Uso de Metarhizium spp. na produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar e seus efeitos na planta, em pragas e doenças

Os fungos do gênero Metarhizium são entomopatogênicos e ainda apresentam relações endofíticas e podem viver saprofiticamente no solo. A associação desses microrganismos com insetos é bem conhecida, mas as interações diretas com as plantas ainda são incipientes. Objetivou-se com este estudo, determinar a capacidade de colonização endofítica em raízes de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) de M. robertsii, M. anisopliae e três linhagens brasileiras recém-descobertas, bem como revelar o potencial destes fungos como antagonistas a dois fungos fitopatogênicos responsáveis pela podridão-vermelha (Fusarium moniliforme e Colletotrichum falcatum) e no controle de duas importantes pragas, a broca da cana-de-açúcar, Diatraea saccharalis e o nematóide-das-galhas, Meloidogyne javanica. Foram utilizados 24 isolados de Metarhizium spp. nos experimentos de promoção de crescimento de plantas após a inoculação em gemas de cana-de-açúcar em condições de casa-de-vegetação e campo. O efeito da inoculação do fungo em mudas de cana-de-açúcar foi investigado quanto a mortalidade e redução no desenvolvimento de D. saccharalis e redução nas populações de M. javanica. Experimentos de inibição in vitro em cultivo pareado foram conduzidos com os fungos F. moniliforme e C. falcatum e Trichoderma harzianum. Além disto, foram realizados testes qualitativos \"in vitro\" para avaliar a capacidade desses fungos em produzir β-1,3-Glucanase e Sideróforos. A inoculação de Metarhizium de todas as espécies testadas promoveu o crescimento de parte aérea, peso úmido e seco de raízes em relação ao controle (água). Enquanto o tratamento de gemas rotineiramente usado na usina onde se realizou a produção de mudas pré-brotadas com aplicação do fungicida Comet® + o fertilizante Biozyme TF resultou em pegamento de 32% e 59,6%, apenas com o uso de isolados de Metarhizium spp. estes valores foram de até 50% e 86,4%, nos dois experimentos em campo, respectivamente. As mortalidades observadas em lagartas de D. saccharalis que se alimentaram das plantas inoculadas com isolados de Metarhizium spp. atingiram valores de até 80%, sendo a mortalidade confirmada pela esporulação do fungo de até 55%. As lagartas sobreviventes apresentaram menor peso do que aquelas do controle não tratado. A inoculação de Metarhizium spp. em mudas de cana-de-açúcar conferiu proteção a M. javanica, resultando em uma densidade de massa de ovos por grama de raiz nas mudas inoculadas com o fungo até 59,8% menor no primeiro experimento e 64,1% menor no segundo em relação as mudas sem inoculação. Os ensaios de antagonismo mostraram que, todos os isolados de Metarhizium spp. apresentaram alguma forma de inibição tanto para F. moniliforme como para C. falcatum. Dos 24 isolados testados, 20,8% produziram a enzima hidrolítica, β-1,3-glucanase, o que pode estar associado a capacidade de inibição dos fungos fitopatogênicos. Constatou-se que 8 (33,3%) dos isolados produziram sideróforos e sugere que esses fungos apresentam mecanismos de disponibilização do ferro. O conhecimento gerado com este estudo poderá subsidiar novas estratégias de utilização de Metarhizium spp. em campo na produção de MPB de cana-de-açúcar.

Método simples e rápido para seleção de fungos filamentosos produtores de compostos absorvedores de radiação UV para aplicação em protetores solares

Foram estudadas trinta e uma cepas fúngicas não identificadas, as quais foram denominadasX1 a X31. O potencial fotoprotetor foi avaliado pela medida espectrofotométrica da absorçãodos extratos na região do UV (280-400 nm). Os extratos com os melhores perfis de absorção em cultura estacionária foram X1, X2, X6, X12, X13, X18, X19, X22, X24 e X31 e, em cultura agitada X4 e X17. A reprodutibilidade do processo foi avaliada e as cepas fúngicas que apresentaram coeficiente de variação menor que 15% foram selecionadas para o estudo de fotoestabilidade. A fotoestabilidade dos extratos foi avaliada pela medida da viabilidade celular de fibroblastos L929 tratados com extratos previamente irradiados sob radiação UVA (11,2 J/cm2) e UVB (3,43 J/cm2) e extratos não irradiados, bem como, pela comparação das áreas sob as curvas de absorção na região do UV dos extratos irradiados e não irradiados. Os extratos selecionados para o estudo de fotoestabilidade foram X4, X12, X19, X22, X24 e X31. Os extratos não irradiados apresentaram os seguintes valores deIC50 para viabilidade celular (citotoxidade): X4-130µg/ml, X19-20µg/ml, X22-10 µg/ml e X24-60µg/ml. Após a radiação UVA e UVB, os extratos apresentaram redução significativa da viabilidade celular em relação ao IC50 dos extratos não irradiados. Sob luz UVB, os extratos X12 (IC50 35µg/ml) e X31 (IC50 70µg/ml) mantiveram a mesma porcentagem de redução da viabilidade celular quando comparado ao IC50 dos extratos não irradiados. No entanto após exposição à luz UVA, o extrato X12 aumentou a viabilidade celular de 50% (quando não irradiado) para 75% (irradiado). Enquanto que o extrato X31, mesmo após a radiação UVA, manteve a mesma redução de 50% da viabilidade celular. Nessa etapa os extratos selecionados foram os X12 e X31. O espectro de absorção na região do UV obtido para o extrato X12 mostrou uma redução da absorbância de 28,3% sob radiação UVB e de 60% sob radiação UVA em relação ao extrato não irradiado. O extrato X31 apresentou uma redução da absorbância de 17,6% e30% sob radiação UVB e UVA respectivamente, em relação ao extrato não irradiado. Os fungos selecionados foram identificados por PCR, sugerindo que o fungo X12 seja o Aspergillus terreus e o X31 seja o Talaromyces pinophilus. Por fim, foi feita a identificação da substância ativa do extrato X12 empregando a técnica de desreplicação, a qual fez o uso da instrumentação analítica acoplada UHPLC-DAD-(ESI)-HRMS associada ao banco de dados Chapman& Hall\'s Dictionary of Natural Products (DNP). No extrato X12 o composto majoritário foi identificado como sendo a citreoviridina. Assim, os resultados do presente trabalho permitiu estabelecer um procedimento para a seleção de fungos produtores de compostos absorvedores de radiação UV, que poderia ser aplicado na obtenção de novos filtros orgânicos naturais para protetores solares.

Clonagem molecular, expressão, purificação e caracterização estrutural da endoglucanase de Trichoderma harzianum visando o desenvolvimento de coquetéis enzimáticos para a produção de etanol lignocelulósico

O aumento na demanda mundial por energia, a perspectiva de encolhimento dos recursos energéticos e a preocupação global com a questão ambiental, despertaram o interesse por fontes alternativas de energia. A biomassa lignocelulósica é abundante e de baixo custo, com potencial para complementar a produção em larga escala de combustíveis. A degradação das moléculas constituintes da parede celular à açúcares fermentescíveis e então à etanol, ocorre através da hidrólise enzimática da biomassa. Contudo, a utilização de enzimas para esse fim encontra-se em estágio exploratório e representa um gargalo na implementação de tecnologias de etanol 2G em escala industrial, desencadeando a busca de celulases bioquimicamente mais ativas, estáveis e economicamente viáveis. O presente trabalho visou a caracterização da endoglucanase I do fungo Trichoderma harzianum, e para isso foi realizada expressão, ensaios bioquímicos e biofísicos do domínio catalítico (ThCel7B-CCD) e da proteína inteira (ThCel7B-full). A enzima exibiu um perfil acidofílico, com atividade ótima em pH 3,0 a 55°C. A proteína também se mostrou capaz de hidrolisar uma variedade de substratos, sendo a maior atividade hidrolítica em β-glucano (75 U mg-1). Ao analisar a estabilidade térmica medida a 55°C em pH 5, a atividade residual manteve-se intacta por mais de 2 meses. Outra característica relevante foi o elevado grau de sinergismo entre ThCel7B e ThCel7A. Análises de microscopia eletrônica de flocos de aveia submetidas à hidrólise com ThCel7B evidenciaram os efeitos de degradação do substrato em relação às amostras controle. O conjunto desses resultados, além de importante para a compreensão do mecanismo molecular de ThCel7B e de outras endoglucanases da família GH7, também revelou uma enzima de interesse biotecnológicos uma vez que o comportamento ácido e sua estabilidade térmica são características relevantes para aplicações industriais sob condições extremamente ácidas.

Remoção de metil paration e atrazina em reatores de bancada com fungos

Neste estudo foi avaliada a remoção de metil paration - inseticida e atrazina - herbicida presentes em água, em reatores de bancada, com fungos. A pesquisa foi dividida em quatro etapas: operação em batelada com metil paration e micélio fúngico, com e sem glicose; teste de toxicidade em placas com Aspergillus niger AN400; operação em batelada com os pesticidas atrazina e metil paration e esporos de Aspergillus niger AN400, com e sem glicose; e operação em reatores de leito fixo e fluxo ascendente. Na primeira etapa, a remoção de metil paration foi de 97% nos reatores sem glicose e 94% nos reatores com glicose com 32 dias de reação. Na operação em batelada, com esporos, um modelo cinético de primeira ordem representou bem a velocidade de decaimento de metil paration nesta fase, principalmente, nos reatores que continham glicose. Para os experimentos sem adição de glicose, a constante cinética foi de 0,063 ± 0,005/h, enquanto que para os experimentos com glicose a constante foi de 0,162 ± 0,014/h. Dessa forma, a adição de glicose resultou efetivamente em aumento na velocidade de conversão do inseticida. Na fase experimental, com atrazina e esporos de Aspergillus niger AN400, a presença do substrato primário (glicose) não teve influência na remoção de atrazina, sendo que os percentuais de remoção foram muito próximos aos percentuais encontrados nos reatores sem glicose. O estudo cinético, nessa fase com atrazina e esporos, revelou que para os experimentos sem a adição de glicose, o valor da velocidade de conversão de atrazina (RATZo) foi de 0,023/d, enquanto que para os experimentos com glicose (RATZo) foi 0,022/d. Portanto, a adição de glicose parece não ter influenciado significativamente a velocidade de remoção do herbicida por Aspergillus niger AN400. O teste de toxicidade demonstrou que metil paration e atrazina não inibiram o crescimento do fungo nas várias concentrações testadas, inclusive nas mais elevadas, que foram 60 mg/L e 25 mg/L para metil paration e atrazina, respectivamente. No reator de leito fixo a remoção de metil paration foi de 40% com 12 h de tempo de detenção hidráulica, e 0,5 g glicose/L. Porém, quando a concentração de glicose foi duplicada a remoção de metil paration diminuiu para 35%. Neste reator o pH se manteve na faixa ácida 3,4 a 5,2, considerada ideal para os fungos. Os resultados encontrados mostram a viabilidade dos fungos para remoção desses pesticidas, considerados persistentes no ambiente.

Estudo de equilíbrio e cinética da biossorção de cobre (II) por Rhizopus Microsporus.

A poluição relacionada a metais pesados tem recebido uma atenção especial devido a sua alta toxicidade, não biodegradabilidade e tendência de acumular-se na cadeia alimentar. Apesar disso, metais pesados também são considerados recursos valiosos, portanto a sua remoção em conjunto com a sua recuperação torna-se ainda mais importante. Este caso aplica-se aos rejeitos de mineração de cobre, os quais oferecem a possibilidade de recuperação do metal e de sua contenção de maneira segura do meio ambiente. Tais rejeitos se caracterizam por ocuparem enormes áreas inundadas e abrigarem soluções diluídas de cobre (II), porém, muitas vezes, acima dos limites seguros. Diversos processos tradicionais de tratamento mostram-se disponíveis para remover o cobre de tais soluções, no entanto, em certas aplicações eles podem ser ineficientes ou muito onerosos. Nesse contexto, a biossorção é uma alternativa interessante. Nesse processo, certos microrganismos, como fungos, bactérias e algas, ligam-se passivamente ao cobre na forma íons ou outras moléculas em soluções. No presente trabalho foi avaliado o potencial de biossorção de íons cobre (II) pela biomassa do fungo Rhizopus microsporus, coletado e isolado da área de rejeitos da Mina do Sossego, na região norte do Brasil. Isotermas de biossorção foram determinadas experimentalmente em bateladas sob temperatura de 25°C, agitação de 150 rpm, concentração de biomassa de 2,0 a 2,5 g/L e tempo de contato mínimo de 4 horas. O pH mostrou ser um fator importante no equilíbrio da biossorção, sendo o valor máximo da capacidade de biossorção de 33,12 mg de cobre / g biomassa encontrado em pH 6. Valores sucessivamente menores são encontrados pela acidificação da solução, sendo o pH 1 considerado adequado para o processo de dessorção, correspondendo a uma capacidade de biossorção de 1,95 mg/g. Modelos de adsorção de Langmuir e de Freundlich ajustaram-se adequadamente às isotermas tanto com pH controlado quanto não controlado. Foi constatado que a troca iônica é um dos mecanismos envolvidos na biossorção do cobre com Rhizopus microsporus. Tanto o modelo de pseudo-primeira ordem quanto o de pseudo-segunda ordem ajustaram-se aos dados cinéticos da biossorção, sendo que o equilíbrio ocorre em aproximadamente 4 horas. A biomassa conservou a capacidade de biossorção ao operar repetidamente em três ciclos de sorção-dessorção. A biomassa viável e a morta não apresentaram diferença estatisticamente significativa na capacidade de biossorção.

Líquenes como bioindicadores de poluição atmosférica

Numa altura em que existem os mais variados equipamentos tecnológicos de avaliação da qualidade do ar recorrer a um organismo vivo para esse efeito não parece uma grande inovação a não ser que traga algum tipo de vantagem adicional, como seja permitir avaliar os efeitos da contaminação para além dos valores instantâneos obtidos por medições químicas. Os líquenes são seres vivos com características particulares, as hifas do fungo absorvem água diretamente da atmosfera, e por isso são particularmente sensíveis à poluição ambiental tornando-se um recurso a que qualquer pessoa pode recorrer para ter uma ideia da qualidade do ar que respira. Foi isso que tentámos fazer neste trabalho, identificar e comparar os líquenes de três locais, determinar a espécie a que pertencem e inferir sobre a qualidade do ar do local de onde os recolhemos, relativamente à quantidade de SO2 presente.

Produção e caracterização de compostos bioativos utilizando fungos endófitos

O potencial biotecnológico dos fungos endófitos é actualmente reconhecido, contudo a sua utilização à escala industrial é ainda muito limitada. Isso deve-se, sobretudo ao facto do seu crescimento e composição de metabolitos formados ser dependente e variar de acordo com as condições de crescimento e da influência e interacções com a sua planta hospedeira. É fundamental, por isso, que se criem estratégias e condições simples, mas eficazes, que possibilitem o cultivo destes fungos e consequentemente a produção de compostos biologicamente activos. É importante a par de estratégias de isolamento e caracterização de novas espécies de microrganismos endofíticos sejam também optimizadas condições de crescimento e produção dos seus metabolitos e posteriormente a sua purificação e caracterização. O trabalho experimental teve como principal objectivo optimizar as condições de crescimento e de formação de produtos com actividade antimicrobiana do fungo endófito Fusarium oxysporum isolado da oliveira. As condições estudadas e variadas foram a concentração inicial de glucose (1, 2 e 3%), pH (5,5; 6,5 e 7,5), temperatura (20, 25 e 30 ºC) e agitação (80, 160 e 240 rpm). Verificou-se que as condições que permitiram um maior crescimento do fungo Fusarium oxysporum foram 25 ºC, 30 g/L de glucose inicial, 240 rpm e pH 5,5. No entanto, não se verificou uma diferença significativa no crescimento do fungo relativamente à temperatura de 30 ºC, à concentração inicial de glucose de 20 g/L, a uma agitação de 160 rpm e ao pH 7,5. A formação de compostos com actividade antibacteriana foi favorecida quando as condições de fermentação foram 25 ºC, 10 g/L de glucose inicial, uma agitação de 80 rpm e um pH inicial de 7,5. Contudo, a concentração de compostos com poder antibacteriano presentes nos extractos fúngicos foi muito reduzida, dificultando a sua purificação e caracterização. Os resultados obtidos parecem indicar que se deveria utilizar condições de fermentação diferentes em termos de agitação e concentração inicial de glucose, quando se pretende optimizar o crescimento e a formação de compostos bioactivos, Contudo, será necessário a realização de mais experiências para se conseguir estipular as condições óptimas e um crescimento mais homogéneo dos fungos de fermentação para fermentação.

Opera omnia medica & chirurgica.

The same works were published in Lyons in 1565 under title: Commentarioli duo ... Caetera ...

Avaliação da atividade antimicrobiana das defensinas recombinantes de ervilha (drr230a) e café (cd1) produzidas em Pichia pastoris

The inefficiency of chemical pesticides to control phytopathogenic fungi in agriculture and the frequent incidence of human diseases caused by bacteria which are resistant to antibiotics lead to the search for alternative antimicrobial compounds. In this context, plant defensins are a promising tool for the control of both plant and human pathogenic agents. Plant defensins are cationic peptides of about 50 amino acid residues, rich in cysteine and whose tridimensional structure is considerably conserved among different plant species. These antimicrobial molecules represent an important innate component from plant defense response against pathogens and are expressed in various plant tissues, such as leaves, tubers, flowers, pods and seeds. The present work aimed at the evaluation of the antimicrobial activity of two plant defensins against different phytopathogenic fungi and pathogenic bacteria to humans. The defensin Drr230a, whose gene was isolated from pea (Pisum sativum), and the defensin CD1,whose gene was identified within coffee (Coffea arabica) transcriptome, were subcloned in yeast expression vector and expressed in Pichia pastoris. The gene cd1 was subcloned as two different recombinant forms: CD1tC, containing a six-histidine sequence (6xHis) at the peptide C-terminal region and CD1tN, containing 6xHis coding sequence at the N-terminal region. In the case of the defensin Drr230a, the 6xHis coding sequence was inserted only at the N-terminal region. Assays of the antimicrobial activity of the purified recombinant proteins rDrr230a and rCD1 against Phakopsora pachyrhizi, causal agent of soybean Asian rust, were performed to analyze the in vitro spore germination inhibition and disease severity caused by the fungus in planta. Both recombinant defensins were able to inhibit P. pachyrhizi uredospore germination, with no difference between the antimicrobial action of either CD1tC or CD1tN. Moreover, rDrr230a and rCD1 drastically reduced severity of soybean Asian rust, as demonstrated by in planta assays. In spite of the fact that rCD1 was not able to inhibit proliferation of the human pathogenic bacteria Staplylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae, rCD1 was able to inhibit growth of the phytopathogenic fungus Fusarium tucumaniae, that causes soybean sudden death syndrome. The obtained results show that these plant defensins are useful candidates to be used in plant genetic engineering programs to control agriculture impacting fungal diseases.

Desenvolvimento e validação de testes de fluxo lateral para a detecção de cultivares geneticamente modificados e de aflatoxinas em produtos agrícolas

The expansion of cultivated areas with genetically modified crops (GM) is a worldwide phenomenon, stimulating regulatory authorities to implement strict procedures to monitor and verify the presence of GM varieties in agricultural crops. With the constant growing of plant cultivating areas all over the world, consumption of aflatoxin-contaminated food also increased. Aflatoxins correspond to a class of highly toxic contaminants found in agricultural products that can have harmful effects on human and animal health. Therefore, the safety and quality evaluation of agricultural products are important issues for consumers. Lateral flow tests (strip tests) is a promising method for the detection both proteins expressed in GM crops and aflatoxins-contaminated food samples. The advantages of this technique include its simplicity, rapidity and cost-effective when compared to the conventional methods. In this study, two novel and sensitive strip tests assay were developed for the identification of: (i) Cry1Ac and Cry8Ka5 proteins expressed in GM cotton crops and; (ii) aflatoxins from agricultural products. The first strip test was developed using a sandwhich format, while the second one was developed using a competitive format. Gold colloidal nanoparticles were used as detector reagent when coated with monoclonal antibodies. An anti-species specific antibody was sprayed at the nitrocellulose membrane to be used as a control line. To validate the first strip test, GM (Bollgard I® e Planta 50- EMBRAPA) and non-GM cotton leaf (Cooker 312) were used. The results showed that the strip containing antibodies for the identification of Cry1Ac and Cry8Ka5 proteins was capable of correctly distinguishing between GM samples (positive result) and non-GM samples (negative result), in a high sensitivity manner. To validate the second strip test, artificially contaminated soybean with Aspergillus flavus (aflatoxin-producing fungus) was employed. Food samples, such as milk and soybean, were also evaluated for the presence of aflatoxins. The strip test was capable to distinguish between samples with and without aflatoxins samples, at a sensitivity concentration of 0,5 μg/Kg. Therefore, these results suggest that the strip tests developed in this study can be a potential tool as a rapid and cost-effective method for detection of insect resistant GM crops expressing Cry1Ac and Cry8Ka5 and aflatoxins from food samples.

Desenvolvimento e validação de testes de fluxo lateral para a detecção de cultivares geneticamente modificados e de aflatoxinas em produtos agrícolas

The expansion of cultivated areas with genetically modified crops (GM) is a worldwide phenomenon, stimulating regulatory authorities to implement strict procedures to monitor and verify the presence of GM varieties in agricultural crops. With the constant growing of plant cultivating areas all over the world, consumption of aflatoxin-contaminated food also increased. Aflatoxins correspond to a class of highly toxic contaminants found in agricultural products that can have harmful effects on human and animal health. Therefore, the safety and quality evaluation of agricultural products are important issues for consumers. Lateral flow tests (strip tests) is a promising method for the detection both proteins expressed in GM crops and aflatoxins-contaminated food samples. The advantages of this technique include its simplicity, rapidity and cost-effective when compared to the conventional methods. In this study, two novel and sensitive strip tests assay were developed for the identification of: (i) Cry1Ac and Cry8Ka5 proteins expressed in GM cotton crops and; (ii) aflatoxins from agricultural products. The first strip test was developed using a sandwhich format, while the second one was developed using a competitive format. Gold colloidal nanoparticles were used as detector reagent when coated with monoclonal antibodies. An anti-species specific antibody was sprayed at the nitrocellulose membrane to be used as a control line. To validate the first strip test, GM (Bollgard I® e Planta 50- EMBRAPA) and non-GM cotton leaf (Cooker 312) were used. The results showed that the strip containing antibodies for the identification of Cry1Ac and Cry8Ka5 proteins was capable of correctly distinguishing between GM samples (positive result) and non-GM samples (negative result), in a high sensitivity manner. To validate the second strip test, artificially contaminated soybean with Aspergillus flavus (aflatoxin-producing fungus) was employed. Food samples, such as milk and soybean, were also evaluated for the presence of aflatoxins. The strip test was capable to distinguish between samples with and without aflatoxins samples, at a sensitivity concentration of 0,5 μg/Kg. Therefore, these results suggest that the strip tests developed in this study can be a potential tool as a rapid and cost-effective method for detection of insect resistant GM crops expressing Cry1Ac and Cry8Ka5 and aflatoxins from food samples.

Reação de genótipos de cafeeiro à Hemileia vastatrix e à Cercospora coffeicola

Coffee plants were introduced in Brazil in the Northern State of Para around 1727. Two major diseases have affected coffee trees in the country. One is rust, caused by fungus Hemileia vastatrix and accountable for production losses up to 50%. The other one is Cercospora leaf spot, caused by fungus Cercospora coffeicola endemic to all Brazilian coffee farms and, therefore, economically critical due to production losses both in the plant nursery and in the field. Availability of resistant varieties has been a constant challenge for breeders. Research programs play an important role in the search for new resistant and/or tolerant genotypes, since over time plants can become susceptible to new, genetically variable races of pathogens. This study aimed to evaluate the incidence and severity of such diseases, the resistance of different coffee genotypes to H. vastatrix and C. coffeicola pathogens, as well as the productivity of said genotypes in dense planting system. The experimental design consisted of randomized blocks, with twelve genotypes (treatments) and two replications (blocks). SISVAR® program was used to analyze data and compare them building on Scott-Knott test and Tukey’s test with a probability of 5%. Disease incidence and severity percentage were assessed for both Cercospora leaf spot and rust. Means were used to calculate the area under the disease progress curve (AUDPC) of both diseases. As to rust, the most resistant genotypes were H586-6, IBC 12, and H556-7 H567-6. As to Cercospora leaf spot and productivity, no statistical differences were found across genotypes. The dense planting system did not impair plant development, but favored disease evolution given the microclimate it produces.

Escala diagramática e influência de sistemas de produção na ocorrência do crestamento gomoso da melancia

CHAPTER 1 - The gummy stem blight, caused by the fungus D. bryoniae, is a disease commonly found in watermelon cultivated in several countries. In Brazil, there are numerous studies related to the disease, but there are not uniform methods for quantifying of disease severity in the field. Thus, we developed a diagrammatic scale based on scanned photos of watermelon leaves infected with D. bryoniae. The scale developed showed levels of 0; 10; 20; 45; 65 and 90% of severity. The scale validation was divided into two parts: initially, 10 evaluators (half with experienced and other half without experience) estimated the disease severity based on the initial observation of 100 photos of watermelon leaves with symptoms of the disease at different severity levels. Before, the same evaluators estimated the disease severity with the support of the scale prepared from the Quant program. Data were analyzed using linear regression and were obtained angular, linear, and correlation coefficients. Based on these data, we determined the accuracy and precision of the evaluations. The correlation coefficients (R2) ranged from 0.88 - 0.97 for the experienced evaluators and from 0.55 - 0.95 for the inexperienced evaluators. The average angular coefficient (A) for inexperienced evaluators was 20.42 and 8.61 with and without the support of diagrammatic scale, respectively. Experienced evaluators showed values of average linear coefficient of 5.30 and 1.68 with and without the support of diagrammatic scale, respectively. The absolute errors analysis indicated that the use of diagrammatic scale contributed to minimize the flaws in the severity levels estimation. The diagrammatic scale proposed shown adequate for gummy stem blight severity evaluation in watermelon. CHAPTER 2 - The gummy stem blight (Didymella bryoniae) is a disease that affects the productivity of watermelon leading to losses over 40%. This study aimed to evaluate the efficiency of different production systems in control of gummy stem blight in watermelon for to establish efficient methods to combat the disease. There were applied the following treatments: conventional tillage (T1), integrated management (T2) and organic management (T3). In T1 and T2 were applied mineral fertilization and T3 was used bovine manure. There was application of fungicides and insecticides in commercial dose in T1 and T2, being after soil chemical analysis in T2. Disease severity was assessed by grading scale. The experimental design was randomized blocks. The severity of gummy stem blight has increased substantially during the fruit formation. Watermelon plants grown with integrated management (T2) showed lower levels of disease severity, while plants in organic management (T3) exhibited higher levels of severity. We conclude that management based on judicious accompaniments in field represents best way to achieve the phytosanitary aspect adequate for cultivation of watermelon in Tocantins.

Alterações fisiológicas causadas por fungicidas em soja infectada naturalmente por oídio

Soybean crop is substantially important for both Brazilian and international markets. A relevant disease that affects soybeans is powdery mildew, caused by fungus Erysiphe diffusa. The objective of this master’s thesis was to analyze physiological changes produced by fungicides in two greenhouse-grown soybean genotypes (i.e., Anta 8500 RR and BRS Santa Cruz RR) naturally infected with powdery mildew. A complete randomized block design was used with six replications in a 2x5 factorial arrangement. Treatments consisted of applications of Azoxystrobin, Biofac (fermented solution of Penicillium sp.), Carbendazim or Picoxystrobin fungicides, and a Control (no fungicide application). Three applications were performed in the experimental period, and each eventually represented a period of data collection. Gas exchanges, chlorophyll content, fluorescence of chlorophyll a and disease severity were measured twice a week. Dry grain mass production was measured at the end of the experiment. Areas under progression curve of variables were submitted to both ANOVA and Tukey’s test at 5% significance. Treatments Azoxystrobin, Biofac and Picoxystrobin had higher photosynthetic rates than Control in the second period, with genotype Anta having higher rate than Santa Cruz. Biofac had higher transpiration rate than Control in the second period, while Biofac and Picoxystrobin had higher figures in Santa Cruz in the third period. Carbendazim had greater stomatal conductance in Anta, whilst Azoxystrobin, Biofac and Picoxystrobin had greater values than Carbendazim in Santa Cruz. Biofac and Picoxystrobin had greater intercellular CO2 concentration in Santa Cruz. Azoxystrobin and Picoxystrobin had greater instantaneous water use efficiency than Control, with Anta being more efficient than Santa Cruz. Biofac and Picoxystrobin had greater intrinsic water use efficiency in Anta, while Carbendazim increased efficiency in Santa Cruz. Azoxystrobin, Biofac and Picoxystrobin had greater carboxylation efficiency than Control in the second period, with Anta being more efficient than Santa Cruz. Azoxystrobin and Biofac had greater contents of chlorophylls a, b and a+b than Control in the second period. Azoxystrobin had greater effective quantum yield than Control and Picoxystrobin. All treatments faced increasing disease severity over time, with Anta being less resistant than Santa Cruz. As for production, data showed that: (1) Santa Cruz was more productive than Anta, having the greatest dry grain mass with Carbendazim, and (2) Anta’s lower disease severity did not translate into higher productions. In conclusion, strobilurins (Azoxystrobin and Picoxystrobin) and Biofac performed similarly as to their physiological effects on soybeans; however, these effects did not lead to increased dry grain mass by the end of the experiment.

"Pilado add Value" - valorisation of non-traditional marine resources

Os subprodutos da pesca têm recebido maior atenção devido à perceção dos seus impactos negativos na economia e no ambiente. Contudo, os subprodutos de crustáceos contêm vários compostos que podem ser usados como fonte de biopolímeros, como por exemplo a quitina, tendo esta uma grande variedade de aplicações biotecnológicas. O caranguejo Polybius henslowii, é um recurso marinho extremamente abundante na costa oeste Portuguesa durante os meses de Verão, não sendo contudo aproveitada para fins comerciais. Com este estudo procura-se assim contribuir para a valorização económica deste recurso, como fonte de matéria-prima para a extração de polímeros visando aplicações biotecnológicos. Para avaliar o seu potencial, a quitina foi extraída e quitosano produzido, a partir de distintas partes do corpo de Polybius henslowii: pereópodes e carapaça. O quitosano obtido, serviu, por sua vez, de matéria-prima para a produção de quitosano solúvel em água (WSC) e oligomeros de quitosano (COS), tendo todas as amostras sido caracterizadas e testadas quanto às suas propriedades antibacteriana, antifúngica e antioxidante, redução do radical 1, 1-Difenil-2-picrilhidrazil (DPPH). A caracterização das amostras de quitosano obtidas a partir de ambos os segmentos, demonstraram diferenças quanto ao seu rendimento, peso molecular e viscosidade. Os oligomeros de quitosano (COS) revelaram atividade antibacteriana contra todas as bactérias Gram-negativas testadas e a Gram-positiva, Lactobacillus planctarum (ATCC8014). COS mostraram melhores resultados na concentração mínima inibitória do que WSC contra todos os microrganismos testados, com maior inibição de crescimento demonstrada para Escherichia coli (ATCC10536) entre as concentrações de 0.125-0.0625 mg/mL. Os oligomeros demonstraram também maior atividade na redução do radical DPPH e na atividade antifúngica contra quatro espécies de fungo. A maior capacidade de redução foi obtida pelas amostras de COS obtidos a partir de pereópodes e carapaças (40%) com 1mg/mL de amostra.A capacidade de inibição do crescimento das espécies de fungos testados provou ser maior também para as amostras de oligomeros, do que para o quitosano solúvel em água. A maior atividade observada foi conseguida pelas amostras de pCOS (oligomeros de quitosano de pereópodes) e cCOS (oligomeros de quitosano de carapaças) para Cryphonectria parasitica (DSMZ 62626) com 84.5±3.14% e 85.6±2.27%, respetivamente. Tendo por base os resultados obtidos, é possível concluir pelas características bioquímicas e propriedades biológicas deste recurso marinho não tradicional, Polybius henslowii, suportam a sua utilização por indústrias biotecnológicas, promovendo assim a sua valorização económica. A exploração desta espécie vítima de captura acidental pode também aumentar desta forma a competitividade da atividade pesqueira através da reorientação e diversificação das espécies alvo, com potencial impacto no desenvolvimento sustentável nas comunidades costeiras.