Orientador: Edson Luiz Furtado / Banca: Mário de Oliveira Neto / Coorientador: Martha Maria Passador / Banca: Christiane Ceriani Aparecido / Banca: Juliana Cristina Sodario Cruz / Resumo: A Ordem Pucciniales (=Uredinales) é constituída por fungos causadores de doenças conhecidas como ferrugens, que ocorrem em muitas espécies vegetais, como a ferrugem das mirtáceas (Puccinia psidii Winter). Diante de importantes fitopatógenos, estudos básicos sobre a biologia destas espécies, ainda são pouco realizados, o que torna os dados escassos na literatura. Cultivos axênicos facilitam tais estudos, uma vez que sendo parasitas obrigatórios, se tornam desnecessárias as constantes inoculações em espécies hospedeiras multiplicadoras para a manutenção do inóculo durante a realização de pesquisas. Desse modo, o cultivo axênico apresenta-se importante para estudos relacionados à biologia, patogenicidade e manutenção de culturas puras, sendo este um dos objetivos do presente trabalho. Com relação às doenças, alguns voláteis e metabólitos secundários produzidos, podem atuar como barreiras bioquímicas e, também estimular a germinação e o avanço de microrganismos nos tecidos vegetais. A presença de fitopatógenos e a idade do hospedeiro podem influenciar na formação e constituição dos compostos voláteis. A busca de variedades resistentes é uma alternativa de controle viável e os compostos voláteis podem ser utilizados para identificação de resistência, bem como de suscetibilidade. Foram selecionados os seguintes componentes para preparar o meio de cultura enriquecido: sais, aminoácidos, carboidratos e vitaminas, sendo produzidos três diferentes meios de cultivo axênico: ASZV, com o qual foi obtido o cultivo axênico da ferrugem do chorão (Melampsora epitea) e os meios propostos por Schenk e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Order Pucciniales (= Uredinales) consists of fungi that cause diseases known as rust, which occur in many plant species, such as rust of Myrtaceae (Puccinia psidii Winter). In front of important pathogens, basic studies about the biology of these species are still little performed, which makes scarce data in literature. Axenic cultures facilitates such studies, once being obligatory parasites, become unnecessary constants inoculations in host species multipliers for maintaining the inoculum during research. This way, the axenic culture presents important for studies related to biology, pathogenicity and maintenance of pure cultures, which is one of the objectives of this work. In relation to diseases, some volatile and secondary metabolites produced may act as biochemical barriers, and also stimulate germination and advance of microorganisms in plant tissues. The presence of pathogens and age of host may influence the formation and constitution of volatile compounds. The search for resistant varieties is a viable alternative to control and the volatile compounds may be used for identification of resistance as well as susceptibility. The following components were selected to prepare the culture medium enriched: salts, amino acids, carbohydrates and vitamins, which produced three different axenic culture media: medium ASZV with which it was obtained axenic culture of rust willow (Melampsora epitea), and others two media... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-05-07Bitstream added on 2014-06-13T20:00:23Z : No. of bitstreams: 1 pizetta_m_me_botfca.pdf: 612022 bytes, checksum: 1972111cbc2e4ce1ca0d0b4912c74201 (MD5) / A Ordem Pucciniales (=Uredinales) é constituída por fungos causadores de doenças conhecidas como ferrugens, que ocorrem em muitas espécies vegetais, como a ferrugem das mirtáceas (Puccinia psidii Winter). Diante de importantes fitopatógenos, estudos básicos sobre a biologia destas espécies, ainda são pouco realizados, o que torna os dados escassos na literatura. Cultivos axênicos facilitam tais estudos, uma vez que sendo parasitas obrigatórios, se tornam desnecessárias as constantes inoculações em espécies hospedeiras multiplicadoras para a manutenção do inóculo durante a realização de pesquisas. Desse modo, o cultivo axênico apresenta-se importante para estudos relacionados à biologia, patogenicidade e manutenção de culturas puras, sendo este um dos objetivos do presente trabalho. Com relação às doenças, alguns voláteis e metabólitos secundários produzidos, podem atuar como barreiras bioquímicas e, também estimular a germinação e o avanço de microrganismos nos tecidos vegetais. A presença de fitopatógenos e a idade do hospedeiro podem influenciar na formação e constituição dos compostos voláteis. A busca de variedades resistentes é uma alternativa de controle viável e os compostos voláteis podem ser utilizados para identificação de resistência, bem como de suscetibilidade. Foram selecionados os seguintes componentes para preparar o meio de cultura enriquecido: sais, aminoácidos, carboidratos e vitaminas, sendo produzidos três diferentes meios de cultivo axênico: ASZV, com o qual foi obtido o cultivo axênico da ferrugem do chorão (Melampsora epitea) e os meios propostos por Schenk e... / The Order Pucciniales (= Uredinales) consists of fungi that cause diseases known as rust, which occur in many plant species, such as rust of Myrtaceae (Puccinia psidii Winter). In front of important pathogens, basic studies about the biology of these species are still little performed, which makes scarce data in literature. Axenic cultures facilitates such studies, once being obligatory parasites, become unnecessary constants inoculations in host species multipliers for maintaining the inoculum during research. This way, the axenic culture presents important for studies related to biology, pathogenicity and maintenance of pure cultures, which is one of the objectives of this work. In relation to diseases, some volatile and secondary metabolites produced may act as biochemical barriers, and also stimulate germination and advance of microorganisms in plant tissues. The presence of pathogens and age of host may influence the formation and constitution of volatile compounds. The search for resistant varieties is a viable alternative to control and the volatile compounds may be used for identification of resistance as well as susceptibility. The following components were selected to prepare the culture medium enriched: salts, amino acids, carbohydrates and vitamins, which produced three different axenic culture media: medium ASZV with which it was obtained axenic culture of rust willow (Melampsora epitea), and others two media... (Complete abstract click electronic access below)

A aveia (Avena sativa L.) é um cereal de importância mundial utilizada para a produção de grãos e forragem. A ferrugem do colmo da aveia, causada por Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), é uma das mais devastadoras doenças da aveia em todo o mundo. Para melhor entender as epidemias de ferrugem do colmo no Sul do Brasil, foram realizados levantamentos da virulência do patógeno durante dois anos em um programa de melhoramento de aveia. As epidemias foram caracterizadas por uma mistura de raças similares e de amplo espectro de virulência. A raça de maior virulência (TST) foi identificada em 2014, para a qual apenas o gene Pg-10 foi parcialmente efetivo. Marcadores moleculares para estudos de genética de populações para Pga são escassos. Utilizando a sequência genômica de um isolado de Pga, 19 marcadores de sequências simples repetidas (SSR) foram desenvolvidos. Estes marcadores foram utilizados para avaliar a diversidade genética de 66 isolados de Pga da Austrália, Brasil e Suécia. Os isolados do Brasil e da Austrália foram caracterizados por uma e duas linhagens clonais predominantes, respectivamente. Por outro lado, os isolados da Suécia foram caracterizados por uma população recombinante e alta diversidade genética (nove genótipos distintos entre dez isolados). No hospedeiro, um limitado número de genes de resistência à ferrugem do colmo está disponível para o melhoramento da aveia. Para identificar novos genes de resistência, 61 genótipos brasileiros do Programa Internacional de Aveia da Quaker foram avaliados para a resposta de plântula e de planta adulta à ferrugem do colmo na Austrália. Nos testes de plântula, o patótipo de maior virulência da Austrália conferiu tipo de infecção susceptível à todas as linhagens diferenciais e genótipos testados, sendo utilizado para investigar a presença de resistência de planta adulta (RPA). Em um ensaio de campo, os genótipos UFRGS 087105-1 e UFRGS 087129-1 foram resistentes a moderadamente resistentes e representam uma promissora fonte de RPA para a ferrugem do colmo na Austrália. No Brasil, o genótipo UFRGS 995088-3 é uma importante fonte de resistência à ferrugem do colmo. Este estudo reporta a análise genética e o mapeamento molecular da resistência em UFRGS 995088-3. A análise genética foi realizada em duas populações de linhagens endogâmicas recombinantes (LERs) F5:7. A razão de segregação para a resistência está em conformidade com a presença de um e três genes independentes. Um arranjo de 6000 SNPs da aveia foi utilizado para genotipar uma população de 85 LERs. Os dados moleculares fornecem evidências de um único gene para a resistência com distorção de segregação. Este gene foi mapeado em um intervalo de 0,7 cM entre dois marcadores que explicam 95 % da resistência. Estes marcadores poderão servir de base para estudos futuros de validação em outras populações. / Oat (Avena sativa L.) is a major cereal crop of global importance used for grain and forage production. Oat stem rust, caused by Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), is one of the most severe diseases of oats worldwide. To better understand the epidemics of stem rust in South Brazil, virulence surveys were carried out during two epidemic years in an oat breeding program. The epidemics were characterized by a mixture of similar and highly virulent races. The most virulent race (TST) was identified in 2014, for which only Pg-10 was partially effective. Molecular markers suitable for population genetics of Pga are scarce. Using the genomic sequence of a Pga isolate, 19 simple sequence repeat (SSR) markers were developed. These markers were used to assess the genetic diversity of 66 Pga isolates from Australia, Brazil and Sweden. Brazilian and Australian isolates were characterized by one and two predominant clonal lineages, respectively. In contrast, the Swedish isolates were characterized by a highly diverse recombinant population (nine distinct genotypes out of ten isolates). In the host, a limited number of resistance genes to stem rust are available for oat breeding. In order to identify novel resistance sources, 61 Brazilian genotypes from Quaker International Oat Nursery were assessed for seedling and adult plant response to stem rust in Australia. In the seedling tests, the most virulent pathotype of Australia conferred susceptible infection type to all differential set and genotypes tested, and thus it was used to investigate the presence of adult plant resistance (APR). In a field trial, the genotypes UFRGS 087105-1 and UFRGS 087129-1 were resistant to moderately resistant and represent a promising source of effective APR to oat stem rust in Australia. In Brazil, the genotype UFRGS 995088-3 is a useful stem rust resistance source. This study reports the genetic analysis and the molecular mapping of the resistance in UFRGS 995088-3. The genetic analysis was performed using two recombinant inbred line (RIL) populations F5:7. The segregation ratio of RIL populations for the resistance conformed to the presence of one and three independent genes. A 6 K oat single nucleotide polymorphism (SNP) array was used to genotype one population comprising 85 RILs. The molecular marker data provided evidence of a single-gene for the resistance with distorted segregation. This gene was mapped in a 0.7 cM interval between two markers that explained 95 % of the resistance. These markers can be used as a basis for further validation studies using other populations.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-12-01T02:37:43Z No. of bitstreams: 1 2006_JanderdaSilvaNeves.pdf: 5657161 bytes, checksum: f46bab6723ba3c1245bf77c9be7f7a2a (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-01-12T23:51:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_JanderdaSilvaNeves.pdf: 5657161 bytes, checksum: f46bab6723ba3c1245bf77c9be7f7a2a (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-12T23:51:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_JanderdaSilvaNeves.pdf: 5657161 bytes, checksum: f46bab6723ba3c1245bf77c9be7f7a2a (MD5) Previous issue date: 2006-10 / A ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi) da soja é uma das doenças mais agressivas que incidem na cultura. Dependendo do clima e da cultivar de soja, perdas severas de rendimento podem ocorrer. O objetivo principal deste estudo foi avaliar o efeito de aplicações de fosfito e dos fungicidas na severidade da doença (porcentagem da área foliar afetada), na produtividade (kg/ha), e na massa (g) de 1000 grãos. Os experimentos de campo foram conduzidos de dezembro 2005 a abril 2006 em Cristalina, Goiás, Brasil. Utilizou-se delineamento de blocos ao acaso com nove tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram os seguintes: (1) testemunha; (2) uma aplicação do fosfito (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + (0,5% v/v) óleo vegetal; (3) duas aplicações do fosfito (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + (0,5% v/v) óleo vegetal; (4) duas aplicações do pyraclostrobin + epoxiconazole (66,5+25 g.i.a/ha); (5) uma aplicação do pyraclostrobin + epoxiconazole (66,5+25 g.i.a/ha)+ fosfito (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) e uma aplicação do fosfito (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + (0,5% v/v) óleo vegetal; (6) duas aplicações do tiofanato metílico+flutriafol (300+60g.i.a/ha); (7) uma aplicação do tiofanato metílico+flutriafol (300+60gi.a/ha)+fosfito (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) e uma aplicação do fosfito (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + (0,5% v/v) óleo vegetal; (8) duas aplicações do tebuconazole (100 g.i.a/ha); (9) uma aplicação do tebuconazole (100 g.i.a/ha) + fosfito (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) e uma aplicação do fosfito (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + (0,5% v/v) óleo vegetal. As aplicações foram feitas no inicio do aparecimento das primeiras lesões na cultivar Emgopa 313(ciclo tardio) nos estágios de crescimento da soja V8 e reaplicado em R2, no outro com a cultivar Coodetec 219RR (ciclo médio) nos estágios R1 e R5. As avaliações da severidade da doença foram feitas a cada sete dias após a aplicação dos produtos. Em ambos, após a primeira aplicação dos produtos todos os tratamentos reduziram significativamente a severidade da doença do sétimo ao trigésimo quinto dia da avaliação. Entretanto, após a segunda aplicação dos produtos, a doença apenas foi reduzida significativamente do sétimo ao vigésimo segundo dia da avaliação. Na avaliação final dos tratamentos somente os fungicidas tradicionais (pyraclostrobin + epoxiconazole, tiofanato metílico + flutriafol e tebuconazole) reduziu significativamente a severidade da doença. A produtividade e a massa de 1000 grãos foram significativamente mais elevados para tratamentos com pyraclostrobin + epoxiconazole, tiofanato metílico + flutriafol e tebuconazole. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Asian rust (Phakopsora pachyrhizi) of soybean is one of the most destructive diseases. Depending on the soybean cultivar and on the climate severe yield losses might occur. The main goal of this study was to evaluate de effects of phosphite and fungicides applications on disease severity (percentage of foliar area affected), on yield of seeds (kg/ha), and on mass (g) of 1000 seeds. For these purposes, two field experiments were conduced from December 2005 to April 2006 in Cristalina, Goias, Brazil. Both experiments were conduced in a complete randomized design with nine treatments and five replications. The treatments were the following: (1) no treatment; (2) one application of phosphite (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + vegetable oil (0.5% v/v); (3) two applications of phosphite (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + vegetable oil (0.5% v/v); (4) two applications of pyraclostrobin + epoxyconazole (66,5+25 g.i.a/ha); (5) one application of pyraclostrobin + epoxyconazole (66,5+25 g.i.a/ha)+ phosphite (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) and one application of phosphite (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + vegetable oil (0.5% v/v); (6) two applications of methyl thiophanate + flutriafol (300+60 g.i.a/ha); (7) one application of methyl thiophanate + flutriafol (300+60 g.i.a/ha) + phosphite (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) and one application of phosphite (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + vegetable oil (0.5% v/v); (8) two application of tebuconazole (100 g.i.a/ha); (9) one application of tebuconazole (100 g.i.a/ha) + phosphite (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) and one application of phosphite (1192 P2O5+596 K2O g.i.a/ha) + vegetable oil (0.5% v/v). In one of the experiments the applications were made on V8 and R2 soybean growth stage, while in the other at the R1 and R5 stages. Evaluations of disease severity were made every seven days after the application of the products. In both experiments, after the first application of the products all treatments significantly reduced disease severity from the seventh through the thirty-fifth day of evaluation. Nevertheless, after the second application of the products the disease was reduced significantly from the seventh through the twenty-second day of evaluation. At the end of evaluations only treatments with traditional fungicides (pyraclostrobin + epoxyconazole, methyl thiophanate + flutriafol, and tebuconazole) significantly reduced disease severity. Yield and mass of 1000 seeds were significantly higher for treatments with pyraclostrobin + epoxyconazole, methyl thiophanate + flutriafol and tebuconazole.

A maioria das plantas consegue defender-se contra infecções fúngicas por meios naturais, que podem ser induzidos por uma série de elicitores bióticos ou abióticos. O silício (Si) solúvel tem mostrado que é capaz de induzir resistência em várias espécies de plantas contra inúmeros patógenos. Neste trabalho foi proposta a avaliação dos compostos contento Si na redução dos sintomas da ferrugem causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix em plantas de cafeeiros suscetíveis bem como avaliar os parâmetros bioquímicos envolvidos nos processos de resistência. Primeiramente, foram estudadas duas fontes de Si (silicato de Ca/Mg e silicato de potássio) em cinco doses para padronizar uma dose/fonte para os experimentos futuros. Foi possível observar que as plantas de cafeeiros não tiveram diferença significativa nos parâmetros de desenvolvimento como altura das plantas, área foliar, número de folhas para nenhuma das fontes e doses analisadas. Porém quando se tratava da contagem do número de lesões por cm2, a fonte silicato de potássio na dose de 5mM conseguiu suprimir em até 60% o desenvolvimento das lesões causadas pelo fungo. Com a fonte e dose estabelecidas, o segundo passo do trabalho foi avaliar quais os processos bioquímicos envolvidos na resistência conferida pelo Si em plantas de cafeeiro. Foram analisadas as atividades das enzimas relacionadas ao estresse oxidativo (peroxidases guaiacol e ascorbato, catalases, e superóxido desmutases) e relacionadas à defesa (glucanase, quitinase e PAL). As folhas foram coletadas para a obtenção do extrato protéico em diferentes intervalos de tempo após a inoculação com o fungo: as 24, 48, 72 e 96 horas após a inoculação e como controle foi utilizado o tempo zero (sem inoculação). Nesta fase foi possível observar que a atividade das enzimas CAT, SOD, APX foi maior em plantas tratadas indicando que o Si parece estimular uma resposta mais rápida ao estresse oxidativo. O mesmo ocorreu com as enzimas relacionadas à defesa. A partir destes resultados podemos afirmar que o Si estimula uma resposta de defesa mais rápida em plantas de café suscetíveis à ferrugem quando inoculadas com o fungo patogênico / Most plants can defend themselves against fungal infections by natural means, which can be induced by a number of biotic and abiotic elicitors. Soluble silicon (Si) has been shown to induce resistance in a number of plant species against several pathogens. The objective of this work was to assess the influence of silicon application of symptoms caused by the biotrophic fungus Hemileia vastatrix in susceptible coffee plants and evaluate the biochemistry process involved in defense mechanism. First of all, were studied two Si sources (Ca/Mg silicate and potassium silicate) in five doses to standardize dose/source for the future experiments. The statistical analysis showed that no difference was observed in relation to plant height, leaf area and number of leaves. However, the number of lesions reduced 60% in the higher silicon dose when compared to the number of lesions in control plants. Infected plants were found to have a linear decrease of lesions with the increase of silicate concentration. The lowest number of lesions per leaf area was observed in plants that received 5 M of Si from potassium silicate. This result indicates the use of silicon as an alternative for an ecological management system for coffee disease protection. The second step of this work was to evaluate the biochemistry process involved in resistance induced by Si in susceptible coffee plants. The activity of the enzymes related to oxidative stress (peroxidases, catalase, and superoxide desmutase) and related to defense (glucanase, chitinase, PAL) was evaluated. The leaves were collected in different time intervals after the fungus inoculation (24, 48, 72 e 96 hours after the fungus inoculation) in order to obtain the protein extract. It was possible to observe that the activity of CAT, SOD and APX was higher in Si-treated coffee plants suggesting that Si could stimulate a faster response to oxidative stress. The same situation occurred to the defense related enzymes. By the results obtained here it is possible to verify that Si can stimulate a faster defense response in susceptible coffee plants when inoculated with coffee leaf rust fungus

A ferrugem da folha (Pucccina coronata f. sp. avenae) é a moléstia que mais ocasiona danos de rendimento na cultura da aveia e a resistência genética quantitativa é uma das estratégias mais promissoras em busca de resistências mais duráveis. O objetivo deste trabalho foi de caracterizar fenotípica e geneticamente a resistência parcial à ferrugem da folha em genótipos brasileiros de aveia. Para isso foi efetuado um experimento preliminar com 40 linhagens derivadas de URS 21 no ano de 2009 e um ensaio utilizando as seis gerações básicas do cruzamento URS 21 x URS 22 (P1, P2, F1, F2, RC1, RC2) em 2010. Através da análise do progresso da severidade de plantas individuais foi determinada a área sob a curva de progresso da doença normalizada e corrigida (ASCPDNC) e posteriormente as estimativas genéticas das variâncias e herdabilidades no sentido amplo e restrito além do número de genes governando a característica. Os resultados evidenciam que as 40 linhagens apresentam elevado nível de resistência e não apresentam reduções no rendimento de grãos quando não efetuada a aplicação de fungicida. Por outro lado, o tratamento com fungicida proporcionou incremento no PH e PMG. Os genitores apresentaram valores de ASCPDNC diferentes, a geração F1 apresentou desvios em relação à média dos pais e na F2 a ASCPDN teve distribuição próxima a normal.Foi observada dominância parcial para a resistência apesar dos efeitos aditivos serem importantes e de maior magnitude. As herdabilidades para o caráter foram elevadas o que evidencia facilidade na seleção em gerações precoces e também que o caráter é transmitido para as próximas gerações. Foi estimado que 5 locos controlam o caráter resistência parcial à ferrugem da folha em aveia (Locos A, B, C, D e E), sendo que A e B possuem maior efeito e C, D e E menor efeito sobre o fenótipo. Além disso, o loco A representa um gene de suscetibilidade, sendo que a resistência é obtida na forma recessiva (“aa”) e que possui efeito controlador dos outros três locos. / Crown rust of oat, caused by Puccinia coronata f. sp. avenae, is the most important oat disease in terms of yield reduction. The partial type of genetic resistance is one of the most promising strategies for durable resistance for this disease. The objective of this work was to phenotypically and genotypically characterize the partial resistance to crown rust in Brazilian oat genotypes under field conditions. A preliminary field trial was carried out with 40 inbred lines derived of URS 21 in 2009 and then an experiment using six generations of the cross URS 21 x URS 22 (P1, P2, F1, F2, RC1, RC2) was installed in 2010. After measuring the severity of the disease in plants individually, the Area Under the Disease Progress Curve Normalized and Corrected (AUDPCNC) was determined and then the genetic estimates of the mean, variances, heritabilities (broad and narrow sense) and number of genes governing the characteristic were obtained. The results showed that the progenies of the cross involving the variety URS 21 had high level of resistance and no yield reduction were observed in the absence of fungicide. However, the treatment with fungicide increased the test weight and the 1000 seed weight. The AUDPCNC of the parents were different, the F1 generation showed a deviation from the mid-parent value and the F2 showed a distribution of frequencies close to the normal curve. According to the genetic analysis, there is a partial dominance for the resistance, although the additive effects were important and of high magnitude. The heritability was high, which means that the character is transmissible and selection on early generations is probable efficient. The data suggested five loci controlling the character partial resistance to oat crown ruts (loci A, B, C, D and E), A and B having major effects and C, D and E having minor effects over the phenotype. Furthermore, locus A represents a susceptibility gene, inherited on a recessive form (“aa”) and controlling the other loci.

A ferrugem do colmo é uma das principais doenças de aveia e ocorre em todos os países produtores do grão. A resistência genética a essa doença tem sido amplamente utilizada como forma de controle. Entretanto, o surgimento recente de novas raças virulentas do patógeno ameaça a produção de aveia no Brasil e nas demais regiões produtoras. Este trabalho teve como objetivo estudar a herança da resistência à ferrugem do colmo em genótipos brasileiros de aveia. O trabalho foi conduzido em 2009 e 2010, em Eldorado do Sul-RS, sendo utilizadas cinco populações segregantes para a resistência à ferrugem do colmo. Os genótipos genitores pertencem ao Programa de Melhoramento de Aveia da UFRGS, sendo que o genitor resistente, linhagem UFRGS 995088-3, representa uma das poucas fontes de resistência à ferrugem do colmo disponíveis no mundo. Em 2009 foram avaliadas cinco populações da geração F2 e, no ano seguinte, duas populações foram avançadas para a geração F2:3. Os resultados mostraram que a doença não se desenvolve na linhagem UFRGS 995088-3 até praticamente todo o ciclo da planta, sendo detectada apenas nas últimas semanas de avaliação, quando temperaturas mais elevadas são encontradas. Os resultados de 2009 permitiram formular um modelo genético cuja adequação foi confirmada no ano seguinte. Este modelo genético é constituído por um gene recessivo, podendo apresentar ação complementar de outros dois genes, um ativo na forma recessiva e outro na forma dominante. Estes genes complementares comportaram-se como genes inibidores da resistência, diminuindo o número de indivíduos resistentes em populações segregantes. As estimativas da herdabilidade no sentido restrito foram elevadas, variando entre 0,71 e valores próximos a um, dependendo do método e da população utilizada. Essas estimativas permitem afirmar que a seleção para a resistência à ferrugem do colmo pode ser realizada em gerações precoces, entretanto, devem ser também realizada em gerações avançadas devido à ação de genes inibidores da resistência. / Stem rust is a major disease on oats, occurring in all oat producing countries. Genetic resistance to this disease is widely used as a control measure. However, new virulent races of the pathogen threaten the oat production in Brazil as well as in the other regions. This work aimed to study the inheritance of stem rust resistance in Brazilian oat genotypes. The work was carried out in 2009 and 2010, in Eldorado do Sul-RS, and five populations segregating for stem rust resistance were used. The genitors belong to the UFRGS Oat Breeding Program and the resistant parent, line UFRGS 995088-3, is one of the few sources of resistance to stem rust available in the world. In 2009 five F2 populations were evaluated and two populations were advanced to the F2:3 generation in the next year. The results show the disease do not develop on the line UFRGS 995088-3 almost throughout the life cycle of the plants, being only detected in the last weeks of evaluation, when temperatures are higher. Based on the 2009 results, a genetic model was formulated and its suitability was confirmed in the next year. This genetic model consists of one recessive gene, which expression depends on the complementary gene action of two other genes, one recessive and another dominant. These complementary genes behave as resistant inhibition genes, decreasing the number of resistant individuals in segregating populations. The narrow sense heritability estimates were high, varying between 0.71 and values close to one, depending of the method and population used. These estimates indicate that selection for stem rust resistance may be performed on early segregating generations, however, also needs to be performed further on due to the presence of resistant inhibition genes.

A aveia branca (Avena sativa L.) é uma alternativa para o cultivo no sul do Brasil durante o período de inverno. Sua produtividade pode ser limitada pela ocorrência epidêmica de algumas doenças. Dentre estas, pode-se destacar a ferrugem da folha (Puccinia coronata f.sp. avenae Led. & Fraser) como a mais importante e mais destrutiva moléstia. A forma mais efetiva para o controle da doença é a utilização de resistência genética, tanto raça específica como raça não específica. Muitos genes de resistência raça específica já foram descritos. Porém, apesar da eficácia, sua utilização constituiu-se em ciclos de sucesso e fracasso. Contudo, um gene de resistência, Pc68 mostrou-se promissor para utilização em cultivares de aveia branca no ambiente sul brasileiro. O objetivo deste trabalho foi verificar a herança desta resistência em 135 linhagens F5:7 oriundas do cruzamento UFRGS 8 x Pc68/5*Starter. A avaliação da resistência em plântula F5:6 foi realizada com base no tipo de infecção produzida quando inoculadas com a raça SQPT de P.c. f.sp. avenae. A proporção de R:S em plântulas foi de 62:64 adequando-se ao modelo de herança governado por um único gene. A avaliação da segregação da resistência em plantas adultas foi realizada no campo nas safras de 2004 e 2005 em Eldorado do Sul (RS). A distinção entre as classes resistente ou suscetível foi baseada na área sob a curva de progresso de doença (ASCPD) e ASCPD normalizada (ASCPD*). A população F5:6 avaliada sob condições de campo, no ano de 2004, apresentou uma proporção de aproximadamente 1R:1S, ajustando-se a um modelo de herança tipicamente monogênico. No entanto, no ano de 2005, houve superação da resistência conferida pelo gene Pc68 e a população F6:7 apresentou a proporção de 1R:3S quando avaliada a campo, mostrando que dois genes conferiam resistência à ferrugem da folha, sendo um deles o gene Pc68. / Oat (Avena sativa L.) is an alternative crop in South Brazil during the winter season. Its yield can be limited by the presence of some disease epidemics. Amongst these, it is of particular importance the crown rust, caused by Puccinia coronata f. sp. avenae Led & Fraser, for being the most destructive one. The most effective measure to control the disease is the use of genetic resistance, independently if race-specific or race-nonspecific. Many racespecific resistance genes have been reported. However, despite of their efficacy, these kind of resistance established cycles of boom and bust events. Nevertheless, the resistance gene Pc68 reveled to be promising for its use in cultivars in South America environment. The objective of this work was to study its inheritance in 135 F6:7 recombinant lines from the cross UFRGS 8 x Pc68/5*Starter. In order to evaluate the resistance in seedling it was used the criterion of infection type when inoculated with the pathogen race SQPT. The R:S ratio in seedlings was 62:64, adjusting it to the model of inheritance governed by only one gene. The segregation of the adult plant resistance was carried out during the 2004 and 2005 crop seasons in Eldorado do Sul (RS). Resistant and susceptible distinction was based on the frequency of distribution of the area under disease progress curve (AUDPC) e AUDPC normalized (AUDPC*). When the F5:6 population was evaluate under field condition during 2004 crop season, the segregation rate was approximately 1R:1S, which fits to monogenic inheritance pattern. However, in the 2005 crop season, the resistance conferred by the gene Pc68 was overcame. As a consequence the segregation rate in the F6:7 population was approximately 1R:3S, this segregation rate showed that the resistance fitted a model governed by two genes, being Pc68 was one them.

Uma estratégia bem reconhecida para aumentar o pool gênico do trigo consiste na introdução de genes de espécies selvagens afins. Aegilops tauschii Coss. possui muitas características agronomicamente desejáveis, não facilmente encontradas em trigo (Triticum aestivum L. em Thell), tal como a resistência a patógenos. Com o objetivo de aumentar a resistência do trigo cultivado à ferrugem da folha, quatro hexaplóides sintéticos (PF844005, PF964001, PF964004 e PF964009), desenvolvidos a partir do cruzamento de T. durum L. (AABB) X Ae. tauschii (DD), foram cruzados com quatro cultivares brasileiras de trigo (AABBDD - BRSAngico, RS120, BRS209 e CD104). Foram realizadas análises citogenéticas visando avaliar a estabilidade meiótica dos hexaplóides sintéticos, cultivares e suas progênies F1, F2 e RC1F1. Nas cultivares, os índices meióticos variaram de 85,1 a 94,1 indicando uma estabilidade citológica relativamente alta. Três formas sintéticas apresentaram índices meióticos variando de 78,2 a 80,6, o que indica um comportamento meiótico razoavelmente regular. A quarta forma sintética apresentou um índice meiótico estatisticamente mais baixo (40,4). A meiose foi estudada em algumas plantas, mostrando que univalentes e retardatários são as causas da formação de micronúcleos. A freqüência de grãos de pólen viáveis variou de 90,4 a 94,0% para as cultivares, enquanto as formas sintéticas exibiram viabilidade polínica variando de 79,9 a 92,0%. Assim como para o índice meiótico, a comparação das médias gerais mostrou que as freqüências de grãos de pólen viáveis das cultivares são estatisticamente superiores às das formas sintéticas. O efeito da combinação de cruzamento bem como das gerações no índice meiótico e na viabilidade do pólen foi estatisticamente significante. Entretanto, na viabilidade do pólen, houve uma interação significativa entre combinação de cruzamento X geração. Embora a análise estatística não tenha discriminado claramente as combinações genotípicas, uma tendência foi evidenciada nos dados de viabilidade do pólen e índice meiótico, sendo que os cruzamentos envolvendo a cultivar CD104 apresentaram repetidamente médias mais elevadas. Por outro lado, as combinações incluindo a cultivar BRS120 apareceram com as médias mais baixas. A resposta à raça SPJ-RS de Puccinia triticina foi avaliada ao longo das gerações. Oito combinações genotípicas exibiram resistência à ferrugem da folha em todas as gerações. Estes resultados confirmam que Ae. tauschii pode ser usado como fonte de recursos genéticos para aumentar a resistência à ferrugem da folha em cultivares comerciais, usando linhas hexaplóides sintéticas como ponte. O tamanho do grão de pólen foi avaliado nos níveis diplóide (2n=2X=14, Ae. tauschii = T. tauschii, um acesso), tetraplóide (2n=4X=28, T. durum, quatro cultivares) e hexaplóide (2n=6X=42, T. aestivum, quatro cultivares brasileiras e quatro formas sintéticas). Grãos de pólen com o menor diâmetro (39,14 μm) foram encontrados na espécie diplóide Ae. tauschii. Os grãos maiores (55,82 a 59,87 μm) foram observados nas cultivares e sintéticos hexaplóides. Valores intermediários foram apresentados pelas cultivares tetraplóides de T. durum (46,57 a 47,64 μm). Além da associação entre tamanho de pólen e nível de ploidia, foi verificado em todos os genótipos que o diâmetro dos grãos de pólen viáveis foi significativamente maior do que aquele observado para os grãos inviáveis. A detecção de diferenças significativas no diâmetro dos grãos de pólen permitiria o uso de citômetro de fluxo para obter uma estimativa rápida tanto do nível de ploidia como da viabilidade do pólen em Triticum. / One well-recognized means to increase the wheat gene pool is to introduce genes from wild relatives. Aegilops tauschii Coss. posses many agronomically identified desirable characteristics not readily found in wheat (Triticum aestivum L. em Thell), such as resistance to pathogens. Aiming to improve the resistance of cultivated wheat to leaf rust, four synthetic hexaploids (PF844005, PF964001, PF964004 and PF964009), developed from T. durum L. (AABB) and Ae. tauschii (DD), were crossed with four Brazilian commercial wheat cultivars (AABBDD - BRSAngico, RS120, BRS209 and CD104). Cytogenetical analyses were performed aiming to evaluate the meiotic stability of the synthetic hexaploids, cultivars and their F1, F2 and BC1F1 progenies. Meiotic indices varied from 85.1 to 94.1, indicating a relatively high cytological stability of the cultivars. Three synthetic forms presented meiotic indices that varied from 78.2 to 80.6, indicating a quite regular meiotic behavior. The fourth synthetic form presented a statistically lower meiotic index (40.4). Meiosis was studied in some plants, showing that univalents and laggards were the causes of micronuclei formation. The frequency of viable pollen grains varied from 90.4 to 94.0% for T. aestivum cultivars and from 79.9 to 92.0% for synthetic forms. As well as for meiotic index, the comparison between general means showed that the frequencies of viable pollen grains are statistically higher in cultivars than in synthetic forms. The effect of cross combinations as well as generations on the meiotic index and pollen viability was highly significant. However, in pollen viability, statistical analysis showed that interaction between cross combinations and generations, as well as their simple effects were significant. Although the statistical analysis had not clearly discriminated the genotype combinations, there was a clear tendency in pollen viability and meiotic index data, with crosses involving CD104 cultivar showing up repeatedly with higher means. On the other hand, combinations including BRS120 cultivar appeared with the lowest means. The responses to the Puccinia triticina SPJ-RS race were evaluated over generations. Eight genotype combinations exhibited leaf rust resistance in all generations. These results confirm that Ae. tauschii can be used as a good genetic source for improving leaf rust resistance in commercial cultivars, using synthetic hexaploid lines as a bridge. Pollen grain size was evaluated in diploid (2n=2X=14, Aegilops tauschii = T. tauschii, one accession), tetraploid (2n=4X=28, T. durum, four commercial cultivars), and hexaploid (2n=6X=42, T. aestivum, four Brazilian cultivars, and four synthetic forms) levels. The pollen grains with the smallest diameter (39.14 μm) were found in Ae. tauschii, the diploid species. The largest pollen grains (55.82 to 59.87 μm) were observed in the hexaploids T. aestivum and synthetic forms. Intermediate values were presented by tetraploid cultivars of T. durum (46.57 to 47.64 μm). In addition to an association between pollen size and ploidy level, it was found that the mean diameter of viable grains was significantly larger than that of inviable grains for all the genotypes studied. The significant differences detected in pollen diameter could allow the use of particle counters to obtain a rapid estimation of ploidy level as well as pollen viability in Triticum.

A ferrugem da folha é a principal moléstia da cultura da aveia branca. A resistência parcial é uma alternativa à resistência qualitativa, por ser potencialmente mais durável. Este trabalho teve como objetivos caracterizar o progresso da epidemia e a herança genética da resistência parcial à ferrugem da folha em genótipos brasileiros de aveia branca. Os estudos foram realizados em Eldorado do Sul, RS, nos anos de 2007 e 2008, em populações segregantes para esse caráter, derivadas do cruzamento entre linhagens parcialmente resistentes, desenvolvidas pelo Programa de Melhoramento Genético da UFRGS, e o cultivar suscetível, URS 22. Em 2007 foi avaliada a geração F2 de seis populações e, em 2008, a geração F2:3 de duas destas populações. Os resultados mostraram progresso lento da doença, com atraso no aumento da severidade da mesma, em genótipos com resistência parcial. O caráter possui herança genética quantitativa, com ação gênica aditiva, devendo estar sob o controle de um número de locos entre 3 e 9, havendo a presença de locos principais e modificadores. O número médio estimado do total de locos que governam o caráter é de 6,9, entre as seis populações, sendo que, destes 5,5 são locos de efeito principal e 1,4 de efeito modificador. Em uma das populações, com nível mais reduzido de resistência, foi verificada a superação da mesma, no período do estudo. Enquanto em outra, altamente resistente, a qual era controlada por seis locos principais e dois modificadores, mostrou evidências de superação da resistência em um loco principal, sem afetar o nível de resistência do seu genitor resistente. Embora níveis elevados da resistência tenham sido encontrados, em genitores e em genótipos segregantes, há indícios que a superação da resistência parcial em ambientes altamente favoráveis ao desenvolvimento da moléstia, como o Sul do Brasil, pode ocorrer rapidamente. A herdabilidade da característica foi média a elevada, indicando ser possível iniciar a seleção para resistência parcial à doença em gerações precoces e a seleção concomitante para outros caracteres de importância agronômica, uma vez que a resistência parcial não está fortemente associada a caracteres adaptativos, como estatura, ciclo e resistência à ferrugem do colmo. / Crow rust is the main and most destructive oat disease. Partial resistance to crown rust is a potentially more durable alternative to major gene resistance. This study aimed to determine the inheritance of partial resistance to crown rust in oat Brazilian genotypes and characterize the disease development progress on segregating populations. This study was conducted in Eldorado do Sul, Southern Brazil, on segregating populations, derived from the cross between partially resistant lines, developed by the UFRGS Oat Breeding Program, and the susceptible variety URS 22. Six F2 populations were evaluated in 2007 and two F2:3 populations were assessed in 2008. Partially resistant genotypes showed slow disease progress, as a result of the reduced rate of disease increase. Quantitative inheritance, due to additive gene action, was found to control partial resistance to crown rust on oats. A number between 3 to 9 loci seems to control this trait. On average, a total number of 6.9 loci explained the observed variation, corresponding 5.5 major loci and 1.4 modifier loci, on average. In one of the populations, one of the less resistant, the resistance was overcome during the duration of the study. While in another, with the highest level of partial resistance, which was probably controlled by 6 major and 2 minor loci, there indication of resistance breakdown in one of the major loci, without affecting the overall resistance level of the parental resistant genotype. Although high levels of resistance have been found in both parental and in segregating genotypes, there is evidence that the partial resistance overcoming may occur faster in environments highly favorable to the disease development, as Southern Brazil. Medium to high heritability estimates were found in partial resistance to oat crown rust, indicating that the selection to this trait can start as early as the F2 and F3 generations. Also, concomitant selection to other agronomic traits seems appropriate, since there was no strong association between partial resistance to oat crown rust and plant height, cycle and resistance to stem rust.