Toxinas Cry provenientes de Bacillus thuringiensis, também denominadas de δ- endotoxinas, possuem ampla atividade inseticida e são específicas para insetos de diferentes ordens, não sendo nocivas a mamíferos, aves, anfíbios ou répteis. Devido a esta característica, seus genes vêm sendo utilizados no desenvolvimento de plantas transgênicas, visando o controle de insetos-praga de culturas de importância econômica. Dentre estas, destaca-se o algodoeiro que tem como principais pragas o bicudo-do-algodoeiro (Anthonomus grandis) e a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda), ambas causadoras de grandes prejuízos econômicos. Assim, este trabalho objetivou: caracterizar uma estirpe de Bt (S811) tóxica contra S. frugiperda e A. grandis, identificar e clonar os genes codificadores de toxinas Cry potenciais para o controle dessas pragas, expressar os genes em sistema heterólogo Escherichia coli e testar a toxicidade das toxinas contra as pragas em questão. Os resultados obtidos nas análises da estirpe por microscopia eletrônica revelaram a presença de cristais esféricos e bipiramidais, enquanto que a análise de SDS-PAGE detectou proteínas de massa molecular com cerca de 140 kDa e 80 kDa. Posteriormente, uma caracterização gênica, utilizando oligonucleotídeos específicos para genes cry, identificou três genes, cry1Ab, cry1Ia e cry8, sendo estes dois últimos de maior interesse. O gene cry8, que foi isolado pela técnica TAIL-PCR, codifica uma proteína com 58% de identidade de aminoácidos com outras toxinas Cry8, enquanto que o gene cry1Ia12 (isolado com oligonucleotídeos específicos) codifica uma proteína que possui 99% de identidade com as outras proteínas do tipo Cry1Ia descritas na literatura. As porções tóxicas dos genes foram clonadas e expressadas em E. coli produzindo as proteínas recombinantes Cry8 e Cry1Ia12 de aproximadamente 70 kDa (cada uma). As proteínas recombinantes causaram mortalidade de 50% para larvas de A. grandis com 230 μg/ml e 160 μg/ml de Cry1Ia12 e Cry8, respectivamente, enquanto que para larvas de S. frugiperda, apenas Cry1Ia12 foi tóxica causando mortalidade de 50% com 5 μg/ml. Todos estes estudos contribuirão para o desenvolvimento de plantas transgênicas de algodão, bem como para a geração de novas moléculas com maior toxicidade e especificidade utilizando a evolução molecular in vitro (DNA shuffling) destes genes. / Cry toxins or δ-endotoxins, produced by Bacillus thuringiensis, show broad activity against several orders of insects. In addition, they are harmless to mammals, birds, amphibian, and reptiles. Because of these characteristics, several genes have been used in the development of transgenic plants to control pests in important crops. Among them, the cotton crop is very important in Brazil and it has the cotton boll weevil, Anthonomus grandis, and the fall armyworm, Spodoptera frugiperda, as the major pests in this crop, which cause several economic damages. The objective of this work was: to characterize a Bt strain (S811), which is toxic towards S. frugiperda and A. grandis, to identify and clone the coding genes of the Cry toxins with potential to control these pests, to express the genes in Escherichia coli heterologous system, and to test the toxicity of the recombinant proteins towards the reported pests. Electronic microscopic analysis revealed the presence of bipyramidal and spherical crystals and SDS-PAGE analysis showed proteins with 140 kDa and 80 kDa of molecular weight mass. Further gene characterization, using specific primer sets to detect cry genes, identified three genes, cry1Ab, cry1Ia e cry8, although the cry1Ia e cry8 were the genes of major interest. The cry8 gene was isolated through TAIL-PCR techniques and encodes a protein 58% identical to other Cry8 toxins, while the protein deduced from cry1Ia12 gene showed 99% identity with other Cry1Ia toxins previously described. The cry1A12 and cry8 gene toxic fragments were cloned and expressed in E. coli, and the 70 kDa recombinant proteins of were tested against A. grandis and S. frugiperda. Cry1Ia12 toxin caused 50% mortality at 230 μg/ml and 5 μg/ml towards both A. grandis and S. frugiperda, respectively. Cry8 toxin caused 50% mortality only against A. grandis at 160 μg/ml. In addition to the transgenic cotton development program, these results will permit the generation of new molecules with higher toxicity and specificity for these pests through in vitro molecular evolution (DNA shuffling) of these genes.

Orientador: Norberto da Silva / Resumo: Com objetivo de avaliar a reação ao oídio de onze linhagens F5Rc1 de ervilha de vagens comestíveis e avaliar o impacto da doença nas características comerciais, realizou-se um experimento na Fazenda Experimental São Manuel / UNESP Botucatu. Juntamente com as linhagens, foram avaliadas as cultivares Torta de Flor Roxa e Triofin, como padrões de suscetibilidade e resistência ao oídio, respectivamente. Metade das plantas foram tratadas com fungicida fenarimol e a outra metade foi conduzida sem nenhum tipo de controle da doença Para quantificação da severidade do oídio, foram desenvolvidas escalas diagramáticas que se mostraram de fácil e rápida utilização. Todas as linhagens de ervilha de vagens comestíveis avaliadas apresentaram um bom nível de resistência ao oídio, quando comparadas com a cultivar Torta de Flor Roxa, sendo que a doença não afetou o peso total e o comprimento de vagens. / Abstract: An experiment was set out under vinil house conditions to evaluate eleven pod pea breeding lines to powdery mildew caused by Erysiphe pisi and to check the impact of the disease on pod production. Resistant cultivar Triofin and susceptible cultivar Torta de Flor Roxa were utilized as control and the disease was evaluated by a diagramatic key basead on percentage of affected leaves. Area under the disease progress curve (AUDPC) and percentage of disease were utilized for comparing diferent progenies and checks. It's observed that progenies were as resistant as Triofin when AUDPC was utilized as a evaluation parameter and that powdery mildew did not affected pod yield and lenght. / Mestre

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. / Submitted by Danyelle Mayara Silva (danielemaiara@gmail.com) on 2009-09-08T11:38:14Z No. of bitstreams: 1 Tese_KennyBonfim.pdf: 2688589 bytes, checksum: 124b1b3f0d729f713ef58718c23aa640 (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2009-09-10T16:01:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_KennyBonfim.pdf: 2688589 bytes, checksum: 124b1b3f0d729f713ef58718c23aa640 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-09-10T16:01:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_KennyBonfim.pdf: 2688589 bytes, checksum: 124b1b3f0d729f713ef58718c23aa640 (MD5) Previous issue date: 2007 / A produção mundial de feijão, compreendendo os gêneros Phaseolus e Vigna, é superior a 18 milhões de toneladas e o Brasil ocupa o segundo lugar na produção mundial e o primeiro quando se trata apenas do gênero Phaseolus. Entretanto, sua produção ainda está aquém do necessário para suprir a demanda interna. Dentre os principais problemas relacionados com a baixa produção de feijão no Brasil estão a competição com plantas daninhas, estresse hídrico e o ataque de pragas e doenças como mosaico dourado do feijoeiro causado por um geminivírus. O Bean golden mosaic virus (BGMV), é transmitido por mosca-branca (Bemicia tabaci) de uma forma persistente, circulativa, causando mosaico dourado em feijão comum (Phaseolus vulgaris). Os sintomas característicos são: mosaico verde amarelado nas folhas, nanismo e vagens distorcidas. A doença é largamente disseminada nas regiões de produção de feijão no Brasil e América Latina causando perdas severas (40 -100%). Neste trabalho, a tecnologia de RNA interferente foi explorada usando uma seqüência do gene viral AC1 para gerar plantas transgênicas de feijão comum altamente resistentes a geminivírus. Desta maneira o gene viral (AC1) foi escolhido para a construção do vetor de transformação uma vez que a proteína Rep exerce uma função essencial no ciclo de infecção viral. Rep não é uma replicase porém é a única proteína requerida para a replicação do genoma viral. O vetor pBGMVRNAiAHAS foi construído a partir de um fragmento de DNA de 411 pb do gene AC1 do BGMV (_1836-2247, acesso no GeneBank No. M88686). Dezoito linhagens de feijão foram obtidas com a construção de interferência, as quais poderão induzir o silenciamento pós-transcricional do gene AC1. Uma linhagem (denominada 5.1) apresentou alta resistência (aproximadamente 93% das plantas não apresentaram sintomas) após alta pressão de inoculação (mais de 300 moscas-brancas virulíferas por planta). Os siRNAs específicos foram detectados nas plantas transgênicas, ambas inoculadas e não inoculadas. Uma análise de PCR semiquantitativo revelou a presença do DNA viral nas plantas transgênicas expostas a moscas-brancas virulíferas por um período de 6 dias. Entretanto, após a retirada dos insetos, não foi detectado DNA viral após um período adicional de seis dias. Devido à importância social e econômica do feijão na América Latina e à falta de genes para resistência a doenças nos bancos de germoplasma, faz-se necessário o desenvolvimento de um programa de melhoramento associado à engenharia genética para o lançamento de novas variedades, que possibilitará a diminuição dos principais problemas relacionados a esta cultura. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Production of beans, including the genus Phaseolus and Vigna, is superior to 18 million tons. Brazil is the secondlargest producer of both species genus and the major world producer of Phaseolus. However, its production is still below the necessary to supply the internal demand. Competition with weeds, abiotic stress and the occurrence of diseases as bean golden mosaic are some of the main problems related to its low production. Bean golden mosaic virus (BGMV), is transmitted by the whitefly Bemisia tabaci in a persistent, circulative manner, and causes the golden mosaic of common bean (Phaseolus vulgaris) which characteristic symptoms are yellow-green mosaic of leaves, stunting, and fruit distortion. The disease is the largest constraint on bean production in Brazil and Latin America and causes severe yield losses (40 to 100%). Here we explored the RNAi concept to silence the AC1 viral gene and generate high resistant transgenic common bean plants. Since the Rep protein performs an essential function in the viral infecting cycle, the AC1 gene was chosen to construct the transformation vector. Rep is not the replicase, but the only protein required for the replication of the viral genome. The vector pBGMVRNAiAHAS was constructed using the 411 bp fragment from the AC1 gene (_1836-2247, GeneBank accession No. M88686). Eighteen transgenic common bean lines were obtained with the construction to induce post-transcriptional gene silencing against AC1 gene. One line (named 5.1) presented high resistance (approximately 93% of plants free of symptoms) upon inoculation at high pressure (more than 300 viruliferous whiteflies per plant). Transgene-specific siRNA were detected in both inoculated and noninoculated transgenic plants. A semi-quantitative PCR analysis revealed the presence of virus DNA in transgenic plants exposed to viruliferous whiteflies for a period of six days. However, when insects were removed, no virus DNA could be detected after an additional period of six days. Due to its social and economical importance in Latin America and to the lack of genes for resistence, it is necessary to develop an improving program associated to genetic engineering in order to generate new varieties. It Shall allow the decreasing to the production of beans

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2008. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2009-09-09T20:09:03Z No. of bitstreams: 1 2008_MagnoRodriguesDeCFilho.pdf: 3767597 bytes, checksum: e25e4aa820c240d103c847e47dcd1fb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-10-02T14:21:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_MagnoRodriguesDeCFilho.pdf: 3767597 bytes, checksum: e25e4aa820c240d103c847e47dcd1fb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-02T14:21:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_MagnoRodriguesDeCFilho.pdf: 3767597 bytes, checksum: e25e4aa820c240d103c847e47dcd1fb0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Um breve levantamento de patógenos foliares em área de produção comercial de mudas de eucalipto em um viveiro comercial de eucalipto no município de Luziânia (GO) revelou a ocorrência de cinco patógenos: C. scoparium, Pleospora sp., Hainesia sp., Pestalotiopsis sp. e Rhizoctonia solani (Capítulo I). Dentre esses patógenos de eucalipto (Eucalyptus sp.), destaca-se a mancha foliar causada pelo Cylindrocladium spp. Morgam (Teleomorfo: Calonectria sp. De Not). Esta enfermidade é especialmente importante em viveiros para a produção de mudas de eucaliptos, especialmente na clonagem de híbridos da espécie. O controle da doença tem sido baseado, principalmente, no tratamento das plantas com a aplicação de fungicidas em todos os estágios da clonagem do eucalipto. No capitulo II, foram testados os meios de cultura líquidas SG (Sacarose-Glicose), BD (Batata-Dextrose) e SDY (Extrato de levedura) para a produção de esporos de C. scoparium. O meio liquido SG possibilitou a produção de conídios dos dois isolados do patógeno que se mostraram infectivos em folhas de eucalipto. Para elaborar um programa de controle biológico contra doenças de plantas, é necessária seleção de antagonistas bem adaptados com alto grau de controle contra os fitopatógenos e, preferencialmente, que promovam o crescimento e enraizamento das miniestacas. Neste trabalho foram selecionados cinco isolados de Trichoderma por meio de testes in vitro e in vivo, foi avaliado o controle biológico de dois isolados de Cylindrocladium scoparium em folhas destacadas, a habilidade dos isolados do antagonista como produtores do hormônio de crescimento ácido Indolacético (AIA) e quanto à capacidade de colonização endofítica, em mudas de clones híbridos (G-100) de eucalipto. Estudou-se a promoção de crescimento e enraizamento de mudas de Eucalyptus urophillla obtidas por sementes e no híbrido G-100 (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophilla) obtido por clonagem. Também foi estudada a capacidade de esporulação dos isolados de Trichoderma em dois substratos sólidos: grãos de arroz parboilizado de milheto. Os experimentos in vitro consistiram em pareamento de colônias e exposição do patógeno a metabólitos voláteis e não voláteis produzidos por Trichoderma spp. Observaram-se alterações morfológicas em hifas e inibição no crescimento micelial de C. scoparium. Em folhas destacadas de eucalipto, os cinco isolados de Trichoderma conferiram proteção contra a doença, sendo que o isolado CEN 517 de C. scoparium mostrou-se mais agressivo comparado ao CEN 494 de C. scoparium, quando quantificados os níveis de incidência da mancha foliar. Os dados obtidos na esporulação dos antagonistas em arroz parboilizado e milheto revelaram grande variação entre esses isolados. O isolado CEN 262 (T. harzianum) apresentou maior produção de esporos em ambos os substratos, aos 07 e 11 dias de incubação (capítulo III). Nos experimentos para a avaliação da promoção de crescimento,utilizando cinco isolados de Trichoderma selecionados nos ensaios de laboratório, o isolado CEN 262 apresentou um incremento significativo da matéria seca das raízes, da parte aérea e da altura das mudas. In vitro, constatou-se a produção de AIA pelos seguintes isolados: CEN 209, CEN 500 e CEN 262. O isolado CEN 262 apresentou concentração do hormônio 19 vezes maior que o CEN 209. Os isolados CEN 162, CEN 262, CEN 498 demonstraram capacidade de colonizar raízes de eucalipto (capítulo IV). _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A brief survey of leaf pathogens in a commercial production area of eucalyptus seedlings in a commercial nursery in the municipality of Luziânia (GO) showed the occurrence of five pathogens: C. scoparium, Pleospora sp., Hainesia sp., Pestalotiopsis sp. and Rhizoctonia solani (Chapter I). Among these pathogens of eucalyptus (Eucalyptus spp.), leaf spot caused by Cylindrocladium spp. Morgam (Teleomorph: Calonectria sp. de Not) stands out. This disease is especially important in nurseries that produce eucalyptus seedlings, especially in the cloning of hybrid species. Control of the disease has been based mainly on treating plants with fungicides at all stages of eucalyptus cloning. In Chapter II, liquid culture media SG (Sucrose-Glucose), BD (Potato-Dextrose) and SDY (Yeast extract) were tested to produce spores of C. scoparium. The SG liquid medium enabled the production of conidia of two pathogen isolates, which were showed to be infective in eucalyptus leaves. To draw up a biological control program against plant diseases, it is necessary and appropriate to select well adapted antagonists with a high degree of control against the plant pathogens and, preferably, to promote growth and rooting of the minicuttings. In this study five isolates of Trichoderma were selected through in vitro and in vivo tests. The biological control of two isolates of Cylindrocladium scoparium in detached leaves was evaluated, as well as the ability of the antagonist isolates to produce indoleacetic acid (IAA) growth hormone and for endophytic colonization in seedlings of hybrid clones (G-100) of eucalyptus. The promotion of plant and root growth was studied in Eucalyptus urophillla seedlings obtained from seeds and in the hybrid G-100 (Eucalyptus urophilla x Eucalyptus grandis) obtained by cloning. The capacity of Trichoderma isolates to sporulate in two solid substrates, grains of parboiled rice and millet, was also studied. The in vitro experiments consisted of pairing colonies and exposing the pathogen to volatile and non-volatile metabolites produced by Trichoderma spp. Morphological changes were observed in hyphae and inhibition of micelial growth of C. scoparium. On detached eucalyptus leaves, the five Trichoderma isolates gave protection against the disease, and isolate CEN 517 of C. scoparium proved to be more aggressive than CEN 494 of C. scoparium, when the levels of incidence of leaf spot were quantified.The results obtained for sporulation of antagonists in grains of parboiled rice and millet showed great variation between these isolates. The isolate CEN 262 (T. harzianum) showed higher production of spores in both substrates, at 07 and 11 days of incubation (Chapter III).In experiments to evaluate growth promotion, using five isolates of Trichoderma selected in laboratory tests, isolate CEN 262 (Trichoderma harzianum) showed a significant increase in dry roots, shoots and height of the seedlings. In vitro, the production of IAA was observed in the following isolates: CEN 209, CEN 500 and CEN 262. Isolate CEN 262 presented concentration of the hormone that was 19 times greater than that of CEN 209. CEN 162, CEN 262 and CEN 498 isolates demonstrated capacity to colonize roots of eucalyptus (Chapter IV).

Bacillus thuringiensis é uma bactéria gram-positiva que produz cristais protéicos durante a fase de esporulação. Os cristais, são formados por proteínas Cry e apresentam atividade tóxica específica a determinadas classes de insetospraga, sendo o seu uso bastante difundido na agricultura. O presente trabalho teve como objetivo gerar uma biblioteca de variantes, do gene cry8Ha1, isolado da estirpe S811 de B. thuringiensis e selecionar variantes com atividade melhorada para pragas do algodoeiro. A biblioteca foi construída por meio da técnica de DNA shuffling e selecionada contra os insetos-praga Anthonomus grandis e Spodoptera frugiperda pela técnica de Phage display. As variantes foram selecionadas pela afinidade aos receptores presentes nas membranas dos intestinos do bicudo-do-algodoeiro (A.grandis) e da lagarta-do-cartucho (S. frugiperda), principais pragas do algodoeiro. Após expressão em fago, proteínas variantes foram testadas em bioensaios contra larvas dos insetos-alvo (A. grandis e S. frugiperda) e seqüenciadas. Os resultados de atividade, mostraram variantes mais efetivas para as duas pragas-alvo, quando comparado com a proteína original Cry8Ha1. O mutante Cry/BI-25 (ativo contra A. grandis) foi selecionado, por diferir estatisticamente do controle, e subclonado no vetor de expressão em bactéria. A proteína foi purificada e utilizada em bioensaio contra larvas de A. grandis. Os resultados indicaram um aumento de atividade entomotóxica de 333% da proteína mutante (Cry/BI-25) quando comparada com a proteína original (Cry8Ha1). A nova molécula, Cry/BI-25, está sendo utilizada em programas de melhoramento de plantas de algodão visando a obtenção de plantas resistentes à praga-alvo. / Bacillus thuringiensis is a gram-positive bacterium that produces protein crystals during its sporulation phase. These crystals are formed by Cry proteins that show specific toxicity to some insect-pest classes, which makes their use very common in agriculture. This work aimed at obtaining a library of cry8Ha1 gene variants, isolated from B. thuringiensis S811 and the selection of gene variants, whose products would have an improved insecticidal activity against cotton insect-pests. The library was constructed using DNA shuffling and selected against the insectpests Anthonomus grandis and Spodoptera frugiperda using Phage display. The variants were selected by affinity to Brush Border Membrane Vesicles (BBMVs) of A. grandis and S. frugiperda midguts. After phage expression, variant proteins were tested in bioassays against the target insects and their genes sequenced. The mutant Cry/BI-25 showed higher insecticidal activity against A. grandis and was subcloned to a bacterium expression vector. The purified expressed protein Cry/BI-25 is 333% more active when compared with protein original (Cry8Ha1). Gene variants selected against S. frugiperda are still under analysis. The new improved protein Cry/BI-25 will be used in cotton plant transformation experiments, with the purpose of developing insect-pest resistant GM cotton plants.

55 p. / Inclui propisições / Exemplar originalmente digitalizado por: U.S. National Library of Medicine (https://archive.org/details/101471930.nlm.nih.gov) / Submitted by Thomás Pereira (tcairesp@hotmail.com) on 2013-08-05T19:22:13Z No. of bitstreams: 1 Pedro Ribeiro de Araujo (1875).pdf: 7355542 bytes, checksum: 9173b30002041127070ed0036ebb7f4c (MD5) / Rejected by Ribeiro Graça (graca.mr@hotmail.com), reason: O título devrá ser em minuscula. on 2013-08-06T20:24:32Z (GMT) / Submitted by Thomás Pereira (tcairesp@hotmail.com) on 2013-08-16T17:08:47Z No. of bitstreams: 1 Pedro Ribeiro de Araujo (1875).pdf: 7355542 bytes, checksum: 9173b30002041127070ed0036ebb7f4c (MD5) / Approved for entry into archive by Ribeiro Graça (graca.mr@hotmail.com) on 2013-08-19T19:57:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Pedro Ribeiro de Araujo (1875).pdf: 7355542 bytes, checksum: 9173b30002041127070ed0036ebb7f4c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-19T19:57:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedro Ribeiro de Araujo (1875).pdf: 7355542 bytes, checksum: 9173b30002041127070ed0036ebb7f4c (MD5) / Tese de concurso apresentada à Faculdade de Medicina da Bahia. Desde as mais remotas eras os vegetais tem sido vítimas na velha Europa e em outras partes do mundo, como por exemplo, a peste da cana de açúcar que tanto vem assolando o Brasil. As causas das danificações ocorridas nas plantas são um desafios para a ciência, visto que os vegetais não podem se comunicar. As ideias sugeridas pela ciência como explicação gira em torno de três eixos: danificações sem moléstias, danificação com doença ou moléstia e a moléstia propriamente dita; além disso, existe o clima como um fator limitante para o bom desenvolvimento e enfrentamento das enfermidades por partes dos vegetais.

FREITAS, C. D. T. Proteínas do látex de Calotropis procera (Ait.)R.Br. e seus efeitos sobre pragas agrícolas. 2006. 118 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-11-24T19:40:31Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_cdtfreitas.pdf: 775346 bytes, checksum: 9b054b28e167e8aa04f9d5d7aed273a8 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-01-15T21:19:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_cdtfreitas.pdf: 775346 bytes, checksum: 9b054b28e167e8aa04f9d5d7aed273a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-15T21:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_cdtfreitas.pdf: 775346 bytes, checksum: 9b054b28e167e8aa04f9d5d7aed273a8 (MD5) Previous issue date: 2006 / The plant Calotropis procera belonging to Asclepiadaceae is found around a vast extension of the Northeast from Brazil. It is a lactifers plant and its endogenous production of latex is admirable. Despite continuous reports appearing in the literature give mention to the medicinal properties of different parts of the plant, including the latex, there is not scientific approaches comprising biochemical of functional aspects of the latex from C. procera. The aims this work was determine the presence of endogenous enzymatic activities and inhibitory activity against different proteases and a-amylase, to evaluate insecticidal properties against different crop pests and to correlate enzymatic content and insecticidal action with possible role of the latex in protecting the plant to insect pathogens. The major soluble protein fraction from the latex was prepared following the protocol previously defined that includes centrifugations and dialysis steps. The protein fraction devoided of rubber and low molecular mass molecules was assayed to the presence of endogenous proteolytic activities as well as a-amylase activity. Even, the presence of inhibitor of such activities was investigated. Additionally the latex proteins were submitted to proteolysis by digestive content of different insects. Bioassays base on artificial diets with different contents of native, pronase digested or heated treated (98 °C) latex proteins were performed against six insects belonging to 4 different orders. Increment in bodyweight of larvae, time of development and percentage of survive were the parameters considered to analyze detrimental effects of latex proteins upon insects. The effect of latex proteins upon Callosbruchus maculatus insects by continuous exposure until F-6 generation was reached was performed. It was found strong endogenous proteolytic activity and latex proteins were resistent to proteolysis by insect digestive extracts. In addition chitinolytic activity was also detected. The latex exhibited insecticidal activity against different insect groups and this effect may be correlated to the presence of a cysteine protease inhibitor associated to its proteolytic properties and chitinolytic activity. It is suggested that the protein fraction of the latex from Calotropis procera plays a relevant role in defending the plant against pathogens. / A planta Calotropis procera pertencente à família Asclepiadaceae é encontrada em vasta extensão do Nordeste Brasileiro. É uma planta laticífera e sua produção endógena de látex é extraordinária. Embora haja na literatura científica diversas publicações que relatam o potencial medicinal de diversas partes da planta, principalmente de seu látex, não há ainda uma abordagem bioquímica e funcional de seu fluido laticífero. Esta pesquisa foi desenvolvida no sentido de proceder a um estudo bioquímico parcial de atividades endógenas da fração protéica majoritária do látex e de avaliar seus efeitos inseticidas sobre diferentes modelos de pragas agrícolas. A fração protéica majoritária do látex foi preparada a partir de um protocolo previamente desenvolvido no laboratório em que são envolvidas etapas de centrifugação e diálise. A fração protéica isenta de borracha e de moléculas de baixa massa molecular foi testada para atividades enzimáticas endógenas proteolíticas, quitinásicas e a-amilásica e atividades inibitórias para proteases e a-amilase. Ensaios enzimáticos de digestão das proteínas do látex por extratos digestivos de insetos foram também realizados. Bioensaios utilizando-se dietas artificiais contendo diferentes proporções das proteínas do látex íntegras, digeridas por pronase ou aquecidas a 98 °C foram realizados com seis insetos pertencentes a quatro ordens. Nos bioensaios foram avaliados parâmetros tais como desenvolvimento, sobrevivência, tempo de emergência dos indivíduos além de ser avaliado o efeito cumulativo de proteínas do látex na dieta por sucessivas gerações. Na fração protéica do látex foram encontradas atividades proteolíticas do tipo cisteínica e serínica, além de atividade quitinolítica. Não foi detectada atividade a-amilásica. Soluções de proteínas do látex não exibiram atividade inibitória do tipo a-amilásica e tripsínica ou quimiotripsínica. Após tratamento térmico, proteínas do látex ainda solúveis foram capazes de inibir a atividade da papaína. Posteriormente esta atividade inibitória foi capaz de inibir as atividades proteolíticas de Callosobruchus maculatus e Dysdercus peruvianus. As proteínas do látex foram inseticidas para C. maculatus, Zabrotes subfasciatus, Anticarsia gemmatalis e Ceratitis capitata enquanto que não foram para Spodoptera frugiperda e D. peruvianus. Não houve efeito deletério acumulativo em insetos submetidos a uma dieta contendo proteínas do látex durante seis gerações. Quando digeridas por pronase e aquecidas por 30 min a 98 °C, a ação inseticida das proteínas do látex ainda foi mantida sobre o C. maculatus. As proteínas do látex foram completamente resistentes à proteólise por enzimas digestivas de Dysdercus peruvianus e Callosobruchus maculatus. Entretanto, a ação proteolítica endógena do látex promoveu a proteólise do extrato enzimático de C. maculatus embora isto não tenha ocorrido no extrato intestinal de D. peruvianus. O látex de C. procera apresenta forte atividade proteolítica e resistência à proteólise por enzimas digestivas de insetos. Atividade quitinolítica foi também observada. O látex possui atividade inseticida para diferentes pragas agrícolas e esta atividade parece estar associada à presença de um inibidor de atividade proteolítica do tipo cisteínica, além da presença de quitinases e elevada atividade proteolítica endógena. Assim, a fração protéica do látex pode ser considera como parte constituinte da defesa da planta contra insetos.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7165_Wagner Nunes Rodrigues.pdf: 4775382 bytes, checksum: bb7fcd4ff504855c782028635a435f4f (MD5) Previous issue date: 2014-12-04 / A quase totalidade das lavouras de café arábica no Espírito Santo é desenvolvida em regime familiar e em relevo de montanha, gerando um cenário com condições propícias para a recomendação do cultivo adensado aliado ao uso de cultivares melhoradas que se adaptem a esse sistema de cultivo. Objetivou-se, nesse estudo, caracterizar o desenvolvimento e o potencial produtivo de cultivares de cafeeiro arábica com potencial para o sistema de cultivo adensado, de modo a fornecer informações para embasar uma recomendação de cultivares mais criteriosa para esse cenário de produção. Foram avaliadas 16 cultivares de cafeeiro arábica, instaladas em campo de competição, em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. Foi utilizado o espaçamento de 2,0 x 0,6 m, configurando um sistema de cultivo adensado, totalizando 8.333 plantas por hectare. As plantas foram avaliadas ao longo das fases fenológicas dos primeiros quatro ciclos reprodutivos, sendo realizadas avaliações de características relacionadas ao seu crescimento vegetativo, à capacidade produtiva, à fitossanidade, à alocação de biomassa e às trocas gasosas. Os resultados mostram existência de variabilidade para quase a totalidade das características avaliadas, com considerável influência do efeito genotípico. No estudo das características de ramos plagiotrópicos, IAPAR 59 e Catiguá MG2 apresentaram maior dissimilaridade. Adicionalmente, fortes correlações foram observadas entre as diversas características dos ramos plagiotrópicos, revelando a possibilidade de exploração simultânea das mesmas. Catiguá MG2, Araponga MG1, Tupi e Sacramento MG1 apresentaram crescimento vigoroso no sistema de cultivo adensado, com taxas de crescimento consideráveis ao longo das fases do ciclo fenológico. Catuaí IAC 81, Acauã e Sacramento MG1 se destacaram pela intensidade de suas trocas gasosas ao longo do ciclo fenológico, apresentando indícios de melhor aproveitamento das condições do cultivo adensado. Araponga MG1, Pau-Brasil MG1 e Tupi 81 se destacaram em termos de produção de frutos, sendo, dentre estes, Araponga MG1 o mais estável e com maior rendimento. Os genótipos também apresentaram variabilidade em relação ao seu nível de resistência a doenças de ocorrência natural na região do Caparaó-ES. Para o cultivo adensando, os genótipos Katipó, Paraíso MG H419-1, H419-3-3-7-16-4-1-1, Araponga MG1, Catucaí Amarelo 24/137, Catiguá MG2, Sacramento MG1, Pau-Brasil MG1, Catiguá MG3, Oeiras MG 6851 e Tupi apresentaram maior resistência a ferrugem; e os genótipos Paraíso MG H419-1, Catiguá MG2, Pau-Brasil MG1, Catiguá MG3, Oeiras MG 6851, Tupi, Catuaí IAC 44, Catuaí IAC 81 e Catuaí IAC 144 apresentaram maior resistência a cercosporiose.

Orientador : Prof. Dr. Álvaro Figueredo dos Santos / Co-orientador : Prof. Dr. Dauri José Tessmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 28/02/2016 / Inclui referências : f. 56-64 / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: A área plantada com pupunheira (Bactris gasipaes Kunth var. gasipaes Henderson) para a produção de palmito tem aumentado nos estados da Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro, Tocantins, São Paulo, Paraná e Santa Catarina. Nestas regiões, os plantios dessa palmeira são atacados pela doença conhecida como podridão da base do estipe (PBE), associada ao oomiceto Phytophthora. As plantas doentes apresentam amarelecimento da primeira e segunda folha aberta e da folha bandeira seguido de morte da touceira. Há poucos trabalhos sobre a etiologia desta doença. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi caracterizar com base em características morfológicas, fisiológicas e moleculares, os isolados de Phytophthora provenientes de plantios de pupunheira visando a sua identificação específica. Utilizou-se 31 isolados de Phytophthora oriundos de plantios de pupunheira dos estados de São Paulo (Eldorado, Cajati e Registro), Paraná (Paranaguá e Morretes) e Santa Catarina (Massaranduba, Garuva e Joinville). Avaliou-se o crescimento micelial dos isolados de Phytophthora sp. em oito temperaturas (8, 12, 16, 20, 24, 28, 32 e 36 °C), o aspecto das colônias, a produção de esporângios, clamidósporos e oósporos. Foram realizadas medições de 50 estruturas de cada isolado. Procedeu-se análise molecular dos isolados com base nas regiões ITS1 e ITS2 e Cox1 e Cox2. Foram observados três padrões de colônia classificados em ligeiramente estrelado, estrelado e cotonoso, sendo o ligeiramente estrelado mais frequente. Não houve crescimento micelial nas temperaturas de 8 °C e 36 °C, sendo a temperatura ótima de 23,7 °C. Os esporângios foram caracterizados como papilados e caducos, elipsoides, em sua maioria, com medidas entre 21,1 - 84,8 ?m de comprimento e 17,4 - 41,7 ?m de largura, com pedicelos curtos, entre 0,4 - 6,6 ?m formados em ontogenia simpodial. A relação comprimento/largura (C/L) variou de 1,3 - 1,9. As papilas mediram entre 0,9 - 11,2 ?m de profundidade e 0,5 - 11,4 ?m de largura. Clamidósporos mediram de 20,0 - 53,6 ?m de diâmetro e 0,3 - 4,4 ?m de espessura de parede, apresentaram-se globosos, terminais e intercalares. Todos os isolados tiveram natureza heterotálica, pertencentes ao tipo A1. Os oósporos globosos, apleróticos e sem ornamentações nas paredes mediram de 26,0 - 63,6 ?m, com anterídios anfígenos e oogônios medindo entre 32,2 - 72,4 ?m. Com base nas características morfofisiológicas e moleculares, os isolados de pupunheira foram enquadrados na espécie Phytophthora palmivora (Butler) Butler. Palavras-chave: Taxonomia, Oomiceto, Bactris gasipaes, Patologia Florestal, etiologia. / Abstract: The area planted with peach palm (Bactris gasipaes) for palm heart production has increased in Brazil, especially in the states of Bahia, Espirito Santo, Rio de Janeiro, Tocantins, São Paulo, Paraná and Santa Catarina. In these regions, both young and adult plantations of this palm tree are attacked by several diseases, standing out the disease known as stem base rot (SBR), which is associated to the oomycete Phytophthora. Diseased plants are characterized by yellowing of the first and second open leaf and the flag leaf followed by the death of the clump. There are few studies on the etiology of this disease. Thus, the main objective of this study was to characterize the Phytophthora isolates from peach palm and thirty one isolates of Phytophthora originated from peach palm plantations from the states of São Paulo (Eldorado, Cajati and Registro), Paraná (Paranaguá and Morretes) and Santa Catarina (Massaranduba and Joinville) were used in order to obtain their specific identification. It was evaluated the mycelial growth of Phytophthora sp. isolates in eight temperatures (8, 12, 16, 20, 24, 28, 32 e 36 °C), the aspect of the colonies and the production of sporangia, chlamydospores and oospores. Also, measurements of the each structure were taken being 50 structures per isolate. It was proceeded the molecular analysis of the isolates based on the analysis of the ITS1 and ITS2 and Cox1 and Cox2 regions. It was observed three colony patterns classified into slightly starry, starry and cottony, being the slightly starry the most frequent. There was no mycelial growth at 8 °C and 36 °C and the optimum temperature range for growth was 23.7 °C. Sporangia presented, mostly ellipsoid, measurements between 23.7 - 84.8 ?m long and 17.4 - 41.7 ?m wide and were characterized as papillate, caducous, with pedicels long to short, measuring between 0.4 - 6.6 ?m, formed in simpodial ontogeny. The length/width ratio (L / W) ranged from 1.3 - 1.9. The papillae measured between 0.9 - 11.2 ?m deep and 0.5 - 11.4 ?m wide. Chlamydospores measuring between 20.0 - 53.6 ?m in diameter and 0.3 - 4.4 ?m of wall thickness, were globular, terminals and intermediate. All isolates were classified as heterothallic, belonging to A1 type. Oospores measuring between 26.0 - 63.6 ?m were globose, aplerotic and with unornamented walls, with amphigenous antheridia and oogonia measuring between 32.2 - 72.4 ?m. Based on the morphological, physiological and molecular characteristics, the peach palm isolates belong to the specie Phytophthora palmivora Butler. Key-words: Taxonomy, oomycete, Bactris gasipaes, Forest Patology, etiology.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2012. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2012-05-08T15:32:15Z No. of bitstreams: 1 2012_EderMarques_Parcial.pdf: 5107444 bytes, checksum: 349073f1d914e332ff3eeb2b86f6289a (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-05-10T12:08:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_EderMarques_Parcial.pdf: 5107444 bytes, checksum: 349073f1d914e332ff3eeb2b86f6289a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-10T12:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_EderMarques_Parcial.pdf: 5107444 bytes, checksum: 349073f1d914e332ff3eeb2b86f6289a (MD5) / A murcha bacteriana do eucalipto é causada por Ralstonia solanacearum (Smith) Yabuuchi, biovares 1 e 3. Entretanto, em 2009, foi descrita a biovar 2 em cultivo do campo de híbrido "urograndis" de eucalipto no município de Alexânia GO, Brasil. O controle dessa bacteriose é dificultado devido a natureza sistêmica da infecção e pela eficiente sobrevivência do patógeno. Além disso, pouco se conhece a cerca da ecologia, evolução, resistência genética e de fontes de controle da doença. Dessa forma, torna-se necessário um maior conhecimento do patógeno e a busca por formas de controle, tais como: o controle biológico e o emprego de fontes de resistência genética. Este trabalho teve como objetivos: 1) caracterizar isolados de R. solanacearum de eucalipto com o uso de testes bioquímicos, além da avaliação de diferentes plantas hospedeiras e identificação por PCR com oligonucleotídios iniciadores para espécie, biovar e filótipo; 2) realizar a prospecção de bactérias isoladas em condições extremas de temperatura, pH e salinidade, de cinco diferentes tipos de solo com potencial no controle in vitro e in vivo de R. R3bv2T solanacearum da, 3) avaliar a interação entre R. solanacearum da R3bv2T e cinco diferentes tipos de solo, no desenvolvimento de miniestacas do híbrido urograndis; 4) avaliar a suscetibilidade, in vitro através do teste de microbiolização de sementes, de dezessete espécies de Eucalyptus a duas estirpes de R. solanacearum (R3bv2T e R1bv1) e 5) avaliar bactérias extremófilas facultativas com potencial na promoção do crescimento do eucalipto. De acordo com os testes, os isolados são pertencentes à biovar 2T, filótipo II de R. solanacearum e foram capazes de induzir sintomas da doença e de serem recuperados de: eucalipto, batata, berinjela, tomate, datura, nabo, gerânio, girassol, beterraba, capuchinha, feijão, mostarda, cravo-de-defunto, moringa e caju. A partir dos solos coletados foram obtidos 61 isolados bacterianos nas diferentes condições extremas, sendo que 30 tiveram ação in vitro, contra a fitobactéria. As 10 estirpes selecionadas foram identificadas, com base no sequenciamento de parte do gene do 16S rDNA, como Bacillus sp. e Enterobacter sp. e dentre elas, a UnB 1370 (Enterobacter sp.) se destacou ao mostrar uma maior atividade contra a bactéria no solo, permitindo maior desenvolvimentos das plantas. No estudo da interação de R. solanacearum versus tipos de solos, de maneira geral, a presença da bactéria no solo prejudicou o desenvolvimento das plantas, com exceção do peso seco da raiz no cambissolo onde o tratamento com a bactéria mostrou média maior que a testemunha e diferença estatisticamente significativa. O organossolo se destacou no peso seco da parte aérea e raízes, diferindo-se estatisticamente dos demais tratamentos, ao garantir melhores condições para as plantas resistirem ao ataque da bactéria. Os latossolos, mais utilizados para plantio de eucalipto no Brasil, foram considerados, neste estudo, conducivos ao patógeno. Nas espécies de Eucalyptus analisadas, a suscetibilidade variou e foi maior devido a estirpe UnB 1359 (biovar 2T), quando comparada a UnB 575 (biovar 1), ambas de eucalipto. A primeira estirpe levou a morte de mais 50% das sementes em 13 das 17 espécies analisadas, enquanto a segunda estirpe somente em 8 espécies. O híbrido urograndis e as espécies E. deanei, E. pilularis e E. robusta foram consideradas tolerantes a ambas as estirpes. Ao contrário E. cloeziana, E. paniculata, E. exserta, E. acmenoides, E. botryoides, E. pellita, E. propinqua e E. resinifera exibiram baixa tolerância. Nos testes de promoção do crescimento, a avaliação do peso seco da parte aérea revelou que todas as estirpes bacterianas levaram a ganhos quando comparados à testemunha, variando entre 11,3 e 78,0%. Entretanto, as estirpes UnB 1366, UnB 1371, UnB 1375, UnB 1370 e UnB 1373, foram as que se diferiram significativamente da testemunha. Em contrapartida, a estirpe UnB 1368 (Bacillus sp.) se destacou individualmente no incremento (130,0%) da biomassa massa radicular. Pôde-se observar também, aparentemente, que algumas estirpes induziram uma germinação precoce das sementes, em destaque a UnB 1366 (Bacillus sp.). __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Bacterial wilt of eucalyptus is caused by Ralstonia solanacearum (Smith) Yabuuchi, biovars 1 and 3. However, in 2009, biovar 2 was described in a cultivated field of the hybrid "urograndis" of the eucalyptus in the municipality of Alexânia-Goiás state, Brazil. It is difficult to control this bacterial disease because of the infection's systemic nature and the pathogen's ability to survive. Moreover, little is known about the ecology, evolution, genetic resistance and sources of control of this disease. To this end, it is necessary to carry out a more thorough knowledge of the pathogen and to search for ways to control it, such as the use of biological control and use of sources of genetic resistance. This work had the following objectives: 1) to characterize isolates of R. solanacearum from eucalyptus with the use of biochemical tests, and to carry out evaluation of various host plants and identification by PCR primers for species, biovar and phylotype; 2) to prospect for bacteria isolated in extreme temperature, pH and salinity conditions, from five different types of soil with potential for use for in vitro and in vivo control of R. solanacearum; 3) to evaluate the interaction between R. solanacearum and five different types of soil, in the development of mini-cuttings of the hybrid urograndis; and 4) to evaluate the susceptibility, in vitro, of 17 species of Eucalyptus, by means of the seed microbiolization test to two strains of R. solanacearum and 5) evaluate a potential of extremophile bacteria in promoting eucalyptus growth. According to the tests, the isolates belong to biovar 2T, phylotype II of R. solanacearum, and were capable of inducing symptoms of the disease and being recovered from, the following plants: eucalyptus, potato, eggplant, tomato, datura, turnip, geranium, sunflower, beetroot, nasturtium, bean, mustard, tagetes minuta, moringa and cashew. From the collected soils 61 bacterial isolates were obtained under different extreme conditions, and among them 30 showed in vitro action against the plant bacterium. The 10 selected strains were identified, based on sequencing some of the 16S rDNA genes, as Bacillus sp. and Enterobacter sp. Among these, UnB 1370 (Enterobacter sp.) stood out by showing a higher activity against the bacteria in the soil, allowing for greater plants development. The organosol stood out in terms of dry weight of the aerial part and roots, differing statistically from the other treatments, in that it provided better conditions for the plants to resist bacterial attack. The latosols, most xxiii used for planting eucalyptus in Brazil, were considered in this study to be conducive to the pathogen. In the species of Eucalyptus analyzed, suscetibility varied and was greatest due to the UnB 1359 strain (biovar 2T), when compared to the UnB 575 (biovar 1), both from eucalyptus. The former presented more than 50% of dead seeds in 13 of the 17 species analyzed, while the latter did so in only 8 species. The hybrid E. deanei, E. pilularis and E. robusta were considered tolerant to both strains, while E. cloeziana, E. paniculata, E. exserta, E. acmenoides, E. botryoides, E. pellita, E. propinqua and E. resinifera exhibited low tolerance. In tests for growth promotion, the evaluation of the dry weight of the aerial part revealed that all the bacterial strains led to gains compared to the control, varying from 11.3 to 78.0%. However, strains UnB 1366, UnB 1371, UnB 1375, UnB 1370 and UnB 1373 were the ones that differed significantly compared to the control. In contrast, the UnB 1368 strain (Bacillus sp.) stood out in the increase (130,0%) it showed in root biomass. It could also be observed that some strains apparently induced early seed germination, especially UnB 1366 (Bacillus sp.). In the study on interaction of R. solanacearum with types of soil, the presence of the bacterium in the soil generally hampered plant development, apart from the root dry weight in cambisol, where the treatment with the bacterium showed a higher mean weight than the control and a statistically significant difference.