O mofo-branco causado pelo fungo Sclerotinia sclerotiorum se encontra amplamente disperso pelas áreas de produção em todo pais e afeta mais de 400 espécies de planta, causando perdas na produção e redução na qualidade. O controle da doença é considerado difícil, pois o patógeno forma escleródios (estruturas de sobrevivência), que podem permanecer viáveis por vários anos. Normalmente exige-se um manejo integrado, que envolve o controle químico, biológico e diversas práticas culturais, uma vez que cultivares resistentes não estão disponíveis. As adoções de estratégias sustentáveis de manejo do mofo branco dependem da compreensão do patógeno, sua etiologia, morfologia, agressividade e dinâmica populacional. Foram avaliados 150 isolados, coletados em cultivos de cenoura, couve, girassol, nabo, soja e feijão. O índice de velocidade de crescimento micelial (IVCM), a coloração da colônia e densidade do micélio, o tempo necessário para a formação do primeiro escleródio, o número de escleródios por placa, o peso em mg e a forma dos escleródios foram utilizados na caracterização dos isolados. O critério adotado nas avaliações da agressividade dos isolados foi o diâmetro das lesões após diversos intervalos de tempo, usando o método da folha destacada, em feijão e soja. Os valores foram usados para calcular a área abaixo da curva de progresso de doença. A população avaliada mostrou ampla variabilidade para as características morfológicas, fisiológicas e na agressividade. O controle químico é a estratégia mais utilizada no controle do mofo branco. No Brasil, onze ingredientes ativos estão registrados, no entanto, três são mais utilizados: fluazinam, procimidona e tiofanato metílico. O uso intensivo de fungicidas, especialmente os que agem em um unico sitio de ação, podem selecionar isolados resistentes e, consequentemente, levar a falhas de controle. A avaliação da sensibilidade de S. sclerotiorum para os fungicidas mais utilizados é fundamental para monitorar o comportamento da população. Foram avaliadas a sensibilidade de isolados brasileiros de Sclerotinia sclerotiorum a fluazinam, procimidona e tiofanato metílico, atraves de concentrações discriminatórias e valores de CI50 (concentração do fungicida que inibe em 50% o crescimento micelial). Um total de 150 isolados foi testado e nenhum se mostrou resistente a fluazinam ou procimidona. O valor da CI50 para fluazinam variou de 0,00173 ppm a 0,01284 ppm, com média de 0,007 ppm. Para procimidona, a CI50 desses isolados variou de 0,12223 ppm a 0,35916 ppm, com média de 0,21834 ppm. Foram encontrados sete isolados resistentes ao tiofanato metílico, com CI50 variando de 990-2667 ppm. Na população sensível o valor variou de 0,49 - 3,73 ppm. Foi verificada a adaptabilidade dos isolados resistentes, e esta se mostrou comparável a dos isolados sensíveis, sugerindo que os isolados possuem aptidão parasitária suficiente para competir com os isolados sensíveis em condições de campo. / The white mold caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum is widely dispersed in production areas in the whole country and affects more than 400 species, causing production losses and reduced quality. Disease control is considered difficult because the pathogen form sclerotia (survival structure) which can remain viable for several years. Typically this requires a integrated pest management, which involves chemical, biological control and various cultural practices, since resistant cultivars are not available. The adoption of sustainable management strategies for white mold depends on understanding the pathogen, its etiology, morphology, aggressiveness and population dynamics. We evaluated 150 isolates collected from carrots, cabbage, sunflower, turnip, soybeans and beans. Mycelial growth rate index (MIG), colony color and mycelium density, time required to form the first sclerotia, the number of sclerotia per plate, the weight in mg and sclerotia shape were used for the isolates characterization. The criteria used in the isolates aggressiveness evaluations were lesions diameter after various time intervals, using the detached leaf method in bean and soybean. The values were used to calculate the area under the disease progress curve (AUDPC). The population evaluates showed wide variability for morphological, physiological and aggressive characteristics. Chemical control is the most commonly strategy used in the control of white mold. In Brazil, eleven ingredients active are registered, however, three are most commonly used, and they are: fluazinam, procymidone and thiophanate-methyl. The intensive use of fungicides, especially those which act on at a single site of action, can select resistant isolates, and consequently lead to failure control. The evaluation of the sensitivity of S. sclerotiorum to the most commonly used fungicides is critical to monitor the behavior of the population. We assessed the sensitivity of Brazilian Sclerotinia sclerotiorum isolated to fluazinam, procymidone and thiophanate-methyl, through discriminatory concentrations and IC50 values (the fungicide concentration which inhibits 50% of the mycelial growth). A total of 150 strains have been tested, and none were resistant to fluazinam or procymidone. The IC50 value for fluazinam ranged from 0.00173 to 0.01284 ppm ppm, with an average of 0.007 ppm. For procymidone, the IC50 of these isolates ranged from 0.12223 to 0.35916 ppm ppm, averaging 0.21834 ppm. Seven isolates were found resistant to thiophanate-methyl with IC50 ranging from 990-2667 ppm. In sensitive people the value ranged from 0.49 to 3.73 ppm. Adaptability of resistant isolates was observed, and this proved to be comparable to the susceptible isolates, suggesting that the isolates have parasitic fitness enough to compete with susceptible isolates in field conditions.

Na cultura da soja, a ocorrência de doenças fúngicas como o mofo branco e a ferrugem asiática, tem reduzido a produtividade de grãos significativamente nos últimos anos. Esta pesquisa objetivou: a) avaliar o potencial de cruzamentos de soja para a obtenção de progênies com boas características agronômicas, com ênfase em produtividade, resistência ao mofo branco e tolerância à ferrugem; b) avaliar a reação ao fungo causador do mofo branco nos genótipos estudados e c) avaliar a tolerância à ferrugem em gerações precoces por meio da estimação do efeito ferrugem. O material genético foi oriundo de um dialelo parcial, com 50 cruzamentos, entre o grupo I (dez genitores representados por linhagens experimentais (USP) com alta produtividade de grãos) e o grupo II (cinco genitores - com indicações na literatura de possível resistência ao mofo branco). Em 2012/13, dois experimentos foram conduzidos, sendo o primeiro com os 50 cruzamentos (geração F2) e três testemunhas comuns e o segundo envolvendo os 15 genitores e as mesmas três testemunhas. Em 2013/14 e 2014/15, a fim de se estimar o efeito ferrugem (nível de tolerância) por meio da diferença (perda) entre as médias de produtividade de grãos (PG) e tamanho das sementes (peso de cem sementes ou PCS), os experimentos com os cruzamentos (gerações F3 e F4) e os genitores foram esquematizados em quatro experimentos (dois manejos para cruzamentos e dois manejos para genitores): manejo O&P, com aplicações de fungicidas para o controle da ferrugem e outras doenças fúngicas; manejo D, com aplicações de fungicida para controle de doenças fúngicas, exceto a ferrugem. Separadamente, dez plantas F4 de cada cruzamento e os genitores foram avaliados quanto à reação ao mofo branco utilizando o método da inoculação de folhas destacadas, a fim de se estimar a área abaixo da curva de progresso da doença. De modo geral, para todas as gerações avaliadas foi observada superioridade de 2,2% para PG dos cruzamentos em relação aos genitores. As perdas médias dos genótipos na presença da ferrugem foram 2,1% e 5,5% para PG e PCS, respectivamente. Considerando a PG, a resistência ao mofo branco e a tolerância à ferrugem, os cinco melhores cruzamentos foram: 111 (USP70.006 x MSOY6101), 131 (USP70.080 x MSOY6101), 133 (USP70.080 x A4725RG), 113 (USP70.006 x A4725RG) e 126 (USP 70.057 x MSOY 6101). Os melhores genitores foram A4725RG e USP70.080. Como padrões de resistência ao mofo branco foram identificados os cruzamentos 142 (USP70.109 x PI153.282) e 111 (USP70.006 x MSOY6101) e os genitores MSOY6101 e Caiapônia; e de suscetibilidade, os cruzamentos 114 (USP70.006 x EMGOPA313) e 135 (USP70.080 x Caiapônia) e os genitores USP14-01-20 e USP70.004. Além disso, as seguintes conclusões foram obtidas: a) as análises dialélicas foram eficazes em identificar populações F2 de maior potencial de ganho genético na seleção; b) a estratégia de se usar diferentes tipos de fungicidas mostrou-se eficiente para estimar a reação das plantas à ferrugem, em termos de PG e PCS; c) a metodologia da folha destacada foi útil em diferenciar os genótipos quanto à resistência das plantas ao mofo branco. / In soybean, the occurrence of fungal diseases such as white mold and Asian rust has reduced seed yield significantly over the past years. This work aimed to: a) assess the potential of soybean crosses to obtain progenies with good agronomic traits, with emphasis on seed yield, white mold resistance and tolerance to rust; b) assess the reaction of genotypes to Sclerotinia sclerotiorum, fungus that cause white mold; c) assess tolerance to rust in early generations through methods of estimation of the rust effect. The genetic material was derived from a partial diallel with 50 crosses between the group I (ten parents - experimental lines, USP, with high seed yield), and group II (five parents - with evidences from the literature of certain resistance to white mold). In 2012/13, two experiments were conducted, the first with 50 crosses (F2) and three common checks; and, the second one involving the 15 parents and the same three checks. In the 2013/14 and 2014/15, in order to estimate the rust effect (tolerance level) by the difference (loss) between the seed yield (PG) and one hundred-seed weight (PCS), experiments with crosses (F3 and F4 generations) and parents were designed in four experiments (two disease managements to crosses and two disease managements to parents); management O&P, with applications of fungicides to control rust and other fungal diseases; management D, with applications of one fungicide for controlling the late season leaf diseases, except rust. Separately, ten F4 plants of each cross and the parents were evaluated for resistance to white mold using the method of inoculation in detached leaves in order to estimate the area under the disease progress curve. In general, for all evaluated generations it was observed superiority of 2,2% in the PG of the crosses, related to the parents. The average loss of PG was 2,1% on the genotypes under study in the presence of rust and the average loss in seed size was 5,5%. Considering the resistance to white mold, tolerance rust and high means of PG, the five best crosses were: 111 (USP 70.006 x MSOY6101), 131 (USP 70.080 x MSOY6101), 133 (USP 70 .080 x A4725RG), 113 (USP 70.006 x A4725RG) and 126 (USP 70.057 x MSOY 6101). The best parents were A4725RG and USP 70.080. As resistance standards to white mold were identified the crosses 142 (USP 70.109 x PI 153282) and 111 (USP 70.006 x MSOY6101) and the parents MSOY6101 and Caiapônia; Susceptibility standards were the crosses 114 (USP 70.006 x EMGOPA 313) and 135 (USP 70.080 x Caiapônia) and the parents USP14-01-20 and USP 70.004. In addition, the following conclusions were obtained a) the diallel analyzes were effective in identifying F2 populations with higher potential for selection gain; b) the strategy of using different managements of fungicides was efficient to estimate the response of plants to rust in terms of PG and PCS; c) the methodology of detached leaf was useful in differentiating the genotypes for resistance to white mold.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Soybean stem white rot, caused by Sclerotinia sclerotiorum, occurs in more than one million hectares in Brazil. This disease should be managed by integrated control methods, including genetic resistance. This study evaluated and developed a reliable method for the selection of soybean genotypes resistant to stem white rot. The work was based on rating inoculations on the stem. The methods evaluated consisted of different inoculation sites in the plant, wounding or not or cutting the stem of the plants, and inoculating PDA disks containing fungal mycelium. The tests were conducted in two different environments, a controlled one, where plants were grown in a greenhouse and brought into the laboratory to be inoculated and incubated in a growth chamber where the temperature is favorable for fungal growth, and a field, where the pathogen is subjected to adverse environment conditions. Spearman´s coefficients of rank correlation was used to measure the correspondence between ranks of cultivar and ranks of the same cultivars in field experiments to establish the best inoculation method. It was observed that temperature growth conditions, and inoculation method may affect the selection of resistant soybean genotypes against stem rot. The best method to evaluate soybean resistance was by wound inoculating the middle third of the plant when the plants were at the end of flowering and early grain filling, with PDA disks and evaluating 14 days later. This method was rs = 0.86, and the variety that can be considered as resistance standard in other studies was Emgopa 316, while the susceptible standards were BRSMG Garantia and BRSMG68 Vencedora. / A podridão branca da haste da soja causada por Sclerotinia sclerotiorum ocorre mais de um milhão de hectares no Brasil. Esta doença deve ser manejada por métodos de controle integrado, entre eles a resistência genética que deve ser pesquisa. O objetivo do trabalho foi avaliar e definir um método confiável na seleção de genótipos de soja. Quanto ao método de inoculação, o trabalho se baseou em avaliar inoculações realizadas no caule. As metodologias diferiram quanto ao local de inoculação na planta, uso ou não de ferimentos, ou o uso do corte do ápice das plantas na inoculação, utilizando o disco de BDA contendo micélio do fungo. Os testes foram conduzidos em dois ambientes distintos, em ambiente controlado, onde plantas foram cultivadas em casa-de-vegetação e levadas para o laboratório para serem inoculadas e incubadas em câmara de crescimento onde a temperatura é extremamente favorável ao desenvolvimento do fungo e no campo onde a doença estará sujeito às condições ambientais adversas. Para definir qual o melhor método de inoculação, como também os genótipos que possuem maior resistência parcial, calculou correlações pelo coeficiente de Spearman entre os métodos avaliados e métodos com o ranking geral das cultivares. Observou-se que a temperatura, condições de cultivo, e o método de inoculação podem influenciar na seleção dos genótipos quanto à resistência à podridão da haste da soja. Definiu que o melhor método de avaliação à resistência de genótipos de soja foi a inoculação realizada com ferimento no terço médio da planta onde as plantas se encontravam no final do florescimento e início de enchimento dos grãos, com discos de BDA e avaliadas 14 dias após a inoculação, este método obteve rs=0,86, e a cultivar que pode ser considerado com padrão de resistência em outros estudos foi a Emgopa 316, e o padrão de suscetibilidade a BRSMG Garantia e BRSMG 68 Vencedora. / Mestre em Agronomia

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renata Alves.pdf: 1312984 bytes, checksum: 4ed5f4555216a682f038513b0c3af4a6 (MD5) Previous issue date: 2011-08-30 / Brazil ranks ninth in the world production of tomato (Solanum esculentum L.), while much of this production is destined for processing industries. The added value obtained with the fruit processing endorses this species as the vegetable with the greatest economic importance in the Cerrado region of Brazil, where the State of Goiás stands out as the largest producer. Despite the favorable soil and climatic conditions, several factors have hindered its production, especially diseases caused by soilborne pathogens, which had increased their importance with the adoption of intensive production systems. Among them, white mold caused by Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) De Bary has caused serious problems in infested soils, under mild temperatures and high humidity. Concerning the large number of S. sclerotiorum hosts and the lack of resistant hybrids, chemical control has been chosen as the most common method for disease management, despite not always efficient, due to the difficulties to reach the pathogen s resistance structures in the soil. Therefore, the study aimed to evaluate the disease escape on different tomato hybrids, to compare the effectiveness of synthetic fungicides mixed or not to potassium silicate; evaluate the biological control of white mold, with different commercial products based on Trichoderma spp. associated or not to a synthetic fungicide, and to evaluate the biological control with or without chemical fungicides, applied through chemigation. Tests were carried out in soil of medium texture at Unilever experimental farm, in Goiânia (GO), from 2008 to 2010. The experimental area was previously infested with sclerotia of the pathogen, obtained in pre-cleaning wastes of soybean. Drip irrigation was used in all tests, which had 4 plants m-1 with 1.5 meters between rows. The hybrids used in the disease escape tests were: U232, U2006 (Unilever), H9992, H7155 (Heinz), N877 (Nunhems) and H108 (Hypeel). In all other essays, Heinz 9780 was the chosen hybrid. All experiments were conducted under randomized blocks design with three replications, and had weekly assessments of disease incidence to estimate the area under the disease progress curve (AUDPC). We also evaluated the productivity and its components, as well as acidity, soluble solids content and industrial yield. The results were submitted to ANOVA and to the Scott Knott or Tukey tests at 5%, using the statistical program Sisvar. It was shown that: Hybrids H9992 and Hp108 had lower AUDPCs, suggesting a partial escape to white mold and that hybrid choice can be added to the disease management cultural practices, despite there was no difference on their yield. In 2008, under higher disease pressure, potassium silicate in plots without fungicide application showed disease incidence, AUDPC, productivity and industrial yield equivalent to treatments with fluazinam and procymidone, and superior to results with benzalkonium chloride. There was no difference between treatments with Trichoderma spp. associated or not to fluazinam, in any of the assessed traits. Regarding industrial yield, there was an interaction between Trichoderma, fluazinam and years, with higher pulp yield under higher disease incidence and fluazinam sprayed alone. It was found that biological control with Trichoderma spp. via chemigation as a single measure or in mixture with the synthetic fungicides procymidone fluazinam reduced the AUDPC and increased the productivity of processing tomatoes in 25 tons on average, compared to the control. Therefore, this study showed new options for the integrated management of white mold in processing tomatoes. / O Brasil ocupa o nono lugar na produção mundial de tomate (Solanum esculentum L.), sendo que grande parte desta produção é destinada a indústrias de processamento. A agregação de valor obtida com o processamento torna esta espécie a hortaliça de maior importância econômica na região do Cerrado do Brasil, onde o Estado de Goiás se destaca como maior produtor. Apesar das condições edafo-climáticas favoráveis, vários fatores têm dificultado sua produção, principalmente as doenças provocadas por patógenos habitantes do solo, que tem aumentado sua importância em sistemas de produção intensivos. Dentre elas, o mofo branco provocado por Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) De Bary causa sérios problemas em solos infestados, sob condições de temperatura amena e alta umidade. Por ser um patógeno polífago e não existirem híbridos resistentes, o controle químico tem sido o método mais utilizado no manejo da doença, apesar de nem sempre ser eficiente pela dificuldade de atingir as estruturas de resistência do patógeno no solo. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar diferentes híbridos quanto à arquitetura da planta para escape da doença; comparar a aplicação de fungicidas sintéticos com e sem a utilização de silício; avaliar o controle biológico do mofo branco por meio de diferentes produtos comerciais elaborados a partir de isolados do fungo Trichoderma spp., associados ou não com a aplicação de fungicida sintético, via barra de pulverização ou via fungigação. Foram conduzidos ensaios na fazenda experimental da Unilever, em Goiânia (GO), nos anos de 2008 a 2010, em solo de textura média. A área experimental foi previamente infestada com escleródios do patógeno, obtidos em resíduos de pré-limpeza de soja. A irrigação em todos os experimentos foi realizada por gotejamento em parcelas com estande de 4 plantas m-1 com 1,5 metro entre linhas. Os híbridos utilizados para avaliação quanto à arquitetura da planta foram: U232, U2006 (Unilever), H9992, H7155 (Heinz), N877 (Nunhems) e Hp108 (Hypeel). Já o híbrido utilizado nos demais ensaios foi o Heinz 9780. Todos os experimentos foram conduzidos sob delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições, e tiveram avaliações semanais da incidência da doença para obtenção da área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Avaliou-se ainda a produtividade e seus componentes, além de pH, teor de sólidos solúveis e rendimento de polpa. Os resultados foram submetidos à ANOVA e ao teste de Scott-Knott ou Tukey (5%) com auxílio do programa estatístico Sisvar. Verificou-se que: Em ambos os anos, a menor AACPD nos híbridos H9992 e Hp108 (Scott-Knott 5%), é creditada ao escape parcial da doença, devido ao porte das plantas e concentração de maturação, demonstrando que a escolha do híbrido pode ser adicionada às práticas culturais já utilizadas para o manejo da doença. Apesar de não ter havido diferenças entre os híbridos quanto à sua produtividade, as perdas na produção foram correlacionadas à incidência da doença e à AACPD. Em ano com elevada incidência os fungicidas (fluazinam e procimidona) são eficientes e silicato de potássio, sem aplicação de fluazinam ou procimidona, foi igualmente eficiente, podendo ser utilizado na agricultura orgânica. No controle do mofo branco, via barra de pulverização, na cultura do tomate para processamento industrial, o uso do Trichodermax e Trichodermil não diferiram do padrão de controle em relação a incidência da doença, produtividades e rendimentos. Não há influência do fluazinam via barra de pulverização no controle do mofo branco. Já para o rendimento de polpa há interação entre Trichoderma, ano e fluazinam, sendo que ocorreu um maior rendimento de polpa no ano de maior incidência com o uso do fluazinam. Verificou-se que o controle biológico com utilização do Trichoderma sp., via fungigação, para o mofo branco, isolado ou em combinação com os fungicidas sintéticos fluazinam e procimidona, reduz a AACPD e incrementa a produtividade do tomate para processamento industrial em até 25 toneladas ha-1 em média. O rendimento de polpa nos tratamentos com controle biológico foi aumentado em cerca de 1,0 e 7,0 t ha-1, respectivamente, em 2009 e 2010.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:16:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Mestrado Marilia.pdf: 852367 bytes, checksum: 8be87e653d87766bc06bb6d29f5cb94e (MD5) Previous issue date: 2011-11-26 / Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary is a necrotrophic fungal pathogen that causes the disease known as white mold in many plants. During infection, it secretes several endopolygalacturonases (PGs) to degrade cell wall pectin. To counteract the action of PGs, plants express polygalacturonases-inhibiting proteins (PGIPs) that reduce the hydrolytic activity of endo-PGs and favor the accumulation of oligogalacturonides (OGs) with are elicitors of a variety of defense responses. PGIPs belong to the superfamily of leucine rich repeat (LRR) proteins and play important roles in resistance to infection of pathogens. In this study, real time RT-PCR was used to evaluate the expression of Pvpgip genes in dry bean plants (Phaseolus vulgaris L) submitted to different stress conditions. Transcriptional analysis showed that these genes are differentially expressed and activated by biotic (S. sclerotiorum infection) and abiotic (wound or methyl jasmonate treatment) stresses. Pvpgip1 was induced at early stages of the infection especially for plants treated with methyl jasmonate (MeJA) in which the transcript accumulation was higher. High levels of Pvpgip2 and Pvpgip3 expression were observed in infect plants treated or not with MeJA. All treatments showed induction of gene Pvpgip4. These results show that the/ four genes Pvpgip respond differently to treatment with the resistance inducer, fungal infection and wound. / Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary é um fungo necrotrófico patogênico causador da doença conhecida como mofo branco em muitas plantas. Durante a infecção, secreta várias endopoligalacturonases (endo-PGs) que degradam a pectina da parede celular da planta hospedeira. Para contrapor à ação das PGs, as plantas produzem proteínas inibidoras de poligalacturonases (PGIPs) que reduzem a atividade hidrolítica das endo-PGs e favorecem o acúmulo de oligogalacturonídeos (OGs) que são indutores de uma variedade de respostas de defesa. As PGIPs pertencem à superfamília de proteínas ricas em repetições de leucina (LRR), e desempenham um papel importante na resistência à infecção de patógenos. Neste estudo, RT-PCR em tempo real foi usada para avaliar a expressão de genes Pvpgip em plantas de feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) submetidas a diferentes condições de estresse. A análise transcricional mostrou que estes genes são ativados por fatores bióticos (infecção por S. sclerotiorum) e abióticos (injúria ou tratamento com metil jasmonato) e que existe uma variação em termos de expressão. Pvpgip1 foi induzido nos estágios iniciais da infecção, principalmente para as plantas tratadas com metil jasmonato (MeJA) em que o acúmulo deste transcritos foi maior. Altos níveis de expressão dos genes Pvpgip2 e Pvpgip3 foram observados nas plantas tratadas ou não com MeJA. Todos os tratamentos mostraram indução do gene Pvpgip4. Estes resultados mostraram que os quatro genes Pvpgip respondem diferentemente ao tratamento com indutor de resistência, infecção por fungo e injúria.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2017-09-29T19:13:24Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - William Andrés López Arboleda - 2015.pdf: 1579315 bytes, checksum: 378fd0e65f3b2919d56630143950ed75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-02T13:35:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - William Andrés López Arboleda - 2015.pdf: 1579315 bytes, checksum: 378fd0e65f3b2919d56630143950ed75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T13:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - William Andrés López Arboleda - 2015.pdf: 1579315 bytes, checksum: 378fd0e65f3b2919d56630143950ed75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Sclerotinia sclerotiorum is a phytopathogenic fungus that infects more than 400 plant species, including common bean. Genetic variability studies in connection with phenotypic traits of agronomic interest are important to drive the control strategies against this pathogen. The aims of this study were: to evaluate the genetic variability, fungicide sensitivity, aggressiveness and to determine the proportion of MAT (Mating Type) alleles of 79 isolates of S. sclerotiorum distributed in four populations from common bean. Two populations represented a single sampling location in two different times (2000 and 2013 growing seasons). To evaluate the fungicide sensitivity a cell viability test based on the alamarBlue dye using mycelial growth was standardized. Dose-response curves for fluazinam, procymidone and benomyl were estimated using this test and were compared with dose-response curves estimated by the mycelial growth inhibition on PDA plate and the FRAC (Fungicide Resistance Action Committee) protocol. Despite the differences to assess the fungicide sensitivity between the three methods, the dose-response curves showed similar trends for the three fungicides. The fungicide sensitivity assessment at the four populations showed low sensitivity to benomyl in the Planaltina population. Furthermore, this population presented a principally clonal population structure, with a haplotype represented by 18 out of 20 isolates. Significant population differentiation in all pairwise comparisons of phi, except the comparison between EV_2013-NH, was detected. Five genetically homogeneous groups were inferred by the DAPC analysis. No group was conformed by isolates from the four populations. Only two haplotypes between the two populations from the same sampling location were shared. The hypothesis of random mating was rejected at the four populations; however this hypothesis was not rejected at the two major populations inferred by the DAPC analysis. The screening of mating type locus showed a dominance of Inv+ isolates and a high proportion of Inv+/Inv- isolates (presumable heterokaryons). / Sclerotinia sclerotiorum é um fungo fitopatogênico capaz de colonizar mais de 400 hospedeiras, sendo o agente causal do mofo branco no feijoeiro. Estudos de variabilidade genética associados a características fenotípicas de interesse agronômico, como a sensibilidade a fungicidas, oferecem informações importantes para direcionar estratégias de controle sobre este patógeno. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a variabilidade genética, sensibilidade a fungicidas e agressividade de 79 isolados de S. sclerotiorum distribuídos em quatro populações procedentes de culturas de feijoeiro em pivô central. Duas destas populações representaram um único local de coleta em duas épocas diferentes (2000 e 2013). Para avaliar a sensibilidade a fungicidas foi padronizado um teste de viabilidade celular baseado no corante alamarBlue® sobre o crescimento micelial em microplaca de 96 poços. Curvas de dose-resposta para os fungicidas fluazinam, procimidona e benomyl, usando um isolado de S. sclerotiorum, foram estimadas com este método, e comparadas com curvas de dose-resposta obtidas com os métodos de inibição do crescimento em placa e o proposto pelo Fungicide Resistance Action Committee (FRAC). Apesar das diferentes abordagens as curvas dose-resposta mostraram tendências semelhantes para os três fungicidas. A avaliação da sensibilidade a fungicidas nas quatro populações indicou uma alta insensibilidade ao benomyl na população de Planaltina. Por outro lado, a estrutura populacional foi principalmente clonal com um haplótipo representado por 18 dos 20 isolados desta população. Diferenciação populacional significativa foi detectada em todas as comparações par a par do phi, com a exceção da comparação EV-2013-NH. A analise DAPC identificou cinco grupos geneticamente homogêneos. Nenhum dos grupos esteve constituído por isolados das quatro populações. Só dois haplótipos foram compartilhados pelas populações EV_2000 e EV_2013. A hipótese de acasalamento aleatório foi rejeitada nas quatro populações, no entanto não foi rejeitada nas duas maiores populações sugeridas pelo DAPC. O screening do Mating type locus (MAT) mostrou uma prevalência de isolados Inv+ e uma alta proporção de isolados Inv+/Inv-

O mofo-branco causado pelo fungo Sclerotinia sclerotiorum se encontra amplamente disperso pelas áreas de produção em todo pais e afeta mais de 400 espécies de planta, causando perdas na produção e redução na qualidade. O controle da doença é considerado difícil, pois o patógeno forma escleródios (estruturas de sobrevivência), que podem permanecer viáveis por vários anos. Normalmente exige-se um manejo integrado, que envolve o controle químico, biológico e diversas práticas culturais, uma vez que cultivares resistentes não estão disponíveis. As adoções de estratégias sustentáveis de manejo do mofo branco dependem da compreensão do patógeno, sua etiologia, morfologia, agressividade e dinâmica populacional. Foram avaliados 150 isolados, coletados em cultivos de cenoura, couve, girassol, nabo, soja e feijão. O índice de velocidade de crescimento micelial (IVCM), a coloração da colônia e densidade do micélio, o tempo necessário para a formação do primeiro escleródio, o número de escleródios por placa, o peso em mg e a forma dos escleródios foram utilizados na caracterização dos isolados. O critério adotado nas avaliações da agressividade dos isolados foi o diâmetro das lesões após diversos intervalos de tempo, usando o método da folha destacada, em feijão e soja. Os valores foram usados para calcular a área abaixo da curva de progresso de doença. A população avaliada mostrou ampla variabilidade para as características morfológicas, fisiológicas e na agressividade. O controle químico é a estratégia mais utilizada no controle do mofo branco. No Brasil, onze ingredientes ativos estão registrados, no entanto, três são mais utilizados: fluazinam, procimidona e tiofanato metílico. O uso intensivo de fungicidas, especialmente os que agem em um unico sitio de ação, podem selecionar isolados resistentes e, consequentemente, levar a falhas de controle. A avaliação da sensibilidade de S. sclerotiorum para os fungicidas mais utilizados é fundamental para monitorar o comportamento da população. Foram avaliadas a sensibilidade de isolados brasileiros de Sclerotinia sclerotiorum a fluazinam, procimidona e tiofanato metílico, atraves de concentrações discriminatórias e valores de CI50 (concentração do fungicida que inibe em 50% o crescimento micelial). Um total de 150 isolados foi testado e nenhum se mostrou resistente a fluazinam ou procimidona. O valor da CI50 para fluazinam variou de 0,00173 ppm a 0,01284 ppm, com média de 0,007 ppm. Para procimidona, a CI50 desses isolados variou de 0,12223 ppm a 0,35916 ppm, com média de 0,21834 ppm. Foram encontrados sete isolados resistentes ao tiofanato metílico, com CI50 variando de 990-2667 ppm. Na população sensível o valor variou de 0,49 - 3,73 ppm. Foi verificada a adaptabilidade dos isolados resistentes, e esta se mostrou comparável a dos isolados sensíveis, sugerindo que os isolados possuem aptidão parasitária suficiente para competir com os isolados sensíveis em condições de campo. / The white mold caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum is widely dispersed in production areas in the whole country and affects more than 400 species, causing production losses and reduced quality. Disease control is considered difficult because the pathogen form sclerotia (survival structure) which can remain viable for several years. Typically this requires a integrated pest management, which involves chemical, biological control and various cultural practices, since resistant cultivars are not available. The adoption of sustainable management strategies for white mold depends on understanding the pathogen, its etiology, morphology, aggressiveness and population dynamics. We evaluated 150 isolates collected from carrots, cabbage, sunflower, turnip, soybeans and beans. Mycelial growth rate index (MIG), colony color and mycelium density, time required to form the first sclerotia, the number of sclerotia per plate, the weight in mg and sclerotia shape were used for the isolates characterization. The criteria used in the isolates aggressiveness evaluations were lesions diameter after various time intervals, using the detached leaf method in bean and soybean. The values were used to calculate the area under the disease progress curve (AUDPC). The population evaluates showed wide variability for morphological, physiological and aggressive characteristics. Chemical control is the most commonly strategy used in the control of white mold. In Brazil, eleven ingredients active are registered, however, three are most commonly used, and they are: fluazinam, procymidone and thiophanate-methyl. The intensive use of fungicides, especially those which act on at a single site of action, can select resistant isolates, and consequently lead to failure control. The evaluation of the sensitivity of S. sclerotiorum to the most commonly used fungicides is critical to monitor the behavior of the population. We assessed the sensitivity of Brazilian Sclerotinia sclerotiorum isolated to fluazinam, procymidone and thiophanate-methyl, through discriminatory concentrations and IC50 values (the fungicide concentration which inhibits 50% of the mycelial growth). A total of 150 strains have been tested, and none were resistant to fluazinam or procymidone. The IC50 value for fluazinam ranged from 0.00173 to 0.01284 ppm ppm, with an average of 0.007 ppm. For procymidone, the IC50 of these isolates ranged from 0.12223 to 0.35916 ppm ppm, averaging 0.21834 ppm. Seven isolates were found resistant to thiophanate-methyl with IC50 ranging from 990-2667 ppm. In sensitive people the value ranged from 0.49 to 3.73 ppm. Adaptability of resistant isolates was observed, and this proved to be comparable to the susceptible isolates, suggesting that the isolates have parasitic fitness enough to compete with susceptible isolates in field conditions.

Na cultura da soja, a ocorrência de doenças fúngicas como o mofo branco e a ferrugem asiática, tem reduzido a produtividade de grãos significativamente nos últimos anos. Esta pesquisa objetivou: a) avaliar o potencial de cruzamentos de soja para a obtenção de progênies com boas características agronômicas, com ênfase em produtividade, resistência ao mofo branco e tolerância à ferrugem; b) avaliar a reação ao fungo causador do mofo branco nos genótipos estudados e c) avaliar a tolerância à ferrugem em gerações precoces por meio da estimação do efeito ferrugem. O material genético foi oriundo de um dialelo parcial, com 50 cruzamentos, entre o grupo I (dez genitores representados por linhagens experimentais (USP) com alta produtividade de grãos) e o grupo II (cinco genitores - com indicações na literatura de possível resistência ao mofo branco). Em 2012/13, dois experimentos foram conduzidos, sendo o primeiro com os 50 cruzamentos (geração F2) e três testemunhas comuns e o segundo envolvendo os 15 genitores e as mesmas três testemunhas. Em 2013/14 e 2014/15, a fim de se estimar o efeito ferrugem (nível de tolerância) por meio da diferença (perda) entre as médias de produtividade de grãos (PG) e tamanho das sementes (peso de cem sementes ou PCS), os experimentos com os cruzamentos (gerações F3 e F4) e os genitores foram esquematizados em quatro experimentos (dois manejos para cruzamentos e dois manejos para genitores): manejo O&P, com aplicações de fungicidas para o controle da ferrugem e outras doenças fúngicas; manejo D, com aplicações de fungicida para controle de doenças fúngicas, exceto a ferrugem. Separadamente, dez plantas F4 de cada cruzamento e os genitores foram avaliados quanto à reação ao mofo branco utilizando o método da inoculação de folhas destacadas, a fim de se estimar a área abaixo da curva de progresso da doença. De modo geral, para todas as gerações avaliadas foi observada superioridade de 2,2% para PG dos cruzamentos em relação aos genitores. As perdas médias dos genótipos na presença da ferrugem foram 2,1% e 5,5% para PG e PCS, respectivamente. Considerando a PG, a resistência ao mofo branco e a tolerância à ferrugem, os cinco melhores cruzamentos foram: 111 (USP70.006 x MSOY6101), 131 (USP70.080 x MSOY6101), 133 (USP70.080 x A4725RG), 113 (USP70.006 x A4725RG) e 126 (USP 70.057 x MSOY 6101). Os melhores genitores foram A4725RG e USP70.080. Como padrões de resistência ao mofo branco foram identificados os cruzamentos 142 (USP70.109 x PI153.282) e 111 (USP70.006 x MSOY6101) e os genitores MSOY6101 e Caiapônia; e de suscetibilidade, os cruzamentos 114 (USP70.006 x EMGOPA313) e 135 (USP70.080 x Caiapônia) e os genitores USP14-01-20 e USP70.004. Além disso, as seguintes conclusões foram obtidas: a) as análises dialélicas foram eficazes em identificar populações F2 de maior potencial de ganho genético na seleção; b) a estratégia de se usar diferentes tipos de fungicidas mostrou-se eficiente para estimar a reação das plantas à ferrugem, em termos de PG e PCS; c) a metodologia da folha destacada foi útil em diferenciar os genótipos quanto à resistência das plantas ao mofo branco. / In soybean, the occurrence of fungal diseases such as white mold and Asian rust has reduced seed yield significantly over the past years. This work aimed to: a) assess the potential of soybean crosses to obtain progenies with good agronomic traits, with emphasis on seed yield, white mold resistance and tolerance to rust; b) assess the reaction of genotypes to Sclerotinia sclerotiorum, fungus that cause white mold; c) assess tolerance to rust in early generations through methods of estimation of the rust effect. The genetic material was derived from a partial diallel with 50 crosses between the group I (ten parents - experimental lines, USP, with high seed yield), and group II (five parents - with evidences from the literature of certain resistance to white mold). In 2012/13, two experiments were conducted, the first with 50 crosses (F2) and three common checks; and, the second one involving the 15 parents and the same three checks. In the 2013/14 and 2014/15, in order to estimate the rust effect (tolerance level) by the difference (loss) between the seed yield (PG) and one hundred-seed weight (PCS), experiments with crosses (F3 and F4 generations) and parents were designed in four experiments (two disease managements to crosses and two disease managements to parents); management O&P, with applications of fungicides to control rust and other fungal diseases; management D, with applications of one fungicide for controlling the late season leaf diseases, except rust. Separately, ten F4 plants of each cross and the parents were evaluated for resistance to white mold using the method of inoculation in detached leaves in order to estimate the area under the disease progress curve. In general, for all evaluated generations it was observed superiority of 2,2% in the PG of the crosses, related to the parents. The average loss of PG was 2,1% on the genotypes under study in the presence of rust and the average loss in seed size was 5,5%. Considering the resistance to white mold, tolerance rust and high means of PG, the five best crosses were: 111 (USP 70.006 x MSOY6101), 131 (USP 70.080 x MSOY6101), 133 (USP 70 .080 x A4725RG), 113 (USP 70.006 x A4725RG) and 126 (USP 70.057 x MSOY 6101). The best parents were A4725RG and USP 70.080. As resistance standards to white mold were identified the crosses 142 (USP 70.109 x PI 153282) and 111 (USP 70.006 x MSOY6101) and the parents MSOY6101 and Caiapônia; Susceptibility standards were the crosses 114 (USP 70.006 x EMGOPA 313) and 135 (USP 70.080 x Caiapônia) and the parents USP14-01-20 and USP 70.004. In addition, the following conclusions were obtained a) the diallel analyzes were effective in identifying F2 populations with higher potential for selection gain; b) the strategy of using different managements of fungicides was efficient to estimate the response of plants to rust in terms of PG and PCS; c) the methodology of detached leaf was useful in differentiating the genotypes for resistance to white mold.

Expanding global populations, unequal food distribution and disease pressure suggest food poverty is increasing. Consequently, much attention is focussed on alternative natural methods in which to increase agricultural yield. Previously, it was observed that Trichoderma hamatum strain GD12 and its respective N-acetyl-β-D-Glucosamine mutant ∆Thnag:hph promoted plant biomass and fitness that, as a result, may provide a credible natural alternative to synthetic fertilisers. However, on a molecular level, the manner in which this is achieved has not been fully elucidated. In this thesis, I report the biofertiliser effect of GD12 and mutant ∆Thnag::hph once applied to autoclaved peat microcosms as sole applications. Furthermore, I demonstrate the biocontrol ability of GD12 when co-inoculated with Sclerotinia sclerotiorum or Rhizoctonia solani and reveal, that once mycelium co-inoculation has occurred, GD12 increase plant biomass and provide protection; whilst ∆Thnag::hph does not. Consequently, I challenged the biocontrol effects of Trichoderma metabolite extract where I validate that both Trichoderma wild type GD12 and mutant ∆Thnag::hph are incapable of suppressing pathogen growth. Subsequently, I characterised the up-regulated signatures associated with GD12 and ∆Thnag::hph using LC-MS techniques where unique compounds were discovered from each strain of Trichoderma. In conclusion, I provide evidence that N-acetyl-β-D-Glucosamine mutation bring about metabolomic changes that affect the fungal secretome which, in turn, alters plant phenotype, fitness and germination. Furthermore, I have shown that these effects are species specific and depend upon pathogen, plant and fungal properties. However, further investigations are needed to fully elucidate the compound(s) responsible for biocontrol and biofertilisation; especially plant-specific effects that take place as a consequence of fungal activity.

Canola/rapeseed (Brassica napus L.) is a major oilseed crop worldwide. However, its production is largely affected by the fungal disease Sclerotinia stem rot as well as seed glucosinolates. So far the genetic mechanisms controlling these two traits have been poorly understood. In the present study, three bi-parental doubled haploid B. napus populations M730, M692 and ZT were grown in either natural or artificial environments and genotyped using the Brassica 60K Infinium® SNPs and/or sequence related amplified polymorphisms. Three genetic linkage maps covered 2,597.7 cM, 2,474.1 cM and 1,731.6 cM in 19 chromosomes for M730, M692 and ZT, respectively. Plants were inoculated with Sclerotinia sclerotiorum mycelia on stems at the reproductive stage to evaluate their resistivity. Four aliphatic glucosinolates and one indolic glucosinolate were detected in the seeds using high-performance liquid chromatography. 4-hydroxy-3-indolylmethyl predominated over aliphatic glucosinolates in canola, but inversely constituted a small portion of total glucosinolate content in semi-winter rapeseed. In rapeseed, 2-hydroxy-3-butenyl predominated in 4C aliphatic glucosinolates, which in turn predominated in total aliphatic glucosinolates, which likewise predominated in total glucosinolate content. QTLs regulating major glucosinolates were located on chromosome A9 for high glucosinolate content populations M730 and ZT, and on chromosome C7 for low glucosinolate content population M692. Major QTLs for Sclerotinia stem rot resistance were located on chromosomes A7 and C6 in M730, on chromosomes A3 and A7 in ZT, while no major QTLs were found in M692. Additive genetic effect was the major factor explaining phenotypic variations of the two traits. No direct genetic relationship was observed between Sclerotinia stem rot resistance in adult plants and seed glucosinolates in B. napus. The findings in the studies could be used to formulate breeding and research strategies in B. napus and the major QTLs controlling the two traits and their closely linked SNP markers could be validated over wide germplasm and used in marker assisted selection. / October 2016