A cana-de-açúcar é uma das principais culturas do sistema agrícola brasileiro, e apresenta-se atualmente em plena expansão. Porém o uso do solo e a implementação de diferentes tecnologias de manejo têm originado alterações no equilíbrio ambiental, onde importantes interações microbianas ocorrem de forma essencial para o desenvolvimento vegetal. Dentre a vasta diversidade de microrganismos do solo, destacam-se os fungos micorrízicos, organismos intimamente associados as raízes das plantas, auxiliando a mesma, dentre outras formas, na obtenção de água e nutrientes. Estes fungos, no entanto, interagem também com outros organismos do solo, como por exemplo, com a comunidade bacteriana presente neste ambiente. Desta forma, o presente trabalho buscou estudar a dinâmica de interação entre cana-de-açúcar e o fungo micorrízico arbuscular (FMA) G.clarum em solos com diferentes composições da comunidade bacteriana. A metodologia utilizada foi a \'diluição para extinção\', onde diluições seriadas (10-1; 10-3; 10-6 e 10-9) de um solo natural foram usadas para inocular o solo estéril. Sobre esta base, foi monitorada pelo período de 60 dias, a colonização da planta pelo FMA e a estruturação das comunidades bacterianas. Como resultado, foi observada uma maior colonização das raízes de cana-de-açúcar para os tratamentos inoculada com menores diluições da comunidade original (solo natural e diluições 10-1 e 10-3), sendo da mesma forma observada uma distinção entre as comunidades bacterianas destes tratamentos para os demais. Estabelecendo correlações entre os grupos microbianos e as taxas de colonização micorrízica, foi possível nomear, com base no sequenciamento massivo da região V6 do gene ribossomal 16S DNAr, a alteração conjunta da micorrização com mudanças nos grupos de Actinobacteria,Bacteriodetes,Firmicutes,Proteobacteria,Verrucomicrobiae Acidobacteria. Concluindo, este trabalho demonstra a dependência que um processo importante, como a micorrização, possui da comunidade bacteriana do solo, e indica que em áreas degradadas, com menores níveis de diversidade bacteriana, tal processo pode ocorrer com menor eficiência. / Sugarcane is an important Brazilian agricultural system crop and presents currently booming. Nevertheless, land use, and implementation of different management technologies have originated changes in environmental balance, where important microbial interactions occur as essential for plant development. Among the wide diversity of soil microorganisms, the mycorrhizal fungi is highilighted as organisms closely associated with plant roots, helping plants, in any way, to obtain water and nutrients. These fungi however, also interact with other soil organisms, such as for example, bacterial community in these environments. Thus, the present work aimed to study the dynamics of interaction between sugarcane and arbuscularmycorrhizal fungi (AMF) Glomusclarum in soils with different compositions of the bacterial community. The methodology used was \"dilution to extinction\", where serial dilutions (10-1, 10-3, 10-6 and 10-9) of a natural soil were used to inoculate a sterile soil. On this basis, were monitored along a period of 60 days, plant colonization by AMF, and structure of bacterial communities. As a result, we observed a higher colonization of roots of cane sugar for treatments inoculated with lower dilutions of the original community (natural soil and dilutions 10-1 and 10-3), and likewise observed a distinction between these bacterial communities treatments to others. Establishing correlations between microbial groups with observed rates of colonization, it was possible to name, based on the massive sequencing of the region V6 ribosomal gene 16S rDNA, the joint amendment of mycorrhiza with changes in groups of Actinobacteria; Bacteriodetes; Firmicutes, Proteobacteria; Verrucomicrobia and Acidobacteria. In conclusion, this work demonstrates the dependence of an important process, as the AMF, has tosoil bacterial community, and indicates that degraded areas, with lower levels of bacterial diversity, such a process can occur with lower efficiency.

O aumento da demanda, a falta de fiscalização sanitária efetiva e de especificações adequadas para verificar a qualidade de drogas vegetais são fatores que contribuem para o acesso a produtos sem garantia da qualidade e segurança. Embora sejam consideradas seguras por sua origem natural, as drogas vegetais apresentam elevadas cargas microbianas e podem oferecer riscos potenciais aos usuários, tanto pela presença de microrganismos potencialmente patogênicos, quanto pela contaminação com toxinas. O objetivo deste estudo foi avaliar a contaminação microbiana presente em 91 amostras de drogas vegetais, o potencial toxigênico de fungos isolados e a presença de aflatoxinas, ocratoxina A e citrinina nestas amostras. Os resultados obtidos demonstraram que 73,6% das amostras apresentaram populações microbianas superiores a 2X103 UFC de bactérias aeróbias/g e 2X102 UFC de bolores e leveduras/g e que 81,3% apresentaram ao menos um dos microrganismos considerados indicadores de risco. Com relação à contaminação fúngica, observou-se o predomínio dos gêneros Aspergillus e Penicillium, sendo que a análise micotoxicológica revelou que 21,49% apresentaram capacidade para produção de aflatoxinas, ocratoxina A e citrinina. Apesar de fungos toxigênicos terem sido detectados em 35 amostras de drogas vegetais, a análise micotoxicológica, realizada conforme Farmacopéia Americana, não revelou a presença de aflatoxinas, ocratoxina A e citrinina em nenhuma das amostras de drogas vegetais, indicando que os microrganismos podem não terem sido submetidos a condições favoráveis à expressão de sua capacidade toxigênica. / The increase in the demand, the lack of effective sanitary fiscalization and adjusted specifications to verify the quality of crude herbal drugs are factors that contribute for accessing products without guarantee of the quality and safety. Although they are considered safe by their natural origin, herbal drugs present high microbial loads and can offer potential risks to the users, as much for the presence of potencially pathogenic microorganisms, how much for the contamination with toxins. The goal of this study was evaluated the microbial contamination present in 91 samples of crude herbal drugs, the toxigenic potencial of fungal isolates and the presence of aflatoxins, ochratoxin A and citrinin in these samples. The obtained results demonstrated 73.6% of the samples presented microbial populations higher than 2X103 CFU of aerobic bacteria/g and 2X102 CFU of yeast and molds/g and 81.3% presented at least one of the microorganisms considered as risk indicators. With regard to the fungal contamination, the Aspergillus and Penicillium genera were predominant and the mycotoxicological analysis revealed that 21.49% of these isolates presented ability for aflatoxins, ochratoxin A and citrinin production. Although toxigenic fungi have been detected in 35 samples of herbal drugs, the mycotoxicological analysis, carried through as The United States Pharmacopeia, showed no detection of aflatoxins, ochratoxin A or citrinin in any samples of herbal drugs, indicating that these fungi can not have been submitted a favorable conditions to the expression of their toxigenic ability.

A manipulação seletiva de alvos epigenéticos usando pequenas moléculas inibidoras das enzimas histona-desacetilases (HDACs) e DNA metiltransferases (DNMTs) é uma estratégia para estimular a expressão das vias biossintéticas e a produção de novos metabólitos secundários em fungos. Neste trabalho, inibidores de histonadesacetilases (butirato de sódio, ácido hidroxâmico suberoilanilida e ácido valproico) e inibidores de DNA metiltransferases (5-azacitidina, hidralazina, procaína e procainamida) foram suplementados em culturas líquidas e sólidas dos fungos endofíticos Fusarium oxysporum SS46, Hyphodermella corrugata FLe8.2 e Chaetomium globosum VR10, das linhagens comerciais Fusarium oxysporum ATCC MYA 4623 e Chaetomium globosum ATCC 56726 e do fitopatógeno Botrytis cinerea B0510. O fungo endofítico H. corrugata FLe8.2, em meio PDB, produziu o composto 2-(2-metoxifenil)-4H-piran-4-ona, e sua cultura em meio Czapek suplementada com hidralazina levou ao isolamento de 3-metil-1,2,4-triazolo[3,4-a]-ftalazina. O tratamento de F. oxysporum SS46 e F. oxysporum ATCC MYA 4623 com hidralazina em meio Czapek levou ao isolamento de um novo composto, 2H-[1,2,4]triazino[3,4- a]-ftalazina. Nestas culturas houve biotransformação da hidralazina pelos fungos, provavelmente como mecanismo de desintoxicação. Ainda, a hidralazina teve um efeito inibidor sobre a biossíntese do ciclohexadepsipeptídeo beauvericina em F. oxysporum SS46. Nas culturas de C. globosum VR10 em meio Czapek os inibidores de HDACs e de DNMTs suprimiram a biossíntese de chaetoglobosinas. A adição de ácido valproico na cultura de C. globosum VR10 em meio PDB eliciou a produção da chaetoviridina B. A adição de 5-azacitidina nas culturas de C. globosum VR10 em meio sólido PDA não modificou a produção da chaetoglosina A. A produção de chaetoviridina B por C. globosum ATCC 56726 em meio PDA foi inibida na menor concentração de 5-azacitidina, 50 ?M, e retomada na concentração de 150 ?M. O tratamento de B. cinerea B0510 com ácido hidroxâmico suberoilanilida SAHA levou à biossíntese de um novo composto, ácido 5-benzil-2,3-di-hidroxi-3-isopropil-4- oxotetrahidrofuran-2-carboxílico, o qual também foi isolado da linhagem geneticamente modificada B. cinerea Bc ?STC2. No geral, considerando as linhagens fúngicas estudadas, os resultados mostram que a adição de moduladores químicos que atuam em mecanismos epigenéticos promove mudanças no perfil de metabólitos secundários. / The selective manipulation of epigenetic targets using small molecule inhibitors of histone deacetylase (HDAC) and DNA methyltransferase (DNMT) activities is a strategy to elicit the expression of biosynthetic pathways and production of new secondary metabolites in fungi. In this work, HDAC inhibitors (sodium butyrate, suberohydroxamic acid and valproic acid) and DNMT inhibitors (5-azacitidine, hydralazine, procaine and procainamide) were supplemented in liquid and solid cultures of the endophytic fungi Fusarium oxysporum SS46, Hyphodermella corrugata FLe8.2 and Chaetomium globosum VR10, of the commercial fungal strains Fusarium oxysporum ATCC MYA 4623 and Chaetomium globosum ATCC 56726 and of the phytopathogenic fungus Botrytis cinerea B0510. The endophytic fungus H. corrugata FLe8.2 produced 2-(2-methoxyphenyl)-4H-pyran-4-one in PDB medium, while in the presence of hydralazine in Czapek medium the fungus produced 3- methyl-1,2,4-triazolo[3,4-a]-phthalazine. Treatment of F. oxysporum SS46 and F. oxysporum ATCC MYA 4623 with hydralazine in a Czapek medium led to the isolation of new compound, 2H-[1,2,4]triazino[3,4-a]-phthalazine. Hydralazine was biotransformed by these three fungi probably as a detoxification strategy. In addition, hydralazine also inhibited the biosynthesis of the cyclodepsipeptide beauvericin by F. oxysporum SS46. HDAC and DNMT inhibitors suppressed chaetoglobosins\' biosynthesis by C. globosum VR10 cultures in Czapek medium. The biosynthesis of chaetoviridin B by C. globosum VR10 was elicited by acid valproic in PDB medium. The production of chaetogosin A by C. globosum VR10 in PDA medium has not been affected by 5-azacitidine. The biosynthesis of chaetoviridin B by C. globosum ATCC 56726 in PDA medium was inhibited in the presence of lower concentration 5- azacitidine (50 ?M) and recovered in the higher concentration (150 ?M). Treatment of B. cinerea B0510 with suberohydroxamic acid led to the biosynthesis of the new compound 5-benzyl-2,3-dihydroxy-3-isopropyl-4-oxotetrahydrofuran-2-carboxylic acid, which was also isolated from the genetically modified strain B. cinerea Bc ?STC2. Results showed that chemical compounds that act in epigenetic mechanisms can induce changes in the secondary metabolite profiles in the fungal strains studied in this work.

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

Este trabalho objetivou o estudo de rotas de formação de metabólitos secundários utilizando precursores isotopicamente marcados com 13C. Os experimentos de crescimento com adição de [1-13C]acetato, [1,2-13C2]acetato e [U-13C315N1]-L-cisteína para o fungo do ambiente marinho Penicillium sp. DRF2 mostrou que as ciclotiocurvularinas são provenientes da rota de formação de policetídeos e pela incorporação de L-cisteína, depois da transformação desta em 3-mercaptopiruvato. Os resultados sugerem que a formação das ciclotiocurvularinas provém de um processo de detoxificação da α,β-desidrocurvularina. O estudo do metabolismo secundário de Aspergillus sp. DLM3-8, também do ambiente marinho, mostrou que o seu perfil metabólico produzido em experimentos de crescimento sob diferentes condições é constante. Os experimentos de incorporação de precursores isotopicamente marcados com 13C na naftoquinonaimina, produzida por Aspergillus sp. DLM3-8 foram inconclusivos, indicando que outras abordagens experimentais devem ser realizadas para se investigar a biossíntese deste metabólito. / This investigation aimed investigated the formation routes of secondary metabolites using 13C-labelled precursors. Feeding experiments with [1-13C]acetate, [1,2-13C2]acetate and [U-13C315N1]-L-cysteine within the growth medium of the marine-derived fungi Penicillium sp. DRF2 showed that cyclothiocurvularins are derived from polyketides and from the incorporation of a L-cysteine residue, after its transformation into 3-mercaptopyruvate. The results suggest that the formation of cyclothiocurvularins is derived from a detoxification process ofα,β-dehydrocurvularin. Investigation of the secondary metabolism of a marine-derived Aspergillus sp. DLM3-8 indicated a stable metabolic profile under a variety of growth conditions. Feeding experiments with 13C-labelled precursors for the biosynthesis investigation of naphthoquinoneimine were inconclusive, indicating that other methodologies should be envisaged in order to investigate the biosynthesis of this metabolite.

A levedura Saccharomyces cerevisiae tem potencial para o controle de doenças em algumas plantas, devido à capacidade de induzir resistência e de elicitar mecanismos de defesa. Entretanto, no processo de purificação de compostos elicitores presentes na parede celular de S. cerevisiae foi observado um baixo rendimento, dificultando a realização de experimentos, principalmente em campo. Assim, com o objetivo de otimizar o processo de extração do (s) elicitor (es) presentes na parede celular da levedura, células em suspensão foram autoclavadas por minutos ou horas, uma vez ou seqüencialmente. Em seguida, foi avaliado o conteúdo de carboidratos e de proteínas destas preparações que foram testadas na produção de fitoalexinas em mesocótilos de sorgo, previamente tratados ou não com abrasivo carborundum, e na germinação de conídios e formação de apressórios por Colletotrichum lagenarium e Colletotrichum sublineolum. Em função da maior concentração de carboidratos e da atividade elicitora em mesocótilos de sorgo, a preparação de levedura autoclavada por 4 horas seqüencialmente foi submetida ao processo de purificação. Cromatografias de troca iônica (CTI), com tampão Tris-HCl ou bicarbonato de amônio na eluição da coluna DEAE-Celulose, foram realizadas para separar as frações com maior poder elicitor das de baixo poder elicitor. Frações de ambas as cromatografias, induziram o acúmulo de fitoalexinas em mesocótilos de sorgo, previamente tratados ou não com abrasivo carborundum. Entretanto, frações provenientes da cromatografia com tampão bicarbonato de amônio foram capazes de inibir em 100% a germinação de conídios e a formação de apressórios dos fitopatógenos. Na proteção de pepino em câmara de crescimento, houve redução da área lesionada somente quando as plântulas de pepino receberam as frações provenientes da CTI com tampão Tris-HCl, dois dias antes da inoculação com o patógeno. Em casa-de-vegetação, fração proveniente da CTI com tampão bicarbonato de amônio conferiu proteção às plântulas de pepino contra C. lagenarium, mas sem aumento na atividade de peroxidases. Plantas de sorgo tratadas com as frações de ambas as cromatografias, apresentaram tendência a uma redução da área lesionada nas folhas tratadas e folhas superiores, com produção de fitoalexinas. A maior produção de fitoalexinas em plantas de sorgo foi observada em folhas tratadas com a preparação bruta da levedura autoclavada por 4 horas seqüencialmente. Os resultados do presente trabalho indicam a existência de compostos termoestáveis na parede celular da levedura, liberados em maior concentração em função da autoclavagem seqüencial, capazes de induzir o acúmulo de fitoalexinas em mesocótilos e folhas de sorgo, com atividade antifúngica sobre C sublineolum e C. lagenarium e potencial para induzir resistência local em pepino contra C. lagenarium e resistência local e sistêmica em sorgo contra C. sublineolum. / The yeast Saccharomyces cerevisiae has potential in the control of diseases in some plants by the ability to induce resistance and elicits defence mechanisms. However, in the process of purification of elicitor (s) present in the cell wall of S. cerevisiae a low efficiency was observed during the process, making difficult to carry out experiments, mainly in field. Thus, to optimize the process of extraction of the elicitor (s) present in the cell wall of the yeast, cells in suspension were autoclaved by minutes or hours, once or in sequence. After autoclaving the carbohydrate and proteins content of these preparations were determinate and they were tested in phytoalexin accumulation in sorghum mesocotyls, previously treated or not with the abrasive carborundum, and conidia germination and appressorium formation by Colletotrichum lagenarium and Colletotrichum sublineolum. Because of the higher carbohydrate content and the highest elicitor activity in sorghum mesocotyls, the preparation autoclaved by 4 hours in sequence was selected for the purification process. Ion exchange chromatography (IEC) using Tris-HCl or ammonium bicarbonate buffer for column elution, were used to separate fractions with higher elicitation activity from those exhibiting lower elicitation activity. Fractions from the chromatography obtained using either buffer induced the accumulation of phytoalexin in sorghum mesocotyls, previously treated or not with the abrasive carborundum. However, the fractions from the chromatography with ammonium bicarbonate buffer were able to inhibit in 100% the conidia germination and appressorium formation by the phytopathogens. In the protection of cucumber in growth chamber, there was a reduction in symptoms only when the cucumber seedlings were treated with the fractions from the IEC with Tris-HCl buffer, two days before the inoculation with the fungus. In greenhouse, fraction from the IEC with ammonium bicarbonate buffer was able to protect cucumber seedlings against C. lagenarium, but without increase peroxidases activity. Sorghum plants treated with the fractions, obtained using either buffer, exhibited reduced infection in the treated leaves and leaves just above, with phytoalexin production. The highest phytoalexin production in sorghum plants was observed in leaves treated with the crude preparation of the yeast autoclaved by 4 hours sequentially. The results of the present study indicate the presence of termoestable compounds in the cell wall of the yeast, released in higher concentrations in function of the sequential autoclavage, that are able to induce phytoalexin accumulation in sorghum mesocotyls and leaves, with antifungal activity on C. sublineolum and C. lagenarium and potential to induce local resistance in cucumber against C. lagenarium and local and systemic resistance in sorghum against C. sublineolum.

O meloeiro é uma cultura de relevância econômica no Brasil, principalmente na região Nordeste, onde grande parte da produção é exportada. Entre os fatores limitantes da cultura está o oídio, que pode ser controlado através do uso de variedades resistentes. No entanto, para que isto seja possível, é necessário que se tenha conhecimento sobre qual é o agente causal em ocorrência na região de produção e quais são as fontes de inóculo desta doença. O presente trabalho teve como objetivos o levantamento das espécies e raças de oídio com ênfase na região Nordeste, a verificação da patogenicidade de isolados provenientes de outras cucurbitáceas em relação ao meloeiro, a avaliação de germoplasma de meloeiro para resistência a P. xanthii raça 2 (francesa), a proposição de um sistema de cultivares de meloeiro para caracterização de raças de P. xanthii e a otimização de um protocolo de extração de DNA de P. xanthii. No total de 65 isolados analisados, observou-se que Podosphaera xanthii foi a única espécie encontrada entre as amostras. Dentre estas, as raças 1 e 2 foram as prevalentes. Também foram observadas as raças 0, 3, 4 e 5 em menor freqüência. As culturas de abóbora, abobrinha, melancia e pepino apresentaram-se como fontes de inóculo de oídio para o meloeiro, uma vez que todos os isolados provenientes destas culturas colonizaram discos foliares de meloeiro. Em geral, os genótipos de melão cultivados comercialmente no Brasil apresentaram-se resistentes a raça 2 (francesa) de P. xanthii. A partir da observação das raças ocorrentes no país e de dados da literatura, propôs-se um sistema de cultivares de meloeiro diferenciadoras para raças de P. xanthii a ser empregado em monitoramentos do patógeno. Um protocolo para extração de DNA de P. xanthii também foi obtido com a finalidade de facilitar estudos genéticos sobre o patógeno com base em marcadores moleculares. / Melon is an economically important crop in Brazil, mainly in the north-east region, where most of the production is exported. Among the limiting factors of the crop is powdery mildew, which can be controled by using resistant varieties. However, to make it possible, it is necessary to know the causal agent in occurrence in the production region and what are the inoculum sources of this disease. The present work had as objectives the survey of the powdery mildew species and races with emphasis in the north-east region; the verification of the strains pathogenicity deriving from others cucurbits in melon; the evaluation of melon germplasm to Podosphaera xanthii race 2 (french) resistance; the proposition of a system of melon cultivars to characterize the P. xanthii races and the optimization of a protocol to P. xanthii DNA extraction. Over all of the 65 strains analysed, it was observed that P. xanthii was the unique specie encountered between the samples. Within that, the races 1 and 2 were prevalents. Also were observed the races 0, 3, 4 and 5 at low frequency. Squash, zucchini, watermelon and cucumber crops showed up like inoculum sources of powdery mildew to melon. Usually, the melon genotypes commercially cultivated in Brazil showed up resistant to P. xanthii race 2 (french). After the observation of races in occurrence and datas from literature, a system of melon cultivars was proposed to differentiate P. xanthii races to be used in surveys of the pathogen. A protocol to extraction P. xanthii DNA also was proposed with the purpose to facility genetics studies about the pathogen basis on molecular markers.

O Amarelo ou Murcha de Fusarium, causado por Fusarium oxysporum f. sp. zingiberi vem assumindo grande importância na cultura do gengibre devido à ausência de métodos eficientes de controle. Com os objetivos de testar a termoterapia associada ao tratamento químico e biológico para a obtenção de rizomas-semente sadios e avaliar a indução de supressividade do solo a Fusarium oxysporum f. sp. zingiberi com a incorporação de casca de camarão, seis ensaios foram conduzidos. Para o tratamento térmico, foram utilizados rizomas infectados, com aproximadamente 5cm de comprimento. As relações tempo-temperatura utilizadas foram: 45°C por zero, 60, 120 e 180 minutos e 50°C por zero, dez e 20 minutos (ensaio 1 e campo); 50°C por zero, 30 e 60 minutos e 55°C por zero, 10 e 20 minutos (ensaio 2); 50, 55 e 60ºC por zero, 10 e 20 min (ensaio 3). As caldas para tratamento térmico foram constituídas por água, solução de tiofanato metílico e caldo fermentado por Bacillus subtilis. No experimento em laboratório, os rizomas foram inoculados artificialmente. Após uma semana, receberam o tratamento térmico a 45º C por 60, 120 e 180 minutos e a 50ºC e 55ºC por 10e 20 minutos. Após a termoterapia, segmentos de rizoma foram plaqueados, sendo avaliados pela contagem dos segmentos que apresentavam o crescimento do patógeno. Na coleta, foram avaliadas altura, peso da matéria fresca da parte aérea e produção, e realizado o plaqueamento da parte aérea, raiz e rizoma. Para verificar a possibilidade do uso de casca de camarão, o solo foi infestado com o isolado patogênico. Após uma semana, houve a incorporação da casca de camarão ao solo nas concentrações de 0; 2,5; 5; 7,5; 10; 15 e 20% (v/v). A população de Fusarium do solo e a comunidade de actinomicetos foram avaliadas semanalmente por diluição em série e plaqueamento. Após oito semanas da incorporação, foi realizado o plantio de um rizoma-semente de gengibre por vaso. Na coleta, a avaliação foi realizada da mesma maneira que para termoterapia. Através de todos os resultados obtidos nos cinco ensaios de termoterapia, verificouse a possibilidade de utilização da técnica com sucesso no auxílio ao controle da doença. As melhores combinações tempo/temperatura foram a 45ºC pelo tempo de 120 minutos ou a 55ºC por 20 minutos em todas as caldas. No teste com o uso da casca de camarão, houve uma diminuição da população de Fusarium e aumento da comunidade de actinomicetos nos solos que receberam a incorporação de casca. A adição de casca de camarão ao solo permite o plantio do gengibre em locais onde o patógeno esteja presente. / Yellow or Fusarium Wilt, caused for Fusarium oxysporum f. sp. zingiberi comes assuming great importance in the culture of the ginger due to absence of efficient methods of control. With the objectives to test the thermotherapy associated with the chemical and biological treatment for the healthy attainment of ginger-seed and to evaluate the induction of soil suppressiveness to Fusarium oxysporum f. sp. zingiberi with the incorporation of shrimp peel, six experiments had been lead. For the thermal treatment, infested rhizome had been used, with approximately 5cm of length. The used relations time-temperature had been: 45°C for zero, 60, 120 and 180 minutes and 50°C for zero, ten and 20 minutes (experiment 1 and field); 50°C for zero, 30 and 60 minutes and 55°C for zero, 10 and 20 minutes (experiment 2); 50, 55 and 60ºC for zero, 10 and 20 min (experiment 3). Solutions for thermal treatment had been constituted by water, solution of thiophanate methylic and broth leavend for Bacillus subtilis. In the experiment in laboratory, rhizomes had been inoculated artificially. After one week, they had received the thermal treatment 45º C for 60, 120 and 180 minutes and 50ºC and 55ºC for 10 and 20 minutes. After the thermal treatment, segments of rhizomes had been placed in plates, being evaluated for the counting of the segments that presented the growth of the pathogen. In the collection, height, weight of the aerial part and production had been evaluated, and carried through plating of the aerial part, root and rhizome. To verify the possibility of the use of shrimp peel, the soil was infested with isolated the pathogenic one. After one week, had the incorporation of the peel of shrimp to the soil in the concentrations of 0; 2,5; 5; 7,5; 10; 15 and 20% (v/v). The population of Fusarium of the soil and the community of actinomycetes had been evaluated weekly by dilution in series and placed in plates. After eight weeks of the incorporation, the plantation of one rizome-seed of ginger for vase was carried through. In the collection, the evaluation was carried through in the same way that for thermotherapy. Through all the results gotten in the five experiments of thermotherapy, it was verified successfully possibility of use of the technique in the aid to the control of the illness. The best combinations time/temperature had been 45ºC for the time of 120 minutes or 55ºC per 20 minutes in all solutions. In the test with the use of the shrimp peel, it had a reduction of the population of Fusarium and increase of the community of actinomycetes in the soil that had received the incorporation from peel. The addition of peel of shrimp to the soil allows the plantation of the ginger in places where the pathogen is present.

Paracoccidioides brasiliensis é o agente da paracoccidioidomicose (PCM), uma doença sistêmica crônica prevalente na América Latina. Até o momento, não existe uma vacina eficaz para esta enfermidade. O potencial da radiação gama para a atenuação de patógenos e desenvolvimento de uma vacina foi explorado neste trabalho. Em nosso laboratório desenvolvemos leveduras de P. brasiliensis atenuadas por irradiação gama. Estas perderam a capacidade de reprodução, mas mantiveram a sua morfologia, a síntese e secreção de proteínas, o metabolismo oxidativo e o seu perfil antigênico. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade protetora induzida pela imunização com as leveduras radioatenuadas em modelo animal. A atenuação da virulência das leveduras radioatenuadas foi avaliada em camundongos BALB/c e Nude-Nude. O efeito protetor foi avaliado em grupos de camundongos BALB/c submetidos a uma ou duas imunizações. Cada grupo foi dividido em três subgrupos, que foram desafiados 30, 45 e 60 dias após a imunização. Os camundongos foram sacrificados 30 e 90 dias após o desafio. Os órgãos removidos foram usados para recuperação de unidades formadoras de colônias (UFCs), análise histológica e determinação de citocinas. Os soros foram coletados semanalmente para avaliar os títulos de IgG e o padrão de IgG1 e IgG2a produzido no curso da infecção. Para avaliar o tipo de resposta imune desencadeada, as citocinas IFN-g, TNF-a, IL-10 e IL-5 foram determinadas por PCR em tempo real. As leveduras radioatenuadas perderam a sua virulência, pois não foram capazes de provocar infecção em camundongos BALB/c e Nu/Nu. Nenhuma UFC foi recuperada nem foram observadas alterações histopatológicas nos camundongos infectados com o fungo radioatenuado. Os camundongos infectados com P. brasiliensis não irradiado mostraram altos níveis de produção do anticorpo IgG, enquanto a infecção com as leveduras radioatenuadas não estimulou alterações significativas destes níveis. Os camundongos infectados com a levedura radioatenuada apresentaram um aumento na produção de IFN-g e TNF-a, indicando uma estimulação da imunidade celular. O ensaio de proteção realizado com camundongos imunizados uma vez mostrou uma redução significativa na recuperação das UFCs avaliadas 30 dias após o desafio. Entretanto, foi verificado um aumento na recuperação das UFCs dos tecidos 90 dias após o desafio. Apesar de um grau significativo de proteção ter sido alcançado, estes resultados mostram que somente uma imunização não foi suficiente para conferir uma proteção a longo prazo, uma vez que alguns focos do fungo não foram eliminados. Uma proteção eficiente foi desenvolvida no grupo dos camundongos imunizados duas vezes. A imunização foi capaz de reduzir a infecção inicial e desencadear uma proteção a longo prazo. Uma proteção de 99,5% foi obtida nos camundongos analisados 90 dias após desafio. Neste mesmo período os níveis de IFN-g e TNF-a aumentaram significativamente, enquanto os de IL-10 e IL-5 diminuíram. Quando analisados 30 dias após o desafio os camundongos não desenvolveram um padrão totalmente polarizado de resposta Th1/Th2, mas uma tendência para um padrão Th1 foi evidente após 90 dias. Os níveis de IgG aumentaram em ambos os grupos após o desafio. Concluímos que a imunização com as leveduras radioatenuadas foi capaz de desencadear uma resposta imune protetora a longo prazo. Estas células são uma ferramenta valiosa em estudos da imunidade protetora e na pesquisa de vacina para a PCM. / Paracoccidioides brasiliensis is fungus agent of paracoccidioidomycosis (PCM), a chronic systemic disease prevalent in Latin American. To date, there is no effective vaccine. The potential of gamma radiation for pathogens attenuation and vaccine development was explored in this work. In our laboratory were developed yeast cells of P. brasiliensis attenuated by gamma radiation, which lose the reproductive ability, while retaining the morphology, the synthesis and secretion of proteins, the oxidative metabolism and the expression of the antigens present in the native yeast. The aim of the present work was to evaluate the protection elicited by the immunization with this cells in animal model. The virulence attenuated was evaluated in BALB/c and Nude-Nude mice. The protector effect was evaluated in BALB/c mice groups immunized once or twice. Each group was divided in three sub groups that were challenge 30, 45 or 60 days after the immunization. The mice were sacrificed 30 and 90 days after challenge. The removed organs were used for colonyforming units (CFUs) recover, histopathological analysis and cytokine determination. The sera were collected weekly to evaluate the IgG antibody titers and the IgG1 and IgG2a pattern in the course of infection. To evaluate the type of elicited immune response the cytokines IFN-g, TNF-a, IL-10 and IL-5 were determined by real time PCR. The radioattenuated yeast loses its virulence since fails in producing infection in BALB/c and Nude-Nude mice. No CFUs were recovered neither histological changes observed in the mice infected with the radioattenuated cells. The mice infected with the not irradiated P. brasiliensis showed a high level of antibody production while the infection with the radioattenuated yeast did not significantly change the antibody level. The mice infected with the radioattenuated yeast presented an increase in the IFN-g and TNF-a production and an inhibition of the IL-10 synthesis, indicating a stimulation of the cellular response. The protection assay performed with mice immunized once showed a significant reduction in the CFUs recovery evaluated 30 days after the challenge. However, when examined 90 days after the challenge the CFUs recovered from organs increased. Even so a significant degree of protection has been reached these results point that only one immunization was not enough to confer a long lasting protection, since some focus of the fungi were not eliminated. An efficient protection against highly infective forms of P. brasiliensis was developed in the mice group immunized twice. The immunization was able to reduce the initial infection and elicited a long lasting protection. A 99,5 % protection was obtained in the mice analyzed 90 days post challenge. At the same time the levels of IFN-gDQG71). increased significantly while the IL-10 and IL-5 decreased. When analyzed after 30 days, the mice had not developed a totally polarized pattern of Th1/Th2 response but, a trend to a Th1 response was evident after 90 days. The level of IgG increased in both immunized groups after the challenge. We concluded that the immunization with the radioattenuated yeast cells was able to elicit a long lasting protective immune response and these cells are valuable tool for protective immunity studies and vaccine research for PCM.

Microrganismos formam associações com a maioria das espécies animais e um exemplo fascinante são as múltiplas interações nas colônias de formigas-cortadeiras. Os efeitos dessas interações (positivos e negativos) se manifestam na sanidade e desenvolvimento das colônias. Sendo assim, a compreensão das interações que ocorrem entre os microrganismos das colônias de formigas-cortadeiras A. sexdens é importante para fundamentar o controle biológico desta praga. Esse presente trabalho foi dividido em três capítulos. O primeiro capítulo objetivou comparar o desenvolvimento de colônias de Atta sexdens (Linnaeus) em contato com dois solos: (i) de área com ninhos e (ii) de área sem ninhos de formigas-cortadeiras. Foram conduzidos dois experimentos em laboratório. No experimento I, fêmeas recémfecundadas fundaram a colônia em pote com gesso e, após 106 dias, entraram em contato com solo. No experimento II, as fêmeas recém-fecundadas fundaram suas colônias diretamente no solo. A taxa de mortalidade de colônias, após 106 dias da revoada e se desenvolvendo em pote com gesso, foi de 28,6%. Quando se desenvolveram desde o início em contato com o solo, a taxa de mortalidade elevouse a 67,2 %. Os resultados confirmam que as colônias incipientes de A. sexdens sofrem forte pressão seletiva de microrganismos do solo no momento da fundação. No entanto, após o surgimento da força operária, mecanismos de defesa imune social, provavelmente, garantem o desenvolvimento da colônia a despeito da presença de microrganismos patogênicos no solo dos ninhos. O segundo capítulo objetivou isolar e identificar actinobactérias de solos de câmaras de jardim de fungos de A. sexdens e avaliar o efeito inibitório desses isolados sobre fungos associados às colônias de formigas-cortadeiras. Foram sequenciados o gene 16S rRNA de nove actinobactérias, sendo seis do gênero Streptomyces, duas do gênero Nocardia e uma do gênero Kitasatospora. Foi verificado que dois isolados de Streptomyces e um de Kitasatospora inibiram não só o fungo Escovopsis sp., como também o fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae e o fungo antagonista do cultivar simbionte de cortadeiras Trichoderma aff. strigosellum. Uma vez que não existem evidências de cultivo de actinobactérias na cutícula de operárias do gênero Atta, é possível hipotetizar que essas operárias estabeleçam simbiose temporária adaptativa com microrganismos do solo produtores de substâncias antifúngicas e antibióticas e que vivem em alguma parte de seu ninho ou mesmo no interior do seu corpo. Além disso, 10 os fungos patogênicos para colônias de formigas-cortadeiras presentes no solo adjacente ao ninho, apesar de constituírem um risco, podem ser controlados pelas secreções produzidas pelas operárias, bem como pelos metabólitos de algumas actinobactérias. O terceiro capítulo teve como objetivo verificar a aceitação e incorporação de iscas contendo micélio de Escovopsis sp. em colônias jovens de Atta sexdens. Verificou-se o transporte de iscas em todas as colônias do teste. Houve redução no peso do jardim de fungos das colônias que receberam iscas com Escovopsis sp., e aumento no peso do jardim de fungos de colônias que receberam tratamento controle. Conclui-se que a utilização de iscas com micélio de Escovopsis sp. foi satisfatória para introduzir o fungo parasita no jardim de fungos de colônias de Atta sexdens. / Microorganisms form associations with most animal species, and a fascinating example is the multiple interactions in the colonies of leaf-cutting ants. The effects of these interactions (positive and negative) are exhibited in the health and development of the colonies. Therefore, the understanding of the interactions that occur among the microorganisms into leaf-cutting ants colonies is important to support of biological control of this pest. This work was divided into three chapters. The first chapter aimed to compare the development of colonies of Atta sexdens (Linnaeus) in contact with two types of soil: (i) from an area used for nesting and (ii) from an area not used for nesting of leaf-cutting ants. Two experiments were conducted in the laboratory. In experiment I, newly fertilized females founded the colony in a plastic pot with gypsum and, after 106 days were transferred to a plastic pot with soil. In experiment II, newly fertilized females founded their colonies directly on the soil. Colony mortality rate 106 days after nuptial flight and founding in a plastic pot with gypsum was 28.6%. When they developed directly in contact with the soil, mortality rate increased to 67.2%. The results support that incipient colonies of A. sexdens undergo strong selective pressure from soil microorganisms at the time of foundation. However, after the emergence of the worker force, social immune defense mechanisms likely guarantee the development of the colony, despite the presence of pathogenic microorganisms in the soil of the nests. The second chapter aimed to isolate and identify actinobacteria from soils of fungi garden chambers of A. sexdens and to evaluate the inhibitory effect of these isolates on fungi associated with leaf-cutting colonies. To identify the isolates, the 16S rRNA gene was sequenced from nine actinobacteria: six of Streptomyces genus, two of Nocardia genus and one of Kitasatospora genus. Two Streptomyces and one Kitasatospora isolates inhibited not only the fungus Escovopsis sp., but also the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae and the antagonistic fungus of the cultivar symbiont of leaf-cutting ant Trichoderma aff. strigosellum. Since there is no evidence of cultivation of actinobacteria on the Atta worker cuticle, it is possible that these workers establish temporary adaptive symbiosis with soil microorganisms producing antifungal and antibiotic substances and living in some part of their nest or even in the interior of their body. It can be hypothesized that pathogenic fungi present in the soil adjacent to the leaf-cutting ant nest, despite the risk they represent, are controlled by the secretions produced by the workers, as well as by the metabolites of some actinobacteria. The third chapter had the objective of verifying the acceptance and incorporation of baits containing mycelium of Escovopsis sp. by young colonies of A. sexdens. We verified the transport of baits in all tested colonies. There was a reduction in the weight of the fungus garden of the colonies that received baits with Escovopsis sp., and an increase in the weight of the fungus garden of colonies that received control treatment. It is concluded that the use of baits with mycelium of Escovopsis sp. was satisfactory to introduce the fungus parasite in the fungus garden of A. sexdens colonies.