Este trabalho teve por objetivo identificar e estudar a expressão de genes envolvidos na resposta imune a endoparasitas gastrintestinais em bovinos. Contagem periódica de ovos por grama de fezes (OPG) e análises de coproculturas foram realizadas para identificar animais resistentes e susceptíveis a endoparasitas gastrintestinais. A contagem de OPG permitiu identificar estes animais, sendo que o grupo susceptível apresentou uma contagem 20 vezes superior ao grupo resistente (P<0,001). Análises de coproculturas permitiram concluir que a infestação em bovinos foi mista, com a predominância dos gêneros Cooperia e Haemonchus e menor incidência de Oesophagostomum. Para a identificação dos genes, foi utilizada a metodologia EST (Expressed Sequence Tag) e foram construídas duas bibliotecas de clones de cDNA obtidos a partir da mucosa do abomaso, intestino delgado e nódulos linfáticos abomasais de bovinos resistentes (ER1) e susceptíveis (ES1) a nematódeos gastrintestinais. Foram geradas 2496 ESTs de cada biblioteca. Destas, 1664 e 1898 foram válidas para as bibliotecas ER1 e ES1, respectivamente. Dentre as 2323 sequências únicas obtidas foram identificados vários produtos gênicos relacionados à resposta imune, tais como moléculas de classe I e II do MHC, imunoglobulinas, interleucinas, lisozima e pepsinogênio. Para a quantificação da expressão de RNA mensageiro, foi utilizada a metodologia de transcrição reversa e reação em cadeia da polimerase em tempo real, onde foram analisados 10 genes relacionados à polarização da resposta imune (as interleucinas IL- 2, IL-4, IL-8, IL-12p35 e IL-13, as citocinas TNF-&#945;, IFN-&#947;, MCP-1&#945; e MCP-2 e a glicoproteína mucina 1-MUC1). As análises de expressão gênica realizadas na mucosa do abomaso revelaram aumento nos níveis de RNAm para IL-4 (P<0,018), IL-13 (P<0,002) e diminuição de TNF-? (P<0,0001) nos animais resistentes; nos nódulos linfáticos abomasais houve aumento de IL-4 (P<0,019) nos animais resistentes e de IFN-&#947; (P<0,007) nos animais susceptíveis; no intestino delgado houve aumento de IL-4 (P<0,01) e IL-13 (P<0,045) nos animais resistentes, ao contrário de IL-2 (P<0,047), IL-12p35 (P<0,029), IFN-&#947; (P<0,004) e MCP-1 (P<0,03), cujos níveis de RNAm foram maiores nos animais susceptíveis. No abomaso dos animais resistentes houve menor expressão de pepsinogênio (P<0,025) e maior de lisozima (P<0,042). Em conclusão, a estratégia utilizada permitiu a identificação de vários genes envolvidos na resposta imune e a descoberta inédita de que Bos indicus resistentes a parasitas gastrintestinais apresentam uma resposta TH2 polarizada, em contraste aos animais susceptíveis, que apresentam uma resposta TH1. / The aim of this work was identify genes related to immune response to gastrointestinal nematodes in cattle. The periodic counts of eggs per gram (EPG) of feces and coproculture analysis were done to identify the resistant and susceptible animals. The EPG counts allowed us to identify these animals. It was twenty-fold higher in susceptible group (P<0.001). The coproculture analysis allowed us to conclude that the infestation is predominantly characterized byCooperia spp. and Haemonchus spp. and a low incidency of Oesophagostomum. To identify the genes, it was used the EST (Expressed Sequence Tags) methodology and constructed two cDNA libraries from abomasum, abomasum lymph nodules and small intestine from resistant (ER1) and susceptible (ES1) cattle. It was generated 2496 ESTs from each library. From these, 1664 and 1898 ESTs were valids to ER1 and ES1 libraries, respectively. Among the 2323 unique sequences were identifyed several genes related to immune response, such as MHC class I and II molecules, immunoglobulins, interleukins, lysozyme and pepsinogen. To study the gene expression, it was used the reverse transcription and real-time polymerase chain reaction methodology to quantify the messager RNA expression of 10 genes related to polarization of immune response (the interleukins IL-2, IL-4, IL-8, IL-12p35 e IL-13, the cytokines TNF-&#946;, IFN- &#947;, MCP-1&#946; and MCP-2 and the glycoprotein mucin 1-MUC1). The gene expression analysis in the abomasum reveled that IL-4 (P<0,018) and IL-13 (P<0,002) were up-regulated and TNF-&#946; (P<0,0001) was down-regulated in resistant group; in the abomasum lymph nodules IL-4 (P<0,019) and IFN-&#947; (P<0,007) were both up-regulated in resistant and susceptible group, respectively; in the small intestine IL-4 (P<0,01) and IL-13 (P<0,045) were up-regulated in resistant group and IL-2 (P<0,047), IL-12p35 (P<0,029), IFN-&#947; (P<0,004) and MCP-1 (P<0,03) were down-regulated in susceptible one. In the abomasum from resistant group, pepsinogen was down-regulated (P<0,025) and lysozyme was up-regulated (P<0,042). In conclusion, the strategy used allowed us to identify several genes involved in immune response and the inedit discovery that Bos indicus resistant to gastrointestinal nematodes present a TH2-type response, in contrast to susceptible animals that present a TH1-type response.

A ferrugem da soja (Phakopsora pachyrhizi Sydow e Sydow) foi constatada pela primeira vez no Brasil na safra 2000/01, e representa até o momento, um importante desafio para os programas de melhoramento genético de soja. As cultivares e linhagens inicialmente identificadas como resistentes, tiveram sua resistência quebrada já na safra 2002/03, pela ocorrência de prováveis novas raças do patógeno. Por consequência, a longevidade da resistência genética vertical foi colocada em risco, e o desenvolvimento de trabalhos através da utilização da tolerância é a alternativa. Como suporte para a manutenção da longevidade do controle genético da ferrugem, este trabalho objetivou testar estratégias de seleção de genótipos de soja para tolerância à ferrugem, na ausência de genes principais de resistência. Os experimentos foram conduzidos durante os anos agrícolas 2004/05 e 2005/06 em diferentes locais administrados pelo Departamento de Genética, ESALQ/USP, município de Piracicaba, SP. Foi utilizado o delineamento experimental de blocos casualizados com repetições estratificadas em conjuntos experimentais e testemunhas comuns aos conjuntos experimentais. Em 2004/05, no local Anhembi, 60 linhagens experimentais mais quatro testemunhas suscetíveis à ferrugem (BR-16, FT-2000, Conquista e IAC-100), foram avaliadas em três experimentos com e sem fungicidas (Controle, Derosal e Impact). Em 2005/06, as 26 melhores linhagens para tolerância à ferrugem, selecionadas em 2004/05, foram novamente avaliadas através dos três experimentos (Controle, Derosal e Impact) juntamente com as testemunhas (BR-16, IAC-100 e BRS-232), nos locais Anhembi, ESALQ e Areão. Contrastes das médias de produtividade de grãos entre os experimentos de fungicidas, e uma adaptação do modelo de regressão de Eberhart e Russel, foram utilizados para medir a ação da ferrugem e das doenças de final de ciclo (DFC) sobre as linhagens, com o intuito de realizar seleção de linhagens tolerantes. A ferrugem reduziu a produtividade de grãos mas não alterou significativamente o ciclo e o peso de mil sementes, bem como não alterou as outras características agronômicas estudadas. As duas estratégias de seleção propostas e utilizadas neste trabalho, foram eficientes para separar os efeitos das doenças (ferrugem e DFC), e identificar e selecionar genótipos tolerantes na ausência de genes principais de resistência, viabilizando a seleção de linhagens tolerantes. Houve associação entre tolerância à ferrugem, DFC e resistência ao nematóide de cisto da soja. / Soybean rust (Phakopsora pachyrhizi Sydow and Sydow) was first recorded in Brazil during the 2000/01 season and, even today, represents an important challenge to soybean breeding. The cultivars and lines initially identified as resistant had their resistance breakdown on the 2002/03 season, probably by the occurrence of new races of the pathogen. Consequently, the longevity of the vertical genetic resistance was put in risk and the development of works through the use of tolerance is the alternative. As support for the maintenance of the longevity of the genetic control of rust, this work aimed to evaluate strategies for selection of genotypes to rust tolerance in the absence of major resistance genes. The experiments were conducted during the agricultural years of 2004/05 and 2005/06 in different locations administered by the Department of Genetics ESALQ/USP, Piracicaba, SP. It was used the randomized complete-block design with replications stratified in experimental sets with common checks. In 2004/05 at Anhembi, 60 experimental lines and four rust-susceptible checks (BR-16, FT-2000, Conquista and IAC- 100), were evaluated in three experiments with and without fungicides (Control, Derosal and Impact). In 2005/06, the 26 best lines for rust tolerance, selected in 2004/05, were evaluated again through the three experiments (Control, Derosal and Impact) together with the checks (BR-16, IAC-100 and BRS-232), in the locations Anhembi, ESALQ and Areão. Contrasts of seed yield means among the fungicide experiments, and an adaptation of the regression model of Eberhart and Russel, were used to measure the action of rust and late season leaf diseases (LSLD) on the lines, with the intention of selecting tolerant lines. Rust reduced the seed yield but did not significantly alter the cycle or the weight of one thousand seeds, just as there was no significant change in other agronomical traits studied. Both selection methodologies were efficient to separate the effects of the diseases (rust and LSLD) and identify and select tolerant genotypes at the absence of major resistance genes, enabling the selection of tolerant lines. There was an association between rust, LSLD tolerance and soybean cyst nematode resistance.

No Brasil a citricultura está entre as culturas de maior importância. A produtividade dessa cultura no país ainda é considerada baixa e esse fato se deve, em parte, a diversas pragas e doenças. Dentre as doenças, tem-se a tristeza, causada pelo Citrus tristeza virus (CTV). Esse patógeno também pode estar relacionado com outra importante doença da cultura, a morte súbita dos citros (MSC). Com isso, o CTV ganhou ainda maior expressão. Uma alternativa para controlar viroses de plantas é a obtenção de plantas transgênicas resistentes a esses patógenos. Este trabalho objetivou caracterizar com análise molecular e avaliar a resistência ao CTV de plantas transgênicas de laranja Valência (Citrus sinensis L. Osbeck), contendo fragmentos do genoma do CTV, em três construções gênicas diferentes. A transgenia das plantas foi confirmada por análises de Southern blot. A transcrição do transgene foi avaliada por RT-PCR. O material foi inoculado com duas borbulhas infectadas pelo isolado Pêra- IAC, enxertadas no porta-enxerto abaixo do ponto de enxertia da copa transgênica, e pelo vetor Toxoptera citricida infectado. Após quatro semanas da inoculação, para avaliar a resistência ao vírus, brotações da copa transgênica foram submetidas ao teste de ELISA sanduíche indireto com anticorpo monoclonal contra a proteína da capa protéica do CTV. Os resultados indicaram variação na resistência à translocação do vírus nas diferentes construções transgênicas utilizadas e entre clones de uma mesma planta. Todas as linhagens transgênicas inoculadas indicaram a presença do vírus em pelo menos uma das três repetições avaliadas, quando inoculadas por enxertia. Quando inoculadas pelo vetor algumas plantas apresentaram todos os seus clones com baixos valores de absorbância, indicando uma possível resistência ao patógeno. / In Brazil, citrus is one of the most important cultures. The productivity of this culture in the country is still considered low and this fact is due to several pests and diseases that affect the crop. Among the diseases there is the tristeza, caused by Citrus tristeza virus (CTV). This pathogen can also be related with another important disease, the citrus sudden death. Therefore, CTV acquired much more significance. This work aimed to characterize with molecular analysis and to evaluate the resistance to CTV of transgenic Valência plants (Citrus sinensis L. Osbeck), containing genomic fragments of CTV, in three different transgenic constructs. The plants were confirmed as transgenic by Southern blot. The transcription of the transgene was evaluated by RT-PCR. The transgenic plants were challenged with a weak strain of CTV, CTV-IAC, by bud inoculation with two infected bubbles, and by the infected vector Toxoptera citricida. After four weeks of inoculation, the evaluation of viral replication in the transgenic seious was done by ELISA indirect sandwich with monoclonal antibody against the CTV coat protein. The results indicated variation of the resistance to the translocation of the virus between the different transgenic constructs used and between clones of the same plant. All the inoculated plants indicated the presence of the virus in, at least, one of the three evaluated clones, when inoculated by grafting. When inoculated by the vector some plants had all their clones with low values of virus, indicating a possible resistance to the pathogen.

A utilização de técnicas biotecnológicas como a transformação genética, tem auxiliado os programas de melhoramento de plantas perenes. Essa técnica já é utilizada em citros com sucesso, principalmente para obtenção de plantas tolerantes a doenças. O presente trabalho teve três objetivos: 1.transformação genética do porta-enxerto limão ‘Cravo’ com o gene bacteriopsina (bO), relacionado com ativação de mecanismos de defesa da planta como morte programada de células e produção de ácido salicílico, com o intuito de aumentar a resistência a gomose de Phytophthora; 2. transformação genética das principais variedades copas de laranja doce (‘Hamlin’, ‘Valência’, ‘Natal’ e ‘Pêra’) com o gene da cecropina. Esse gene possui atividade antibacteriana, tornando-se possível fonte de resistência a cancro cítrico e clorose variegada dos citros e; 3. avaliar a viabilidade da utilização de um promotor específico de xilema em citros. As transformações foram efetuadas pelo sistema indireto via Agrobacterium tumefaciens, utilizando segmentos juvenis de epicótilo. Testes moleculares foram realizados e confirmaram a inserção dos genes descritos acima. No caso do limão ‘Cravo’ duas plantas foram regeneradas. Na transformação das variedades copa com o gene da cecropina, diferentes taxas de eficiência foram observadas, sendo que melhores resultados foram obtidos para laranja ‘Valência (3,3-4,5 %) e laranja ‘Hamlin’ (2,5-3,0 %) em comparação com laranja ‘Natal’ (1,6-2,0 %) e laranja ‘Pêra’ (0,5 %). Plantas de laranja ‘Valência’ também foram transformadas com o promotor da fenilalamina amônia-liase. Além das transformações, dois bioensaios foram instalados: um com as plantas de limão ‘Cravo’, visando avaliar resistência a gomose de Phytophthora e outro, com laranja ‘Valência’ transformada com o gene da cecropina. No primeiro caso, propagaram-se por enxertia plantas transgênicas de limão ‘Cravo’ e, após seis meses fez-se a inoculação com Phytophtora nicotianae, que consistiu na introdução de agulha contaminada com propágulos do patógeno, numa altura de 10 cm acima da região da enxertia. Vinte e cinco dias após aferiu-se o comprimento e área das lesões, bem como observou-se a presença de goma. Comparando-se o desempenho das duas linhagens transgênicas com o limão ‘Cravo’ não transformado, uma delas apresentou menor área a lesão. Já para as plantas com o gene cecropina um ensaio com folha destacada foi realizado, em que as mesmas foram perfuradas com auxílio de uma agulha e, posteriormente, pulverizadas com uma suspensão da bactéria Xanthomonas axonopodis pv. citri e, mantidas em tubo de centrífuga (50 mL), onde os pecíolos permaneciam em contato com água estérial (2 mL). Avaliou-se o período necessário para o aparecimento das primeiras lesões e o tamanho das lesões após quinze dias. Uma planta transgênica apresentou maior resistência perante a testemunha. Nas plantas transformadas com o promotor da fenilalamina amônia-liase, testes para observar a expressão do gene GUS foram realizados e comprovaram a capacidade desse promotor em direcionar os genes para a região dos vasos condutores. Os resultados obtidos nesse trabalho são pioneiros em citros, utilizando os genes bO, cecropina e o promotor PAL. / Application of modern biotechnology techniques, as genetic transformation, has helped breeding programs of perennial plant species. This technique is already successfully used in citrus in several countries, mostly to the production of more disease-tolerant plants. Present work had three objectives as it follows: 1. genetic transformation of Rangpur lime rootstock with the bacterio-opsin(bO) gene, related to the activation of plant defense mechanisms such as programmed cell death and salicylic acid production, towards the increase of the tolerance to Phytophthora gummosis; 2. genetic transformation of main sweet orange scion varieties (Hamlin, Valência, Natal and Pêra) with cecropin gene. This gene products present antibacterial activity, becoming a possible source for citrus canker and variegated chlorosis tolerance and. 3. to test the viability of the use of a xylem-specific promoter (phenylalanine ammonia lyase) in citrus. Transformations were performed by direct system via Agrobacterium tumefaciens, using juvenile citrus epicotyl segments, which showed to be feasible in citrus, once transgenic plants were obtained for all proposed genes. Molecular tests were conduced and confirmed the insertion of the genes described above. In the case of Rangpur lime two plants were regenerated; in the transformation of canopy varieties with cecropin gene, different efficiency rates were observed, and the best results were obtained for Valencia sweet orange (3.3-4.5 %) and Hamlin sweet orange (2.5-3.0 %), compared to Natal sweet orange (1.6-2.0 %) and Pêra sweet orange (0.5 %). Plants of Valência variety were also transformed with the phenylalanine ammonia lyase promoter, resulting in 15 diverse transformation events. Beyond transformations, two bioessays were installed: one with Rangpur lime plants, aiming to evaluate tolerance to gummosis caused by Phytophthora, and another with Valência sweet orange transformed with cecropin gene. In the first case Rangpur lime transgenic plants were propagated through grafting and, after six months, were inoculated with Phytophtora, by introducing a contaminated needle containing the pathogen propagules, at 10 cm above the grafting region; 25 days later the experiment evaluation was conduced, consisting on measuring the lenght and area of lesions, as well as on the observation of gum. Comparing the performance of Rangpur lime transgenic lines with that of a non-transformed Rangpur lime, one plant presented higher tolerance to gummosis. Although, for the cecropin-gene plants, it was conduced an essay with destached leaves, where these were punched by a needle and then sprayed with a bacterial suspension of Xanthomonas axonopodis pv. citri; they were kept in centrifuge tubes (50 mL), where petioles mantained contact with sterile water (2 mL). After 15 days, the necessary period to the first lesions appearance and their size were evaluated. One transgenic plant showed a higher tolerance in comparison to control. In plants transformed with phenylalanine ammonia lyase promoter, tests to observe gus gene expression were performed and comproved its ability to promote and direct gene activity to conductive vessels. This work results are the first in citrus using bO and cecropin genes, and PAL promoter.

O Brasil é o maior produtor de laranja doce do mundo. O histórico da citricultura brasileira é marcado por uma sucessão de doenças causadas por diferentes agentes etiológicos. Entre as principais doenças que afetam a cultura, têm levado a maiores prejuízos, as bacterianas, com destaque para o cancro cítrico causado por Xanthomonas citri subsp. citri e o Huanglongbing associado a três espécies de \"Candidatus Liberibacter\". Devido à ausência de cultivares de laranja doce resistentes a estas doenças, a transformação genética é uma alternativa promissora para obtenção de plantas resistentes. Uma das estratégias no uso da transgenia para conferir ação contra bactérias é a inserção de genes que codificam peptídeos antimicrobianos como o D4E1, um peptídeo sintético, que tem apresentado eficiência no controle de doenças fúngicas e bacterianas de várias culturas, in vivo e in vitro. Este trabalho foi realizado com o objetivo de obter plantas transgênicas de laranja doce das cultivares \'Hamlin\', \'Pêra\' e \'Valência\', via Agrobacterium tumefaciens, expressando o gene D4E1, dirigido pelos promotores CaMV35S (Cauliflower mosaic virus 35S promoter) de expressão constitutiva ou pelo AtPP2 (Arabidopsis thaliana phloem protein 2) com expressão preferencial no floema, visando obter plantas resistentes a doenças bacterianas. Foram obtidas 13 plantas transgênicas da cultivar \'Hamlin\', 10 da cultivar \'Pêra\' e 8 da cultivar \'Valência\', contendo a construção gênica CaMV35S/D4E1 e 19 plantas transgênicas da cultivar \'Hamlin\', 6 da cultivar \'Pêra\' e 15 da cultivar \'Valência\' contendo a construção gênica AtPP2/D4E1. As plantas transgênicas apresentaram um a três eventos de inserção do T-DNA no genoma. Os níveis de expressão do transgene dirigido pelo promotor de expressão preferencial no floema foi menor comparado ao das plantas contendo o transgene dirigido pelo promotor de expressão constitutiva. Os resultados da expressão do transgene permitem selecionar plantas com maior expressão de cada uma das construções gênicas, para que, futuramente, estas sejam multiplicadas e avaliadas quanto à resistência ao cancro cítrico e ao HLB. / Brazil is the largest sweet orange producer in the world. The history of the Brazilian citrus industry is marked by a series of diseases caused by different etiologic agents. Among the diseases affecting the culture, those caused by bacteria are the ones that have caused more significant losses, especially the citrus canker caused by Xanthomonas citri subsp. citri, and huanglongbing (HLB) associated with three \"Candidatus Liberibacter\" bacteria species. Due to the absence of genetic resistance to these diseases in commercial sweet orange cultivars, the genetic transformation is a promising alternative to produce resistant plants. One of the strategies to produce transgenic resistant plants to bacteria is the use of genes that code for antimicrobial peptides, such as D4E1, a antimicrobial synthetic peptide, which has shown efficient results controlling diseases caused by bacteria and fungi in several crops, through in vitro and in vivo experiments. The aim of this study was to produce \'Hamlin\', \'Pêra\' and \'Valencia\' sweet orange transgenic plants, via Agrobacterium tumefaciens, expressing the D4E1 gene driven by the constitutive promoter Cauliflower mosaic virus (CaMV35S) or Arabidopsis thaliana phloem protein 2 (AtPP2), a promoter preferentially expressed in the phloem. It was possible to regenerate 13 \'Hamlin\' transgenic lines, 10 \'Pêra\' transgenic lines and 8 \'Valencia\' transgenic lines bearing the gene construct CaMV35S/D4E1, whereas 19 \'Hamlin\' transgenic lines, 6 \'Pêra\' transgenic lines and 15 \'Valencia\' transgenic lines bearing the AtPP2/D4E1 gene construct were regenerated. The transgenic plants had one to three T-DNA insertion events in the genome. The transgene expression levels in transgenic plants for D4E1 gene driven by the phloem preferential promoter were lower than the transgenic expression levels of the transgene driven by the constitutive promoter. Transgene expression levels results may allow the selection of those plants with higher expression levels of each genetic construct for future multiplication and evaluation for citrus canker and HLB resistance.

A alface é a principal hortaliça folhosa do Brasil. A podridão negra das raízes causada pelo fungo Thielaviopsis basicola vem limitando o cultivo da alface americana ´Lucy Brown`. Os objetivos desta pesquisa foram: determinar a reação das cultivares comerciais de alface à T. basicola; elucidar a herança da resistência de alface ao patógeno e selecionar alface americana resistente ao patógeno a partir de variantes da ‘Lucy Brown`. Inocularam-se 37 cultivares de alface usando o isolado patogênico L1 de T. basicola, na fase juvenil. Para todos os ensaios a avaliação foi feita na fase juvenil através de uma escala de notas de acordo com a severidade da doença de 1 (ausência de sintomas) a 5 (mais de 90% das raízes severamente afetadas). A seleção de progênies resistentes ao patógeno foi feita a partir de variantes da ´Lucy Brown` pelo método genealógico usando um critério qualitativo para uniformidade, qualidade da cabeça e adaptação para o cultivo nas condições de verão. As cultivares do tipo crespa e batávia foram resistentes ao patógeno. As do tipo lisa e americana apresentaram variação inter-varietal quanto à reação a T. basicola. A herança da reação de alface a T. basicola foi devido a um gene dominante, designado de Tb. As progênies elites S4 derivadas da alface ´Lucy Brown` foram resistentes ao patógeno, uniformes e estáveis para o mérito hortícola no cultivo de verão. / Lettuce is the major leafy crop in Brazil. Lettuce black root rot (LBRR) caused by Thielaviopsis basicola is one the most limiting disease for the crisphead lettuce cv. Lucy Brown. Research focuses were: cultivars reaction to the pathogen; resistance inheritance elucidation and selections of LBRR resistant variants from cv. Lucy Brown. About 37 cultivars were screened using L1 pathogenic strain of T. basicola at juvenile stage. The reaction reading was made for all trials at juvenile stage using a severity disease scale from 1 (absence of symptoms) to 5 (with more than 90% of root rots). Selection of LBRR variants derived from Lucy Brown was made by pedigree selection and using selective criteria of line uniformity, heading qualities and adaptation for summer season slotting planting. Leaf lettuce Grand Rapids and Batavia types were resistant. There was inter-varietal occurrence of crisphead and butterhead resistance and other susceptible to LBRR. The inheritance to LBRR resistance in lettuce was due to a dominant gene designated as Tb. Elite LBRR resistant S4 lines derived from the crisphead cv. Lucy Brown were identified by their uniformity and stability for summer crop adaptation.

Os objetivos do presente trabalho foram estudar a herança da resistência à antracnose foliar em milho, estimar os parâmetros genéticos e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência a esta doença. Parâmetros genéticos foram estimados com base na análise de modelos de herança mista de seis gerações de quatro cruzamentos entre duas linhagens resistentes (DAS4 e DAS3) e duas linhagens suscetíveis (DAS6 e DAS22). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com parcelas subdivididas, com três repetições, sendo as parcelas constituídas pelos cruzamentos e as subparcelas, pelas gerações. As plantas foram inoculadas artificialmente e avaliadas em dois experimentos através de uma escala de notas de 1 a 6. Os testes de hipóteses para selecionar o modelo de herança genética e as estimativas dos parâmetros foram realizados pelo método da máxima verossimilhança. Os resultados da análise de modelos mistos indicaram que a resistência é controlada por um gene de efeito maior em todos os cruzamentos e experimentos avaliados e também por poligenes, em pelo menos um dos experimentos. A ação gênica é aditiva e dominante, com predominância de efeitos genéticos aditivos. O mapeamento de QRLs foi realizado utilizando 141 indivíduos F1RC1 do cruzamento (DAS6 x DAS4) x DAS6, com base na avaliação fenotípica das suas famílias, em dois experimentos. O delineamento experimental foi o látice 12 x 12, incluindo as famílias, genitores e híbrido, com 3 repetições. As plantas foram inoculadas artificialmente e avaliadas através de uma escala de notas de 1 a 6. O mapeamento de QRLs, utilizando marcadores microssatélites e AFLPs e análise de bulks segregantes para detecção de marcadores candidatos, foi realizado pela análise de regressão linear múltipla (RLM) e pelo mapeamento por intervalo composto (MIC). Ambas metodologias de análise identificaram pelo menos um QRL no cromossomo 10 em cada experimento. Também foram detectados QRLs nos cromossomos 2, 3 e 5, apenas pela RLM. Os QRLs identificados pela RLM explicaram 25,7%, 23,3% e 24,5% da variação fenotípica no experimento 1, no experimento 2 e na análise conjunta, respectivamente. Já os QRLs identificados pelo MIC explicaram 28,9%, 32,3% e 31,0% da variação fenotípica no experimento 1, no experimento 2 e na análise conjunta, respectivamente. A análise de bulks segregantes permitiu a detecção apenas dos QRLs de efeitos fenotípicos mais expressivos localizados no cromossomo 10. Na maioria dos QRLs detectados, os alelos de resistência provieram do genitor resistente. A identificação destes QRLs oferece uma significativa contribuição para o entendimento da resistência de milho à antracnose foliar, podendo levar à identificação de genes e elucidação dos mecanismos envolvidos na expressão da resistência. / The objectives of this work were to study the inheritance of resistance to anthracnose leaf blight, estimate the genetic parameters, and identify molecular markers associated with resistance genes to this disease. Genetic parameters were estimated based on the analysis of mixed inheritance models in six generations of four crosses between two resistant (DAS4 and DAS3) and two susceptible inbred lines (DAS6 and DAS22). The experimental design consisted of randomized blocks containing split-plots, with three replicates, where the plots were represented by crosses and the subplots were the generations. The plants were inoculated artificially and evaluated in two experiments by means of a rating scale from 1 to 6. The hypothesis testing to select the genetic inheritance model and parameter estimates were obtained by the maximum likelihood method. The results from the mixed models analysis indicated that resistance is controlled by a major gene in all crosses and experiments evaluated, and also by polygenes in at least one experiment. The genetic action is additive and dominant, with predominance of additive genetic effects. QRL mapping was performed using 141 F1RC1 individuals from the (DAS6 × DAS4) × DAS6 cross, based on the phenotypic evaluation of their families, in two experiments. The experimental design was a 12 × 12 lattice which included the families, parents, and the hybrid, with 3 replicates. The plants were inoculated artificially and evaluated by means of a rating scale from 1 to 6. QRL mapping, using microsatellites and AFLPs markers, and bulked segregant analysis to detect candidate markers was performed by multiple linear regression analysis (MLR) and by composite interval mapping (CIM). Both methodologies of analysis identified at least one QRL in chromosome 10 in each experiment. QRLs were also detected, by MLR only, in chromosomes 2, 3 and 5. The QRLs identified by MLR explained 25.7%, 23.3%, and 24.5% of the phenotypic variation in the experiment 1, in the experiment 2 and in the joint analysis, respectively. The QRLs identified by CIM, however, explained 28.9%, 32.3%, and 31.0% of the phenotypic variation in the experiment 1, in the experiment 2 and in the joint analysis, respectively. The bulked segregant analysis only allowed the detection of QRLs that showed the more expressive phenotypic effects located in chromosome 10. In most detected QRLs, the resistance alleles came from the resistant parent. The identification of these QRLs offers a significant contribution to an understanding of resistance to anthracnose leaf blight in maize, and could lead to the identification of genes and to an elucidation of the mechanisms involved in the expression of resistance.

A obtenção de plantas geneticamente modificadas tornou-se uma ferramenta biotecnológica de grande valor, contribuindo nos programas de melhoramento. Plantas transgênicas contendo genes de peptídeos antibacterianos são uma boa alternativa nos programas visando resistência às bactérias. A cecropina é um peptídeo isolado de inseto que apresenta ação antibacteriana contra diversas bactérias, entre elas, a Xylella fastidiosa causadora da clorose variegada dos citros (CVC). Com isso, este trabalho teve dois objetivos: 1) obter plantas transgênicas dos cultivares copa de laranja &#39;Hamlin&#39; e laranja &#39;Pêra&#39; (Citrus sinensis L. Osbeck) com o gene cecropin MB39 dirigido pelos promotores do gene da fenilalanina amônia-liase (PAL) clonado de citros (CsPP) e de Arabidopsis thaliana (AtPP), que conferem expressão gênica nos vasos do xilema. Obter plantas transgênicas de laranja &#39;Hamlin&#39; e laranja &#39;Valência&#39; com o gene GUS dirigido pelo promotor AtPP. 2) avaliar plantas de laranja &#39;Valência&#39; transformadas com o gene cecropin MB39 inoculadas com Xylella fastidiosa. As transformações genéticas foram realizadas através do co-cultivo de explantes, coletados de plantas cultivadas in vitro (segmentos de epicótilo) ou em casa de vegetação (segmentos internodais), com Agrobacterium tumefaciens. Para isso, utilizou-se a estirpe EHA-105 de A. tumefaciens contendo os vetores binários CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 ou AtPP-GUS/2201. A seleção das gemas transformadas foi feita em meio de cultura contendo o antibiótico canamicina, e para confirmação da transformação foram realizados teste histoquímico GUS e análises moleculares de PCR e &#39;Southern blot&#39;. As gemas regeneradas foram microenxertadas em citrange &#39;Carrizo&#39; ou laranja &#39;Hamlin&#39; não transgênicos. Foi possível a obtenção de gemas transformadas para todos os cultivares, porém a regeneração de plantas ocorreu para laranja &#39;Hamlin&#39; transformada com os vetores CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 e AtPP-GUS/2201. Para a avaliação da resistência de plantas transgênicas a Xylella fastidiosa foram selecionadas nove plantas de laranja &#39;Valência&#39; transformadas com o gene cecropin MB39, sendo que em quatros plantas o gene está sendo dirigido pelo promotor CsPP e nas outras cinco plantas pelo promotor CaMV 35S. Essas plantas foram multiplicadas por borbulhia e inoculadas mecanicamente com Xylella fastidiosa. Foram realizados isolamentos primários e quantificações bacterianas aos quatro e dez meses após a inoculação da bactéria para verificar a eficiência da inoculação e movimentação sistêmica da bactéria. Avaliações sintomáticas foliares também foram feitas aos oito meses após a inoculação. Os resultados dos isolamentos aos quatro meses mostraram que a inoculação da bactéria foi eficiente, já que houve crescimento bacteriano na maioria das placas com meio de cultura. A movimentação sistêmica da bactéria pôde ser detectada no isolamento aos dez meses. Das nove plantas avaliadas, uma planta transgênica apresentou crescimento populacional menor do que a da planta controle, indicando uma resistência ao patógeno. Nas avaliações sintomáticas foliares, as plantas transgênicas não diferiram do controle. / The production of genetically modified plants has become an important biotechnological tool, contributing with breeding programs. Transgenic plants expressing antibacterial peptides genes are a good alternative for breeding programs aiming to obtain bacterial resistance. Cecropin is a peptide isolated from an insect, which presents antibacterial effect against several bacteria including the citrus variegated chlorosis in which the causal agent is Xylella fastidiosa. This work had two objectives: 1) genetically transform &#39;Hamlin&#39; and &#39;Pêra&#39; sweet oranges scions with the cecropin MB39 gene under the control of the phenylalanine ammonia-lyase (PAL) gene promoter, cloned from citrus (CsPP) and from Arabidopsis thaliana (AtPP). This promoter confers gene expression within the xylem vessels. Obtain transgenic plants of &#39;Hamlin&#39; and &#39;Valência&#39; sweet oranges with the GUS gene under the control of the AtPP promoter. 2) Evaluate the resistance to Xylella fastidiosa of &#39;Valência&#39; sweet orange plants transformed with the cecropin MB39 gene. Co-culture of explants with Agrobacterium tumefaciens was used to genetically transform in vitro plants (epicotyl segments) and greenhouse plants (internodal segments). A. tumefaciens strain EHA-105 containing the CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 or AtPP-GUS/2201 binary vectors were used for transformation. Culture medium containing the antibiotic kanamycin was used for selection of transformed buds. Confirmation of transgenesis was carried out by GUS assays, PCR and Southern blot analysis. Regenerated buds were in vitro grafted on non-transgenic &#39;Carrizo&#39; citrange or &#39;Hamlin&#39; sweet orange rootstocks. Transformed buds were obtained for all cultivars, however plant regeneration was only obtained for &#39;Hamlin&#39; sweet orange transformed with vectors CsPPCEC/2201, AtPPCEC/2201 and AtPP-GUS/2201. Nine &#39;Valência&#39; sweet orange plants transformed with the cecropin MB39 gene were selected for the Xylella fastidiosa resistance experiment. Four transgenic lines were controlled by the CsPP promoter and the other five lines were controlled by the CaMV 35S promoter. These transgenic lines were graft propagated and mechanically inoculated with Xylella fastidiosa. Primary isolations and bacterial quantifications were conducted on the fourth and tenth month after inoculation in order to detect inoculation efficiency and bacterial systemic movement. Leaf symptom evaluations were executed eight months after inoculations. The bacterial isolation results from the fourth month indicated that inoculations were successful, since bacterial growth could be detected in the majority of culture mediums. Systemic movement of bacteria within the plants was detected after ten months. From the nine transgenic lines tested, one presented reduced pathogen growth when compared to controls indicating resistance. Transgenic lines did not differ from controls regarding leaf symptoms.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ely_Pires.pdf: 515209 bytes, checksum: eb35fb697192367ccb2283da6cfd8b93 (MD5) Previous issue date: 2007-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Among the pathogens that reduce the cotton productivity in Brazil, Meloidogyne incognita is one of the most important by causing yield losses and for being widespread. The most recommended control methods to this species are the use of resistant cultivars and crop rotation systems. In Paraná, M. incognita races 3 and 4 have already been reported as cotton parasites. The present work aimed at knowing the distribution of M. incognita on cotton at the northwest of Paraná State, as well as to find out about the prevalent race in this region. This work also aimed at selecting sources of resistance to M. incognita race 3 in cotton genotypes. A survey was carried out in order to know the distribution of M. incognita in cotton areas at the northwest of Paraná State. Cotton plants showing galls on the root system were sampled in infested areas from the cities of Altônia, Iporã, Moreira Sales, Mariluz, Pérola and Umuarama. Single egg masses were settled and reproduced on tomato plants cultivar Rutgers and left in a greenhouse at 25oC. The race identification was carried out based on the infection developed on differential hosts, inoculated with 5.000 j2 and cultivated in pots at 25oC. The evaluation of the race tests occurred 60 days after the inoculation. To assess the resistance of cotton genotypes to M. incognita, essays were developed from both greenhouse condition and field and contained 31 treatments and 10 replications. The greenhouse essays followed a completely randomized design while the field experiment was taken in randomized blocks. Regarding the greenhouse tests, it was inoculated 5.000 J2/cotton genotype containing two leaves. The evaluation was taken at 70 and 120 days after inoculation and focused on the parameters number of galls and reproduction factor (RF). The field experiment was assessed taking into account the gall index scored by notes. The results showed that M. incognita race 3 was detected from cotton plants in all the cities. The parameter Reproduction Factor (RF) was the most suitable to the selection of cotton genotypes in greenhouse at 120 days after inoculation. The assessment, taken from scoring notes in the field experiment, mixed genotypes with different levels of resistance and should be carried out only to confirm the resistance of cotton genotypes previously evaluated in greenhouse by the RF. The three monospecific isolates were important to the screening of resistant cotton genotypes to M. incognita race 3. The genotypes CD 05-419, CD 05-1222, CD 05-1087, CD 05-1323 e CD 05-1170 were resistant against M. incognita race 3, in greenhouse conditions and also in the field experiment. The screened genotypes will be tested against other specific cotton pathogens and also against multiple cotton diseases / Dos patógenos que afetam a produtividade do algodoeiro no Brasil, Meloidogyne incognita destaca-se pelas perdas de produção ocasionadas e pela ampla disseminação. Os métodos de controle mais recomendados para esta espécie são o uso de cultivares resistentes e a rotação de culturas. No Paraná, as raças 3 e 4 de M. incognita já foram relatadas como parasitas do algodoeiro. O presente trabalho teve como objetivo conhecer a distribuição de M. incognita em lavouras de algodão no nororeste do Paraná, bem como a raça prevalecente nesta região. Objetivou-se também selecionar fontes de resistência à M. incognita raça 3 em genótipos de algodoeiro. A distribuição de M. incognita em lavouras de algodão foi realizada com base em levantamento feito nos municípios de Altônia, Iporã, Moreira Sales, Mariluz, Pérola e Umuarama. Plantas de algodão com galhas no sistema radicular foram coletadas e isolados monoespecíficos estabelecidos e multiplicados em plantas de tomate Rutgers. A determinação de raça fisiológica foi realizada com base em testes em plantas hospedeiro-diferenciadoras, inoculadas com 5.000 ovos e J2. A avaliação ocorreu aos 60 dias após a inoculação com base na reação (+) ou suscetível e (-) ou resistente, das diferenciadoras frente ao parasitismo de diferentes isolados monoespecíficos de M. incognita. Para a avaliação da resistência de genótipos de algodoeiro à M. incognita, foram conduzidos ensaios em casa-de-vegetação e a campo, constituídos de 31 tratamentos e 10 repetições. Os ensaios de casa-de-vegetação seguiram o delineamento inteiramente casualisado, enquanto que o ensaio a campo foi conduzido em blocos ao acaso. Para os testes de resistência em casa-de-vegetação foram inoculados 5.000 ovos e J2/genótipo de algodoeiro no estádio duas folhas definitivas. As avaliações ocorreram aos 70 e 120 dias após a inoculação e os parâmetros avaliados foram número de galhas e fator de reprodução (FR). Os ensaios em casa-de-vegetação foram realizados a temperatura média de 27oC e UR 60%. Para os ensaios de campo avaliou-se o índice de galhas com base em escala de notas. Os resultados encontrados mostraram que a raça 3 de M. incognita foi detectada em todos os municípios amostrados. O parâmetro (FR) foi o mais viável na seleção de genótipos de algodoeiro em casa-de-vegetação. A avaliação por escala de notas a campo, no entanto, agrupou genótipos com diferentes níveis de resistência, devendo ser realizada somente para genótipos previamente avaliados em casa-de-vegetação pelo FR. Os 3 isolados monoespecíficos testados foram importantes na seleção de genótipos de algodoeiro com resistência à M. incognita raça 3. Os genótipos CD 05-419, CD 05-1222, CD 05-1087, CD 05-1323 e CD 05-1170 mostraram-se resistentes à M. incognita raça 3, tanto para ensaios de casa-de-vegetação quanto para ensaios de campo. Estes genótipos deverão ser testados com relação à resistência específica a outros patógenos e também à resistência múltipla a doenças do algodoeiro

Para o sucesso das estratégias de manejo de Rhipicephalus (Boophilus) microplus (carrapato bovino) são necessários testes práticos, econômicos e confiáveis que possam detectar a presença de fenótipos resistentes a drogas em suas populações. O fipronil é um acaricida de uso relativamente recente não havendo testes padronizados para o diagnóstico de resistência do carrapato à molécula. No presente trabalho, foram padronizados bioensaios in vitro para esta finalidade: Teste de Imersão de Adultas, Teste de Imersão de Larvas e Teste de Pacote com Larvas. Os testes foram aplicados e, de forma inédita, populações resistentes foram diagnosticadas tanto no Brasil quanto no Uruguai. Ensaios com inibidores enzimáticos não evidenciaram participação importante de enzimas detoxificadoras no mecanismo de resistência. Foi demonstrada reação cruzada entre fipronil e lindano, não verificada para ivermectina. Em algumas situações, foi observado interferência do controle químico de pragas agrícolas no desenvolvimento de resistência dos carrapatos. / For the success of the strategies for the management of Rhipicephalus (Boophilus) microplus (cattle tick), practical, economical and reliable tests are needed to detect the presence of drug-resistant phenotypes in their populations. Fipronil is a relatively new acaricide with no standardized tests for the diagnosis of tick resistance to this molecule. In this study, were standardized in vitro bioassays for this purpose: Adult Immersion Test, Larval Immersion Test and Larval Packet Test. The tests were applied and for the first time, resistant populations were diagnosed in Brazil and Uruguay. Tests with enzymatic inhibitors showed no significant involvement of detoxification enzymes in the mechanism of resistance. Cross-resistance was demonstrated between lindane and fipronil but not with ivermectin. In some situations, it was observed interference of the chemical control of agricultural pests in the development of resistance in ticks.