O Brasil é um dos principais países produtores de abacate. A competitividade do país no comércio internacional desta fruta demanda a minimização de danos pós-colheita, especialmente os causados pela antracnose. Este trabalho objetivou: (i) identificar e quantificar os danos pós-colheita em abacates Fuerte e Hass; (ii) identificar e caracterizar isolados de Colletotrichum do abacateiro, comparando-os com isolados de outras frutíferas; (iii) avaliar o efeito de temperatura e período de molhamento sobre a germinação de conídios e formação de apressórios, bem como, sobre a infecção e colonização de Colletotrichum gloeosporioides em abacates; (iv) avaliar o efeito de fungicidas e sanitizantes no controle da antracnose do abacateiro em pós-colheita. As incidências da antracnose e de outros danos póscolheita foram avaliadas periodicamente em abacates amostrados em três etapas do beneficiamento em packinghouse e revelaram que a antracnose foi a principal doença póscolheita, com incidências média de 45,7% para o abacate Fuerte e 68,7% para Hass. Identificação, caracterização e análise comparativa foram realizadas para 93 isolados obtidos de abacate, manga, maracujá e pêssego, por meio do aspecto da colônia e taxa de crescimento em diferentes temperaturas, formato e dimensões dos conídios, análise molecular (PCR com oligonucleotídeos espécie-específicos e análise de sequências de nucleotídeos das regiões ITS e -tubulina), patogenicidade e atividade enzimática (amilase, catalase, celulase, lacase, lípase, pectinase e proteinase). Todos os isolados de abacate e manga, e alguns isolados de pêssego e maracujá foram identificados como C. gloeosporioides. As espécies C. acutatum e C. boninense foram detectadas em pêssego e maracujá, respectivamente. A análise filogenética associada a algumas características morfo-culturais permitiu a separação das espécies e revelou diferenças intra-específicas entre os isolados de C. gloeosporioides, de acordo com o hospedeiro de origem. Os isolados de manga compuseram um grupo distinto dentro da espécie. Entretanto, independente do hospedeiro de origem, as três espécies de Colletotrichum promoveram infecções cruzadas nos quatro hospedeiros avaliados, indicando a ausência de especificidade patogênica. Para todas as características avaliadas houve alta variabilidade entre os isolados. Germinação de esporos e formação de apressórios de C. gloeosporioides sobre abacates Fuerte incubados a 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 e 40ºC com período de molhamento de 3, 6, 12, 24h revelou que o fungo pode explorar ampla faixa de temperatura, germinando e formando apressórios entre 10 e 35ºC, com temperatura ótima de 23,4ºC e 24,0ºC, respectivamente. Aumento no período de molhamento promoveu maiores percentagens de esporos germinados e formação de apressórios. Os efeitos da temperatura (10, 15, 20, 25, 30ºC) e períodos de molhamento (6, 12, 24h) na infecção e colonização por esta espécie foram avaliados em frutos de Hass e Fuerte, inoculados com ferimento. Exceto a 10ºC, houve manifestação de sintomas em todas as temperaturas, com maiores lesões e taxas de progresso da doença a 30ºC. Para controle das doenças testou-se tratamento dos frutos por imersão em calda contendo azoxistrobina, cloreto de benzalcônio, dióxido de cloro, Ecolife®, hipoclorito de sódio, imazalil, procloraz e tiabendazol. Dentre esses, procloraz e imazalil foram os mais eficientes. / Brazil is one of the most important avocado producers in the world. However, to compete in the international avocado business it is necessary reduction of post-harvest damages, especially those caused by anthracnose. This work had the following objectives: (i) to identify and to quantify post-harvest damages in Fuerte and Hass avocados; (ii) to identify and to characterize the avocado isolates of Colletotrichum, comparing them with other fruit isolates; (iii) to evaluate the effect of temperature and wetness period in the conidia germination and appressoria formation, as well as in the infection and colonization of Colletotrichum gloeosporioides in avocado; (iv) to evaluate the post-harvest control of anthracnose in avocado using fungicides and sanitizers. Both the anthracnose incidence and other post-harvest damages were evaluated periodically using avocado samples collected at three steps in the packinghouse. It was revealed that anthracnose was the major factor of post-harvest damages, with average incidence of 45.7% in Fuerte and 68.7% in Hass. Identification, characterization and comparative analyses were performed with 93 isolates from avocado, mango, passion fruit and peach according to the colony aspect and growth rate in different temperatures, conidia shape and size, molecular analyses (species-specific PCR and sequencing of ITS and -tubulin genes), pathogenicity and enzymatic activity (amylase, catalase, cellulase, laccase, lipase, pectinase and proteinase). All of the avocado and mango isolates and some isolates from peach and passion fruit were identified as C. gloeosporioides. The species C. acutatum and C. boninense also were indentified in peach and passion fruit, respectively. Phylogenetic analyses performed with some morphological data allowed species differentiation and revealed intra-specific differences between C. gloeosporioies according to the original host. Mango isolates were grouped together into the C. gloesporioides clade. However, independently of the original host, these three Colletotrichum species showed to cross-infect the four evaluated hosts, suggesting lack of pathogenical specificity. There was high variability for all evaluated characteristic. For C. gloeosporioides, spores germination and appressoria formation on the surface of Fuerte avocado incubated under 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40 ºC and wetness periods of 3, 6, 12 and 24 hours showed that this fungus could explore a wide range of temperature. Germination and appressoria formation were observed between 10 and 35 ºC, with optimal temperatures of 23.4 and 24.0 ºC, respectively. Both the germination and appressoria formation were higher with the increase in the wetness period. The effect of temperature (10, 15, 20, 25, 30 ºC) and the wetness period (6, 12, 24h) were evaluated on the infection and colonization of C. gloeosporioides in Fuerte and Hass avocado, which were wound-inoculated. Except at 10 ºC, all tested temperatures led to symptoms expression. The highest disease progress rate and lesion diameter were verified at 30 ºC. Fruit immersion on fungicides solution was tested to control post-harvest diseases using azoxystrobin, benzalkonium chloride, chlorine dioxide, Ecolife, sodium hypochloride, imazalil, procloraz and thiabendazol. Among these fungicides, prochloraz and imazalil were the most efficient in controlling post-harvest diseases in avocado.

Este estudo descreve a diversidade e composição das comunidades bacterianas associadas a cinco esponjas marinhas, e o potencial destes microrganismos como produtores de substâncias bioativas com propriedades fungicidas. As esponjas vivem em simbiose com microrganismos que apresentam alto interesse ecológico, evolutivo e biotecnológico. Contudo, este sistema microbiano permanece pobremente entendido. Para totalmente compreender a biologia desses animais é necessário descrever os fatores ecológicos e evolutivos influenciando a estrutura e dinâmica de sua microbiota. Nesta tese é defendida a hipótese de que a composição taxonômica e estrutura das comunidades bacterianas se correlaciona com o parentesco filogenético de seus hospedeiros. Neste trabalho, as comunidades bacterianas associadas às esponjas Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata e Scopalina ruetzleri foram examinadas usando a plataforma Ion torrent para sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. A água do mar circundante aos espécimes foram coletadas para comparações com a microbiota de esponjas. As análises detectaram um complexo e específico sistema microbiano vivendo em esponjas, com as unidades taxonômicas operacionais dominantes classificadas nos filos: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria e Gemmatimonadetes. Apesar da ocorrência simpátrica dos espécimes, as comunidades bacterianas diferiram significativamente entre as espécies de esponjas e a água do mar. Contudo, foi observado que as comunidades bacterianas habitando esponjas filogeneticamente mais próximas (A. fulva e A. crassa) são mais similares uma para com a outra, do que quando comparado com as comunidades em um táxon mais distante filogenitacamente (C. collectrix). O isolamento de bactérias foi realizado nas esponjas D. oxeata e S. ruetzleri. Cinquenta e seis linhagens foram isoladas e classificadas em três filos: Actinobacteria, Proteobacteria e Firmicutes. As análises filogenéticas indicaram cinco possíveis novas espécies bacterianas. Com base na taxonomia polifásica, um dos isolados, denominado ASPSP 40, foi caracterizado como pertencente a uma nova espécie do gênero Saccharopolyspora, para qual o nome Saccharopolyspora spongiae sp. nov. foi proposto. Dois isolados bacterianos demonstraram forte atividade antagônica contra as seguintes espécies de Pythium: P. aphanidermatum, P. graminicola e P. ultimum. Os metabólitos secundários desses isolados, assim identificados como pertencentes aos gêneros Terrabacter sp. ASPSP 140 e Bacillus sp. ASPSP 434, foram identificados por LC-MS/MS como sendo uma mistura de dipepitídeos cíclicos pertencentes à classe das dicetopiperazinas (DKP). Este é o primeiro relato da atividade fungicida e, consequentemente, a detecção de DKP a partir do gênero Terrabacter. / This study describes the diversity of associated bacterial communities to five marine sponges, and the potential of these microorganisms as producers of bioactive substances with fungicidal properties. Sponges live in symbiosis with microorganisms that have a high ecological interest, evolutionary and biotechnological. However, this microbial system remains poorly understood. To fully understand sponge biology, it is necessary to describe the ecological and evolutionary factors that influence the structure and dynamics of their microbial communities. In this work, it is supported the hypothesis that the taxonomic composition and structure of bacterial communities correlate with phylogenetic relatedness of their corresponding hosts. Bacterial communities associated with the sponges Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata and Scopalina ruetzleri were examined using the Ion Torrent platform for partial sequencing of the 16S rRNA gene. Seawater surrounding specimens were collected for comparisons. The analysis detected a complex and specific microbial system living in sponges, with the operational taxonomic units dominant classified in the phyla: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria and Gemmatimonadetes. Despite sympatric occurrence of the specimens, the studied sponges presented different bacterial compositions that differed from those observed in seawater. However, lower dissimilarities in bacterial communities were clearly observed within sponges from the same phylogenetic group (A. fulva and A. crassa). Isolation of bacteria was done from the sponges D. oxeata and S. ruetzleri. Fifty-six strains were isolated and classified into three phyla: Actinobacteria, Proteobacteria and Firmicutes. Phylogenetic analysis indicated five possible novel bacterial species. Based in a polyphasic taxonomy approach, one of the isolates denominated ASPSP 40 was identified as belonging to a novel species of the genus Saccharopolyspora for which the name, Saccharopolyspora spongiae sp. nov. has been proposed. All bacterial isolates were evaluated by their antagonisms against Pythium species. Two of them, Terrabacter sp. ASPSP 140 and Bacillus sp. ASPSP 434 demonstrated strong potential in inhibiting the following species P. aphanidermatum, P. ultimum and P. graminicola. The bioactive secondary metabolites of both, characterized by LC-MS/MS, were identified as a mixture of cyclic dipepitides belonging to the class of diketopiperazine (DKP). This is the first report of fungicidal activity, and thus the detection of DKP of the genus Terrabacter.

Essa pesquisa buscou comparar as tecnologias transgênica (soja RR e manejo com glifosato) e convencional (soja e manejo convencionais) quanto à maior tolerância à ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi) e obtenção de genótipos promissores para produtividade de grãos (PG) e tamanho das sementes (representado pelo peso de cem sementes, PCS). Foram avaliadas 200 progênies F2:5 e F2:6 oriundas de dois dialelos parciais 5 x 2, ambos com cinco genitores de alta produtividade de óleo (USP 70.108, USP 70.010, USP 70.113, USP 70.007 e USP 70.042) em cruzamentos com: (1) duas cultivares elites convencionais (BRS 133 e Conquista); (2) suas versões essencialmente derivadas transgênicas (BRS 245 RR e BRS Valiosa RR). Os experimentos envolveram: a) dois manejos com herbicidas, manejo convencional para soja convencional e manejo com glifosato para a soja RR; b) dois manejos de fungicidas, sendo um experimento com aplicações sucessivas de Opera & Nativo (O&N, para controle da ferrugem e das doenças de final de ciclo, DFC) e outro experimento com aplicações de Derosal para controle apenas das DFC. O efeito da ferrugem para cada genótipo foi expresso pela taxa de reação da ferrugem sobre a produtividade (FP) e o tamanho das sementes (FT), calculados pelas diferenças entre médias ajustadas de PG e PCS nos dois experimentos com fungicidas. As comparações foram feitas em análises de variância, testes de médias e de parâmetros de capacidade de combinação. O controle da ferrugem com fungicidas (O&N) resultou em maiores médias de PG e PCS. Houve grande variação entre os efeitos de capacidades geral e específica, com destaque dos genitores USP 70.108, USP 70.010 e BRS 133 para PG e FP. O genitor mais divergente e com dominância positiva para PG foi USP 70.042. As duas tecnologias foram numericamente semelhantes para tolerância à ferrugem (FP e FT). A tecnologia convencional apresentou a vantagem de ser estatisticamente mais produtiva (PG e PCS) do que a tecnologia transgênica. Por outro lado, a tecnologia transgênica tem a vantagem de ter uso mais fácil e menor custo de cultivo aos produtores. / This research aimed to compare the performance of transgenic (RR soybean and management with glyphosate) and conventional (conventional soybean and herbicides) technologies for tolerance to rust (Phakopsora pachyrhizi ) and obtaining promising genotypes for seed yield and size (represented by the weight of one hundred seeds, PCS). A total of 200 progenies were evaluated in F2:5 and F2:6 generations; these progenies were obtained in two partial diallel 5 x 2, both involving five parents with high oil yield (USP 70.108, USP 70.010, USP 70.113, USP 70.007 and USP 70.042) in crosses with: (1) two elites conventional cultivars (BRS 133 and Conquista); (2) their essentially derived transgenic versions (BRS 245 RR and BRS Valiosa RR). The experiments involved: a) two managements with herbicides: conventional management for conventional soybean and management based in glyphosate herbicide to RR soybean; b) two managements with fungicides: an experiment with successive applications of Opera & Native (O&N, fungicides that control rust and late season leaf diseases, DFC), and another experiment with Derosal applications (fungicide that controls only DFC). The effect of rust for each genotype was expressed by the rate of reaction to rust on seed yield (FP) and on seed size (FT) as calculated from the differences in seed yield (PG) and seed size (PCS) between adjusted means in the two experiments with different fungicides. The soybean genotypes were compared by analysis of variance, multiple comparisons and parameter estimation of combining ability. In general, the control of rust with fungicides (O&N) resulted in higher means of PG and PCS. There was great variation among the effects of general and specific combining abilities, with major outstanding of USP 70.108, USP 70.010, and BRS 133 parents for PG and FP. The parent USP 70.042 was the most divergent and showed positive dominance for PG. Both technologies were numerically similar for FP and FT. The conventional technology has the advantage to be statistically more productive (PG and PCS) than transgenic technology. However, the transgenic technology has the advantage to be easier to use and less expensive to soybean producers.

O objetivo desse estudo foi caracterizar e selecionar linhagens de soja, considerando sua reação à ferrugem asiática (FAS) e a produtividade de grãos (PG). O presente trabalho foi desenvolvido no Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas, no Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, localizada no município de Piracicaba, SP, Brasil. No ano agrícola 2004/2005 (A1), foram conduzidos três experimentos com fungicidas (impact, derosal e controle) com genótipos de ciclo médio (EGM) e três com genótipos tardios (EGT), totalizando seis experimentos delineados em blocos casualizados, com quatro repetições. As parcelas experimentais foram representadas por quatro fileiras de 5 m x 0,5 m, sendo que a área útil de 4 m2 constituiu-se pelas duas fileiras centrais, eliminando-se 0,5 m em cada extremidade da parcela. Os três experimentos, para cada ciclo, foram utilizados para possibilitar a caracterização dos genótipos quanto a RFA: (i) Experimento I: três aplicações de Impact (Flutriafol, Cheminova): fungicida eficiente para o controle das doenças de final de ciclo (DFC), incluindo-se a FAS; (ii) Experimento II: três aplicações de Derosal (Carbendazim, Bayer): fungicida eficiente para o controle das DFC, exceto a FAS; (iii) Experimento III: controle: sem aplicação de fungicidas. Os EGM envolveram duas testemunhas (BR-16 e IAS-5) e 12 linhagens de ciclo médio, selecionadas pelo diferencial positivo de 4% a 221% sobre a PG da melhor testemunha, na presença da FAS. Na seleção das linhagens experimentais utilizadas nesse trabalho, além do ciclo e da PG, também foi considerada a presença de ancestrais tolerantes a FAS em suas genealogias, que contribuiram como fontes de genes para resistência a FAS, com destaque para : FT-2, IAC PL1, TN#4 (Taiwan) e PI 230970 (Taiwan). Tal fato aumentou a probabilidade de se encontrar genótipos tolerantes (T) ou moderadamente resistentes (MR) dentre as linhagens avaliadas. Foram realizadas avaliações experimentais para FAS e PG. A FAS foi avaliada através de três notas (NF1, NF2 e NF3), usando-se uma escala diagramática, com notas variando de 1 (0,2% de área doente) a 9 (78,5% de área doente ou mais). A PG de cada linhagem foi estimada por meio da pesagem das parcelas. A linhagem de ciclo médio USP 97-08.135 mostrou-se MR. Já as linhagens BULK USP 01-28, USP 04-18.029 e USP 04-18.074 mostraramse T a FAS. Os EGT também envolveram duas testemunhas (FT-2000 e Conquista) e 12 linhagens com diferencial positivo de PG de 87% a 177%. As linhagens tardias USP 191-102-03, USP 191-103-12, USP 191-108-05, USP 98-13.035, USP 98-13.049 e USP 98-13.102 foram classificadas como MR e as demais linhagens como não-tolerantes (NT) ou suscetíveis (S). Dentre as linhagens testadas no A1 foram selecionadas 12, para compor os experimentos do ano agrícola 2005/2006 (A2) e mais as duas testemunhas de ciclo médio e as duas tardias. Em A2 todas as linhagens e testemunhas foram classificadas como NT ou S, porém, a linhagem que mais se aproximou do comportamento T foi USP 97-08.135. / This research aimed to characterize and select soybean genotypes, considering their reaction to Asian soybean rust (FAS) and grain yield (PG). This work was developed in the Sector of Applied Genetics to Self-Pollinated Crops, Department of Genetics, Faculty of Agriculture Luiz de Queiroz, University of São Paulo located in Piracicaba city, State of São Paulo, Brazil. In 2004/2005 agricultural year (A1) were conducted three experiments with intermediate cycle genotypes (EGM) and three with late cycle genotypes (EGT) outlined in random blocks, with four repetitions. Then, in A1 were conducted six experiments in the total (Impact, Derosal and Control for each cycle). The plots were represented by four rows of 5 m x 0,5 m. The useful plot (4 m2) were the two central rows, eliminating up 0,5 m at each end of the plot. Were used three experiments for the genotypes characterization about their reaction to rust in each cycle: (i) Experiment I: three applications of Impact (Flutriafol, Cheminova): effective to control the end of cycle diseases (DFC), including FAS; (ii) Experiment II: three applications of Derosal (Carbendazim, Bayer): effective to control the DFC, except the FAS; (iii) Experiment III: control: no application of fungicides. The EGM involved two soybean cultivars (BR-16 and IAS- 5) and 12 lines selected by the positive differential of 4% to 221% on the PG of the best, in the presence of rust. In the lines selection used in this experimental work, beyond the cycle and PG, was also considered the presence in their pedigrees of a tolerant ancestral to the FAS, which could contribute as a source of genes for resistance to FAS, with emphasis on: FT - 2, IAC - PL1, TN # 4 (Taiwan) and PI 230.970 (Taiwan). This fact increased the likelihood of finding tolerant or resistant genotypes in that evaluated. Were carried out evaluations to reaction to FAS and PG. The reaction to FAS was evaluated through three assessments (NF1, NF2 and NF3), with a diagrammatic scale, with visual notes ranging from 1 (0,2% of the foliar area affected) to 9 (78,5% of the foliar area affected). The PG of each line was estimated by the weight of the plots. It was observed moderate resistance (MR) to FAS on the line USP 97-08.135 and tolerance (T) to FAS on the lines BULK USP 01-28, USP 04-18.029 e USP 04-18.074 in the intermediate genotypes. The EGT also involved two cultivars (FT-2000 and Conquista) and 12 lines with a PG positive differential of 87% to 177%. The late cycle lines USP 191-102-03, USP 191-103-12, USP 191-108-05, USP 98-13.035, USP 98-13.049 e USP 98-13.102 were classified as MR and the others as no-tolerants or susceptible. Were selected 12 lines among the lines tested in A1 to compose the experiments of the agricultural year 2005/2006 (A2) and over the two early cultivars and the two late cultivars. The line that stood out more about the reaction to FAS was USP 97- 08.135.

Les changements climatiques et l'émission de polluants dans l'environnement sont susceptibles d'entrainer des effets croisés sur les communautés et le fonctionnement des écosystèmes. Les changements de température sont notamment susceptibles de modifier le comportement et la toxicité des polluants, et de sensibiliser les organismes aux stress chimiques. Inversement, l'exposition à des polluants peut diminuer la tolérance thermique des espèces ectothermes comme les poissons. Dans ce contexte, nous avons étudié la réponse d'une espèce modèle de poissons en toxicologie aquatique, le Carassin doré (Carassius auratus), soumis à des stress chimique et thermique individuels et combinés. Pour cela, le carassin doré a été exposé à un cocktail d'herbicides et de fongicides à des concentrations réalistes d'un point de vue environnemental à deux températures pendant 96h ou 16 jours. Les réponses ont été observées de l'échelle moléculaire à l'échelle individuelle par des approches omiques (protéomique et métabolomique), biochimiques (cortisol, biomarqueurs de stress oxydant et allocation cellulaire énergétique), indicielles (indices somatiques et de condition) et comportementales (remaniement sédimentaire, activité, exploration et comportement alimentaire). Les résultats montrent que l'exposition des poissons aux stress chimique et thermique individuels entraine une réponse générale de stress impliquant des compensations biochimiques, énergétiques, physiologiques et comportementales. L'absence d'effets sur la santé générale des carassins suggère la mise en place d'une réponse de stress efficace et adaptée, bien que l'hypoactivité observée chez les poissons exposés aux cocktails de pesticides soit susceptible d'entrainer une diminution de leurs performances et de leur fitness. A l'inverse, les carassins exposés aux stress chimique et thermique combinés montrent une inhibition de la réponse générale de stress, avec des effets antagonistes sur la sécrétion de cortisol, l'induction de certains systèmes de défense antioxydants et la compensation énergétique. Des effets plus importants sont en revanche observés au niveau comportemental ainsi qu'une diminution significative de la condition générale des poissons. Ces résultats montrent que l'augmentation de la température sensibilise les poissons à la contamination de l'eau par les pesticides. L'inhibition de la réponse de stress chez des poissons exposés à des mélanges complexes de pesticides dans un écosystème soumis à de multiples contraintes pose de nombreuses questions pour la conservation des espèces dans l'environnement. / Crossed-effects between climate change and chemical pollutions were identified on community structure and ecosystem functioning. Temperature rising affect the toxic properties of pollutants and the sensitiveness of organisms to chemicals stress. Inversely, chemical exposure may decrease the thermal tolerance of ectothermic species, as fish. In this context, we studied the response of a biological model in aquatic toxicology, the goldfish (Carassius auratus), to individual and combined chemical and thermal stresses. In this aim, we exposed the goldfish to environmental relevant concentrations of herbicide and fungicide mixtures at two temperatures for 96 hours or 16 days. The fish responses were assessed from the molecular level to individual endpoints, including omic approaches (proteomic and metabolomic), biochemical analyses (cortisol, antioxidant defenses, cellular energy allocation), indexes (somatic and condition factors) and behavioral assays (sediment reworking, activity, exploration and feeding). Our results showed that individual chemical or thermal stresses induced a general stress response including biochemical, metabolic, physiological and behavioral compensations. The absence of deleterious effect on the global condition of fish suggested the implementation of an efficient and adaptive stress response, while the hypoactivity of fish exposed to pesticide mixtures could entrain a decreased performance and fitness into the wild. At the opposite, the combined chemical and thermal stresses induced reciprocal inactivation of the stress response, with antagonism effect on cortisol secretion, antioxidant defense induction and metabolic compensation. However, increased effect on behavioral traits and decreased global condition of fish were observed. Our study showed that temperature rising sensitized fish to pesticide exposure. Finally, inhibited stress response in fish exposed to pesticide cocktails raises concerns about species conservation an ecosystem under multiple pressures.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The advance of biotechnology in forestry has favored techniques of in vitro propagation of species that present difficulties in reproduction by sexual seeds. Luehea divaricata Mart. & Zucc, a member of the Malvaceae family, is a species that has suffered in recent decades, a large reduction in the areas occupied by natural populations, because of its use in the manufacture of furniture. Additionally, it presents slow and irregular germination and seed viability is very uneven, characteristics that contribute to a reduced ability to recover natural populations. Considering the potential for the application of techniques of tissue culture in the mass propagation of this species, this study aimed to: develop a methodology to promote an efficient surface disinfestation of seed germination in order to in vitro evaluate the ability of two types of explants of seminal in performing the in vitro establishment; evaluate the nodal segments isolated from of plants grown in vitro germination depending on the addition of BAP and NAA in different concentrations, in the WPM nutrient medium, and, finally, analyze the calli seetings responses of leave fragments to different concentrations of BAP and NAA in WPM. The project was developed at the Laboratory of Tissue Culture at the Center for Biotechnology and Breeding of the Federal University of Santa Maria. The seeds used were collected by Fepagro/Forests and the plants obtained were used as source of explants for the experiments in tissue culture. We tested the effect of different concentrations and immersion times of seeds in mercuric chloride, and also the influence of fungicides Dicarboximida and Benzimidazole in the surface disinfestations. To in vitro establish were evaluated apical and nodal segments isolated from plants after 60 days in vitro culture. The surface disinfestation of L. divaricata seeds with mercuric chloride was efficient, promoting a satisfactory germination and lack of phytotoxicity. Moreover, the use of fungicides, after disinfestation procedure with mercuric chloride, showed toxic effect on plants, failed to control contamination by microorganisms. The L. divaricata in vitro establishment was successful from both the apical and nodal segments, especially those that result in higher leaf development. Concentrations of BAP and NAA tested dont not result in a hormonal balance appropriate to promote optimal responses in vitro multiplication of L. divaricata from the culture of nodes segments and the presence of BAP influence significantly the calli induction, unlike NAA which dont not affect the calli formation on leaf fragments. Further studies should be performed to optimize the in vitro surface desinfestation, multiplication and callus induction capable of producing a larger number of aseptic cultures to continue to other steps in tissue culture. Finally, studies that aim to contribute to the L. divaricata micropropagation should continue, since the species presents barriers to the spread by seeds that can be overcome by tissue culture. / O avanço da biotecnologia na área florestal tem favorecido as técnicas de propagação in vitro de espécies que apresentam dificuldades na reprodução via sementes. Luehea divaricata Mart. & Zucc (açoita-cavalo), integrante da família Malvaceae, é uma espécie florestal que sofreu, nas últimas décadas, grande redução das áreas ocupadas por populações naturais, em função do interesse de seu uso na fabricação de móveis vergados. Adicionalmente, apresenta germinação lenta e irregular e a viabilidade das sementes é muito desuniforme, características que contribuem para uma reduzida capacidade de recuperação natural das populações. Considerando-se a potencialidade da aplicação de técnicas de cultura de tecidos na propagação massal dessa espécie, o presente trabalho teve como objetivos: desenvolver uma metodologia que promova uma eficiente desinfestação superficial de sementes, visando à germinação in vitro; avaliar a capacidade de dois tipos de explantes de origem seminal em realizar o estabelecimento in vitro; avaliar a regeneração de segmentos uninodais isolados de plantas oriundas da germinação in vitro em função da adição da citocinina BAP e da auxina ANA, em diferentes concentrações, ao meio nutritivo WPM; e, por fim, analisar as respostas calogênicas de fragmentos foliares, face às diferentes concentrações de BAP e ANA em meio nutritivo WPM. Os trabalhos foram desenvolvidos no Laboratório de Cultura de Tecidos, do Núcleo de Biotecnologia e Melhoramento do da Universidade Federal de Santa Maria. Foram utilizadas sementes coletadas pela Fepagro/Florestas e, as plantas obtidas, foram utilizadas como fonte de explantes para os experimentos de cultura de tecidos. Foram testados o efeito de diferentes concentrações e de tempos de imersão das sementes em bicloreto de mercúrio, e, também, a influência de fungicidas Dicarboximida e Benzimidazol na desinfestação superficial. Para o estabelecimento in vitro, foram avaliados segmentos nodais e apicais caulinares isolados de plantas, após 60 dias de cultivo in vitro. A desinfestação superficial das sementes de açoitacavalo com bicloreto de mercúrio foi eficiente, promovendo uma germinação satisfatória e ausência de fitotoxicidade. Por outro lado, o uso de fungicidas, após procedimento de desinfestação com bicloreto de mercúrio, além de apresentar efeito tóxico para as plantas, não controlaram a contaminação por microrganismos. O estabelecimento in vitro de açoitacavalo foi efetuado com sucesso, tanto a partir de segmentos apicais, como segmentos nodais, com destaque para estes pelo maior desenvolvimento foliar. As concentrações de BAP e ANA testadas, não resultam em um balanço hormonal adequado à promoção de respostas otimizadas na multiplicação in vitro de açoita-cavalo, a partir do cultivo de segmentos nodais; a presença de BAP influencia, significativamente, a calogênese, ao contrário de ANA, que não afeta a formação de calos em fragmentos foliares de açoitacavalo. Estudos adicionais devem ser realizados no sentido de otimizar a desinfestação superficial, a multiplicação e a calogênese in vitro, permitindo a obtenção de um número maior de culturas assépticas para dar continuidade a outras etapas da cultura de tecidos. Finalmente, os estudos que visam contribuir para a micropropagação em açoita-cavalo devem prosseguir, já que a espécie apresenta entraves para a propagação por sementes que podem ser superados pela cultura de tecidos.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Mancozeb has been the protective fungicide with a multi-site mechanism widely used associated with fungicide programs in soybean cultivation. This compound has provided significant increases in the systemic fungicides performance in the soybean rust control. Besides the obvious fungicide effect, mancozeb has provided also effects on physiological parameters in plants promoting benefits such as fungicide phytotoxicity reduction and increases in plant vigor. The studies aimed to understand the interaction of mancozeb associated to systemic fungicides against the soybean rust control, in addition to determine the physiological plants responses from the product versus plant relation. The experiments were conducted in greenhouse and field, divided in four chapters in manuscript format. The first study investigates the effect of the mancozeb interaction with commercial mixtures of QoI + DMI based on two methodologies. From this, it was possible to verify that mancozeb increases significantly the control efficiency when associated with less efficient mixtures. In such interactions was obtained a control synergistic response. However it is expected at least an additive response, when associated to mixtures with high efficiency, the increase in control is lower. The second study consisted of the enzymes activity linked to the antioxidant response, the photosynthetic pigments concentration and lipid peroxidation investigation in plants exposed to the fungicide trifloxystrobin + prothioconazole, with potential to cause phytotoxicity, associated or not with mancozeb. Antioxidant enzymes activity increase, reduction in pigment concentration and cell damage due to increased lipid peroxidation were observed in plants exposed to systemic fungicide. These damages were attenuated when the systemic fungicide was associated with mancozeb. Moreover, photosynthesis and chlorophyll a fluorescence parameters were analyzed in plants exposed to mancozeb and trifloxystrobin + prothioconazole, constituting the third study. Decreased in the photosynthetic efficiency was verified in plants treated with systemic fungicide characterizing a significant phytotoxic effect. The parameters evaluated elucidate a beneficial effect of mancozeb reducing the damages caused by the systemic fungicide. The fourth study aimed to evaluate changes in the leaves soybean nutritional status exposed to mancozeb. Macro and micronutrients concentration were determined on 4th and 8th days exposure. Significant changes in concentration of S, Mn and Zn were observed. Such changes were related to “green effect” on plants after mancozeb exposure. All data provide new information regarding the recent use of the mancozeb molecule in soybean. The contribution is original and presents data that can contribute to the definition of strategies in anti-resistance management and increase site-specific systemic fungicides effective life commonly used in soybean. In addition, the results present important physiological responses on plants induced Figure 1by mancozeb that can aggregate on development, vigor and productivity. / Mancozebe tem sido o fungicida protetor com mecanismo multi-sítio amplamente utilizado associado aos programas fungicidas na cultura da soja. Este composto tem proporcionado incrementos significativos no desempenho de fungicidas sistêmicos no controle da ferrugem da soja. Além do efeito evidente como fungicida, tem sido relatado efeitos sobre parâmetros fisiológicos nas plantas conferindo benefícios como redução de fitotoxicidade de outros fungicidas e incrementos no vigor de plantas. Nossos estudos objetivaram compreender a interação de mancozebe associado a fungicidas sistêmicos frente ao controle da ferrugem da soja, além de determinar respostas fisiológicas das plantas oriundas da relação produto versus planta. Foram conduzidos ensaios em casa de vegetação e a campo, aqui divididos em quatro capítulos no formato de manuscritos. Em um primeiro estudo o efeito da interação de mancozebe com misturas comerciais de IQo + IDM foi investigado com base em duas metodologias. A partir disso foi possível verificar que mancozebe agrega mais significativamente a eficácia de controle quando associado a misturas menos eficientes. Em tais interações obteve-se uma resposta sinérgica de controle. Quando associado a misturas com alta eficácia o incremento no controle foi menor, entretanto no mínimo uma resposta aditiva é esperada. Em um segundo estudo a atividade de enzimas ligadas à resposta antioxidante, a concentração de pigmentos fotossintetizantes e a peroxidação lipídica foi investigada em plantas expostas ao fungicida trifloxistrobina + protioconazol, com potencial de causar fitotoxidade, estando este associado ou não ao mancozebe. Aumento na atividade de enzimas antioxidantes, redução no conteúdo de pigmentos e danos celulares evidenciadas pela maior peroxidação de lipídios foram verificadas em plantas expostas ao fungicida sistêmico. Tais danos foram atenuados quando o fungicida sistêmico foi associado ao mancozebe. Nesse mesmo sentido, parâmetros de fotossíntese e fluorescência da clorofila a foram analisados em plantas expostas a mancozebe e trifloxistrobina + protioconazol, sendo este o terceiro estudo aqui apresentado. Decréscimo na eficiência fotossintética foi verificado em plantas tratadas com o fungicida sistêmico caracterizando um efeito fitotóxico significativo. Os parâmetros avaliados elucidam um efeito benéfico de mancozebe reduzindo os danos causados pelo fungicida sistêmico. Um quarto e último estudo visou avaliar alterações no estado nutricional de folhas de soja expostas a mancozebe. Concentração de macro e micronutrientes foram determinadas aos 4 e 8 dias após exposição. Alterações significativas na concentração de S, Mn e Zn foram observadas. Tais alterações foram relacionadas a incrementos na coloração verde da cultura após exposição à mancozebe. Os dados trazem informações novas em relação ao recente uso da molécula mancozebe em soja. A contribuição é original e apresenta dados que podem contribuir na definição de estratégias no manejo anti-resistência e aumento da vida efetiva dos fungicidas sistêmicos sítio-específico comumente utilizados em soja. Além disso, os resultados apresentam uma série de respostas fisiológicas importantes de mancozebe sobre as plantas que podem agregar em termos de desenvolvimento, vigor e produtividade.

Depuis la fin du 19ème siècle, le traitement des vignes par des fongicides cupriques a engendré une augmentation de la teneur en cuivre (Cu) dans les sols viticoles, ainsi que dans les écosystèmes aquatiques en aval. Cette thèse vise à mieux comprendre le devenir de ce Cu dans un agrosystème basé sur l’étude du fractionnement isotopique du 65Cu/63Cu. Les résultats montrent que durant 4 à 5 décennies de culture de vignes, les sols en surface se sont enrichis en Cu de 9 à 28 fois par rapport au fond géochimique et que les minéraux argileux jouent un rôle important dans l’accumulation du Cu. Lors des événements pluvieux, ~1% du Cu appliqué est mobilisé, essentiellement lié à des argiles. Le bassin d’orage récoltant les lames ruisselantes retient en moyenne 68% du Cu dissous et plus de 92% du Cu particulaire. Les ratios isotopiques du Cu dans le bassin indiqueraient la sorption du Cu dissous dans les sédiments, ainsi que la réduction du Cu(II) in situ due à des processus biogéochimiques. / Since the end of the 19th century, the use of copper (Cu)-based fungicides has resulted in increased Cu concentrations in vineyard soils, but also in downstream aquatic ecosystems. The aim of the thesis was to better understand the fate of this Cu in an agrosystem based on assessing Cu isotope fractionation (65Cu/63Cu). The results have shown that the surface vineyard soils have become enriched in Cu from 9 to 28 times compared to the background level during 4 to 5 decades of vine-growing and that clay minerals were the major Cu sorbing phases in the soils. During rainfall, runoff mobilized ~1% of the applied Cu during the, mainly associated with clays. The stormwater wetland collecting the runoff retained in average 68% of the dissolved and more than 92% of particulate Cu. Cu isotope ratios measured in the wetland suggested dissolved Cu sorption to the sediments and in situ reduction of Cu(II) due to biogeochemical processes.

MSCAGR / Department of Plant Production

Tebuconazole belongs to widely utilized plant fungicides, mostly in vineyards. Its traces are present in plant tissues, wine as well as in soil. The aim of the study was to determine stoichiometries and stabilities of metal (Cu, Zn, Cd, Ca and Ag) complexes with tebuconazole (1) by means of electrospray ionization mass spectrommetry (ESI-MS). It was found that the complexes of tebuconazole with copper ions are particularly stable ([Cu(1)]+ has appearance energy 224 kJ·mol-1 , corresponding with the dissociation of the water molecule from the tebuconazole molecule), while the stability of another tebuconazole complexes is lower, about 150 kJ·mol-1 . In real environmental samples, the detection of 1 itself is hampered by its spreading into various species. The method involved here is based upon a hyphenation of electrochemistry (amperometry) and electrospray-ionization mass spectrometry (ESI-MS). It uses the fact that Cu creates very stable complexes with 1. We demonstrate that at appropriate potentials (at higher than 500 mV) Cu cations can be generated in an electrochemical cell and subsequently form complexes with 1 present in the sample. The resulting complex [Cu(1)]+ is detected with ESI-MS. The intensity of detected complexes depends on the concentration of 1 and the oxidation level of the...