Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2015. / ENGLISH ABSTRACT: Soilless production of crops relies on the addition of high concentrations of nutrients with the irrigation water. The drained nutrient solution should be re-used to reduce the risk of pollution and to increase the water- and nutrient use efficiency of the system. Besides the risk of pathogen build-up, one of the main impediments of a wider application of this method is the frequent analysis required to maintain optimum nutrient concentrations and ratios in the rootzone. Yield reductions may be caused by an unbalanced nutrient solution. Alternatively the addition level of nutrients can be calculated through the use of nutrient uptake models that simulate the change in the re-circulated nutrient solution. To simulate crop water and nutrient demand necessary for model based regulation it was necessary to quantify the key factors affecting nutrient uptake by plants. The nutrient solution concentration and ratios between the macro-nutrients affected the uptake of water and nutrients. The total nutrient uptake per root dry weight increased and more specifically the nitrate (NO3 -), phosphate (H2PO4 -), potassium (K+) and sulphate (SO4 2-) uptake increased with an increase in nutrient solution electrical conductivity (EC) from 0.8 to 4.0 mS cm-1 while water uptake decreased. Except for Ca2+ uptake there was no correlation between nutrient and water uptake. Nutrient uptake can thus not be calculated based on water uptake. Instead a mechanistic high-affinity Michaelis-Menten based model can be used to estimate macro-nutrient uptake (Un, mg m-2 hr-1). Water and nutrient uptake was also affected by the solar radiation levels. Since nutrient uptake is related to the growth rate, solar radiation levels can be expected to influence nutrient uptake. The uptake of all ions increased with an increase in the solar radiation levels and for NO3 -, K+ and H2PO4 - the uptake rate was higher at higher nutrient solution concentrations. The Michaelis-Menten based model was adjusted to incorporate the effect of solar radiation levels on nutrient uptake. Water uptake (Wu, L m-2 day-1) was simulated as a function of crop transpiration and crop leaf area using a linear regression model, but since leaf area development was affected by solar radiation levels this was additionally incorporated into the estimation of the leaf area index (LAI). The composition of the nutrient solution also affected the biomass allocation of the crop which can again affect nutrient use as well as the fruit yield. There was also a direct effect of nutrient solution composition on fruit yield and quality with higher EC’s resulting in smaller fruit but an increase in fruit dry matter %, total soluble solids (TSS), titratable acidity (TA) and lycopene content. The results in this thesis make a valuable contribution to our understanding of the effect of nutrient availability (concentration and ratios) and nutrient requirement for growth (solar radiation levels) on nutrient uptake. Incorporating these into nutrient uptake models resulted in the development of a handy tool to simulate changes in composition of re-circulating nutrient solutions ultimately resulting in an improvement of the water and nutrient use efficiency of soilless systems. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die grondlose verbouing van gewasse is afhanklik van toediening van voedingselemente teen hoë peile in die besproeiingswater. Die voedingsoplossing wat dreineer moet hergebruik word om die risiko van besoedeling te verminder en ook om die water en nutriënt verbruik doeltreffendheid van die sisteem te verbeter. ʼn Ongebalanseerde voedingsoplossing kan ʼn verlaging in opbrengste veroorsaak. Benewens die risiko van patogene wat opbou, is die gereelde analises nodig word vir die handhawing van optimale nutriënt konsentrasies en verhouding tussen elemente in die wortelsone een van die hoof faktore wat ʼn meer algemene gebruik van die metode verhoed. Alternatiewelik kan die nutriënt toedieningspeile bereken word deur voedingstof opname modelle en simulasie van die verandering in water en nutriente wat dreineer. Om ʼn model gebaseerde reguleringsmetode daar te stel was dit nodig om die belangrikste faktore wat nutriënt opname beïnvloed te kwantifiseer. Beide die konsentrasie van die voedingsoplossing en die verhouding tussen elemente het ‘n effek gehad op die opname van water en nutriënte. Die totale nutriënt opname per wortel droë massa het toegeneem. Terwyl water opname afgeneem het met ‘n toename in die elektriese geleding (EG) van die voedingsoplossing vanaf 0.8 tot 4.0 mS cm-1 het die nitraat (NO3 -), fosfaat (H2PO4 -), kalium (K+) en sulfaat (SO4 2-) opname verhoog. Behalwe vir Ca2+ opname was daar geen korrelasie tussen water en nutriënt opname nie. Nutriënt opname kan dus nie bepaal word gebaseer op wateropname nie. Alternatiewelik is die gebruik van ʼn meganistiese hoë-affiniteit Michaelis-Menten-gebaseerde model voorgestel om die opname van makro-nutriente (Un, mg m-2 hr-1) te bepaal. Water- en voedingstofopname is beinvloed deur die ligintensiteit vlakke. Voedingsopname word bepaal deur die groei van die plant, daarom is dit verwag dat ligintensiteit vlakke die opname van voedingstowwe sal beïnvloed. Die opname van al die ione het toegeneem met 'n toename in die ligintensiteit vlakke en die tempo van NO3 -, K+ en H2PO4 - opname was hoër by 'n hoër voedingsoplossing konsentrasie. Die Michaelis-Menten gebaseerde model is aangepas om die effek van ligintensiteit vlakke op nutriënt opname te inkorporeer. Opname van water (Wu, L m-2 dag-1) is gesimuleer as 'n funksie van transpirasie en blaaroppervlakte met behulp van 'n lineêre regressiemodel en aangesien die blaaroppervlak ontwikkeling ook deur ligintensiteit vlakke beïnvloed word, is dit opgeneem in die skatting van die blaaroppervlakte-indeks (LAI). Die samestelling van die voedingsoplossing het die biomassa verspreiding beïnvloed. Dit kan nutriënt gebruik en vrug opbrengs beïnvloed. Die voedingsoplossing samestelling het vrug opbrengs en - kwaliteit beinvloed met kleiner vrugte, maar 'n toename in droëmateriaal %, totale oplosbare vastestowwe (TOVS), titreerbare suur (TA) en likopeen inhoud by ʼn hoër EG. Die resultate in hierdie tesis lewer 'n waardevolle bydrae tot ons begrip van die effek van nutriënt beskikbaarheid (konsentrasie en verhoudings) en voedingstof behoefte vir groei (ligintensiteit vlakke) op voedingsopname. Deur die inligting te inkorporeer in voedingsopname modelle het gelei tot die ontwikkeling van 'n handige instrument om die veranderinge in die samestelling van hersirkulerende voedingsoplossings te simuleer. Dit lei gevolglik tot die verbetering van die water en voedingstof gebruik doeltreffendheid van grondlose stelsels.

O Tomato chlorosis virus (ToCV), família Closteroviridae, gênero Crinivirus é um vírus de RNA de fita simples, senso positivo, transmitido de maneira semi-persistente por espécies da família Aleyrodidae, dos gêneros Bemisia e Trialeurodes. Possui uma gama de hospedeiros considerável que inclui plantas domesticadas e ervas daninhas das famílias Alzoaceae, Amaranthaceae, Apiaceae, Apocynaceae, Asteraceae, Plumbaginaceae, e Solanaceae. No estado de São Paulo, Brasil, foi relatado pela primeira vez em 2008, causando clorose internerval nas folhas de tomateiros. A importância desta doença emergente tem incrementado nos últimos anos e, no entanto, até o momento não existem estimativas dos danos causados nem alternativas adequadas para o manejo da doença no campo. Diante disso, esse trabalho teve como objetivos (i) avaliar a resistência de genótipos de tomateiro à infecção com o ToCV, (ii) avaliar a tolerância de alguns dos genótipos à doença e (iii) estimar o dano produzido em campo protegido. Para isso, 57 genótipos, incluindo espécies selvagens, linhagens avançadas e cultivares comerciais de tomateiro foram inicialmente avaliados quanto à resistência à infecção. Plantas jovens, produzidas em bandejas de poliestireno expandido, protegidas por gaiola recoberta com tecido de voil foram inoculadas por meio da liberação massal de B. tabaci MEAM1 virulífera para o ToCV. A incidência de plantas infectadas por genótipo foi determinada mediante observação dos sintomas e a detecção do vírus por RT-PCR. Alguns dos genótipos também foram avaliados quanto à tolerância à doença causada pelo crinivírus. Plantas sadias e sabidamente infectadas com o ToCV foram transplantadas no campo no interior de telados protegidos com tecido de voil. As plantas foram avaliadas quanto ao peso de frutos produzidos. No fim do ensaio, todas as plantas foram cortadas na região do colo e avaliaram-se os pesos fresco e seco da parte aérea. Em dois ensaios independentes de avaliação da resistência à infecção com o ToCV por meio da liberação massal de B. tabaci virulífera constatou-se que em condições de livre chance de escolha dos insetos os acessos Solanum peruvianum LA 444-1 e S. habrochaites PI 127826 e PI 134417 e as linhagens avançadas IAC 14-2-49+14-2-85 (somente no primeiro ensaio) e IAC 68F-22-2-24-1 não tiveram plantas infectadas, sugerindo alto grau de resistência à infecção pelo crinivírus. Para os demais genótipos avaliados a reação das plantas à infecção com o ToCV variou de moderadamente resistente à altamente suscetível. Dois ensaios independentes para avaliar a tolerância dos diferentes genótipos de tomateiro ao amarelão causado pelo ToCV, com base no desenvolvimento e na produção das plantas mostrou resultados bastante variáveis. Os resultados desse trabalho fornecerão subsídios para futuros trabalhos de melhoramento genético para o desenvolvimento de cultivares resistentes/tolerantes ao ToCV. / Tomato chlorosis virus (ToCV), family Closteroviridae, genus Crinivirus is a single-stranded, positive sense RNA virus, transmitted semi-persistently by species of the family Aleyrodidae, belonging to the genus Bemisia and Trialeurodes. ToCV infects several species including domesticated and weed plants belonging to the families Alzoaceae, Amaranthaceae, Apiaceae, Apocynaceae, Asteraceae, Plumbaginaceae and Solanaceae. In São Paulo, Brazil, this crinivirus was first reported in 2008, causing chlorosis in the leaves of tomato plants. The importance of this emerging disease has increased in recent years and yet, so far there are no estimates of the damage, nor suitable alternatives for the management of the disease in the field. Therefore, this study aimed to (i) evaluate the resistance of tomato genotypes to infection with ToCV, (ii) to evaluate the tolerance of some genotypes to the disease and (iii) estimate the damage produced in infected plants. Fifty seven genotypes, including wild species, hybrids and commercial tomato cultivars were initially evaluated for resistance to infection. Seedlings produced in expanded polystyrene trays protected by cage covered with voile fabric were inoculated through the mass release of ToCV viruliferous B. tabaci MEAM1. The incidence of infected plants per genotype was determined by observation of symptoms and virus detection by RT-PCR. Some of the genotypes were also evaluated for tolerance to the disease caused by the crinivirus. Healthy and ToCV infected plants were separately transplanted in the field, in cages protected with voile fabric. Weight of harvested fruits of the plants were evaluated. At the end of the test, all the plants were cut out and their fresh and dry weights were measured. Results from two independent trials showed that the accesses Solanum peruvianum LA 444-1, and S. habrochaites PI 127826 and PI 134417, and the hybrids IAC 14249+14285 and IAC 68F-22-2-24-1 did not have infected plants, suggesting a high degree of resistance to infection by the crinivirus. For all other genotypes the response of the plants to infection with ToCV ranged from moderately resistant to highly susceptible. Results from two independent trials to assess the tolerance of different tomato genotypes to the disease caused by ToCV, based on the development and production of the plants were widely variable. These findings provide insights for future breeding programs for the development of cultivars resistant and/or tolerant to ToCV.

Leaves are responsible for the majority of the fixed carbon in most plant species. Along leaf development, the photosynthetic capacity increases until the organ reaches maturity. Consequently, at the onset of senescence the leaves have the highest photosynthetic activity, then, as the chloroplasts are dismantled and the photosynthetic machinery is degraded, leaves gradually lose the rate of carbon assimilation. Although the capacity to fix carbon declines as senescence progresses, nutrient remobilization from macromolecule degradation nourishes the developing sink organs. In this regard, delaying leaf senescence stands out as a promising strategy to increase plant yield as extends the window of time with maximum carbon fixation rate. Another approach that is receiving much attention is the manipulation of chlorophyll degradation once it potentially regulates photosynthetic capacity and affects the nutritional quality of harvestable organs. As chlorophyll is degraded, the released phytol is recycled and can be either stored (i.e. as fatty acid phytyl esters), used for chlorophyll synthesis or be incorporated in tocopherol biosynthesis. Tocopherols have high nutraceutical value due to their antioxidant properties. However, the majority of the studies regarding senescence and chlorophyll degradation were carried out in the model plant Arabidopsis thaliana or grasses, creating a knowledge gap about these processes in fleshy fruit-bearing plants of human diet interest. In this regard, the tomato, Solanum lycopersicum, is an excellent model not only for the genetic and genomic resources, but also for its agronomic and nutritional importance. Thus, this project aims to extend what is known about the effects of chlorophyll degradation and senescence manipulation over the metabolism and yield of tomato plants, as well as fruit nutritional quality. In order to evaluate the consequences of alteration in chlorophyll degradation, first the enzymes chlorophyllase and pheophytinase, both capable of dephytylating the chlorophyll molecule, were identified and characterised. An extensive phylogenetic, evolutive and transcriptional analysis allowed the identification of two groups of chlorophyllases, one putatively involved in the response to different stimuli, while the other may act in chlorophyll homeostasis. As for pheophytinase, only one group was identified, being related to physiologically programmed processes that trigger chlorophyll degradation (i.e. leaf senescence and fruit ripening). Given this scenario, pheophytinase was chosen to be constitutively knocked-down in order to evaluate the effects over the metabolism of leaves and fruits. As consequence of this manipulation, transgenic plants were impaired in the leaf senescence-associated chlorophyll breakdown, but, although with an initial delay, fruit ripening-associated degreening was not compromised. Several photosynthetic and biochemical parameters were signs of photoinhibition, possibly due to a deficiency in chlorophyll recycling in leaves. This led to an increase in sugar exportation towards fruits, ultimately increasing soluble sugar content of ripe fruits. However, as a consequence, carotenoid levels were reduced, what, at least partially, it was compensated by an increase in tocopherol content. The results indicated that pheophytinase plays a role beyond senescence-associated chlorophyll degradation and its manipulation led to the development of fruit with increased soluble sugars and tocopherols at the cost of lowering carotenoid levels. Thus, these evidences support the manipulation of chlorophyll breakdown as a strategy for improvement of fleshy fruit plants. In order to address the effects of senescence over yield and fruit quality, the transcription factor ORESARA1, which has been widely characterised in A. thaliana and is considered a key regulator of senescence initiation, was targeted. After a comprehensive phylogenetic analysis and the characterization of the regulatory mechanisms, one putative ortholog was selected to be silenced. As consequence of this manipulation, leaves displayed increased chlorophyll content. Moreover, as senescence was delayed, the extent of photosynthetic activity of the leaves was also expanded. As the number of fruits was increased in the knockdown lines, this reflected in an increment in the harvest index. Ripe fruits accumulated more soluble sugars and tocopherols. Collectively, the results support the manipulation of leaf senescence as a strategy for tomato yield improvement. Altogether, data obtained enhance the knowledge about the impacts of chlorophyll degradation and leaf senescence over the metabolism of fleshy-fruit plants, providing strategies to increase yield and nutritional quality of fruits / As folhas, para a maioria das espécies vegetais, são o principal órgão responsável pela fixação de carbono. Durante o desenvolvimento foliar, o potencial fotossintético aumenta até a folha atingir a sua maturidade. Consequentemente, no momento que o programa de senescência se inicia, a folha apresenta a maior taxa de fotossíntese, a qual passa então a declinar conforme o cloroplasto se desorganiza e a maquinaria fotossintética é degradada. Apesar da redução na fixação de carbono, o catabolismo de macromoléculas possibilita a remobilização de nutrientes para os órgãos dreno em desenvolvimento. Neste contexto, atrasar a senescência destaca-se como uma promissora estratégia para aumento da produtividade, uma vez que estende o período de máxima fixação de carbono das folhas. Outra estratégia que tem recebido atenção por, potencialmente, regular a capacidade fotossintética e afetar a qualidade nutricional dos órgãos coletáveis é a manipulação da degradação da clorofila. Durante o catabolismo deste pigmento, o fitol liberado é reciclado podendo ser armazenado (i.e. na forma de ésteres de fitil com ácidos graxos), ser utilizado na síntese de novas moléculas de clorofila ou ser incorporado na rota biossintética de tocoferóis. Estes últimos compostos, por seu potencial antioxidante, possuem alto valor nutracêutico. No entanto, a maior parte dos estudos sobre senescência e degradação de clorofila foi realizada na planta modelo Arabidopsis thaliana ou em gramíneas, tornando escassas as informações relativas a plantas com frutos carnosos de interesse para a dieta humana. Nesse âmbito, o tomateiro, Solanum lycopersicum, é um excelente modelo de estudo não apenas pela disponibilidade de recursos genético e genômicos, mas também pela importância agronômica e nutricional desta espécie. Assim, este trabalho pretende expandir o conhecimento acerca dos efeitos da manipulação da degradação de clorofila e da senescência sobre o metabolismo e produtividade do tomateiro, bem como sobre a qualidade nutricional dos frutos. De modo a se avaliar as consequências de alterações na degradação de clorofila, iniciou-se por identificar e caracterizar em tomateiro as enzimas clorofilase e feofitinase, as quais catalisam a defitilação da molécula de clorofila. Uma vasta análise filogenética, evolutiva e transcricional permitiu a identificação de dois grupos de clorofilases, um dos quais estaria envolvido na plasticidade de respostas a estímulos e o outro na homeostase dos níveis de clorofila. Já para feofitinase, somente um grupo foi identificado, o qual está relacionado a processos fisiologicamente programados que levam à degradação de clorofila (i.e. senescência foliar e amadurecimento de frutos). Dado o panorama obtido, a feofitinase foi escolhida para ser constitutivamente silenciada de modo a se avaliar as consequências para o metabolismo de folhas e frutos. Como consequência do silenciamento, as linhagens transgênicas mostraram-se incapazes de degradar clorofila durante a senescência, mas, embora com um atraso nas etapas iniciais, a degradação ao longo do amadurecimento de frutos não foi comprometida. Diversos parâmetros fotossintéticos e bioquímicos foram indicativos de fotoinibição, possivelmente em virtude de uma deficiência na reciclagem da clorofila em folhas. Isto acarretou em um aumento na exportação de açúcares para frutos, incrementando a concentração de açúcares solúveis nos frutos maduros, que, em contrapartida, resultou na queda nos teores de carotenoides. A queda nestes compostos antioxidantes foi, ao menos parcialmente, compensada por um aumento nos níveis de tocoferóis. Os resultados indicaram que a feofitinase possui um papel além da degradação de clorofila associada à senescência, e que sua manipulação leva ao desenvolvimento de frutos com maior teor de açúcares solúveis e de tocoferóis ao custo da redução no de carotenoides. Desta forma, estas evidências suportam a manipulação da clorofila como estratégia para o melhoramento de frutos carnosos. Para investigar o efeito da senescência sobre a produtividade e qualidade de frutos foi escolhido o fator de transcrição ORESARA1, o qual está amplamente caracterizado em A. thaliana e é considerado um regulador chave no desencadeamento deste processo. A partir de uma extensa análise filogenética e da caracterização de sua regulação, um putativo ortólogo foi selecionado como alvo para silenciamento. Como consequência desta manipulação, folhas apresentaram os níveis de clorofila incrementados. Além disto, taxas fotossintéticas maiores que as do genótipo controle foram mantidas por maior tempo indicando que a iniciação da senescência foi retardada. Assim, estas plantas produziram um maior número de frutos, consequentemente, aumentando o índice de colheita dessas linhagens. Os frutos maduros apresentaram maiores teores de açúcares solúveis e de tocoferóis. Os resultados demostraram que o retardo do início da senescência é uma estratégia efetiva para aumento da produtividade de tomateiro. Coletivamente, os resultados obtidos aprofundam o conhecimento acerta dos impactos da degradação de clorofila e senescência sobre o metabolismo de plantas com frutos carnoso, além de prover estratégias para se incrementar a produtividade e a qualidade nutricional de frutos

O florescimento é um processo essencial no desenvolvimento vegetal. A mudança de fase vegetativa para reprodutiva em plantas reprograma várias vias genéticas e metabólicas fundamentais para a complementação de seu ciclo de vida. Em Arabidopsis thaliana, modelo mais estudado para o desenvolvimento floral, cinco rotas genéticas são descritas para o controle do florescimento, apresentando redundância de regulação entre essas vias. Dentre essas, a via AGE, regulada pela idade da planta, tem como seu principal efetor o microRNA156 (miR156) e os seus alvos diretos, os fatores de transcrição do tipo SBP/SPL (SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-like). Em tomateiro (Solanum lycopersicum L.), planta considerada insensível ou pouco responsiva a duas das cinco vias do florescimento (fotoperíodo e vernalização), a via AGE também controla a transição de fase vegetativa para reprodutiva. Plantas de tomateiro superexpressando o miR156 atrasam a transição de fase vegetativa para reprodutiva. Ao contrário, plantas superexpressando o florígeno SINGLE FLOWER TRUSS (SFT) aceleram a mudança de fase vegetativa para reprodutiva. Após curta exposição a baixa temperatura (16°C) o tomateiro também altera o tempo de florescimento, atrasando a transição de fase e prolongando o número de dias até a antese, tanto no cultivar determinado Micro-Tom (MT), quanto no cultivar indeterminado Ailsa Craig. Interessantemente, houve redução de número de folhas nesses cultivares quando expostos a curto período de baixa temperatura (16°C). Entretanto, a diminuição do número de folhas, que está relacionada ao plastochron, pode ter assumido funções específicas em tomateiro que não estão diretamente correlacionadas com o controle do tempo de florescimento em resposta a baixas temperaturas. A baixa oferta do florígeno SFT, em resposta a baixa temperatura, foi necessária para o atraso no tempo de florescimento das plantas, associando sua expressão a via AGE, com regulação da expressão do miR156 e do seu alvo SlSBP15, alterando o acúmulo de seus transcritos no ápice e cotilédones. Em arabidopsis, a redução da expressão de genes SPLs em plantas superexpressando o miR156 resulta em extremo atraso no florescimento e concomitante aumento da produção de folhas em resposta a baixas temperaturas, Em tomateiro, a repressão dos genes SBPs/SPLs em plantas miR156OE também promove atraso no florescimento, mas não afeta a produção de folhas em resposta a baixa temperatura, o que também é observado com o aumento de SFT e plantas p35S::SFT. Além disso, a regulação transcricional, pós-transcricional e possivelmente epigenética de alguns genes da via miR156/SPL/SBP, sugere uma complexa inter-relação entre essa via e a temperatura ambiental em tomateiro. / Flowering is an essential process in plant development. The change from vegetative to reproductive phase in plants reprograms several genetic and metabolic pathways fundamental to the complementation of their life cycle. In Arabidopsis thaliana, the most studied model for floral development, there are five genetic routes described for the control of flowering, which present regulatory redundancy between them. Among these, the AGE pathway, regulated by plant age, has microRNA156 (miR156) as its main effector and the transcription factors SBP/SPL (SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-like) as its direct targets. In tomato (Solanum lycopersicum L.), plant considered insensitive or not responsive to two of the five flowering pathways (photoperiod and vernalization), the AGE pathway also controls vegetative to reproductive phase transition. Tomato plants overexpressing the miR156 delay the transition from vegetative to reproductive phase. In contrast, plants overexpressing the flowering SINGLE FLOWER TRUSS (SFT) accelerate the vegetative to reproductive phase shift. After short exposure to low temperature (16°C) the tomato also altered the flowering time, delaying the phase transition and extending the number of days until the anthesis, both in the determined Micro-Tom (MT) cultivar and in the indeterminate cultivar Ailsa Craig. Interestingly, there was a reduction in the number of leaves in these cultivars when exposed to a short period of low temperature (16°C). However, the decrease in number of leaves, related to plastochron, may have assumed specific functions in tomatoes that are not directly correlated with the control of flowering time in response to low temperatures. The low supply of the SFT florigen, in response to low temperature, was necessary for the delay in the flowering time of the plants, associating its expression to the AGE path, with regulation of the expression of miR156 and its target SlSBP15, changing the accumulation of its transcripts at the apex and cotyledons. In arabidopsis, the reduction of SPL gene expression in plants overexpressing miR156 results in extreme flowering delay and concomitant increase of leaf production in response to low temperatures. In tomato, repression of SBPs / SPL genes in miR156EE plants also promotes delay in flowering, but does not affect leaf production in response to low temperature, which is also observed with increasing SFT and p35S::SFT plants. In addition, the transcriptional, post-transcriptional and possibly epigenetic regulation of some genes in the miR156 / SPL / SBP pathway suggests a complex interrelationship between this pathway and the environmental temperature in tomato.

A prática da adubação verde tem-se mostrado importante para diferentes cultivos, sejam eles consorciados ou em rotação de culturas. O Objetivo do trabalho foi analisar a dinâmica do nitrogênio em um sistema agroecológico de cultivo protegido com fabáceas intercalares ao minitomateiro em plantio direto sobre palhada de milho durante dois anos de cultivo do minitomateiro. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com oito tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos: testemunha com palha de milho, testemunha sem palha de milho, consórcio com as seguintes espécies com o minitomateiro: feijão-de-porco (Canavalia ensiformis DC), crotalária-júncea (Crotalaria juncea L.), mucuna-anã [(Mucuna deeringiana (Bort) Merrill)], feijão-mungo (Vigna radiata (L.) Wilczek), tremoço-branco (Lupinus albus L.), feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp). O tratamento com feijão-caupi teve menor número e massa de frutos comerciais (NFC e MFC) comparados com os tratamentos mucuna-anã e feijão-de-porco, respectivamente. O tratamento com feijão-de-porco apresentou aproximadamente, 25% e 8% maior massa de fruto total (MFT) e massa média de fruto total (MMFT) comparado ao tratamento com feijão-caupi, nesta ordem. O número e massa dos frutos comerciais e totais foram menores no segundo ano. Para o número de frutos totais (NFT), (MFT) e (MMFT), o ano 1 foi superior em 25%, 33% e 13% comparado ao ano 2, respectivamente. Os frutos no primeiro ano apresentaram maior massa média, menor teor de nutriente e menor relação entre solido solúveis totais e acidez titulável total (SST/ATT) do que no segundo ano. O tratamento com feijão-caupi teve maior porcentagem de N transferido na folha do minitomateiro comparado ao tratamento com feijão-mungo. Os adubos verdes não reduziram a produtividade, os parâmetros químicos da qualidade e os teores de macro e micronutrientes do minitomateiro. Não houve interferência entre os adubos verdes e as plantas de minitomate. As leguminosas utilizadas neste trabalho mostram potencial de transferência de N para o minitomateiro. / The practice of green manure has proven important for different crops, whether when on intercropping or on crop rotation. This paper analyzes the dynamics of nitrogen in an agroecological greenhouse intercropped green manure with cherry tomato under no-tillage system. The experimental design is a randomized block with eight treatments and five replications, which are: control treatment with corn straw, control treatment without corn straw; intercropping of the following species with the cherry tomato: jack bean (Canavalia ensiformis), crotalaria juncea (Crotalaria juncea DC), velvet bean [(Mucuna deeringiana (Bort) Merrill)], mung bean (Vigna radiata (L.) Wilczek), white lupine (Lupinus albus L.), cowpea bean (Vigna unguiculata (L.) Walp). The treatment with cowpea had lower number and weight of commercial fruits (NCF and WCF) compared to the treatments velvet bean and jack bean, respectively. Treatment with jack bean showed approximately 25% and 8% higher total fruit weight (TFW) and total average fruit weight (TAFW), compared to treatment with cowpea bean, in this order. The number and weight of commercial and total were lower in the second year. For the total number of fruits (TNF), (TFW) and (TAFW), year 1 was higher in 25%, 33% and 13% compared to year 2, respectively. The fruits in the first year showed higher average weight, lower nutrient content, and lower relation between total soluble solids and total titratable acidity (TSS/TTA) than in the second year. plants. Treatment with cowpea beans had a higher % of N transferred in the leaf of cherry tomato compared to the treatment with mung bean. Green manures did not reduce productivity, chemical quality parameters, and macro and micronutrient contents of the cherry tomato. There was no interference between green manures and cherry tomato. The legumes used in this work show the potential of transfer of N to the cherry tomato.

A demanda por minitomates do tipo grape tem-se mostrado em ascensão no mercado brasileiro. A adubação verde em cultivo consorciado com o minitomateiro e a utilização de efluentes tratados provenientes de indústria de laticínios para irrigação são técnicas sustentáveis que podem viabilizar a produção econômica desta cultura. O objetivo do trabalho foi avaliar a produtividade e qualidade do minitomateiro cultivado em sistema de consórcio com adubos verdes fertirrigados com efluente tratado de laticínio. O delineamento foi em blocos casualizados em esquema fatorial (5 x 2) com quatro adubos verdes em consório com o minitomateiro: Canavalia ensiformis (feijão-de-porco), Crotalaria spectabilis (crotalária-espectábilis), Lupinus albus (tremoço-branco) e Pennisetum glaucum (milheto) e uma testemunha (sem adubação verde - minitomateiro solteiro), e duas fontes de água utilizadas na fertirrigação (água de torneira e efluente anaeróbio tratado), com quatro repetições. O efluente tratado por sistema anaeróbio foi caracterizado quinzenalmente ao longo do experimento e foram avaliados: a diagnose foliar do minitomateiro, produção de fitomassa dos adubos verdes e acúmulo de nutrientes, produtividade, composição química e qualidade de frutos do minitomateiro e eficiência de uso da água. Os maiores teores de nitrogênio foram determinados nas folhas do minitomateiro solteiro fertirrigado com água de torneira e para o minitomateiro em consórcio com crotalária-espectábilis fertirrigado com efluente anaeróbio tratado. A aplicação do efluente tratado de laticínio supriu de maneira adequada o fornecimento de nitrogênio ao minitomateiro. Os adubos verdes, com exceção do milheto, não competiram por nutrientes com o minitomateiro, no entanto, não favoreceram a produtividade do minitomateiro. O maior número de fruto ocorreu para o cultivo solteiro e para o minitomateiro em consórcio com tremoço-branco. Os frutos do minitomateiro grape apresentaram maior teor de sólidos solúveis totais quando fertirrigados com efluente tratado de laticínio. Os consórcios com crotalária-espectábilis e feijão-de-porco apresentaram as maiores eficiências de uso da água na produção de frutos, e os tratamentos fertirrigados com água de torneira apresentaram maior EUA em comparação aos fertirrigados com efluente anaeróbio. A utilização do efluente anaeróbio tratado de laticínio reduziu em média 90,89 % da aplicação de nitrogênio via fertilizante. É possível substituir a água pura ou potável pelo efluente tratado de laticínio na fertirrigação do minitomateiro. / The consumption of cherry tomato has been on the rise in the Brazilian salad market. The green manures in intercropping with the cherry tomato and the use of treated effluents from the dairy industry for irrigation are sustainable techniques that can allow the economic production of this crop The objective of the present work was to evaluate the productivity and post-harvest of the cherry tomato cultivated in a consortium system with different green manures, fertirrigated with treated dairy effluent. The experiment was carried out in a randomized complete block (5 x 2) with four green manures: Canavalia ensiformis (jack bean), Crotalaria spectabilis (Crotalaria-espectábilis), Lupinus albus (white lupine) and Pennisetum glaucum (millet) and one control (no green manuring), and two water sources used in fertigation (tap water and treated anaerobic effluent), with four replications. The effluent treated by anaerobic system was characterized biweekly throughout the experiment and were evaluated: foliar diagnosis of mini tomato, phytomass production of green manures and nutrient accumulation, productivity, chemical composition and fruit quality of mini tomato and water use efficiency. The highest levels of nitrogen were determined in the leaves of the single cherry tomato fertirrigated with tap water and for the cherry tomato in consortium with crotalaria-espectábilis fertirrigated with treated anaerobic effluent. The application of the treated dairy effluent adequately provided the nitrogen supply to the cherry tomato. The green manures, with the exception of millet, did not compete for nutrients with the cherry tomato, although, did not favor the productivity of the cherry tomato. The highest number of fruits occurred for the single crop and for the cherry tomato in consortium with white lupine. The fruits of the cherry tomato showed higher soluble solids contents when fertirrigated with treated dairy effluent. The crotalária-espectábilis and jack bean consortia had the greatest water use efficiencies in fruit production, and fertirrigated treatments with tap water showed higher WUE in comparison to fertirrigates with anaerobic effluent. The use of the treated anaerobic effluent of dairy reduced on average 90.89% of the application of nitrogen via fertilizer. It is possible to replace pure or potable water by treated dairy effluent in the cherry tomato fertirrigation.

O Tomato severe rugose virus (ToSRV) e o Tomato chlorosis virus (ToCV) estão entre as principais espécies de vírus que afetam a cultura do tomateiro atualmente no Brasil. Ambos possuem o mesmo vetor, a mosca-branca Bemisia tabaci MEAM1 (biótipo B), um inseto polífago e amplamente disseminado por todo país. Por este fato, infecções mistas destes vírus em lavouras de tomateiro são frequentes. No entanto, parâmetros epidemiológicos importantes para melhor compreensão das viroses associadas a esses vírus, quando em infecção simples ou mista em tomateiro, permanecem desconhecidos. Neste trabalho foram avaliados a cinética da invasão sistêmica e os períodos de latência e de incubação do ToSRV e do ToCV, em infecções simples e mista, em tomateiros. A cinética da invasão sistêmica foi analisada em tomateiros nos quais a folha inoculada foi destacada em diferentes intervalos de tempo após a inoculação. Os períodos de latência foram avaliados em tomateiros inoculados e que foram posteriormente utilizados como fontes de inóculo para a aquisição do(s) vírus por B. tabaci MEAM1, em ensaios de transmissão realizados em diferentes intervalos de tempo. Os períodos de incubação foram avaliados através da observação diária dos sintomas após a inoculação dos vírus nos tomateiros. O ToSRV e o ToCV iniciaram o movimento sistêmico em apenas um dia após a inoculação em tomateiro. Os períodos de latência do ToSRV, em infeções simples e mista, foram em média, 7 e 6 dias, respectivamente. Para o ToCV, os períodos médios de latência foram 13 dias em infecção simples e 11 dias em infecção mista. Os períodos de incubação do ToSRV, em infecções simples e mista, ocorreram, em média, 11 dias após os períodos de latência. O período de incubação do ToSRV foi influenciado pela idade da planta no momento da inoculação e também pela co-infecção com o ToCV. Os períodos de incubação do ToCV, em infecções simples e mista, ocorreram, em média, 17 e 20 dias após os períodos de latência, respectivamente. O início dos sintomas do ToCV não foi afetado pela idade da planta no momento da inoculação e nem pela co-infecção com o ToSRV. Estes resultados indicam que após a infecção o tomateiro rapidamente se torna uma fonte de inóculo do(s) vírus e passa a contribuir para a disseminação de ambos no campo. A defasagem de tempo entre os períodos de latência e de incubação do ToSRV e do ToCV nos tomateiros infectados revela que as plantas possibilitam a aquisição e subsequente transmissão dos vírus de um hospedeiro doente para um hospedeiro sadio antes de qualquer manifestação dos sintomas, fato que deve ser levado em consideração para o manejo destas fitoviroses no campo. / Tomato severe rugose virus (ToSRV) and Tomato chlorosis virus (ToCV) are among the main species of virus affecting tomato crops currently in Brazil. Both are transmitted by the same vector, the whitefly Bemisia tabaci MEAM1 (biotype B), a polyphagous insect widely disseminated throughout the country. Because of this fact, mixed infections of these viruses in tomato crops are frequent. However, important epidemiological parameters to better understand the diseases associated with these viruses, when in single or mixed infection in tomato, remain unknown. This study evaluated the kinetics of systemic invasion and latent and incubation periods of ToSRV and ToCV in single and mixed infections in tomato. The kinetics of systemic invasion was analyzed in tomato plants in which the inoculated leaf was detached at different time intervals after inoculation. The latent periods were evaluated in inoculated tomato plants which were later used as inoculum sources for the acquisition of ToSRV and/or ToCV by B. tabaci MEAM1, in transmission assays performed at different time intervals. Incubation periods were evaluated by daily observation of symptoms after inoculation of tomato plants. ToSRV and ToCV started the systemic movement just one day after inoculation in tomato plants. Average latent periods of ToSRV, in single and mixed infections, were 7 and 6 days, respectively. For ToCV, the average latent periods were 13 days in single infection and 11 days in mixed infection. ToSRV incubation periods, in single and mixed infections, occurred on average 11 days after the respective latent periods. The incubation period of ToSRV was influenced by the age of the plant at the time of inoculation and by the co-infection with ToCV. ToCV incubation periods, in single and mixed infections, occurred on average 17 and 20 days after the latent periods, respectively. The beginning of ToCV symptoms was not affected by the age of the plant at the time of inoculation or by co-infection with ToSRV. These results indicate that after infection, tomato plants rapidly become source of inoculum of the viruses and contribute to the dissemination of both in tomato crops. The mismatch between the latent and incubation periods of ToSRV and ToCV in infected tomato plants reveals that plants enable the acquisition and subsequent transmission of both viruses from a diseased to a healthy plant, prior to any manifestation of symptoms. Such knowlegment should be taken into consideration for the management of these viruses in tomato crops.

A presente tese aborda o estudo do metabolismo dos frutos de tomate a partir de três estratégias complementares: i) a identificação de genes candidatos colocalizados com QTL, previamente descritos a partir do perfil metabólico de S. lycopersicum (cv. M82) e linhagens introgredidas de S. pennellii, associados ao conteúdo de metabólitos de interesse industrial e nutricional; ii) a análise estrutural das regiões genômicas portadoras desses genes; e iii) a análise funcional dos genes chaperona DnaJ e sec14 por meio de genética reversa mediante o silenciamento por RNAi. A análise de marcadores moleculares previamente mapeados nas regiões portadoras dos QTL permitiu identificar 127 genes candidatos cujos produtos foram mapeados nas rotas metabólicas correspondentes. Um subgrupo desses genes apresentou diferenças alélicas entre os progenitores da população utilizada para a identificação dos QTL. A análise de microssintenia revelou um alto grau de conservação na estrutura genômica, apresentando polimorfismos nas regiões codificantes e regulatórias, assim como no padrão de inserção de elementos de transposição. Baseado nessas diferenças, análises de expressão e funcionalidade putativa, dois genes foram escolhidos para a análise funcional utilizando a estratégia de RNA de interferência. Os resultados obtidos da avaliação fenotípica das plantas deficientes em chaperona DnaJ permitiram concluir que esta proteína, localizada nos cloroplastos, participa da regulação do metabolismo de açúcares, em particular na síntese de amido, controlando assim, a exportação de fotoassimilados. Já, a caracterização das linhagens silenciadas para o gene sec14, levou a postular que os conteúdos de tocoferol (VTE) nos frutos de tomate, não só dependem da regulação cinética das enzimas envolvidas na sua síntese, mas também da função da proteína do SEC14, não caracterizada em plantas até o momento. Essa proteína estaria envolvida no transporte de VTE entre os diferentes compartimentos do cloroplasto tendo impacto no equilíbrio oxidativo, na estrutura do plastídeo e, consequentemente, na biossíntese desta vitamina. Os resultados obtidos nesta tese reforçam a hipótese que o germoplasma selvagem constituem uma fonte de variabilidade a ser explorada para a identificação de determinantes genéticos que viabilizem novas estratégias de melhoramento de tomate por meio da manipulação do metabolismo central dos frutos. / This thesis addresses tomato fruit metabolism analysis by using three complementary approaches: i) the identification of candidate genes co-located with QTL previously described from metabolic profiles of S. lycopersicum (cv. M82) and S. pennellii introgressed lines, associated with industrial and nutritional quality traits; ii) the structural analyses of the genomic regions harboring the identified genes and ; iii) the functional analysis of the chaperone DnaJ and sec14 genes through reverse genetics mediated by iRNA silencing. The analysis of the molecular markers previously mapped onto the QTL-associated regions allowed the identification of 127 candidate genes whose products were mapped in the corresponding metabolic pathways. A subset of these genes showed allelic differences between the parental genotypes used for QTL identification. Based on these differences, together with the expression profile analysis and their putative function, two genes were selected for functional analysis using RNA interference approach. The phenotypic profile of the chaperone DnaJ deficient plants allowed to conclude that this protein, located in chloroplasts, participates in sugar metabolism, in particular, starch synthesis, controlling assimilates partitioning. The characterization of sec14-silenced transgenic lines leads to propose that fruit tocopherol (VTE) contents not only depend on the kinetic regulation of the biosynthesis-involved enzymes, but also on the SEC14 action, not yet characterized in plants. This protein might be involved in VTE transport between the different plastidial compartments thus, affecting oxidative balance, chloroplast structure and, consequently, VTE biosynthesis. All together these results support the hypothesis that wild germoplasm represents a remarkable source of variability to be explore aiming the identification of genetic determinants to develop new breeding approaches for tomato through metabolic engineering.

A análise de imagens é uma das formas de avaliar o desenvolvimento das plantas, tanto para correlacionar aspectos biofísicos dos mesmos, como para a detecção de doenças. Através das imagens podem ser calculados índices vegetativos que se correlacionem com os teores de nutrientes nas folhas. Com essa perspectiva, o presente trabalho objetivou avaliar quais indices vegetativos melhor se correlacionariam com a taxa de fósforo nas folhas de tomateiros. Foi realizado o cultivo de uma cultivar de minitomate, com cinco doses de fósforo (0, 25, 50, 75 e 100%) do P recomendado (na formulação da solução nutritiva). Em diferentes etapas do desenvolvimento da planta foram coletadas amostras das folhas para obtenção das imagens, através de escâner e máquina fotográfica, e diagnose foliar. Foram determinadas as biorrespostas das plantas ao longo do tempo. Uma rede neural artificial foi desenvolvida para estimar os teores de fósforo foliares no minitomate grape. A análise do desenvolvimento da planta permitiu concluir que a dose 100% de P2O5 utilizada no experimento foi suficiente para suprir a demanda nutricional do minitomateiro. Aos 64 dias após o transplantio (DAT) foi observada a maior queda nos teores de fósforo nas folhas, coincidindo com o amadurecimento dos frutos. Propõe-se, para a cultivar estudada, que a dignose foliar seja feita aos 50 DAT. Os índices vegetativos obtidos pela análise de imagem e selecionados pela análise de componentes principais (ICVE e Bn, tanto da parte abaxial quanto adaxial) podem ser utilizados para estimar a diagnose foliar de P na cultivar de minitomate grape. A avaliação dos índices vegetativos indicou que a obtenção de imagens com o escâner é mais adequado do que com a câmera fotográfica. Para a cultivar estudada, verificou-se que na dosagem de 100% de P2O5 teor de P nas folhas fica abaixo de 4,0 g kg-1. Em relação à rede neural desenvolvida, ao categorizar os valores de P de acordo com a literatura, a mesma obteve uma taxa de acerto de 90%. / The analysis of images is one of the ways to evaluate the development of plants, both to correlate biophysical aspects of the same, as for the detection of diseases. Through the images can be calculated vegetative indexes that correlate with the contents of nutrients in the leaves. With this perspective, the present studied aimed to evaluate which vegetative indexes would best correlate with the phosphorus rate in tomato leaves. A minitomato grape cultivar with five phosphorus doses (0, 25, 50, 75 and 100%) of the recommended P (in the formulation of the nutrient solution) was carried out. At different stages of plant development, leaf samples were collected to obtain the images, with scanner and camera, and foliar diagnosis. The bio-responses of plants were determined over time. An artificial neural network was developed to estimate leaf phosphorus levels in the grape minitomate. The analysis of the development of the plant allowed to conclude that the dose 100% of P2O5 used in the experiment was enough to supply the nutritional demand of the minitomateiro. At 64 days after transplanting (DAT), the highest drop in phosphorus content in the leaves was observed, coinciding with the ripening of the fruits. It is proposed, for the studied cultivar, that the leaf dignity should be made at 50 DAT. The vegetative indexes obtained by the image analysis and selected by the principal components analysis (ICVE and Bn, both abaxial and adaxial) can be used to estimate the leaf diagnosis of P in the minitomate grape cultivar. The evaluation of vegetative indexes indicated that obtaining images with the scanner is more appropriate than with the photographic camera. For the cultivar studied, it was verified that in the dosage of 100% of P2O5 content of P in the leaves is below 4.0 g kg-1. In relation to the developed neural network, when categorizing the P values according to the literature, it obtained a 90% correctness rate.

As viroses causadas pelo Tomato severe rugose virus (ToSRV) e Tomato chlorosis virus (ToCV) têm sido relatadas com frequência em cultivos de tomateiro e outras solanáceas no Brasil. Por compartilharem o mesmo vetor, a mosca-branca B. tabaci MEAM1, hospedeiros comuns e estarem presentes nas principais regiões produtoras, infecções mistas desses dois vírus são comuns em tomateiros. Em uma infecção mista, as diferentes espécies de vírus podem interagir, resultando em sinergismo, antagonismo ou neutralismo. Estudos referentes às interações destes dois vírus quando em infecções mistas, ainda são escassos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da prévia aquisição do ToSRV por B. tabaci MEAM1 na subsequente taxa de transmissão e no período de retenção do ToCV pelo inseto. Além disso, avaliou-se o efeito dos princípios ativos cloridrato de cartape, ciantraniliprole e flupiradifurone no controle das transmissões primária e secundária desses vírus por B. tabaci para tomateiros. Para avaliar o efeito do begomovírus em parâmetros de transmissão do crinivírus por B. tabaci MEAM1 foram comparados os seguintes tratamentos: 1) plantas inoculadas com insetos que adquiriram apenas o ToSRV; 2) plantas inoculadas com insetos que adquiriram somente o ToCV; 3) plantas inoculadas com insetos que adquiriram inicialmente o ToSRV e em seguida o ToCV (ToSRV → ToCV); 4) plantas inoculadas com insetos que adquiriram os vírus simultaneamente de uma mesma planta fonte (ToSRV+ToCV) e 5) plantas inoculadas com insetos livres de vírus (controle). Quarenta dias após, as plantas foram avaliadas por RT-PCR e RCA-PCR para a detecção do ToCV e do ToSRV, respectivamente. Nos ensaios para avaliar a eficiência dos inseticidas no controle da simulação da transmissão primária dos vírus, insetos virulíferos foram liberados em gaiolas individuais contendo plantas de tomate sadias pulverizadas com os inseticidas de acordo com cada tratamento. A simulação da transmissão secundária foi feita através da liberação de adultos de B. tabaci MEAM1 livres de vírus, em gaiolas contendo tomateiros sadios e infectados por ToSRV+ToCV pulverizados com cada inseticida. Da mesma forma, aos 40 dias após a primeira liberação, amostras de todas as plantas foram coletadas e posteriormente avaliadas por RT-PCR e RCA-PCR para detecção do ToCV e ToSRV, respectivamente. O ToSRV previamente ou simultaneamente adquirido pela B. tabaci MEAM1 não interferiu significativamente na taxa de transmissão do ToCV para tomateiros, 24 h após a aquisição. No entanto, quando o vetor adquiriu os vírus simultaneamente, a taxa de transmissão do ToCV foi incrementada no 2° e 3° dias após a aquisição por B. tabaci. O período de retenção do crinivírus foi de três dias conforme relatado anteriormente. Nenhum dos inseticidas foi eficiente em controlar as simulações das transmissões primária e secundária do ToSRV+ToCV por B. tabaci MEAM1 para tomateiros. Os resultados obtidos neste trabalho demostram a importância em conhecer as interações vírus-vetor-planta para que as estratégias de manejo sejam melhor delineadas e efetivas. Demostram também que o uso de inseticidas deve fazer parte de um manejo integrado com outras medidas que devem ser adotadas em larga escala. / Virus diseases caused by Tomato severe rugose virus (ToSRV) and Tomato chlorosis virus (ToCV) have been reported frequently in tomato and other solanaceous crops in Brazil. By sharing the same vector, the whitefly B. tabaci MEAM1, common hosts and present in the major producing regions, tomato plants infected with both viruses is common. In a mixed infection, different virus species may interact, resulting in synergism, antagonism or neutralism. Studies regarding the interactions between these two viruses when in mixed infections are still scarce. The objective of this work was to evaluate the effect of the previous acquisition of ToSRV by B. tabaci MEAM1 on the subsequent transmission rate and on the retention period of ToCV by the adult whitefly. In addition, the effect of the insecticides cartape chloridate, cyantraniliprole and flupiradifurone on the control of the simultaneous transmission of these viruses by B. tabaci to tomatoes was evaluated. To evaluate the effect of the begomovirus on the transmission parameters of the crinivirus by B. tabaci, the following treatments were compared: 1) plants inoculated with whiteflies that only acquired ToSRV; 2) plants inoculated with whiteflies that only acquired ToCV; 3) plants inoculated with whiteflies that acquired ToSRV followed by ToCV (ToSRV → ToCV); 4) plants inoculated with whiteflies that acquired both viruses simultaneously (ToSRV + ToCV) and 5) plants inoculated with virus-free whitelflies (control). Forty days after inoculation all plants were evaluated by RT-PCR and RCA-PCR for the detection of ToCV and ToSRV, respectively. In assays to evaluate the efficiency of insecticides in controlling the simulation of the primary transmission of ToSRV+ToCV, viruliferous insects were released into individual cages containing healthy tomato plants sprayed with the insecticides according to each treatment. Simulation of the secondary transmission was done by the release of virus free B. tabaci in cages containing ToSRV + ToCV infected and healthy tomato plants sprayed with each insecticide. In the same way, at 40 days after the first whiteflies release, samples from all plants were collected and evaluated by RT-PCR and RCA-PCR for the detection of ToCV and ToSRV, respectively. When B. tabaci MEAM1 acquired ToCV simultaneously or after ToSRV acquisition, the gegomovirus did not interfere with the ToCV transmission rate in tomato plants 24 h after aquisition. When the vector acquired the virus simultaneously, the ToCV transmission rate was increased on the 2nd and 3rd days after B. tabaci virus acquisition. The retention period of the crinivirus was three days, as previously reported. None of the insecticides were efficient in controlling the simulations of the primary and secondary transmissions of ToSRV+ToCV by B. tabaci MEAM1 to tomato plants. The results obtained in this work demonstrate the importance of knowing the virus-vector-plant interactions, so that the management strategies are better delineated and effective. They also show that the use of insecticides should be part of integrated management with other measures that should be adopted on a large scale.