Ao longo dos últimos anos, o radical livre gasoso óxido nítrico (NO) vem ganhando destaque como uma importante molécula sinalizadora em respostas fotomorfogênicas em plantas. Sua produção e dagradação parecem incluir uma diversificada gama de rotas bioquímicas, entretanto, a importância relativa de cada um dos sistemas capazes de regular sua disponibilidade e toxidade nos tecidos vegetais ainda permanece pouco compreendida. Dentre as possíveis rotas de conjugação e degradação do NO em tecidos vegetais, postula-se que a glutationa (GSH) desempenhe um papel de destaque no armazenamento desse radical livre por meio da formação reversível da S-nitrosoglutationa (GSNO), sendo possível sua subsequente degradação através da ação da enzima S-nitrosoglutationa redutase (GSNOR). No presente trabalho investigamos a influência da luz sobre o metabolismo de NO em duas etapas de desenvolvimento vegetal caracterizados pela ocorrência de eventos de diferenciação plastidial: (I) o desestiolamento de plântulas e (II) o amadurecimento de frutos carnosos de tomateiro (Solanum lycopersicum). Além do genótipo selvagem Micro-Tom (MT), também foram utilizados os mutantes fotomorfogênicos aurea (au) e high pigment 1 e 2 (hp1 e hp2). Durante o desestiolamento das plântulas de tomateiro constatou-se um incremento progressivo tanto nos teores endógenos quando nas taxas de degradação de NO, bem como na atividade da enzima GSNOR. Sob condições luminosas similares, mutantes com respostas exageradas à luz apresentaram incrementos ainda mais evidentes nesses parâmetros do que aqueles observados no genótipo selvagem. A aplicação de inibidores de S-nitrosilação de proteínas, bem como a avaliação do conteúdo de espécies reativas de oxigênio (ROS) indicaram que tanto a formação de S-nitrosotiois quanto a interação do NO com ROS contribuíram para a determinação da capacidade de remoção de NO nos tecidos fotossinteticamente ativos de tomateiro. Em frutos, observou-se uma correlação positiva entre a atividade da enzima nitrato redutase (NR) e o padrão temporal de produção de NO, uma vez que ambos os parâmetros apresentaram maiores níveis em frutos imaturos. O amadurecimento desses frutos foi acompanhado por uma diminuição transitória dos conteúdos de NO ao passo que as taxas de degradação de NO mantiveram-se bastante reduzidas durante todo o processo de amadurecimento, sugerindo a existência de um estoque de NO na forma de GSNO ou algum outro S-nitrosotiol. A sinalização luminosa influenciou positivamente tanto a produção quanto a degradação de NO em frutos imaturos de tomateiro. Em conjunto, os resultados obtidos permitem concluir que o metabolismo do NO em tomateiro é fortemente controlado pela luz, a qual é capaz de modular conjuntamente as taxas de produção e degradação desse importante composto sinalizador. / In recent years, the gaseous free radical nitric oxide (NO) has emerged as an important signaling molecule in plant photomorphogenic response. NO production and degradation seems to include a wide range of biochemical routes; however, the relative importance of which one of the systems capable of regulating NO availability and toxicity in plant tissues remains elusive. Among all potential NO degradation and conjugation routes in plant tissues, it has been suggested that gluthathione (GSH) plays a key role in NO storage due to the formation of S-nitrosogluthathione (GSNO), being possible its subsequent degradation by the action of enzyme S-nitrosoglutathione reductase (GSNOR). In this work, we have investigated the light influence on NO metabolism during two plant developmental events characterized by the occurrence of plastidial differentiation: (I) seedling de-etiolation and (II) fruit ripening of tomato (Solanum lycopersicum). Besides the wild-type Micro-Tom (MT) genotype, the tomato photomorphogenic mutants aurea (au) and high pigment 1 and 2 (hp1 and hp2) were also employed in this study. During the de-etiolation of tomato seedlings, a progressive increment was observed in the NO endogenous levels and degradation rates as well as in the GSNOR activity. Under similar light conditions, light hypersensitive mutants exhibited more conspicuous increases in these parameters than those detected in the wild-type genotype. Feeding protein S-nitrosylation inhibitors and measurements of reactive oxygen species (ROS) production indicated that both S-nitrosothiols formation and NO interaction with ROS may to contribute for determining the NO removal capacity in photosynthetically active tissues of tomato. In fruits, a positive correlation was observed between nitrate reductase (NR) activity and the temporal pattern of NO production since both parameters exhibited increased levels in immature fruits. The ripening of theses fruits was accompanied by a transitory reduction in endogenous NO levels whereas its degradation rates were maintained reduced all over the ripening process, thereby suggesting the existence of a more stable NO reservoir such as GSNO or some other S-nitrosothiol. In general light signaling positively influenced both NO production and degradation in mature green tomato fruits. Altogether, the data obtained indicated that tomato NO metabolism is significantly influenced by light, which is able to simultaneous modulate both the production and degradation of this important signaling compound.

Our knowledge of the factors mediating ethylene-dependent and -independent ripening of climacteric fruit remains limited. Besides the known importance of ethylene roles, auxin has also been emerged as crucial to regulating ripening. Furthermore, the crosstalk between ethylene and auxin in tomato fruit ripening still awaits clarification. ERFs (Ethylene Responsive Factors) are transcription factors belonging to a large family acting downstream on ethylene signaling that direclty regulate ripening-related metabolisms, but their specific roles are still lacking. We present here a comprehensive expression profiling of tomato ERFs in wild-type and tomato ripening-impaired tomato mutants (Nr, rin and nor) indicating that out of the 77 ERFs present in the tomato genome, 27 show enhanced expression at the onset of ripening, while 28 display a ripening-associated decrease in expression, suggesting that different ERFs may have contrasting roles in fruit ripening. Members of subclass E, ERF.E1, ERF.E2 and ERF.E4, show dramatic down-regulation in the ripening mutants suggesting their expression might be instrumental to fruit ripening. The study illustrates the high complexity of the regulatory network interconnecting RIN and ERFs and identifies subclass E members as the most active ERFs in ethylene- and RIN/NOR-dependent ripening. Additionally, with the aim to shed more light into ethylene and auxin interplay, hormonal treatments were applied to tomato fruits and several ripening aspects were then evaluated such as the volatile profile. Overall, results elicited that auxin delay the onset of ripening further showing epistatic effects over the influence of ethylene. Several ripening-related genes, including components of the ethylene signaling, were affected by auxin suggesting potential crosstalk points between the two hormones. Moreover, ethylene appears as potentially part of the auxin regulation through inducing its conjugation. The modulation of hormone levels in tomato fruit throughout ripening can be useful to help designing approaches that both improve fruit quality and extend shelf life. / O conhecimento acerca dos fatores dependentes e independentes de etileno que regulam o amadurecimento de frutos climatéricos é ainda limitado. Além da importância conhecida do etileno, a auxina também tem sido apontada como crucial para o controle do amadurecimento. Mais ainda, há poucos estudos envolvendo o crosstalk entre etileno e auxina em frutos de tomateiro. ERFs (Ethylene Responsive Factors) são fatores de transcrição que atuam nos últimos níveis da via de sinalização de etileno, regulando diretamente metabolismos associados ao amadurecimento. Contudo, seus papéis específicos ainda são desconhecidos. O presente estudo revela o perfil detalhado de expressão de ERFs em tomate selvagem e nos mutantes cujo amadurecimento é comprometido (Nr, rin e nor) indicando que dos 77 ERFs presentes no genoma, 27 apresentam aumento de expressão no início do amadurecimento, enquanto 28 apresentam redução, sugerindo que diferentes ERFs possivelmente têm papéis distintos na regulação do amadurecimento. Membros da subclasse E, ERF.E1, ERF.E2 e ERF.E4, apresentam drástica redução de expressão nos mutantes Nr, rin e nor apontando que tais fatores devem atuar fortemente no amadurecimento. O estudo ilustra também a complexidade das vias de regulação envolvendo RIN e ERFs e ainda aponta os membros da subslasse E como os mais ativos ERFs atuando nas vias etileno-dependentes e RIN/NOR-dependentes. Indo além, com o objetivo de se aprofundar no crosstalk entre etileno e auxina, tratamentos hormonais foram aplicados em frutos de tomateiro e diversos parâmetros do amadurecimento foram avaliados. De uma maneira geral, a auxina retarda o amadurecimento e ainda parece sobrepor os efeitos indutórios do etileno. Genes relacionados ao amadurecimento, incluindo genes relacionados à via de sinalização de etileno, foram afetados pela auxina sugerindo potenciais pontos de crosstalk entre os dois hormônios. O etileno ainda parece regular o metabolismo de auxina no fruto via indução de conjugação pela ativação de GH3s. Compreender o papel dos hormônios no controle da maturação é essencial para o desenvolvimento de tecnologias que visam melhorar a qualidade pós-colheita de frutos.

O cancro bacteriano, causado por Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), é uma das doenças mais importantes da cultura do tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), especialmente para tomateiros estaqueados. O controle está fundamentado na adoção de um conjunto de medidas preventivas, pois poucas são as informações sobre materiais resistentes à doença e não existe um produto químico que a controle eficientemente. Os objetivos desta tese foram determinar um método de inoculação adequado à seleção de genótipos de tomateiro resistentes ao cancro bacteriano; avaliar a reação de genótipos de tomateiro à inoculação com Cmm; e avaliar o efeito de acibenzolar-S-metil e outros produtos fitossanitários no controle da doença. Para o ensaio de metodologia, foram avaliados quatro métodos de inoculação (aspersão de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; aspersão, sob pressão, de suspensão bacteriana na face inferior das folhas; corte do sistema radicular, com tesoura, seguido de imersão na suspensão bacteriana; e ferimento na haste com alfinete entomológico transpassando uma gota de suspensão de inóculo depositada na axila foliar) e três concentrações de inóculo (108 ufc/mL, 107 ufc/mL e 106 ufc/mL). Posteriormente, foi avaliado o efeito da inoculação em plantas com diferentes idades, aos 7, 14, 21 e 28 dias após a emergência. Foram utilizados os genótipos Kadá e Rotam-4 e um isolado bacteriano proveniente de Bragança Paulista, SP. A avaliação foi realizada através de uma escala descritiva, atribuindo-se notas que foram convertidas em índice de murcha bacteriana. A inoculação de Cmm, quatorze dias após a emergência das plantas, através da aspersão de suspensão bacteriana (108 ufc/mL) na face inferior das folhas, com avaliação aos 30 dias após inoculação, foi a metodologia mais apropriada para a avaliar a reação de genótipos de tomateiro. Estabelecida a metodologia, foram avaliados dez genótipos comerciais de tomateiro (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Júpiter, Olimpo, Fanny, Jumbo e Densus) para identificação de materiais resistentes ao cancro bacteriano, tendo-se Kadá e Rotam-4 como controles suscetível e resistente, respectivamente. Alambra e Jumbo apresentaram comportamento semelhante a Rotam-4, sendo materiais promissores para o plantio em áreas com histórico de ocorrência da doença. Para a avaliação de controle do cancro bacteriano foram testados os seguintes produtos: acibenzolar-S-metil (ASM), ASM + mancozeb, ASM + oxicloreto de cobre, mancozeb + oxicloreto de cobre, e oxitetraciclina. Três esquemas de aplicação dos produtos foram adotados: (E1) 4 aplicações (a primeira e a segunda realizadas seis e três dias antes da inoculação; a terceira e a quarta, aos três e seis dias após a inoculação); (E2) apenas as duas aplicações préinoculação; (E3) apenas as duas aplicações pós-inoculação. Esses produtos foram incorporados a meio de cultura para avaliação in vitro de seus efeitos sobre Cmm. Independente da forma de aplicação, o ASM, isolado ou em mistura com fungicidas, proporcionou reduções significativas na severidade da doença e não inibiu o desenvolvimento da bactéria in vitro. / Bacterial canker, caused by Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), is one of the most important diseases of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Its control is based on a set of preventive measures, once there is a few information about resistant materials and the chemical control is not efficient. The objectives of this thesis were to determine a suitable inoculation methodology to bacterial canker resistance studies; to evaluate the reaction of commercial tomato genotypes to the inoculation with Cmm; and to evaluate the acibenzolar-S-methyl and other phytossanitary products effects on the control of that disease. To methodology trial, four inoculation methods were evaluated, including foliar pulverization with bacterial suspension; foliar pulverization under pressure with bacterial suspension; cutting of roots with scissor, followed by their immersion in bacterial suspension; and stem wounding with a pin passing over a drop of inoculum suspension deposited on the insertion point of leaf. Besides the inoculation methods, three inoculum concentrations were investigated: 108 cfu/mL; 107 cfu/mL and 106 cfu/mL. Later, it was evaluated the effect of inoculation on plants with different ages: 7, 14, 21 and 28 days after emergency. To those trials, genotypes Kadá and Rotam-4, and a bacterial isolate from Bragança Paulista, SP, were employed. The evaluation was accomplished through a descriptive scale, being attributed notes that were turned into bacterial wilt index. Inoculation of Cmm, fourteen days after emergency of plants, through aspersion with bacterial suspension (108 cfu/mL) over the inferior face of leaves, and evaluation 30 days after inoculation, was the most appropriated methodology to evaluate resistance to bacterial canker in tomato genotypes. After the establishment of the inoculation methodology, ten commercial tomato genotypes (Carmen, Débora max, IPA-6, Santa Clara, Alambra, Jupiter, Olimpo, Fanny, Jumbo and Densus) were investigated to identify resistant materials to the bacterial canker. Kadá and Rotam-4 were employed as susceptible and resistant controls, respectively. Alambra and Jumbo had a similar behavior to Rotam-4, being the most promising materials for the planting in areas with report of occurrence of bacterial canker. To evaluate the bacterial canker control following products were tested: acibenzolar-S-methyl (ASM), ASM + mancozeb, ASM + copper oxicloride, mancozeb + copper oxicloride, and oxytetracycline. Three schemes of application of the products were adopted: (E1) 4 applications (first and second ones were accomplished six and three days before inoculation; third and fourth ones, three and six days after inoculation); (E2) two applications before inoculation only; (E3) two applications after inoculation only. The effect in vitro of these products on Cmm was also evaluated. ASM, isolated or in mixture with fungicides, provided significant reductions in the disease severity independent of the scheme of application and had no effect on bacterial development in vitro.

O desenvolvimento de tecnologias alternativas que visem aumentar a disponibilidade e eficiência do uso dos recursos minerais para as plantas aparecem como importante medida para se alcançar um crescimento sustentável da agricultura. Neste contexto, o suprimento de nitrogênio por meios biológicos, utilizando micro-organismos diazotróficos, dos quais os mais estudados são os rizóbios associados simbioticamente às leguminosas, é uma importante alternativa. Porém o sucesso atingido com essa simbiose em leguminosas ainda não foi alcançado em outras famílias de plantas, principalmente por limitações associadas à otimização das combinações planta-bactéria. Em gramíneas, diazotróficos endofíticos têm sido usados como inoculante, com resultados controversos. No entanto, é possível que micro-organismos diazotróficos epifíticos possam apresentar maior vantagem adaptativa devido à menor especificidade em sua relação com a planta, e serem mais eficientes em plantas não-leguminosas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de um inoculante produzido a partir de bactérias diazotróficas isoladas da filosfera no crescimento de milho e tomateiro. Ensaios foram realizados em condições de casa-de-vegetação, utilizando-se três diferentes isolados de bactérias diazotróficas encapsuladas em esferas de alginato sob diferentes níveis de adubação nitrogenada. A eficiência dos isolados em fixar nitrogênio foi avaliada através da atividade da nitrogenase. As populações de diazotróficos na rizosfera foram determinadas através da técnica do número mais provável (NMP) ao final do ensaio. Além disso, parâmetros como biomassa da parte aérea e das raízes foram analisados. Os dados foram submetidos à análise de variância, sendo as médias das variáveis comparadas pelo teste Duncan (p<0,05), utilizando-se o programa estatístico R. Plantas de milho, aos 60 dias após a inoculação com o isolado J8L, apresentaram matéria seca da raiz e atividade da nitrogenase 26 e 50 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Plantas de tomateiro, 30 dias após a inoculação com o isolado E5L, apresentaram matéria seca da parte aérea e matéria seca da raiz 39 e 31 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Parte dos efeitos observados no milho e tomateiro podem ser explicados pela atividade de fixação biológica de nitrogênio e produção de fitormônios, como auxina. A atividade da nitrogenase na rizosfera do milho, 60 dias após a inoculação foi maior no solo sem adição de N. O NMP não apresentou diferenças significativas e nos ensaios com milho e tomateiro, entre plantas inoculadas e não inoculadas, mostrando uma provável influência da comunidade diazotrófica nativa sobre a população final de diazotróficas analisada. De uma maneira geral, os isolados J8L e E5L proporcionaram ganhos significativos para as culturas do milho e tomateiro, mostrando potencial para uso como biofertilizantes. / The development of alternative technologies to increasing availability and use efficiency of mineral resources for plants is an important step for sustainable agricultural production. In this context, the supply of nitrogen by biological means, using diazotrophic microorganisms, of which the most studied are rhizobia symbiotically associated with legumes, is an important alternative. However, the efficiency of rhizobium-legume symbioses has not yet been achieved in other plant families, mainly due to limitations associated with the optimization of plant-bacterial combinations. In grasses, endophytic diazotrophs have been used as inoculant, with controversial results. However, it is possible that epiphytic diazotrophic microorganisms may have adaptive advantages over endophytes, due to the lower specificity in their associations with plants, and be more efficient in non-leguminous plants. The objective of the present work was to evaluate the effect of an inoculant produced with diazotrophic bacteria isolated from the phyllosphere on the growth of maize and tomato. Assays were carried out under greenhouse conditions using three isolates of diazotrophic bacteria encapsulated in alginate beads under different levels of nitrogen fertilization. The efficiency of the isolates in fixing nitrogen was evaluated determining nitrogenase activities. The populations of diazotrophic bacteria in the rhizosphere were determined by the most probable number (MPN) technique at the end of the experiment. In addition, parameters such as shoot and root biomass were analyzed. The data were submitted to the analysis of variance, and means were compared by the Duncan test (p<0.05), using the statistical program R. Maize plants at 60 days after inoculation with the J8L isolate presented root dry weight and nitrogenase activity in the rhizosphere 26 and 50% higher than the uninoculated control, respectively. Tomato plants, 30 days after inoculation with the E5L isolate, presented shoot and root dry weight 39 and 31% higher than the uninoculated control, respectively. Part of the effects observed in maize and tomato can be explained by the nitrogen fixation activity and auxin production. Nitrogenase activity in the maize rhizosphere, 60 days after inoculation was higher in the soil without N supply. The population of diazothrophic bacteria in the rhizosphere of inoculated and non-inoculated maize and tomato plants were not significantly different, showing a probable influence of the native diazotrophic community on the total diazotrophic population. In general, isolates J8L and E5L promoted growth of maize and tomato, showing potential for use as biofertilizers.

O desenvolvimento de tecnologias alternativas que visem aumentar a disponibilidade e eficiência do uso dos recursos minerais para as plantas aparecem como importante medida para se alcançar um crescimento sustentável da agricultura. Neste contexto, o suprimento de nitrogênio por meios biológicos, utilizando micro-organismos diazotróficos, dos quais os mais estudados são os rizóbios associados simbioticamente às leguminosas, é uma importante alternativa. Porém o sucesso atingido com essa simbiose em leguminosas ainda não foi alcançado em outras famílias de plantas, principalmente por limitações associadas à otimização das combinações planta-bactéria. Em gramíneas, diazotróficos endofíticos têm sido usados como inoculante, com resultados controversos. No entanto, é possível que micro-organismos diazotróficos epifíticos possam apresentar maior vantagem adaptativa devido à menor especificidade em sua relação com a planta, e serem mais eficientes em plantas não-leguminosas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de um inoculante produzido a partir de bactérias diazotróficas isoladas da filosfera no crescimento de milho e tomateiro. Ensaios foram realizados em condições de casa-de-vegetação, utilizando-se três diferentes isolados de bactérias diazotróficas encapsuladas em esferas de alginato sob diferentes níveis de adubação nitrogenada. A eficiência dos isolados em fixar nitrogênio foi avaliada através da atividade da nitrogenase. As populações de diazotróficos na rizosfera foram determinadas através da técnica do número mais provável (NMP) ao final do ensaio. Além disso, parâmetros como biomassa da parte aérea e das raízes foram analisados. Os dados foram submetidos à análise de variância, sendo as médias das variáveis comparadas pelo teste Duncan (p<0,05), utilizando-se o programa estatístico R. Plantas de milho, aos 60 dias após a inoculação com o isolado J8L, apresentaram matéria seca da raiz e atividade da nitrogenase 26 e 50 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Plantas de tomateiro, 30 dias após a inoculação com o isolado E5L, apresentaram matéria seca da parte aérea e matéria seca da raiz 39 e 31 % superior ao controle não-inoculado, respectivamente. Parte dos efeitos observados no milho e tomateiro podem ser explicados pela atividade de fixação biológica de nitrogênio e produção de fitormônios, como auxina. A atividade da nitrogenase na rizosfera do milho, 60 dias após a inoculação foi maior no solo sem adição de N. O NMP não apresentou diferenças significativas e nos ensaios com milho e tomateiro, entre plantas inoculadas e não inoculadas, mostrando uma provável influência da comunidade diazotrófica nativa sobre a população final de diazotróficas analisada. De uma maneira geral, os isolados J8L e E5L proporcionaram ganhos significativos para as culturas do milho e tomateiro, mostrando potencial para uso como biofertilizantes. / The development of alternative technologies to increasing availability and use efficiency of mineral resources for plants is an important step for sustainable agricultural production. In this context, the supply of nitrogen by biological means, using diazotrophic microorganisms, of which the most studied are rhizobia symbiotically associated with legumes, is an important alternative. However, the efficiency of rhizobium-legume symbioses has not yet been achieved in other plant families, mainly due to limitations associated with the optimization of plant-bacterial combinations. In grasses, endophytic diazotrophs have been used as inoculant, with controversial results. However, it is possible that epiphytic diazotrophic microorganisms may have adaptive advantages over endophytes, due to the lower specificity in their associations with plants, and be more efficient in non-leguminous plants. The objective of the present work was to evaluate the effect of an inoculant produced with diazotrophic bacteria isolated from the phyllosphere on the growth of maize and tomato. Assays were carried out under greenhouse conditions using three isolates of diazotrophic bacteria encapsulated in alginate beads under different levels of nitrogen fertilization. The efficiency of the isolates in fixing nitrogen was evaluated determining nitrogenase activities. The populations of diazotrophic bacteria in the rhizosphere were determined by the most probable number (MPN) technique at the end of the experiment. In addition, parameters such as shoot and root biomass were analyzed. The data were submitted to the analysis of variance, and means were compared by the Duncan test (p<0.05), using the statistical program R. Maize plants at 60 days after inoculation with the J8L isolate presented root dry weight and nitrogenase activity in the rhizosphere 26 and 50% higher than the uninoculated control, respectively. Tomato plants, 30 days after inoculation with the E5L isolate, presented shoot and root dry weight 39 and 31% higher than the uninoculated control, respectively. Part of the effects observed in maize and tomato can be explained by the nitrogen fixation activity and auxin production. Nitrogenase activity in the maize rhizosphere, 60 days after inoculation was higher in the soil without N supply. The population of diazothrophic bacteria in the rhizosphere of inoculated and non-inoculated maize and tomato plants were not significantly different, showing a probable influence of the native diazotrophic community on the total diazotrophic population. In general, isolates J8L and E5L promoted growth of maize and tomato, showing potential for use as biofertilizers.

O tomateiro (Solanum lycopersicum L.) é uma das plantas cultivadas de maior importância no mundo, sendo uma das principais hortaliças em importância econômica no Brasil. A murcha-bacteriana é uma doença dentre as mais limitantes para a cultura do tomateiro e o uso de cultivares resistentes à Ralstonia spp. é uma das únicas alternativas para evitar as perdas causadas por esse patógeno. Contudo, existem raríssimos estudos sobre a base genética de genótipos resistentes aos principais isolados de Ralstonia spp. Objetivou-se nesse trabalho estudar parâmetros genéticos da resistência à murcha-bacteriana em linhagens e híbridos usados como porta-enxertos de tomateiro, por meio de abordagens complementares que envolvem desde o ajuste das metodologias para indução artificial da doença, até estimativas das capacidades de combinação e a heterose entre linhagens, visando identificar cruzamentos promissores para o estabelecimento de um programa de melhoramento genético para resistência à murcha-bacteriana em tomateiro para porta-enxertos. Comparando-se quatro métodos de indução da resistência verificou-se que o método da lesão das raízes do torrão com objeto cortante (bisturi) e pulverização de 5 mL da suspensão bacteriana no torrão, comparativamente aos outros métodos avaliados, apresenta fácil execução, requer quantidades reduzidas de suspensão bacteriana e proporciona boas quantidades de plantas de tomateiro com sintomas de murcha-bacteriana, sendo o mais adequado entre os métodos testados. Foi estimada a heterose e capacidade de combinação entre linhagens de tomateiro para um isolado do biovar 2 de Ralstonia solanacearum em estágio de plântulas, em ambiente protegido, e em um solo naturalmente infestado por Ralstonia spp. Entre as linhagens avaliadas, apenas o genótipo Hawaii 7996 apresentou níveis aceitáveis de resistência, sendo necessário encontrar novas fontes de resistência para o início de um programa de melhoramento. Verificou-se que nenhuma das progênies derivadas dos cruzamentos desse estudo apresentaram resistência superior ao parental superior Além disso, foi verificada a importância dos efeitos aditivos e, consequentemente, os cruzamentos de genitores com alta CGC para o caráter e a seleção recorrente seriam as melhores alternativas no melhoramento para resistência à murcha-bacteriana. Finalmente, foram estudados os genitores e seus híbridos, utilizados como porta-enxerto em condições de campo e em ambiente protegido visando o aumento da resistência à murcha-bacteriana causada por Ralstonia spp., e incremento dos parâmetros produtivos de um híbrido comercial utilizado como copa. Verificou-se influência dos diferentes porta-enxertos em caracteres de produção e massa dos frutos e no desenvimento de copa. Caracteres relacionados ao sistema radicular dos porta-enxertos apresentaram heterose em relação aos seus genitores, com efeitos aditivos e não aditivos importantes, mostrando o desempenho das linhagens e sua contribuição para a produção de híbridos superiores. Por fim, este estudo possibilitou o melhor entendimento sobre a base genética da resistência em genótipos de tomateiro que possuem uso potencial como porta-enxertos resistentes à murcha-bacteriana. / The tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the most important cultivated plants in the world, being one of the main vegetables of economic importance in Brazil. The bacterial wilt is one of the most limiting diseases for the tomato crop and the use of resistant cultivars to Ralstonia spp. is one of the only alternatives to avoid losses caused by this pathogen. However, there are very few studies on the genetic basis of genotypes resistant to the main isolates of Ralstonia spp. The objective of this work was to study the genetic parameters of resistance to bacterial wilt in lines and hybrids used as tomato rootstocks, through complementary approaches that range from the adjustment of the methodologies for artificial induction of the disease, to estimates of the combining abilities and heterosis among lines, aiming to identify promising crosses for the establishment of a rootstock genetic breeding program for resistance to bacterial wilt in tomatoes. Comparing four resistance induction methods, it was verified that the method of injuring roots with cutting object (scalpel) and spraying 5 mL of the bacterial suspension in the clod compared to the other\'s methods evaluated, is easiest to perform, requires less amounts of bacterial suspension and provides good amounts of tomato plants with wilt symptoms, being the most suitable among the methods tested. The heterosis and combining ability of tomato lines for a strain of biovar 2 of Ralstonia solanacearum in greenhouse at seedling stage and in soil naturally infested by Ralstonia spp were estimated. Among the lines evaluated, only the Hawaii 7996 genotype showed acceptable levels of resistance, and it is necessary to find new sources of resistance for the beginning of a breeding program. It was verified that none of the progenies derived from the crosses of this study presented superior resistance to the superior parental. In addition, the importance of the additive effects was verified and, consequently, the crossings of parents with high CGC for the character and the recurrent selection would be the best alternatives in the improvement for resistance to bacterial wilt. Finally, we studied the parents and their hybrids, used as rootstocks under field conditions and in a protected environment aiming the increasing resistance to bacterial wilt caused by Ralstonia spp., and increasing of the yield parameters of a commercial hybrid used as a scion. The influence of the different rootstocks was verified in characters of yield and mass of the fruits and in the development of the scion. Characteristics related to the root system of rootstocks showed heterosis in relation to their parents, with important additive and non-additive effects, showing the performance of the lines and their contribution to the production of superior hybrids. Finally, this study allowed a better understanding of the genetic basis of resistance in tomato genotypes that have potential use as bacterial wilt resistant rootstocks.

O tomateiro (Solanum lycopersicum L.) é uma das plantas cultivadas de maior importância no mundo, sendo uma das principais hortaliças em importância econômica no Brasil. A murcha-bacteriana é uma doença dentre as mais limitantes para a cultura do tomateiro e o uso de cultivares resistentes à Ralstonia spp. é uma das únicas alternativas para evitar as perdas causadas por esse patógeno. Contudo, existem raríssimos estudos sobre a base genética de genótipos resistentes aos principais isolados de Ralstonia spp. Objetivou-se nesse trabalho estudar parâmetros genéticos da resistência à murcha-bacteriana em linhagens e híbridos usados como porta-enxertos de tomateiro, por meio de abordagens complementares que envolvem desde o ajuste das metodologias para indução artificial da doença, até estimativas das capacidades de combinação e a heterose entre linhagens, visando identificar cruzamentos promissores para o estabelecimento de um programa de melhoramento genético para resistência à murcha-bacteriana em tomateiro para porta-enxertos. Comparando-se quatro métodos de indução da resistência verificou-se que o método da lesão das raízes do torrão com objeto cortante (bisturi) e pulverização de 5 mL da suspensão bacteriana no torrão, comparativamente aos outros métodos avaliados, apresenta fácil execução, requer quantidades reduzidas de suspensão bacteriana e proporciona boas quantidades de plantas de tomateiro com sintomas de murcha-bacteriana, sendo o mais adequado entre os métodos testados. Foi estimada a heterose e capacidade de combinação entre linhagens de tomateiro para um isolado do biovar 2 de Ralstonia solanacearum em estágio de plântulas, em ambiente protegido, e em um solo naturalmente infestado por Ralstonia spp. Entre as linhagens avaliadas, apenas o genótipo Hawaii 7996 apresentou níveis aceitáveis de resistência, sendo necessário encontrar novas fontes de resistência para o início de um programa de melhoramento. Verificou-se que nenhuma das progênies derivadas dos cruzamentos desse estudo apresentaram resistência superior ao parental superior Além disso, foi verificada a importância dos efeitos aditivos e, consequentemente, os cruzamentos de genitores com alta CGC para o caráter e a seleção recorrente seriam as melhores alternativas no melhoramento para resistência à murcha-bacteriana. Finalmente, foram estudados os genitores e seus híbridos, utilizados como porta-enxerto em condições de campo e em ambiente protegido visando o aumento da resistência à murcha-bacteriana causada por Ralstonia spp., e incremento dos parâmetros produtivos de um híbrido comercial utilizado como copa. Verificou-se influência dos diferentes porta-enxertos em caracteres de produção e massa dos frutos e no desenvimento de copa. Caracteres relacionados ao sistema radicular dos porta-enxertos apresentaram heterose em relação aos seus genitores, com efeitos aditivos e não aditivos importantes, mostrando o desempenho das linhagens e sua contribuição para a produção de híbridos superiores. Por fim, este estudo possibilitou o melhor entendimento sobre a base genética da resistência em genótipos de tomateiro que possuem uso potencial como porta-enxertos resistentes à murcha-bacteriana. / The tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the most important cultivated plants in the world, being one of the main vegetables of economic importance in Brazil. The bacterial wilt is one of the most limiting diseases for the tomato crop and the use of resistant cultivars to Ralstonia spp. is one of the only alternatives to avoid losses caused by this pathogen. However, there are very few studies on the genetic basis of genotypes resistant to the main isolates of Ralstonia spp. The objective of this work was to study the genetic parameters of resistance to bacterial wilt in lines and hybrids used as tomato rootstocks, through complementary approaches that range from the adjustment of the methodologies for artificial induction of the disease, to estimates of the combining abilities and heterosis among lines, aiming to identify promising crosses for the establishment of a rootstock genetic breeding program for resistance to bacterial wilt in tomatoes. Comparing four resistance induction methods, it was verified that the method of injuring roots with cutting object (scalpel) and spraying 5 mL of the bacterial suspension in the clod compared to the other\'s methods evaluated, is easiest to perform, requires less amounts of bacterial suspension and provides good amounts of tomato plants with wilt symptoms, being the most suitable among the methods tested. The heterosis and combining ability of tomato lines for a strain of biovar 2 of Ralstonia solanacearum in greenhouse at seedling stage and in soil naturally infested by Ralstonia spp were estimated. Among the lines evaluated, only the Hawaii 7996 genotype showed acceptable levels of resistance, and it is necessary to find new sources of resistance for the beginning of a breeding program. It was verified that none of the progenies derived from the crosses of this study presented superior resistance to the superior parental. In addition, the importance of the additive effects was verified and, consequently, the crossings of parents with high CGC for the character and the recurrent selection would be the best alternatives in the improvement for resistance to bacterial wilt. Finally, we studied the parents and their hybrids, used as rootstocks under field conditions and in a protected environment aiming the increasing resistance to bacterial wilt caused by Ralstonia spp., and increasing of the yield parameters of a commercial hybrid used as a scion. The influence of the different rootstocks was verified in characters of yield and mass of the fruits and in the development of the scion. Characteristics related to the root system of rootstocks showed heterosis in relation to their parents, with important additive and non-additive effects, showing the performance of the lines and their contribution to the production of superior hybrids. Finally, this study allowed a better understanding of the genetic basis of resistance in tomato genotypes that have potential use as bacterial wilt resistant rootstocks.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-20T16:17:19Z No. of bitstreams: 1 Lucas da Silva Santos.pdf: 797064 bytes, checksum: c0db6a54d580614585740db051e28ad9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T16:17:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas da Silva Santos.pdf: 797064 bytes, checksum: c0db6a54d580614585740db051e28ad9 (MD5) Previous issue date: 2012-02-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Adverse environmental conditions, particularly high temperatures in tomato cause lower fertilization of the flowers, reducing fruit set and consequently the productivity. The ideal temperature for a better development and fruiting plant is 25 to 28ºC during the day and 15 to 18ºC overnight, outside these limits, the plant has trouble setting fruit. Thus, the aim of this work was to select F5 lines of tomato high temperature tolerance and genetic stability and adaptability in two culture environments. We evaluated 20 lines F5, and two controls Yoshimatsu and hybrid SE 1055 F1. The maximum mean temperature during the experiment inside the greenhouse and in the field were 37.46ºC and 32.55ºC, respectively, considered out of range to the ideal development of tomato, especially in the greenhouse, where the average maximum temperature was far above the ideal. Lines 08, 12 and 13 showed the highest percentage of fruit in a greenhouse, however in the field, there was no difference between lines. In field experiment, the cultivar Yoshimatsu and lines 06 and 08, showed average mass commercial fruit per plant more than 4.0 kg. Lines 06 and 08 showed high adaptability and stability and productivity for mass marketable fruits per plant, in the two environments, and for purposes of selection, the most suitable. / As condições ambientais adversas, principalmente temperaturas elevadas ao qual o tomateiro é submetido, provocam menor fertilização das flores, diminuindo o pegamento dos frutos e consequentemente a produtividade. A temperatura ideal para o melhor desenvolvimento e frutificação da planta é de 25 a 28ºC durante o dia e 15 a 18ºC durante a noite, fora desses limites, a planta passa a ter problemas na fixação de frutos. Desse modo, objetivou-se com esse trabalho selecionar linhagens F5 de tomateiro quanto à tolerância a altas temperaturas e a adaptabilidade e estabilidade genética em dois ambientes de cultivo. Foram avaliadas 20 linhagens F5, e como testemunhas a cultivar Yoshimatsu e o híbrido SE 1055 F1. Os valores médios da temperatura máxima durante o período do experimento no interior da casa de vegetação e no campo foram de 37,46ºC e 32,55ºC, respectivamente, considerados fora dos limites ideais ao desenvolvimento do tomateiro, principalmente em casa de vegetação, onde a média da temperatura máxima ficou muito acima da ideal. As linhagens 08, 12 e 13 apresentaram maior porcentagem de pegamento de frutos na casa de vegetação, já no campo, não houve diferença entre as linhagens. As linhagens 06 e 08 e a cultivar Yoshimatsu, no experimento de campo, apresentaram média de massa comercial de frutos por planta superior a 4,0 kg. As linhagens 06 e 08 apresentaram maior adaptabilidade e estabilidade e produtividade para massa de frutos comerciais por planta, aos dois ambientes, sendo, para efeito de seleção, as mais indicadas.

Submitted by ERIKA OLIVEIRA DA SILVA (erikaagro@gmail.com) on 2018-08-24T14:30:24Z No. of bitstreams: 1 Tese Érika Final Conferida com ficha (1).pdf: 975581 bytes, checksum: c0158160c152b2695ba62e395d73b676 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-08-24T15:28:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_eo_dr_botfca.pdf: 975581 bytes, checksum: c0158160c152b2695ba62e395d73b676 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-24T15:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_eo_dr_botfca.pdf: 975581 bytes, checksum: c0158160c152b2695ba62e395d73b676 (MD5) Previous issue date: 2018-06-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A pinta bacteriana do tomateiro, causada por Pseudomonas syringae pv. tomato Okabe (Pst), é uma das principais doenças da cultura, pois pode reduzir a qualidade e o rendimento da produção, afetando o mercado de tomates frescos e transformados. A semente de tomate infectada por Pst, além de manter a bactéria viável por um longo período, também é importante por ser uma fonte primária de inóculo, justificando a necessidade de utilização de sementes isentas do patógeno. Desse modo, esse trabalho teve como objetivos avaliar a eficiência da termoterapia e da aplicação de óleos essenciais como alternativas para o tratamento de sementes de tomate, visando ao manejo de Pst. Inicialmente, foi verificada a ação in vitro dos óleos essenciais (OE) de citronela (Cymbopogon nardus (L.) Rendle), capim-limão (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf), tomilho (Thymus vulgaris L.) e melaleuca (Melaleuca alternifolia Cheel), nas concentrações de 1%, 2% e 3%, utilizando-se leite em pó (LP - 1%) como emulsificante. Sulfato de estreptomicina (25mg/mL) e água esterilizada + LP foram incluídos como testemunhas. Os OE de tomilho (2 e 3%) e de citronela (nas três concentrações) e o sulfato de estreptomicina inibiram o desenvolvimento da colônia bacteriana, promovendo a formação do halo de inibição. Em seguida, foram conduzidos experimentos independentes, um para testar o tratamento de sementes com os OE selecionados (citronela a 1% e tomilho a 2%) e outro, com a termoterapia (50°C/30’ e 50°C/25’). Todos os experimentos foram realizados em duplicata. Foram avaliados a incidência de Pst nas sementes, a germinação e o vigor (altura de plantas). Todos os tratamentos testados promoveram a erradicação de Pst nas sementes. A presença de Pst nas sementes não interferiu na germinação destas, mas promoveu uma redução na altura das plantas. O tratamento com OE de tomilho resultou em redução significativa da germinação e do vigor. Os tratamentos térmico (ambas as combinações temperatura/tempo de exposição) e com óleo essencial de citronela a 1% mostraram-se alternativas viáveis para o manejo de Pst em sementes de tomate. / The bacterial speck of tomato, caused by the bacterium Pseudomonas syringae pv. tomato (Pst), is among the main diseases of this crop, as it can reduce the quality and production yield, affecting the market of fresh and processed tomatoes. Pstinfected tomato seed, besides maintaining the bacterium viable for a long period, is also important because it is a primary source of inoculum, demonstrating the need of using Pst-free seeds. Thus, the objective of this work was to evaluate the efficiency of thermotherapy and the application of essential oils as alternatives for tomato seeds treatment, aiming at the management of Pst. Initially, the essential oils (EO) of citronella, lemon grass, thyme and tea tree were evaluated in concentrations of 1%, 2% and 3% (powder milk (PM - 1%) was used as emulsifier). Streptomycin sulfate (25mg/mL) and sterile water + PM were included as controls. Thyme (2% and 3%) and citronella (at three concentrations) EO and streptomycin sulfate inhibited the bacterial colonies development, promoting inhibition halo the formation. Then, independent experiments were carried out, one to test the seed treatment with the selected EOs (citronella 1% and thyme 2%) and another with thermotherapy (50°C/30' and 50°C/25'). All experiments were performed in duplicate. The incidence of Pst in seeds, germination and vigor (plant height) were evaluated. All the tested treatments promoted the eradication of Pst in the seeds. Pst presence in the seeds did not interfere in seeds germination, but promoted a reduction in plant height. Treatment with thyme EO resulted in a significant germination and vigor reduction. Thermal treatments (both temperature/exposure time combinations) and 1% citronella EO were found to be viable alternatives for Pst management in tomato seeds.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-27T13:57:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2630530 bytes, checksum: 112de5671b9d3e521f0446f6d6d7237e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T13:57:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2630530 bytes, checksum: 112de5671b9d3e521f0446f6d6d7237e (MD5) Previous issue date: 2004-03-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Alguns aspectos da interação entre o gene de resistência Sw-5 e os tospovírus, foram analisados neste trabalho. A capacidade de Sw-5 conferir resistência em Nicotiana benthamiana foi avaliada em plantas transformadas com uma construção na qual a ORF e a região 3' do gene estavam sob controle do promotor 35S. As plantas transformadas foram resistentes à infecção por tospovírus. A comparação do espectro da resistência destas plantas com o observado para outras solanáceas , indica que as vias de sinalização e as respostas de defesa ativadas por Sw-5 estão conservadas nesta família, e que o polimorfismo genético nos componentes das vias de transdução de sinais pode resultar em diferentes níveis de resistência. A fim de identificar o gene de avirulência dos tospovírus, os genes N, NSm e NSs , foram expressos isoladamente ou em combinações, por meio do vetor viral PVX, em plantas com Sw-5. A expressão destes genes não foi capaz de desencadear a resposta de hipersensibilidade e tampouco interferiu na infecção da planta por PVX. Portanto, outro componente dos tospovírus deve ser responsável pelo desencadeamento da reação de resistência. Independentemente da presença do gene Sw-5, a expressão do gene NSs por meio do PVX , agravou os sintomas provocados por este vírus em algumas solanáceas, o que pode ter relação com a capacidade desta proteína de suprimir silenciamento gênico. Em plantas com Sw-5, a co-expressão da região 5' deste gene por meio do vetor PVX , favoreceu a infecção sistêmica por tospovírus. Uma vez que o efeito foi observado tanto para expressão senso quanto anti-senso, a redução dos níveis de mRNA de Sw-5 provocada por silenciamento gênico , poderia ser a causa desta interferência na resistência, embora a análise de Northern blot não tenha demonstrado tal redução. Uma seqüência homóloga a Sw-5 contendo uma ORF sem deleções ou interrupções prematuras foi clonada a partir do acesso LA371-20 de Lycopersicon peruvianum. Análises moleculares demonstraram que esta seqüência é originada do loco Sw-5 ou de região próxima a este e que segrega com a resistência a tospovírus. A capacidade deste e de outros três homólogos oriundos de distintos acessos de tomateiro de conferir resistência a tospovírus, foi avaliada em plantas transgênicas de tomateiro e tabaco. As plantas transformadas foram suscetíveis ao vírus. A não-funcionalidade destes homólogos pode ser devido à estrutura das construções utilizadas na transformação. Alternativamente, outros homólogos presentes nestes acessos de tomateiro podem ser os responsáveis pela resistência. / In this work some aspects of the tospovirus - Sw-5 interaction was analyzed. The capacity of the Sw-5 to confer resistance in Nicotiana benthamiana was evaluated in transgenic plants transformed with Sw-5 ORF containing its own 3 ́ UTR region under 35S promoter control. Transgenic plants were resistant to tospovirus infection. Comparisons of the resistance spectrum with other members of the Solanaceae suggest that the signal transduction pathways and resistance responses triggered by Sw-5 are conservated in solanaceae and that the genetic polymorphism in the signal transduction components may result in different resistance levels. The N, NSm and NSs genes isolated or in combination were expressed by PVX vector in plants harboring Sw-5 in order to detect the tospovirus avirulence gene. These genes were not able to trigger the hypersensitive response and to affect PVX infection in Sw-5 plants, which suggest that another tospovirus component is the elicitor of the resistance response. Independently of the Sw-5 gene, PVX clones harboring NSs gene induced more severe symptoms in some solanaceae plants. Gene silencing may be the cause of this symptoms. In transgenic plants harboring Sw-5 gene, the co-expression of the 5 ́ region of this gene by PVX favored tospovirus infection. As this effect was observed both for 5 ́ sense and anti- sense constructions it is possible that it has been caused by reduction on mRNA levels by gene silencing, although Northern blot analysis did not agree with this hypothesis. An Sw-5 homolog was cloned from LA371-20 accession. This homolog is localized in or near of Sw-5 locus and segregated with tospovirus resistance. The capacity of this and other three homologs originated from others accessions to confer tospovirus resistance was evaluated in tobacco and tomato transgenic plants. All the transformants were susceptible to the virus. Other homologs presents in the different accessions evaluated may be responsible for the resistance, although problems in the structure of the constructions can not be discarded. / Tese importada do Alexandria