro lado, há uma possibilidade de esses efeitos serem devido a uma interferência do efetor com a funcionalidade do SST3, necessitando-se de estudos de secreção da proteína para confirmar ou refutar estas hipóteses. De forma geral o genótipo Williams 82 se mostrou resistente à Psg 1462, podendo ser utilizado como controle negativo para doença nas análises funcionais. Não foi possível confirmar N. benthamiana como uma planta adequada para estudos funcionais de indução/supressão de HR ao se utilizar Psg 1462, uma vez que é possível que este isolado bacteriano seja patogênico a esta espécie. O vetor pEDV6 de forma geral apresentou estabilidade nos clones Psg1462(pEDV6::PHPA_RSP) e não alterou a capacidade de multiplicação da bactéria in planta, confirmando o EDV como um bom sistema para análise funcional de genes de P. pachyrhizi candidatos a efetores em soja, utilizando o SST3 de Psg 1462. O método de inoculação por mergulho não se mostrou adequado para as análises funcionais em soja, uma vez que apresentou de forma geral alta variabilidade nos resultados, sendo o método de inoculação a vácuo mais indicado para este fim por ter apresentado maior uniformidade na severidade dos sintomas observados.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2656828 bytes, checksum: 8bc70c0429aa62c04a9679cf9f1486b7 (MD5) Previous issue date: 2010-07-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In order to support the breeding programs coffee that to aim to obtain cultivars resistant to rust (Hemileia vastatrix), this work aimed to study the resistance inheritance of Híbrido de Timor UFV 443-03 and identify molecular markers linked characterized genes. To study the inheritance were evaluated three populations originated from cross the Híbrido de Timor UFV 443-03 resistant parent and Catuaí Amarelo (UFV 2148-57) susceptible cultivar. These plants analyzed, 243 correspond to an F2 population of 114 susceptible backcrossing (BCs) and 87 resistant backcrossing (BCr). Inoculation was performed with a spore suspension (2mg/mL) isolated from the Race I of H. vastatrix in leaf discs, with three replicates for the F2 and RCs, and two for RCr. Plants of the Catuaí Amarelo UFV 2148-57 were susceptible in all inoculations, while the Híbrido de Timor UFV 443-03, the plant F1 and the BCr plants were resistant. Segregation analysis of F2 populations obtained two significant cases, the resistance of a coffee Híbrido de Timor UFV 443-03 the H. vastatrix was governed by two independent and dominant genes (15:1, P = 63.10) and the other three genes is conferred by two dominant and one recessive (61:3, P = 8.87). Plants of the BCs were used to confirm the segregation patterns, which segregated in a rate of 3:1 (P = 74.56), expected segregation for two and three genes. This result demonstrate that the resistance of the Híbrido de Timor is conditioned by two dominant independent genes or three independent genes (two dominant and one recessive). As was found oligogenic inheritance (two or three genes), for confirmation and identification of molecular markers linked to genes, they were treated as QTL, and then located in link genetic map. For this, subjects in the F2 population were analyzed with a total of 110 molecular markers. As 16 markers showed distortion of Mendelian segregation expected rate, the map was constructed with 94 markers (62 AFLP, 28 SSR and 4 RAPD). Whereas a LOD score minimum of three and of 40% recombination maximum, the markers were grouped into 11 linkage groups covering a distance 964.31 cM of the genome, with 13 markers not in any of the linkage groups formed. The longest interval between two markers was 32.1 cM and 68.57% of the markers did not exceed 20 cM. The characterization and identification of QTLs were performed by simple mark and simple interval methods. Methodology of the simple mark was possible to identify markers five associated with QTLs by the methods of ANOVA, regression and maximum likelihood. These QTLs were confirmed by simple interval methodology by means of regression and maximum likelihood. Two QTLs were identified in a 2 linkage group the 0 cM marker 21a, explaining 9.6% of the phenotypic variation. The other was located in 3 linkage group to 13 cM marker 43a, explaining 9.3% of the phenotypic variation. These two QTLs confirm the number and position in the coffee resistance Híbrido de Timor UFV 443-03 H. vastatrix is governed by two independent and dominant genes, thus demonstrating the importance of genomics to identify them. It should be noted that the information obtained in this study are unique to coffee, which may be useful in breeding programs based on assisted selection and positional cloning of the gene for rust resistance. So, should provide support for future breeding populations to obtain more productive and resistance. / Com o intuito de dar suporte aos programas de melhoramento do cafeeiro que visam à obtenção de cultivares resistentes à ferrugem (Hemileia vastatrix), neste trabalho objetivou-se estudar a herança da resistência do Híbrido de Timor UFV 443-03 e identificar marcadores moleculares ligados aos genes caracterizados. Para o estudo de herança foram avaliadas três populações originadas do cruzamento entre o progenitor resistente Híbrido de Timor UFV 443-03 e o cultivar suscetível Catuaí Amarelo (UFV 2148-57). Dessas plantas analisadas, 243 correspondem a uma população F2, 114 a retrocruzamento suscetível (RCs) e 87 a retrocruzamento resistente (RCr). A inoculação foi realizada com a suspensão de esporos (2 mg/mL) do isolado da Raça I de H. vastatrix, em discos foliares, com três repetições para as populações F2 e RCs e duas para RCr. As plantas do Catuaí Amarelo UFV 2148-57 foram suscetíveis em todas as inoculações, enquanto o Híbrido de Timor UFV 443-03, a planta F1 e as plantas do RCr foram resistentes. Pela análise de segregação das populações F2, obtiveram-se duas hipóteses significativas: uma de que a resistência do cafeeiro Híbrido de Timor UFV 443-03 a H. vastatrix era governada por dois genes dominantes e independentes (15:1; P = 63,10) e a outra de que era conferida por três genes, sendo dois dominantes e um recessivo (61:3; P = 8,87). Plantas do RCs foram utilizadas para a confirmação dos padrões de segregação e segregaram na proporção de 3:1 (P = 74,56), o que era esperado para dois e para três genes. Esse resultado indicou que a resistência desse Híbrido de Timor é condicionada por dois genes dominantes independentes ou três genes independentes (dois dominantes e um recessivo). Como a herança encontrada foi oligogênica (dois ou três genes), para a confirmação e identificação de marcadores moleculares ligados aos genes, estes foram tratados como QTL e, então, localizados em mapa genético de ligação. Para isso, os indivíduos da população F2 foram analisados com um total de 110 marcadores moleculares. Como 16 marcadores apresentaram distorção da razão de segregação mendeliana esperada, o mapa foi construído com 94 marcadores (62 AFLP, 28 SSR e 4 RAPD). Considerando um LOD score mínimo de 3 e máxima recombinação de 40%, os marcadores ficaram agrupados em 11 grupos de ligação, cobrindo uma distância de 964,31 cM do genoma, e 13 marcadores não se ligaram a nenhum dos grupos formados. O maior intervalo entre dois marcadores foi de 32,1 cM, e 68,57% dos marcadores não excederam 20 cM. A caracterização e identificação de QTLs foram realizadas com o auxílio de metodologias de marca simples e intervalo simples. Pela metodologia da marca simples foi possível identificar cinco marcadores associados aos QTLs pelos métodos da ANOVA, regressão e máxima verossimilhança. Esses QTLs foram confirmados pela metodologia de intervalo simples por meio da regressão e máxima verossimilhança. Dois QTLs foram identificados, um deles no grupo de ligação 2 a 0 cM do marcador 21a, explicando 9,6% da variação fenotípica. O outro ficou localizado no grupo de ligação 3 a 13 cM do marcador 43a, explicando 9,3% da variação fenotípica. Esses dois QTLs confirmam, em número e posição, que a resistência do cafeeiro Híbrido de Timor UFV 443-03 a H. vastatrix é governada por dois genes dominantes e independentes, mostrando, assim, a importância da genômica para a identificação destes genes. Cabe salientar que as informações deste trabalho são inéditas para o caso do cafeeiro e podem ser úteis em programas de melhoramento baseado em seleção assistida e na clonagem posicional do gene de resistência à ferrugem. Assim, os dados deste estudo deverão fornecer subsídios para futuros trabalhos de melhoramento visando à obtenção de populações mais resistentes e produtivas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 470950 bytes, checksum: 73fbed4224c5eccb9b3b581c7757568a (MD5) Previous issue date: 2010-02-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Aiming to incorporate resistance to the pathogens anthracnose, angular spot, and rust in the bean lines BRSMG Talismã, VC 8 and VC 9, crosses were made between these lines and line Rudá-R (pyramided Rudá), donor of the genes Phg1, Co-4, Co-10 and Ur-ON, which confer resistance against Pseudocercospora griseola, Colletotrichum lindemuthianum and Uromyces appendiculatus. After the crosses were made, the backcross populations were obtained, and the RC1F1 plants were inoculated with the pathotype 65 of C. lindemuthianum. The lines shown to be resistant were genotyped with the markers SCARH13, SCARY20 and SCARF10, linked to the genes Phg1, Co-4 and to the genic bloc Co-10/Ur-ON, respectively. Based on the molecular data, 44 plants were selected and their seeds multiplied. The families originated from these plants were evaluated in three seasons (2007 dry and winter seasons and 2008 dry season) for grain yield, plant architecture and grain aspects. Based on these considerations and molecular data, 13 promising families were selected. From each of these families, 40 plants were inoculated with the mixture of the breeds 65 and 453 of C. lindemuthianum. The plants shown to be resistant were inoculated with the pathotype 31-17 of P. griseola. Ninety and five plants presented resistance to two pathogens and were genotyped with the markers SCARH13 (Phg1), SCARY20 (Co-4), SCARF10 (Co-10 /Ur-ON), SCARAS13 (Co-4) and SCARBA08 (Ur-ON). The resistant plants and carriers of the molecular marks of interest were selected. / Visando incorporar resistência aos patógenos da antracnose, mancha-angular e ferrugem nas linhagens BRSMG Talismã, VC 8 e VC 9, foram realizados cruzamentos destas com a linhagem Rudá-R (Rudá piramidado), doadora dos genes Phg1, Co-4, Co-10 e Ur-ON, que conferem resistência à Pseudocercospora griseola, Colletotrichum lindemuthianum e Uromyces appendiculatus. Após a realização dos cruzamentos e obtenção das populações de retrocruzamento, as plantas RC1F1 foram inoculadas com o patótipo 65 de C. lindemuthianum. Aquelas que se mostraram resistentes foram genotipadas com os marcadores SCARH13, SCARY20 e SCARF10, ligados aos genes Phg1, Co-4 e ao bloco gênico Co-10/Ur-ON, respectivamente. Com base nos dados moleculares foram selecionadas 44 plantas, que tiveram suas sementes multiplicadas. As famílias provenientes destas plantas foram avaliadas em três safras (seca e inverno de 2007 e seca de 2008) quanto à produtividade de grãos, arquitetura de planta e aspecto dos grãos. Levando-se em conta estas avaliações e os dados moleculares, foram selecionadas 13 famílias que se mostraram promissoras. De cada uma dessas famílias foram inoculadas 40 plantas com a mistura das raças 65 e 453 de C. lindemuthianum. As plantas que se mostraram resistentes foram, em seguida, inoculadas com o patótipo 31-17 de P. griseola. Noventa e cinco plantas apresentaram resistência aos dois patógenos e foram genotipadas com os marcadores SCARH13 (Phg1), SCARY20 (Co-4), SCARF10 (Co-10 /Ur-ON), SCARAS13 (Co-4) e SCARBA08 (Ur-ON). As plantas resistentes e portadoras das marcas moleculares de interesse foram selecionadas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1631185 bytes, checksum: 1a2583b9096adafba72549267dc3ce2e (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Asian soybean rust (ASR) caused by Phakopsora pachyrhizi fungus is the most important fungal disease that threatens soybean cultivation. Nowadays the main disease control procedure is administering fungicides from the triazole and strobilurin groups. However, using rust resistant or tolerating varieties is the best alternative for controlling the disease, as it reduces production costs, facilitates dealing with the disease and reduces possible environmental impact caused by usage of fungicides. Until now, five genes were identified in soybean (Rpp1 to 5) that are resistant to P. pachyrzi. However, there are new accesses that feature resistance and which inheritance is unknown. The objective of this work was studying the resistance inheritance of the PI 587905 access to the monopustular isolate PPUFV02 and demonstrating its relationship of the identified gene(s) to already described genes through genetic mapping by using microsatellite markers. A segregating F2 population was obtained for resistance by crossing access PI 587905 with the susceptible cultivar Conquista; this population was made of five subpopulations (23C 1 to 5) from different F1 plants. Plants from 23C-1 F2 population were inoculated in the V2-V3 stage in controlled conditions, with monopustular isolate PPUFV02 of P. pachyrizi and evaluated eight, ten, twelve and fourteen days after inoculation. Segregation pattern indicated that resistance is governed by a gene with partial dominance (χ2 = 1.86 p= 39.48%). Analysis with microsatellite markers indicated that the resistance gene is located in the linkage group G (LG-G) in the interval Sct_187-Sat_064 that contains the Rpp1 locus, suggesting that the resistance gene in access PI 587905 is a part of Rpp1 gene or another linked gene. Subpopulations 23C-2 to 5 were planted with the purpose of obtaining more plants with informative recombination events between the loci Sct_187 and Sat_064. Fenotyping of these plants was made in an identical way to the 23C-1 subpopulation; however genotyping was performed only in susceptible plants. From the group analysis of all subpopulations four F2 plants were obtained. They featured informative recombination events between the loci Sct_187 and Sat_064. Those can be used for deep mapping in this region, aiming to precisely locate the resistance gene and its future positional cloning. Markers Sct_187r2 and Sat_064 will also be suitable for use in assisted selection programs with molecular markers aiming introgression of the resistance gene in PI 587905 and its pyramid connection with other genes resistant to ASR in commercial soybean cultivars. / A ferrugem asiática da soja (FAS) causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi é a principal doença fúngica da cultura da soja. Atualmente a principal medida de controle da doença é a aplicação de fungicidas dos grupos dos triazóis e estrobilurinas. Todavia, a utilização de variedades resistentes ou tolerantes à ferrugem é a melhor alternativa para o controle da doença, por reduzir os custos de produção, facilitar o manejo da doença e reduzir os possíveis impactos ao ambiente ocasionados pelo uso de fungicidas. Na soja, até o momento, foram identificados cinco genes (Rpp1 a 5) de resistência a P. pachyrhizi. Contudo, existem novos acessos que apresentam resistência à FAS e cuja herança não é conhecida. Este trabalho teve por objetivo estudar a herança da resistência do acesso PI 587905 ao isolado monopustular PPUFV02 e demonstrar a relação do(s) gene(s) identificado(s) com os genes já descritos, por meio do mapeamento genético, utilizando marcadores microssatélites. Foi obtida uma população segregante F2 para a resistência pelo cruzamento do acesso PI 587905 com a cultivar suscetível Conquista. Essa população foi constituida de cinco subpopulações (23C- 1 a 5) oriundas de plantas F1 distintas. As plantas da subpopulação 23C-1 F2 foram inoculadas no estágio V2-V3, em condições controladas, com o isolado monopustular PPUFV02 de P. pachyrhizi, e avaliadas aos oito, dez, doze e quatorze dias após a inoculação. O padrão de segregação obtido revelou que a resistência é governada por um gene com dominância parcial (χ2= 1,86 p= 39,48%). As análises com marcadores microssatélites revelaram que o gene de resistência está localizado no grupo de ligação G (LG-G), no intervalo Sct_187- Sat_064 que contém o loco Rpp1, sugerindo que o gene de resistência do acesso PI 587905 é um alelo do gene Rpp1 ou de um novo gene ligado. As subpopulações 23C-2 a 5 foram plantadas com o intuito de se obterem mais plantas com eventos de recombinação informativos entre os locos Sct_187 e Sat_064. A fenotipagem dessas plantas foi realizada de maneira idêntica à da subpopulação 23C-1, contudo foi realizada a genotipagem apenas das plantas suscetíveis. Da análise conjunta de todas as subpopulações foram obtidas quatro plantas F2 que apresentaram eventos de recombinação informativos entre os locos Sct_187 e Sat_064, que podem ser utilizadas para o mapeamento fino nessa região, visando à localização precisa do gene de resistência e sua futura clonagem posicional. Os marcadores Sct_187r2 e Sat_064 também poderão ser utilizados em programas de seleção assistida por marcadores moleculares visando à introgressão do gene de resistência do PI 587905 e à sua piramidação com outros genes de resistência à FAS em cultivares comerciais de soja.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4947376 bytes, checksum: a35aac2cfe33f53bbe968ffe450e48f1 (MD5) Previous issue date: 2013-02-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The use of molecular markers in genetic studies is a important technique that is able to assist the breeding programs of Coffea canephora. In this context, the microsatellite (SSR) has been preferentially chosen because have reproducibility, high levels of polymorphism, codominant expression and multialelismos. In breeding programs, this technology can be used for different purposes. In genetic diversity studies, it is important for evaluation the genetic resources and selection of potential parents for crossings. In analysis of QTL, it allows the elucidation of quantitative trait and this information can be used in programs that aiming the marker assisted selection (MAS) or positional cloning of genes. In this sense, the present study aimed to demonstrate the application of microsatellite markers in diversity studies, genetic mapping and QTL analysis in C. canephora. In genetic diversity studies, presented in Chapter 1, the result of the transformation of data ) was measured in germplasm studies. We observed a significant loss of genetic information, which influences the management and characterization of genetic resources stored in this collections. In the QTL and mapping studies, presented in Chapter 2, the SSR markers were used to construct the genetic linkage map and identification of genetic factors associated with resistance to coffee leaf rust (Hemileia vaxtatrix), which is the major foliar disease coffee. In this study, we used a population of full-sib progenies, that is maintained in the Incaper (Institute, Technical Assistance and Rural Extension of the Espírito Santo State). This population was phenotyped, considering the components of resistance evaluated in field and in laboratory. We identify, in linkage group 1, a significant QTL for all traits considered in this study and this genomic region is potentially useful in studies of positional cloning or MAS in breeding programs. Finally, because the importance of molecular markers in studies with coffee, in chapter 3, we described a set of 101 new SSRs primers, mined from expressed sequences (EST) Coffee Genome Brazilian Project. The level of polymorphisms, the rate of transferability and its application in studies of molecular characterization and genetic mapping within the genus Coffea were considered. The EST-SSR showed that are a powerfull tools for genetic studies with coffee. Thus, the results obtained in this study are important for genetic studies within species, since they were made available important knowledge that can be used in germplasm management, selection of genotypes resistant to rust, genetic diversity and molecular marker-assisted selection. / O uso de marcadores moleculares em estudos genético apresenta-se como uma técnica potencialmente capaz de auxiliar no melhoramento genético de Coffea canephora. Neste contexto, os marcadores microssatélites (SSR) tem sido preferencialmente escolhidos, pois agregam qualidades importantes, dentre as quais se destacam a reprodutibilidade, altos níveis de polimorfismos, expressão codominante e multialelismos. Em programas de melhoramento genético essa tecnologia pode ser utilizada para diferentes finalidades com destaque para os estudos de diversidade genética, que auxiliam na avaliação dos recursos genéticos disponíveis e seleção de potenciais genitores; e nas análises de QTLs, que permitem a elucidação do caráter quantitativo e utilização dessas informações em programas de seleção assistida por marcadores (SAM) e clonagem posicional de genes. Neste sentido o presente trabalho teve como objetivo geral demonstrar a aplicação dos marcadores microssatélites em estudos de diversidade, mapeamento genético e análises de QTLs em C. canephora. Nos estudos de diversidade genética, apresentados no capítulo 1, o resultado da codificação de dados nas avaliações de germoplasma foi mensurado e observou-se uma perda significativa de informações genéticas, o que influencia no manejo e caracterização dos recursos genéticos armazenados nas coleções. Para os estudos de mapeamento e análises de QTLs, apresentados no capítulo 2, os marcadores SSR foram utilizados para a construção do mapa de ligação genético e identificação de fatores genéticos associados à resistência à ferrugem (Hemileia vaxtatrix), que atualmente é a principal doença foliar do cafeeiro. Neste estudo, progênies de irmãos completos de uma população de melhoramento do Incaper (Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural) foram genotipadas e fenotipadas, considerando componentes de resistência avaliados em campo e em laboratório. O resultado do mapeamento de QTL foi a identificação, no grupo de ligação 1, de QTLs significativos para todas as características consideradas no estudo, o que tornou essa região genômica potencialmente útil em estudos de clonagem posicional ou SAM, em programas de melhoramento genético. Por fim, visto a importância dos marcadores moleculares nos estudos com cafeeiros, no capítulo 3, foi descrito um conjunto de 101 novos primers SSRs, minerados de sequencias expressas (EST) do Projeto Brasileiro do Genoma Café. O nível de polimorfismos, a taxa de transferabilidade e sua aplicação em estudos de caracterização molecular e mapeamento genético dentro do gênero Coffea foram considerados e mostrou que os EST-SSR descritos são ferramentas de grande valia para estudos genéticos com cafeeiros. Dessa forma, os resultados obtidos nesse estudo são importantes para os estudos genéticos dentro da espécie, uma vez que foram disponibilizados conhecimentos importantes que tangem o manejo de germoplasmas, seleção de genótipos resistentes à ferrugem, diversidade genética e seleção assistida por marcadores moleculares.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV13MA124.pdf: 862800 bytes, checksum: 52145904b06c7b90decb7d1ef575d2ff (MD5) Previous issue date: 2013-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The fungicide application on the control of wheat foliar diseases increase the cost production and contribute to contaminate the environment, if unnecessary sprays would be made. The aim of this work was to analyse the available criteria to the technical assistance concerning to the decisive making about the moment of the fungicide application. The experiments were carried out at field, in the 2011 and 2012 growing seasons in Lages, Santa Catarina State, with the Mirante cultivar wheat. Were tested the following criteria: 1) witness (without fungicide spraying); 2) 1% of incidence of plants; 3) 10% of incidence of plants; 4) 5% of foliar severity; 5) main stem with from five to six tillers; 6) first visible node; 7) third visible node; 8) Economic Damage Threshold (EDT). The reapplications were made based on the period of fungicide mixture protection of azoxystrobin + cyproconazol (60g + 24g a.i. ha-1) + propiconazol (125g a.i. ha-1). The experimental unities were composed by 1.5 x 5 m plots arranged in a randomized blocks design with four replications. The applications were made with a coastal sprayer with pressure generated by CO2 gas delivering 200 L ha-1. In the economic analysis was taken in account the cost of applications, the number of applications, the price of wheat, the disease intensity (area under the disease progress curve AUDPC), control effectiveness based on the intensity disease and components of yield (productivity, mass of one thousand grains and weight of the hectoliter). The data were submitted to ANOVA with means compared by the Tukey`s test. In the two growing seasons, leaf rust, yellow spot and powdery mildew were the predominant diseases. The AUDPC values showed that the criteria 1% and 10% of incidence of plants and from five to six tillers presented lower intensities of disease, with higher control and higher yields, however, they received from three to four applications. The EDT criteria received two to three applications and obtained intermediate values, as well as, the criteria of first visible node that presented intermediate values for the means of incidence and severity and also for the productivity. The criteria of third visible node and 5% of foliar severity began the chemical control later, receiving from one to two applications and showed higher means of incidence and severity, lower control, as well as, a lower productivity of grains / A aplicação de fungicidas no controle de doenças foliares do trigo aumenta o custo de produção e pode contribuir para contaminar o meio ambiente caso sejam feitas aplicações desnecessárias. O objetivo deste trabalho foi analisar os critérios disponíveis para a assistência técnica sobre a tomada de decisão para o momento da aplicação de fungicida. Os experimentos foram conduzidos no campo nas safras agrícolas de 2011 e 2012, em Lages, Santa Catarina, com a cultivar de trigo Mirante. Foram testados os seguintes critérios: 1) Testemunha (sem aplicação de fungicida); 2) 1% de incidência de plantas; 3) 10% de incidência de plantas; 4) 5% de severidade foliar; 5) Colmo principal com cinco a seis afilhos; 6) Primeiro nó visível; 7) Terceiro nó visível; e 8) Limiar de Dano Econômico (LDE). As reaplicações foram feitas com base no período de proteção da mistura dos fungicidas azoxistrobina + ciproconazole (60g + 24g de i.a. ha-1) + propiconazole (125g de i.a. ha-1). As unidades experimentais constaram de parcelas de 1,5 x 5 m arranjadas em delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições. As aplicações foram feitas com pulverizador costal com pressão gerada por gás CO2 para equivaler uma vazão de 200 L ha-1. Na análise econômica considerou-se o custo das aplicações, o número de aplicações, o preço do trigo, a intensidade de doenças (área abaixo da curva de progresso de doença - AACPD), a eficácia de controle com base na intensidade de doença e os componentes de rendimento (produtividade, massa de mil grãos e peso do hectolitro). Os dados foram submetidos à ANOVA e as médias comparadas pelo teste de Tukey. Nas duas safras as doenças predominantes foram ferrugem da folha, mancha amarela e oídio. Os valores da AACPD demonstraram que os critérios 1% e 10% de incidência em planta e cinco a seis afilhos apresentaram menores intensidades de doença, com maior controle e maiores produtividades, porém receberam de três a quatro aplicações. Os critérios do primeiro nó visível e LDE receberam de duas a três aplicações e apresentaram valores intermediários para incidência, 8 severidade e produtividade. Os critérios do terceiro nó visível e 5% de severidade foliar iniciaram o controle químico mais tardiamente, recebendo de uma a duas aplicações e demonstraram maiores médias de incidência e severidade, menor controle, bem como menor produtividade de grãos

Estudar a diversidade genética, a adaptabilidade e estabilidade de genótipos de soja é de extrema importância para os programas de melhoramento genético, visto que a identificação de parentais é prejudicada pela estreita base genética da soja brasileira, além disso, a recomendação de cultivares para as diversas regiões brasileiras constituise em um dos principais desafios do melhoramento. Esta dissertação está subdividida em três capítulos, sendo que no primeiro realizou-se o referencial teórico da soja, importância econômica, melhoramento genético e ferrugem asiática. O segundo capítulo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a divergência genética de genótipos de soja sob infecção natural por ferrugem. O experimento foi realizado na Fazenda Capim Branco da UFU, na safra 2016/17. Utilizaram-se 14 genótipos, sendo 10 linhagens desenvolvidas pelo Programa de Melhoramento Genético de Soja da UFU e 4 cultivares (UFUS 7415, UFUS Riqueza, TMG 801 e BRSGO 7560), em delineamento de blocos casualizados com três repetições. Concluiu-se que existe variabilidade genética para todos os caracteres agronômicos avaliados, com exceção de altura de inserção da primeira vagem e altura de planta na floração. As linhagens UFUS 1117-01, UFUS 1117-07, UFUS 1117-08, UFUS 1117-09, UFUS 1117-10 apresentaram resistência a Phakopsora pachyrhizi e foi identificado que os caracteres de altura de planta na maturidade, número de vagens chochas, número de dias para a maturidade e área abaixo da curva de progresso da doença foram os que mais contribuíram para a divergência genética. Algumas hibridações foram sugeridas objetivando a resistência à ferrugem asiática, em todos os cruzamentos a linhagem UFUS 1117-06 esteve presente. O terceiro capítulo refere-se ao estudo da adaptabilidade e estabilidade produtiva dos 14 genótipos de soja cultivados nas safras 2013/14, 2014/15, 2015/16, 2016/17. Foi possível concluir que a interação genótipos por ambientes é do tipo complexa para a produtividade de grãos. A linhagem UFUS 1117-01 foi identificada como sendo de alta estabilidade produtiva pelos métodos de Eberhart e Russel (1966), Wricke (1965), Additive Main Effects and Multiplicative Interaction (AMMI 1 e AMMI 2), e Centroide. O genótipo UFUS 1117-07 apresentou alta estabilidade pelos métodos Eberhart e Russel (1966), Wricke (1965), Lin e Binns 1988 modificado por Carneiro 1999 e ampla adaptabilidade por Eberhart e Russel e Centroide, já UFUS 1117-09 foi identificado como sendo adaptável a ambientes desfavoráveis por Lin e Binns modificado por Carneiro, AMMI1 e Centroide, enquanto que UFUS 1117-10 apresentou adaptabilidade a ambientes favoráveis pelos métodos AMMI1 e Centroide e alta estabilidade por Eberhart e Russel. / Studying a genetic diversity, adaptability and stability of soybean genotypes are of extreme importance for breeding programs, since the identification of parents is impaired by the narrow genetic base of Brazilian soybean, and a recommendation of cultivars for the different regions is one of the main challenges for improvement. This dissertation is subdivided into three chapters, the first is the theoretical reference of soy, economic importance, genetic breeding and Asian rust. The second chapter was developed with the objective of evaluating the genetic divergence of soybean genotypes under natural rust infection. The experiment was carried out at Fazenda Capim Branco, UFU, in the 2016/17 harvest. A total of 14 genotypes were used, including 10 lines developed by the UFU Soybean Breeding Program and four cultivars (UFUS 7415, UFUS Riqueza, TMG 801 and BRSGO 7560) in a randomized complete block design with three replicates. It was concluded that there is genetic variability for all agronomic traits, except for the height of the first pod and plant height at flowering. The lineages UFUS 1117-01, UFUS 1117-07, UFUS 1117-08, UFUS 1117-09, UFUS 1117-10 presented resistance to Phakopsora pachyrhizi and were identified in components of plant height at maturity, number of pods, number of days to maturity and area under disease progress curve they were the ones that contributed most to a genetic divergence. Hybridizations were suggested aiming the resistance to Asian rust, the strain UFUS 1117-06 was present in all crosses. The third chapter refers to the study of the adaptability and productive stability of the 14 soybean genotypes grown in the 2013/14, 2014/15, 2015/16, 2016/17 seasons. It was possible to conclude that the genotypesenvironments interaction is of a complex type for grain yield. UFUS 1117-01 lineage was identified as being of high stability produced by the methods of Eberhart and Russel (1966), Wricke (1965), Principal additive effects and multiplicative interaction (AMMI 1 and AMMI 2), and Centroid. UFUS 1117-07 genotype showed high stability by the methods Eberhart and Russel (1966), Wricke (1965), Lin and Binns 1988 modified by Carneiro 1999 and wide adaptability by Eberhart and Russel and Centroid. UFUS 1117-09 was identified as being adaptive to unfavorable environments by Lin and Binns modified by Carneiro, AMMI1 and Centroid, while UFUS 1117-10 presented adaptability to environments favorable to AMMI1 and Centroid and high stability by Eberhart and Russel. / Dissertação (Mestrado)