A murcha bacteriana, causada por Ralstonia solanacearum, afeta principalmente as solanáceas, destacando-se as culturas da batata, berinjela, jiló, pimentão e tomate. No presente trabalho foi conduzida a caracterização molecular de isolados de R. solanacearum e sua possível relação com características relacionadas à morfologia, bioquímica, patogenicidade, agressividade e distribuição geográfica. Foram utilizados 51 isolados pertencentes à biovar 2, sendo 9 provenientes de berinjela e 42 de batata, coletados em diversas regiões brasileiras. A análise molecular permitiu separar os isolados em quatro grupos distintos de padrões de bandas para os iniciadores BOX e ERIC, e em cinco para o iniciador REP. Não foi encontrada relação dos grupos de isolados caracterizados molecularmente com tamanho de colônias, ocorrência de mutantes, produção de melanina, capacidade de colonização do sistema radicular e resistência a antibióticos/fungicidas. A identificação de isolados de batata, como biovar 2-A, e de berinjela, como biovar 2-T, com base em teste bioquímico do uso de trealose, foi confirmadas pela análise molecular. Não houve variação de agressividade entre os isolados inoculados em batata e berinjela, exceção feita ao isolado avirulento CNPH-65. Portanto, isolados das biovares 2-A e 2-T podem infectar estas duas hospedeiras com a mesma intensidade sob altas temperaturas. Para todos os isolados, o desenvolvimento da população bacteriana foi significativamente maior no sistema radicular de plantas das cultivares suscetíveis, tanto para batata como para berinjela. No entanto, dentro de cada cultivar, os isolados se comportaram de maneira semelhante, não sendo possível fazer distinção entre os mesmos. A tentativa de se associar grupos de isolados caracterizados molecularmente com os locais de origem revelou alguns aspectos interessantes. O grupo I agregou somente isolados do Paraná. No grupo II ficaram isolados da Bahia, Distrito Federal e do Paraná. No Grupo III, foram reunidos todos os isolados de berinjela e um único de batata, sendo todos procedentes do Distrito Federal. O grupo IV, de forma semelhante ao grupo II, reuniu isolados de locais diversos como Paraná, Goiás, Rio Grande do Sul e Distrito Federal. Portanto, nos grupos I e III parece haver uma tendência de relação entre grupamento molecular e local de origem, enquanto que para os grupos II e IV, isolados de características genéticas similares são provenientes de locais distintos, apontando considerável diversidade genética do patógeno. / The bacterial wilt disease caused by Ralstonia solonacearum affects mainly the solanaceous species, specially potato, eggplant, peppers, tomato and brazilian gilo (Solanum gilo). This work reports the molecular characterization of R. solanacearum biovar 2 isolates and the possible relationship of this molecular data with other characteristics related to morphology, biochemistry, pathogenicity, aggressiveness and geographical distribution. Fifty-one biovar 2 isolates were studied, 9 isolated from eggplant and 42 from potato, all of them collected from different regions of Brazil. According to the molecular analysis, the isolates were clustered in four different groups, with distinct band patterns to the primers BOX and ERIC, and five groups to the primers REP. There was no relationship between the groups clustered through molecular analyses and phenotypic characteristics, such as colony size, presence of mutants, melanin presence, capability of root system colonization and antibiotic/fungicide resistance. The identification of potato isolates as the biovar 2-A, and the eggplant isolates as biovar 2-T, based on biochemical tests using trealose were confirmed with the molecular analyses. There was no variation of aggressiveness in the isolates inoculated on potato an eggplant, except the avirulent isolate CNPH-65. Consequently, isolates of biovars 2-A and 2-T are able to infect both hosts with the same aggressiveness under high temperatures. The population of all isolates developed in significant levels at the root system of susceptible cultivars of both hosts, potato and eggplant. However, considering each cultivar tested, there was no difference between isolates. Interesting results were observed when the isolates clustered based on molecular data were associated with the geographical region of their collection. The group I clustered only the isolates collected in Paraná. The group II clustered the isolates collected in Bahia, Federal District and some in Paraná. The group III clustered all isolates from eggplant and only one of potato, all of them collected in the Federal District. The group IV, as the group II, clustered isolates from different regions, like Paraná, Goiás, Rio Grande do Sul and Federal District. These results suggest a relationship between the isolates clustered through molecular analysis in the groups II and III and their geographical region of collection. The isolates clustered in the same way, with similar genetic background in the groups II and IV, were however collected in different regions, showing the great genetic variation of this pathogen.

O enfezamento vermelho, causado por um fitoplasma, foi registrado no Brasil no início da década de setenta, sendo relatado como de pequena importância para a cultura do milho. A partir de meados dos anos oitenta, com a introdução dos plantios de safrinha e dos cultivos irrigados, a doença passou a ser considerada de relevância econômica. Atualmente, o enfezamento se constitui em uma das mais importantes doenças do milho, sendo, inclusive, fator limitante para produção em função da região, do híbrido escolhido e da época de plantio.Um ponto crítico no manejo da doença se refere ao escasso conhecimento sobre a sobrevivência do patógeno e do inseto vetor (Dalbulus maidis) durante a ausência da cultura do milho no campo. Este tipo de informação pode ser útil principalmente na redução do inóculo inicial do patógeno, visando um controle mais eficiente da doença. Assim sendo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar algumas gramíneas, usadas na formação de pastagens, e espécies daninhas, que ocorrem na cultura do milho, como potenciais hospedeiros alternativos do fitoplasma e do seu vetor . Treze espécies de capins e ervas daninhas foram experimentalmente inoculadas com o fitoplasma do enfezamento vermelho do milho, através de cigarrinhas infectivas. Avaliações foram feitas com base na observação de sintomas, na detecção molecular do fitoplasma nos tecidos das plantas inoculadas e na contagem de insetos sobreviventes nestas plantas inoculadas. A detecção foi feita por duplo PCR e a identificação do fitoplasma foi realizada pela análise de RFLP, com as enzimas de restrição AluI, RsaI, KpnI e MboI. Das treze espécies testadas, o fitoplasma foi encontrado nos capins colonião (Panicum maximum), marmelada (Brachiaria plantaginea) e braquiária (Brachiaria decumbens), através da amplificação do 16S rDNA, visualizado em gel de agarose na forma de bandas. Os insetos sobreviveram nos três capins até o final do período de experimentação, revelando que os capins foram capazes de abrigar a cigarrinha. Estes resultados demonstraram a possibilidade destas espécies atuarem como potenciais hospedeiros alternativos para o patógeno e o seu vetor, em condições naturais. Estas informações poderão contribuir para novas investigações, na busca de melhor conhecimento sobre a epidemiologia da doença, principalmente quanto à sobrevivência do fitoplasma e da cigarrinha vetora. / Maize bushy stunt, caused by a phytoplasma, was reported in Brazil in the beginning of the seventies, and it was considered as not important for corn. Since the middle of the eighties decade, when the later planting practice and irrigation were adopted, the disease became relevant. Currently, maize bushy stunt represents one of the most important diseases and has caused significant losses. In some conditions the disease can limit the production, especially in relation to the region, used hybrids and crop season. A critical point to disease control is the lack of about survival of pathogen and vector, during the absence of corn crop on the field. This kind of information can be useful to promote the reduction of the initial inoculum, aiming a more efficient disease control. Thus, the objective of the present study was to evaluate some grasses and weeds species as potential alternative hosts of the maize bushy stunt phytoplasma and its vector Dalbulus maidis. Thirteen botanical species were experimentally inoculated with the phytoplasma by using infective leafhoppers. Evaluations were based upon symptom observation, molecular detection of the phytoplasma in tissue of inoculated plants and the of number of insects present in the plants. Detection was conducted by nested PCR and phytoplasma identification by RFLP analyses, using AluI, RsaI, KpnI and MboI as restriction enzymes. Phytoplasma was detected in three species, Panicum maximum, Brachiaria plantaginea and Brachiaria decumbens based on amplification of 16S rDNA, visualized as specific band in agarose gel. Insects remain on alive on the plants belonging to those three species up to the end of the assays. Thus, the present study showed the possibility of those species as potential alternative hosts to the pathogen and its vector, under natural conditions. The results can contribute for new investigations, in order to understanding the epidemiology of the disease, especially in relation to phytoplasma and vector survival.

Os mecanismos moleculares envolvidos na resistência de plantas contra patógenos são um tema bastante discutido no meio acadêmico, sendo o objetivo maior dos estudos a diminuição das perdas de produtividade provocadas por doenças em plantações do mundo todo. Muitos modelos de interação patógeno-hospedeiro foram propostos e desenvolvidos priorizando plantas e culturas de rápido desenvolvimento com ciclo de vida curto. Espécies de ciclo longo, porém, devem lidar durante anos - ao menos até a idade reprodutiva - contra o ataque de bactérias, fungos e vírus, sem contar, nesse meio tempo, com recombinações genéticas e mutações que tornariam possível o escape contra as moléstias causadas por microrganismos. Assim, como alternativa aos modelos usuais, o presente trabalho estudou um diferente par de antagonistas: Eucalyptus grandis e Puccinia psidii. Apesar da contribuição de programas de melhoramento genético, o patossistema E. grandis X P. psidii ainda é pouco descrito no nível molecular, havendo poucos estudos sobre os processos e as moléculas que agem de forma a conferir resistência às plantas. Assim, buscando o melhor entendimento da relação entre E. grandis X P. psidii, o presente trabalho estudou a mudança dos perfis de proteínas e metabólitos secundários ocorrida nos tecidos foliares de plantas resistentes e susceptíveis durante a infecção pelo patógeno, com o auxílio da técnica de cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas. Os resultados obtidos indicam que as plantas resistentes percebem a presença do patógeno logo nas primeiras horas pós-infecção, produzindo proteínas ligadas à imunidade (HSP90, ILITYHIA, LRR Kinase, NB-ARC disease resistance protein). Essa percepção desencadeia a produção de proteínas de parede celular e de resposta oxidativa, além de modificar o metabolismo primário e secundário. As plantas susceptíveis, por outro lado, têm o metabolismo subvertido, produzindo proteínas responsáveis pelo afrouxamento da parede celular, beneficiando a absorção de nutrientes, crescimento e propagação de P. psidii. No trabalho também são propostos metabólitos biomarcadores de resistência, moléculas biomarcadoras de resposta imune e sinais da infecção por patógeno em E. grandis. / The molecular mechanisms involved in the plant resistance against pathogens is a well-discussed theme in the academy, overall objecting to diminish worldwide plantation yield losses caused by diseases. Many pathogen-host models were proposed and developed prioritizing model plants and fast growing crops with short life cycles. However, long life cycle species need to cope with the attack of bacteria, fungi and virus throughout many years, or at least until its reproduction period, being unable, meanwhile, to escape the attack of these microorganisms through genetic recombination and mutation. Therefore, as an alternative to the usual models, the present work studied a different pair of antagonists: Eucalyptus grandis and Puccinia psidii. Despite the contribution of plant breeding programs, the E. grandis X P. psidii pathosystem is still poorly described in the molecular level, with few studies about processes and molecules that confer resistance to the plants. Thus, in order to better understand the E. grandis X P. psidii relationship, this project aimed to study the proteome and metabolome changes that occur on leaf tissues of resistant and susceptible plants infected by the pathogen, with the aid of the liquid chromatography coupled to mass spectrometry technique. The results show that the resistant plants notice the presence of the pathogen shortly after being infected, producing immunity related proteins such as HSP90, ILITYHIA, LRR Kinase, NB-ARC disease resistance protein. This perception triggers the production of cell wall and oxidative burst proteins, also changing the primary and secondary metabolism. On the other hand, susceptible plants have its metabolism subverted, producing proteins responsible for the cell wall loosening, favoring P. psidii nutrient uptake, growth and spread. Metabolite biomarkers, Immune response biomarker molecules and infection signals triggered by P. psidii on E. grandis are also proposed on this work.

A leishmaniose é um termo global para doenças causadas por parasitos do gênero Leishmania, sendo a Leishmaniose Visceral (LV) a forma mais grave da doença. No Brasil é causada pelo parasita Leishmania (Leishmania) infantum chagasi. Para garantir a sua sobrevivência, alguns parasitas são capazes de manipular respostas de defesa das células do sistema imune. Recentes estudos demonstraram a participação da proteína imunomodulatória CD200 durante o processo de infecção de L. (L.) amazonenses. O presente estudo teve como objetivo investigar se os parasitos L. (L.) infantum chagasi são capazes de induzir a expressão da proteína CD200 durante o processo infeccioso. Em ensaios de infecção ex vivo, não foi observado proliferação de parasitas intracelulares. Apesar disso, L. (L.) infantum chagasi foi capaz de induzir a expressão do gene CD200. De maneira interessante, diferente de infecções por L. (L.) amazonenses, a indução de CD200 nessas células foi observada em tempos mais tardios de infecção. Ensaios de imunoprecipitação e Western blot indicaram a síntese da proteína, que atingiu os seus maiores níveis a 120 horas pós-infecção. A presença de CD200 sugere o envolvimento dessa molécula em tempos mais tardios de infecção por L. (L.) infantum chagasi. / Leishmaniasis is a global term for diseases caused by parasites of the genus Leishmania, and Visceral Leishmaniasis (VL) are the most severe form of the disease. In Brazil is caused by the parasite Leishmania (Leishmania) infantum chagasi. To ensure their survival, some parasites can handle defensive responses of the cells of the immune system. Recent studies have demonstrated the participation of immunomodulatory protein CD200 during the infection process of L. (L.) amazonenses. This study aimed to investigate whether the parasites L. (L.) infantum chagasi are capable of inducing the expression of CD200 protein during the infectious process. In trials of ex vivo infection, there was no proliferation of intracellular parasites. Nevertheless, L. (L.) infantum chagasi was able to induce the expression of CD200 gene. Interestingly, unlike infection by L. (L.) amazonenses, CD200 induction of these cells was observed at later times in infection. Immunoprecipitation assays and Western blot indicated protein synthesis, which reached their highest levels at 120 hours post-infection. The presence of CD200 suggests the involvement of this molecule at later times of infection with L. (L.) infantum chagasi.

O Brasil é um dos principais produtores mundiais de Eucalyptus spp., mas a produção dessa cultura tem sido comprometida por perdas causadas pelo fungo Puccinia psidii Winter, agente causal da ferrugem do eucalipto. Compreender os mecanismos moleculares da patogenicidade desse fungo, conhecer a composição química de variedades de Eucalyptus spp. resistentes e suscetíveis ao fitopatógeno e ter em mãos uma ferramenta de diagnóstico precoce da doença são conhecimentos de fundamental importância para o desenvolvimento de estratégias de controle do fitopatógeno. Uma das principais barreiras que limitam o estudo molecular de P. psidii é o fato dessa espécie ser biotrófica obrigatória, tendo seu desenvolvimento in vitro limitado. Estudos de investigação a respeito de fungos biotróficos obrigatórios são realizados principalmente in planta e em estágios tardios da doença, deixando grande parte do conhecimento dos processos iniciais de infecção desconhecidos. Informações a respeito dos estágios iniciais da infecção, nos quais diversas estruturas típicas são formadas e podem indicar importantes características sobre fungos biotróficos, são de difícil acesso em estudos in planta em função da grande quantidade de material vegetal em relação à quantidade de material do fitopatógeno, que não é passível de ser removido completamente das amostras analisadas. Dessa forma, o presente projeto de pesquisa foi realizado com os objetivos de desenvolver um protocolo para induzir a germinação e a morfogênese estrutural in vitro de P. psidii, identificar genes candidatos relacionados à diferenciação das estruturas de infecção e de fatores de virulência, caracterizar os metabólitos presentes nas ceras cuticulares de folhas de Eucalyptus grandis resistentes e suscetíveis à ferrugem do eucalipto e desenvolver uma metodologia sensível e eficaz para detectar, quantificar e monitorar a presença de P. psidii em folhas de Eucalyptus grandis assintomáticas. Os dados obtidos no presente trabalho podem auxiliar a compreensão da interação planta-patógeno durante os estágios iniciais de infecção da ferrugem e colaboram para o entendimento da biologia do fitopatógeno para que no futuro sejam desenvolvidas melhores estratégias de controle de P. psidii em plantios de eucalipto. / Brazilian production of Eucalyptus spp. is one of the greatest in the world but it has been affected by Puccinia psidii Winter, the causal agent of eucalyptus rust. The comprehension of molecular mechanisms of pathogenicity and chemical composition of resistant and susceptible eucalyptus plants as well as having a molecular tool for early detection of the disease in field can be used for the development of improved control strategies against this phytopathogen. Molecular studies of P. psidii is limited because it is an obligate biotrophic fungus with limited in vitro development. Biotrophic fungi investigations are made mainly in planta at late developmental stages of the disease. This way, most information of early stages of infection as the development of specialized structures of biotrophic fungi are little understood. The study of early stages of the infection process of biotrophic fungi in planta is hampered by the high amount of plant material in relation to fungi material which is difficult to be obtained in an isolated form for analysis. In this work we developed a protocol to increase in vitro germination and structural differentiation of P. psidii and used this protocol to obtain isolated fungi material for the identification of candidate genes related with virulence factors and initial structural morphogenesis. Moreover, we analyzed the composition of metabolites present in the cuticular wax of leaves from resistant and susceptible E. grandis plants and developed a methodology for the detection of P. psidii in asymptomatic leaves of Eucalyptus grandis. Data obtained in this work help the comprehension of E. grandis-P.psidii interaction at early stages of the infection process and can be used for the development of improved control strategies of eucalyptus rust.

A leprose dos citros, principal doença viral que afeta a citricultura no Brasil, é causada pelo Citrus leprosis virus C (CiLV-C, gênero Cilevirus). CiLV-C possui um genoma bipartido de RNA de fita simples, polaridade positiva, que codifica para seis proteínas. O vírus é transmitido de planta a planta por ácaros Brevipalpus phoenicis e pode infectar mais de 40 espécies vegetais, produzindo lesões localizadas cloróticas ou necróticas ao redor do sítio de inoculação pelo ácaro. Invariavelmente, o patógeno não realiza movimento sistêmico em nenhuma de suas hospedeiras conhecidas. Para se revelar os mecanismos moleculares que determinam a atípica interação vírus/ácaro/planta, as atividades das principais vias de defesa foram avaliadas durante a infestação de A. thaliana com ácaros avirulíferos e virulíferos para o CiLV-C. A expressão de 19 genes marcadores associados às respostas de defesa do hospedeiro foi verificada mediante PCR quantitativo (RT-qPCR) em um experimento de time course (6, 12 e 24 horas após a infestação, e no momento do aparecimento dos sintomas de leprose). As análises demostraram que os genes envolvidos na via do ácido salicílico (SA) foram induzidos durante a interação com o ácaro e com o vírus. O perfil de expressão dos genes desta via durante a infestação com ácaros virulíferos foi similar ao observado com ácaros avirulíferos, porém a resposta da planta a ambos os estímulos foi mais intensa. Ademais, ambas as vias do ácido jasmônico e etileno foram ativadas durante a interação com o ácaro e reprimidas ao longo da infecção com o vírus, sugerindo uma interferência antagonística mediada pela via do SA. O mecanismo de silenciamento de RNA foi regulado de maneira diferencial em resposta à interação com ácaros avirulíferos e virulíferos. Diante da infecção viral, em tempos iniciais da infecção, as plantas responderam com a ativação de uma primeira linha de defesa mediada por AGO1, e depois alternaram para uma segunda linha de defesa mediada por AGO2. Os resultados indicam a ativação de um processo multifatorial em resposta ao CiLV-C e ao ácaro B. phoenicis em A. thaliana. / Citrus leprosis, the main viral disease affecting citrus orchards in Brazil, is caused by Citrus leprosis virus C (CiLV-C, genus Cilevirus). CiLV-C has a bipartite genome of singled stranded positive RNA, which encodes six proteins. CiLV-C is plant-to-plant transmitted by Brevipalpus phoenicis mites and can infect more than 40 plant species, invariably producing localized chlorotic or necrotic lesions around the site of feeding of the viruliferous mites. Viral long distance movement in its hosts is not accomplished. To unveil the mechanisms determining the unique characteristic of the virus/mite/plant interaction, activities of main plant defense pathways were evaluated during aviruliferous and CiLV-C viruliferous mite infestation in Arabidopsis thaliana. The expression of 19 marker genes involved in defense responses along a time course experiment (6, 12 and 24 hours after infestation, and after appearance of leprosis symptoms) was assessed by RT-qPCR. Analyses showed that genes involved in the salicylic acid (SA) pathway were up-regulated during plant interaction with mite and virus. The SA pathway expression profile observed at the infestation by viruliferous mites resembled those observed for the aviruliferous mites, but plant response to both stimuli was stronger. Both the jasmonic acid and ethylene pathways were activated during mite/plant interaction and were repressed at the course of infection with CiLV-C, suggesting an antagonistic effect mediated by the activated SA pathway. Gene silencing mechanism was differentially regulated in response to both aviruliferous and viruliferous mites. Upon viral infection, plants responded with the activation of an AGO1-mediated first defense line, in early times of infection; and then switched to an AGO2-mediated defense. Results indicate the activation of a multifactorial process in response to CiLV-C and B. phoenicis mites in A. thaliana.

Apesar da espécie Vigna unguiculata (L.) Walp. ser bastante rústica e estar adaptada às condições adversas de clima e solo brasileiros, seu rendimento é muito baixo. Diversas causas têm sido levantadas para explicar esse comportamento; entre elas destacam-se as doenças fúngicas, sobretudo aquelas cujos patógenos são transmitidos por sementes, em especial a podridão cinzenta do caule, causada por Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. A abordagem analítica desse patossistema revelou alguns problemas emergentes. Entre eles, destacam-se: a) desconhecimento da qualidade sanitária das sementes de caupi, utilizadas para semeadura; b) desunifomidade na metodologia usada para detectar os patógenos presentes nas semente; c) dificuldade na esporulação do patógeno, máxime de alguns isolados reticentes em esporular em meios artificiais de cultivo, cujo comportamento dificulta os trabalhos de seleção de genótipos resistentes; d) carência de medidas de controle do patógeno, que empreguem práticas naturais, como uso de sementes sadias, de indutores de resistência e de cultivares resistentes, de fácil uso e passível de adoção por parte dos produtores. Na estruturação da matriz lógica do presente estudo, referidos problemas foram transformados em objetivos. Os trabalhos foram conduzidos no Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola da ESALQ/USP, em Piracicaba-SP. Os resultados indicaram o teste de sanidade de sementes de caupi empregando o método do papel de filtro com restrição hídrica utilizando NaCl a -0,8Mpa, como o mais adequado para detecção dos fungos presentes nas sementes de caupi, especialmente M. phaseolina. A análise sanitária das amostras de sementes originadas de vários estados brasileiros revelou que, em 62% das amostras analisadas, o fungo M. phaseolina estava presente, sendo as amostras originadas do estado da Paraíba, Piauí, Pará e Bahia as que apresentaram maiores níveis de incidência do patógeno. Os melhores níveis de esporulação do patógeno foram conseguidos com a combinação de sobreposição de discos de folhas de trigo ao meio BDA, com temperatura de 25oC. Quanto à identificação de indutores de resistência, capazes de controlar M. phaseolina, os resultados revelaram que o acibenzolar-S-metil (ASM) foi o mais eficiente, quando comparado com quitosana e com um produto silicatado derivado de rocha micronizada (PSiM), apresentando um controle residual por mais de 40 dias após a semeadura. A maior eficiência verificada pelo ASM ocorreu devido a sua capacidade de ativar mecanismos bioquímicos de defesa, configurando-se em efetivo ativador da resistência induzida nas plantas de caupi, por atuar na cinética de importantes enzimas relacionadas à defesa, como a fenilalanina amônia-liase, peroxidase e quitinase. Quanto à reação de cultivares de caupi à doença, foi possível verificar razoável nível de resistência de algumas cultivares, tendo sido consideradas resistentes Mulato, Guariba e Maratauã. / Notwithstanding the specie Vigna unguiculata (L.) Walp is sufficiently rustic and adapted to the adverse conditions of the Brazilian soil and climate, its improvement is very low. Many causes have been raised in order to explain such behavior; among them the fungal diseases stand out, over all those whose pathogens are transmitted by the seeds especially the charcoal rot disease caused by Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. The analytical approach of such pathosystem has revealed some emerging problems. Among them, it stands out: a) the ignorance of the sanitary quality of the cowpea seeds used for sowing; b) the non-uniformity in the used methodology in order to detect the pathogens, which are present in the seed; c) the difficult in pathogen sporulation, principally of some isolated reticent in forming spores in cultivation artificial environments whose behavior hampers the selection works of the resistant genotypes; d) lack of pathogen control measures, which utilize natural practices, such as the use of healthy seeds, resistance inducers and resistant cultivars of easy utilization and liable to adoption by the producers. In structuring the logical matrix of this study, such problems were transformed into objectives. The works were conducted at the Entomology, Phytopathology and Agricultural Zoology Departments of ESALQ/USP, in Piracicaba-SP. The results have pointed out the sanity test of the cowpea seeds through the method of filter paper with hydric restriction using NaCI - 0,8Mpa, as the most suitable for detecting the current fungus in cowpea seeds, especially M. phaseolina. The sanitary analysis of the seeds samples originated from several Brazilian states has revealed that in 63% of the analyzed samples, the fungus M. phaseolina was present, and the samples originated from the states of Paraíba, Piauí, Pará and Bahia were those that have presented higher incident levels of pathogen. The best levels of sporulation were obtained with the combination of the superposition of wheat leaves disks in the middle of BDA in 25ºC. As to the identification of the resistance inducers, capable of controlling the M. phaseolina, the results have revealed that the acinbezolar-S-methyl (ASM) was more efficient when compared to chitosan and with a silicate product originated from micronized rock (PsiM), presenting a residual control for more than 40 days after the sowing. The greatest efficiency ascertained by ASM has occurred due to its capacity of activate the defense biochemistries mechanisms, forming itself in an activator effect of the induced resistance in cowpea plants because it acts in the kinetic of important enzymes related to the defense, such as the phenylalanine ammonia-lyase, peroxidase and chitinase. As to the cowpea cultivars reaction to the disease, it was possible to ascertain a reasonable resistance level of some cultivars, and BR 14 Mulato, Guariba e Maratauã were considered as resistant.

"R. solanacearum" is a devastating bacterial pathogen that infects "Solanaceae" spp. such as tomato, eggplant or banana. A functional T3SS is required for virulence and more than 70 putative effectors have been described, although only few have been studied. This thesis focuses on a five-member gene family of effectors named "awr". We demonstrated that awr gene family is extremely conserved among R. solanacearum strains but also present in other plant pathogens such as Acidovorax or Burkholderia spp. and even present in the human pathogen B. pseudomallei. Virulence of a Ralstonia mutant strain devoid of all awr genes was tested on tomato, eggplant and Aradidopsis. Plant growth of quintuple mutant strain was considerably reduced in natural hosts, indicating a role in virulence, but remained unchanged in Arabidopsis. Col-0 infection with Pseudomonas syringae DC3000 heterologously expressing each AWR was also performed. While presence of some AWRs in Pseudomonas did not have an effect on plant growth, others (like AWR5) dramatically reduced the pathogen multiplication, pointing out a possible plant detection. In order to unravel the functions of AWR proteins, they were transiently expressed by means of Agrobacterium in non-host Nicotiana spp. Upon AWR expression, necroses took place to different extents on the plant leaves. AWR5 induced the strongest necrosis, resembling an HR phenotype which was later confirmed by TB/DAB staining and by RT-PCR of specific HR marker genes. Furthermore, a strong reduction in yeast cells was experimented upon several AWR protein expressions which indicate that the mechanisms that might be altered by these effector proteins is conserved among eukaryotes and hence reinforces their role in virulence. AWR4 appeared not to be toxic in this model organism and for that reason we sought to decipher some of the plant targets of this AWR protein as a start point. Out of more than 60 interacting clones were sequenced after a yeast-two hybrid screening with Arabidopsis root cDNA from R. solanacearum challenged plants. Among them, several defense-related proteins were found: phenylalanine ammonia-lyase, MPK6, DMR6 or KIN10. In order to find other key genes for AWR activity, the AWRs that displayed a strong yeast toxicity were heterologously produced in both E. coli and R. solanacearum to be ready to be employed as a bait for plant protein complexes that will be analysed by mass spectrometry. In summary, AWR are highly conserved effectors that play an important role in both pathogenesis and plant recognition as they reduce P. syringae virulence and trigger an HR-like phenotype in non-host plants. Deciphering effector function will open promising avenues towards the design of new strategies to control R. solanacearum. / R. solanacearum és un patogen bacterià capaç d’infectar diferents solanàcies com ara la tomaquera, la patatera, l’alberginiera o el plataner. Aquest fitopatogen injecta més de 70 proteïnes efectores en la cèl•lula vegetal hoste, tot i que només algunes han sigut ja estudiades. Aquesta tesi es centra en una família multigènica d’efectors: els AWRs. Els estudis científics duts a terme durant aquesta tesi van demostrar que la família de AWR no només estava altament conservada en el llinatge de R. solanacearum sinó que també es trobava present en altres fitopatògens o inclús en el patogen humà Burkholderia pseudomallei. A més a més, diferents assajos de patogenicitat en tomaquera i alberginiera van provar que els gens awr presentaven un paper clar en virulència per aquests hostes. Contràriament, la presència d’aquestes proteïnes en la planta model Arabidopsis thaliana produïen una disminució en la capacitat infectiva/multiplicativa. Això indicaria una dualitat dels efectors AWR depenent del context que ens trobem, ja sigui contribuint a la patogenicitat del bacteri o bé éssent reconeguts per la planta i així disminuint la patogenicitat bacteriana. Per tal de desentranyar les funcions de les proteïnes AWR, es van expressar de forma transitòria a la planta model no-hoste Nicotiana spp. L’expressió d’algunes proteïnes AWR va provocar una forta necrosi de les fulles que s’assemblaria a una resposta hipersensible. Mitjançant diferents tincions i assajos de PCR en temps real es va corroborar que l’AWR5 presentava aquest tipus de mort cel•lular programada. L’elevada toxicitat d’algunes AWRs es va demostrar també en llevat. En el transcurs d’aquesta tesi també s’ha realitzat un crivellatge en doble híbrid per tal de buscar proteïnes dianes de la planta per a l’AWR4 (la menys tòxica). A més a més, es va posar a punt l’expressió dels AWRs a E. coli o bé a R. solanacearum per tal d’abordar altres tècniques que permetin una millor cerca d’interactors en el futur.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonio Pereira Drumond Neto - PARTE 1.pdf: 886234 bytes, checksum: 7af295f8e66d08c6460b26131e5ca4ee (MD5) Previous issue date: 2012-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The black pepper is one of the most important spices and consumed worldwide. The fusarium wilt is the major disease that attacks the pipericultura in Brazil and is caused by the fungus Fusarium solani f. sp. piperis (Nectria haematococca f. sp. piperis). Plant growth and root diseases are directly influenced by physical, chemical and biological soil environment, which are interconnected and form complex associations between them. The plant nutrition and a fertile soil with good physical characteristics influence all parts of the triangle of root diseases. New tools to investigate the variability and complexity of the interaction between the soil environment and pathogen are poorly studied, so the aim of this study was to research and implement methods of geostatistics to understand the distribution and spatial correlation of the intensity of Fusarium in black pepper crop with soil attributes. The experiment was conducted in the period from 2010 to 2011 in the North of Espírito Santo, Brazil. Geostatistics was used to study the spatial dependence and implanted a regular sampling grid of 12,000 m2. For the intensity of the disease was performed seven assessments, totaling 303 days, making the last evaluation soil samples for determinations chemistry, physics and texture. For the spatial correlation between disease severity with soil attributes, we used the analysis of variograms. The maps of the distribution of the disease over time show an initial focus on the edges of the crop, alongside a crop of older black pepper kingdom. The disease correlates spatially with the attributes fine sand ratio Mg / K, magnesium, pH, exchangeable acidity and base saturation / A pimenta-do-reino é uma das especiarias mais importantes e consumidas no mundo. A fusariose é a principal doença que ataca a pipericultura no Brasil e é causada pelo fungo Fusarium solani f. sp. piperis (Nectria haematococca f. sp. piperis). O desenvolvimento das plantas assim como das doenças radiculares são influênciadas diretamente pelos componentes físicos, químicos e biológicos do ambiente do solo, que são interligados e formam associações complexas entre si. A nutrição da planta e um solo fértil com boas características físicas influênciam todas as partes do triângulo das doenças radiculares. Novas ferramentas capazes de pesquisar a variabilidade e a complexidade da interação entre ambiente do solo e patógeno são pouco estudadas, portanto, o objetivo do trabalho foi pesquisar e aplicar métodos da geoestatística para compreender a distribuição e a correlação espacial da intensidade de fusariose em pimenta-do-reino com os atributos do solo. O experimento foi conduzido no período de 2010 a 2011, na Região Norte do Estado do Espírito Santo. A geoestatística foi utilizada para estudar a dependência espacial e implantou-se uma malha amostral regular de 12.000 m2. Para a intensidade da doença foi realizada sete avaliações, totalizando 303 dias, realizando na ultima avaliação as amostragens de solo para determinações química, física e textural. Para a correlação espacial entre intensidade da doença com os atributos do solo, utilizou-se o escalonamento dos variogramas. Os mapas da distribuição da doença ao longo do tempo mostram foco inicial nas bordas da lavoura, ao lado de uma lavoura mais velha de pimenta-do-reino. A doença correlaciona-se espacialmente com os atributos areia fina, relação Mg/K, magnésio, pH, acidez trocável e saturação por base

Submitted by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-04-11T20:49:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação_Jean.pdf: 1797995 bytes, checksum: b603b8c2f1c6e995111923a3d87928d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-05-16T14:48:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação_Jean.pdf: 1797995 bytes, checksum: b603b8c2f1c6e995111923a3d87928d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-16T14:48:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação_Jean.pdf: 1797995 bytes, checksum: b603b8c2f1c6e995111923a3d87928d5 (MD5) / Financiadora de Estudos e Projetos - FINEP, CNPq, CAPES, FAPES / A meleira, causada pelo Papaya meleira virus (PMeV), é uma doença importante no Brasil e no México devido as grandes perdas econômicas que ela causa. Estudos para avaliar a interação patógeno-hospedeiro em nível histológico são fundamentais para compreender os mecanismos responsáveis pela resistência natural das plantas. Neste estudo foram coletadas folhas de mamoeiros saudáveis e sintomáticos para meleira e observou-se a topografia e a dureza da parede celular dessas plantas por microscopia de força atômica (AFM). As imagens em duas dimensões obtidas a partir de diferentes áreas da parede celular mostraram que as paredes celulares das plantas saudáveis são mais uniformes do que as paredes de plantas doentes. As plantas saudáveis também apresentaram características constitutivas da parede celular mais elevadas do que as de plantas doentes e a média da força de adesão máxima observada foi maior em plantas saudáveis do que em plantas doentes. Estes resultados indicam que o PMeV promove alterações nas paredes das células, tornando-as mais frágeis e suscetíveis à ruptura. Estas alterações, associadas ao aumento da captação de água e aumento da pressão interna dos laticíferos, provocam o rompimento celular que leva à exsudação espontânea do látex e facilita a disseminação de PMeV para outros laticíferos. Os resultados deste trabalho fornecem novas percepções sobre a interação mamoeiro-PMeV que podem revelar-se úteis no que se refere a entender e controlar a meleira do mamoeiro. / Papaya sticky disease, caused by Papaya meleira virus (PMeV), is an important papaya disease in Brasil and Mexico due the severe economic losses it causes. Studies to assess the pathogen-host interaction at a histological are fundamental in order to understand the mechanisms that underlie natural resistance. In this study we collected leaves of healthy and symptomatic papaya sticky diseased plants and observed the topography and mechanical properties of plant cell walls by atomic force microscopy (AFM). Two-dimensional images obtained from different areas of the cell wall showed that the cell walls of healthy plants are smoother than the walls of sticky diseased plants. Also healthy plants displayed higher constitutive characteristics of the cell wall than diseased plants and the average maximum adhesion force was higher on healthy plants than on diseased plants. PMeV promotes changes on cell walls, making them more fragile and susceptible to breakage. These changes, associated with increased water uptake and internal pressure of laticifers causes cell disruption that leads to spontaneous exudation of latex and facilitates the spread of PMeV to other laticifers. The results of this work provide new insights on the interaction papaya-PMeV which could prove helpful when trying to understand and control the papaya sticky disease.