Rhizosphere bacterial communities of potato cultivars evaluated through PCR-DGGE profiles

The objective of this work was to determine the shifts on the PCR-DGGE profiles of bacterial communities associated to the rhizosphere of potato cultivars, in order to generate baseline information for further studies of environmental risk assessment of genetically modified potato plants. A greenhouse experiment was carried out with five potato cultivars (Achat, Bintje, Agata, Monalisa and Asterix), cultivated in pots containing soil from an integrated system for agroecological production. The experiment was conducted in a split plot randomized block design with five cultivars, three sampling periods and five replicates. Rhizosphere samples were collected in three sampling dates during plant development. DNA of rhizosphere microorganisms was extracted, amplified by PCR using bacterial universal primers, and analyzed through DGGE. Shifts on the rhizosphere bacterial communities associated to rhizosphere of different cultivars were related to both cultivar and plant age. Differences among rhizosphere bacterial communities were clearest at the earliest plant age, tending to decrease in later stages. This variation was detected among bacterial communities of the five tested cultivars. The characterization of soil microbial communities can be part of plant breeding programs to be used on studies of environmental risk assessment of genetically modified potatoes.

Desenvolvimento e rendimento de clones de batata na primavera e no outono

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da radiação solar, da temperatura do ar e do fotoperíodo, no desenvolvimento e rendimento de clones de batata, cultivados em condições climáticas de primavera e outono. Foram avaliados os clones SMIJ461-1, SMINIA793101-3, SMINIA97145-2 e a cultivar Macaca, nos cultivos de primavera e outono, em Santa Maria, RS. Foram determinados: número de folhas no início da tuberização e no final, filocrono, soma térmica acumulada da emergência ao início da tuberização e do início da tuberização ao início da senescência, e rendimento. As condições de temperatura e fotoperíodo modificaram os valores de soma térmica acumulada nas fases emergência-início da tuberização e início da tuberização-início da senescência, o rendimento e o número de folhas no início da tuberização, porém, não afetaram o filocrono e o número de folhas final. A soma térmica acumulada necessária ao aparecimento de folhas variou entre os clones. A determinação do número de folhas no início da tuberização, na primavera e no outono, pode ser utilizada para a identificação de clones com potencial de cultivo, em ambas as estações. O desenvolvimento das plantas de batata é pouco afetado pelas condições de cultivo. A disponibilidade de radiação solar determina as diferenças de rendimento dos cultivos de primavera e outono, no Rio Grande do Sul.

Resistance of genetically modified potatoes to Potato virus Y under field conditions

The objective of this work was to evaluate the resistance of genetically modified clones of potato to Potato virus Y (PVY) under field conditions. Genetically modified plants were compared with nontransformed plants of the same cultivar. The plots were flanked with potato plants infected with both PVYº and PVY N strains (spread lines), in order to provide the experimental area with the source of virus, which was naturally spread by the native aphid population. The experiment was weekly monitored by visual inspections and by DAS-Elisa in the plants produced from the harvested tubers, in order to evaluate the resistance of transgenic plants throughout the plant growth cycle. By the end of the third year, no infection symptoms were observed in the 1P clone; clone 63P showed 1% of infection, in contrast to about 90% of nontransformed plants infected. The stable expression of resistance to PVY provided by the coat protein gene was obtained in genetically modified clones of potato plants cultivar Achat under field conditions, during three consecutive years.

Grafted eggplant yield, quality and growth in infested soil with Verticillium dahliae and Meloidogyne incognita

The objective of this work was to evaluate the effect of grafting (onto Solanum torvum Sw.) on plant growth, yield and fruit quality of the Pala and Faselis eggplant (Solanum melongena L.) cultivars, grown in a soil infested with Verticillium dahliae Kleb. and Meloidogyne incognita, or in noninfested soil. Soil infestation decreased yield, plant height, final above-ground biomass, and also reduced fruit mean weight and shoot dry weight depending on cultivar or grafting. Grafting decreased fruit oxalic acid and the soluble solid contents, and increased mean fruit weight, depending on cultivar and soil infestation. Grafting also reduced the negative effects of the pathogens on disease index, plant height and shoot dry weight. Cultivar Pala was more vigorous than Faselis, and S. torvum was a vigorous rootstock. The combination of a vigorous rootstock with a weak cultivar (Faselis) is more profitable than that of a vigorous rootstock and a vigorous cultivar (Pala). Using S. torvum as a rootstock for cultivar Faselis, grown in soil infested with the pathogens, is most likely to be useful in conventional and low-input sustainable horticulture, since grafting increases protection against the pathogens, and reduces the losses in quality and yield.

Potato cultivar identification using molecular markers

The objective of this work was to evaluate a set of microsatellite markers for varietal identification and characterization of the most widespread potato cultivars in Brazil. The DNA from 14 potato cultivars was genotyped using microsatellite markers and the alleles were scored in silver-stained polyacrylamide gel. Twenty-four microsatellite markers were evaluated, and only one locus was monomorphic. Based on band patterns, a set of two microsatellites that were able to identify and differentiate all examined cultivars was obtained.

Produtividade simulada de tubérculos de batata em cenários de mudanças climáticas

The objective of this study was to simulate potato (Solanum tuberosum) tuber yield in different climate change scenarios of increased carbon dioxide concentration [CO2] and air temperature, considering symmetric and asymmetric increases in minimum and maximum daily air temperatures. Spitters model was used to simulate Asterix cultivar tuber yield considering two growing seasons (spring and fall) recommended for Santa Maria, state of Rio Grande do Sul, Brazil. In each growing season, five planting dates were evaluated in climate scenarios of a hundred years with no increase in [CO2] and temperature (current scenario), and in scenarios with doubling [CO2] and temperature increases of 0, 1, 2, 3, 4, 5 and 6ºC. A symmetric increase of 4ºC and an asymmetric increase of 5ºC in air temperature offset the yield beneficial effect of increasing [CO2] during spring, whereas increase in air temperature does not affect potato tuber yield during fall. Anticipating planting date in spring and delaying it in fall decrease the negative impact of the increasing air temperature on potato tuber yield.

Mating type, mefenoxam sensitivity, and pathotype diversity in Phytophthora infestans isolates from tomato in Brazil

The objective of this work was to characterize 79 Phytophthora infestans isolates collected in tomato (Solanum lycopersicum) fields, as to mating type, mefenoxam sensitivity, and pathotype composition. The isolates were sampled in 2006 and 2007 in seven Brazilian states as well as in the Distrito Federal. They were characterised as to mating type (n=79), sensitivity to fungicide mefenoxam (n=79), and virulence to three major resistance genes Ph-1, Ph-2, and Ph-3/Ph-4 (n=62). All isolates were of the mating type A1. Resistant isolates were detected in all sampled states, and its average frequency was superior to 50%. No difference was detected in pathotype diversity, neither between subpopulations collected in 2006 and 2007 nor between isolates grouped as resistant or intermediately sensitive to mefenoxam. All major resistance genes were overcome at different frequencies: Ph-1, 88.7%; Ph-2, 64.5%; and Ph-3/Ph-4, 25.8%. Isolates with virulence genes able to overcome all major resistance genes were detected at low frequencies. Tomato breeding programs in Brazil must avoid the development of cultivars with resistance based exclusively on major genes.

Capacidade combinatória de híbridos de tomateiro de crescimento determinado, resistentes a Begomovirus e Tospovirus

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade combinatória de linhagens de tomateiro com hábito de crescimento determinado, com resistência múltipla a espécies dos gêneros Begomovirus e Tospovirus, e identificar combinações híbridas superiores. O experimento foi realizado em casa de vegetação, com 14 híbridos obtidos do cruzamento de sete linhagens femininas (grupo I) com duas linhagens masculinas (grupo II), em um dialelo parcial. As seguintes características agronômicas foram avaliadas: produção total, produção precoce, massa média de frutos, formato, firmeza inicial e firmeza na meia-vida. As linhagens genitoras TOM-680 e TOM-682, do grupo I, se destacaram por exibir as maiores estimativas de capacidade geral de combinação (CGC) quanto às características produção total, produção precoce e massa média de frutos, enquanto a linhagem TOM-585 se destacou quanto aos maiores valores de produção total e massa média de frutos. No grupo II, a linhagem TOM-698 apresentou estimativas superiores de CGC para as características de produção total, produção precoce, massa média dos frutos e firmeza inicial dos frutos. O híbrido TOM-682xTOM-698 apresenta as maiores estimativas de capacidade geral e específica de combinação para produção total, produção precoce e meia-vida da firmeza, e é o genótipo mais promissor entre os materiais testados.

Crescimento, acúmulo e distribuição de matéria seca em cultivares de batata na safra de inverno

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento, o acúmulo e a distribuição de matéria seca (MS) nas cultivares de batata (Solanum tuberosum) Ágata, Asterix, Atlantic, Markies e Mondial, durante a safra de inverno. O experimento foi conduzido de junho a outubro de 2008, no munícipio de Itaí, SP. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas pelas cultivares, e as subparcelas por épocas de coletas de plantas para avaliação: no plantio e a cada sete dias após a emergência. Todas as cultivares têm crescimento lento até o início da fase de enchimento de tubérculos. Porém, as cultivares Asterix, Atlantic e Markies são mais precoces do que a Mondial no estabelecimento de taxas máximas de acúmulo de matéria seca. As cultivares Asterix e Mondial apresentam maior número de folhas por planta, produtividade de tubérculos, taxa de acúmulo e produção de MS, mas a cultivar Mondial é menos eficiente na alocação de MS nos tubérculos que as demais cultivares. As cultivares com maior taxa máxima de acúmulo produzem maior quantidade de MS, mesmo apresentando menor período de duração da taxa máxima de acúmulo.

Leaf mineral composition of grafted eggplant grown in soil infested with Verticillium and root-knot nematodes

The objective of this work was to determine differences in leaf mineral composition between ungrafted and grafted onto (Solanum torvum) eggplant (Solanum melongena), cultivars 'Faselis' and 'Pala', grown in a soil infested with Verticillium dahliae and Meloidogyne incognita, or in a noninfested soil. Grafting increased leaf P and Mn concentrations, and decreased N concentrations, in both soils. Grafting also enhanced leaf Ca concentration of 'Pala', but it did not affect that of 'Faselis' depending on the cropping year. Leaf Mg concentration of grafted plants in infested soil was lower than that of ungrafted ones in noninfested soil. Results showed that, under the same fertilization program, the grafted 'Faselis' plants used the nutrients more efficiently than the 'Pala' ones. Use of S. torvum as a rootstock for 'Faselis' resulted in an effective protection against multiple pathogen infestation. Fertilization may be necessary when grafted 'Faselis' plants are grown in a soil infested with the pathogens, since grafting and infestation generally decrease leaf N, Mg, Ca and Fe concentrations, either by reducing the nutrient concentrations directly or by increasing leaf Mn concentration.

Agrupamento de curvas de progresso de requeima, em tomateiro originado de cruzamento interespecífico

O objetivo deste trabalho foi estimar curvas de progresso de requeima, em genótipos de tomateiro, e identificar grupos de genótipos resistentes à doença. Foram avaliados 25 híbridos de tomateiro, originados de cruzamentos entre quatro variedades comerciais, um acesso do Banco de Germoplasma de Hortaliças (BGH), da Universidade Federal de Viçosa (UFV), e cinco linhagens F8 (Solanum lycopersicum x Solanum habrochaites), estas últimas selecionadas como fonte de resistência à requeima. As plantas foram inoculadas com uma mistura de esporângios de Phytophthora infestans e, em seguida, foram realizadas seis avaliações quanto à severidade de requeima, a intervalos de três dias. Ajustou-se o modelo exponencial aos dados de percentagem de severidade de requeima, e as estimativas obtidas quanto à incidência inicial da doença (y o) e taxa de progresso da doença (r) foram submetidas à análise de variância multivariada (Manova). As médias dessas estimativas, para cada genótipo, foram submetidas à análise de agrupamento. Observou-se um número ótimo de oito grupos distintos, o que possibilitou identificar genótipos resistentes e suscetíveis. Os híbridos experimentais Ikram x 73 A, Nemo-Netta x 133 A, Ikram x 163 A e Nemo-Netta x 163 A apresentaram a menor taxa de progresso de requeima e, portanto, maior resistência à doença.

Marcador microssatélite associado ao alelo Ty-1 de resistência a Begomovirus em tomateiro

O objetivo deste trabalho foi associar um marcador microssatélite ao alelo Ty-1 de resistência a Begomovirus em tomateiro, e avaliar a eficiência desta associação na seleção de linhagens resistentes ao vírus. Os marcadores SSR-47 e SSR-48 foram testados em linhagens isogênicas contrastantes quanto à presença do alelo Ty-1 (LA-3473, LA-3474, LA-3475). O marcador SSR-47, por ter detectado polimorfismo nas linhagens, foi o único utilizado nas etapas subsequentes da pesquisa. Detectada a associação entre o SSR-47 e o alelo Ty-1, testou-se sua eficiência na seleção de genótipos avançados de tomateiro. Para confirmar a eficiência da seleção, foi realizada a avaliação fenotípica das plantas com padrões contrastantes de bandas para SSR-47, quanto à resistência a Begomovirus. Plantas que apresentaram banda única de 191 pb foram resistentes ao Begomovirus, pelo teste de inoculação por enxertia; aquelas com banda única de 180 pb foram suscetíveis; e as plantas com bandas de 191 e 180 pb foram resistentes. A distância máxima entre o Ty-1 e o marcador SSR-47 foi de 2,7 cM. Este marcador foi efetivo em caracterizar genótipos portadores do alelo Ty-1. As respostas das plantas à infecção pelo Begomovirus, induzida via enxertia, são consistentes com as reações previstas com o uso do marcador molecular SSR-47.

Identificação dos genes Ty-2 e Ty-3 de resistência a begomovírusem genótipos de tomateiro

O objetivo deste trabalho foi identificar a presença dos genes Ty-2 e Ty-3, de resistência a begomovírus, em acessos de tomateiro do Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa. Os oligonucleotídeos TO302 F/R e FLUW25 F/R foram utilizados em reações de PCR, para verificar a presença de marcadores relacionados aos genes Ty-2 e Ty-3, respectivamente. Observou-se a presença do gene Ty-2, em heterozigose na subamostra BGH-6881 (Solanum peruvianum), e do gene Ty-3, em homozigose nas subamostras BGH-6878, BGH-6897 (S. lycopersicum) e em heterozigose na subamostra BGH-6881. A identificação dos genes de resistência, com reações de PCR, representa um avanço para os programas de melhoramento de tomateiro no Brasil.

Qualidade nutricional e esverdeamento pós-colheita de tubérculos de cultivares de batata

O objetivo deste trabalho foi avaliar as características físico-químicas, a qualidade nutricional e a suscetibilidade ao esverdeamento pós-colheita de tubérculos de cultivares de batata. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com cinco repetições. Os tratamentos consistiram de 11 cultivares (Ágata, Ambra, Annabelle, Asterix, Atlantic, Cupido, Daisy, Fontane, Innovator, Markies e Voyager). As cultivares Ágata, Ambra, Annabelle, Cupido e Voyager apresentam tubérculos com polpa de menor firmeza (6,82 a 8,25 N) e baixos teores de matéria seca (14,46 a 17,57%), carboidratos (10,97 a 12,51%) e amido (10,21 a 12,26%), adequados para o mercado fresco, a preparação de massas e o uso culinário. Já as cultivares Atlantic, Fontane e Innovator apresentam polpa firme (9,14 a 9,55 N) e elevados teores de matéria seca (19,68 a 21,63%), carboidratos (14,49 a 15,90%) e amido (14,29 a 15,74%), adequados para fritura. As cultivares Asterix e Markies apresentam teores intermediários dessas características e são indicadas para o preparo de massas e fritura. As cultivares Innovator e Markies apresentam melhor qualidade nutricional, com elevados teores de minerais (P, K, Mg, Cu e Mn) e de proteína, enquanto as cultivares Ágata e Ambra apresentam menor qualidade nutricional e proteica. A cultivar Voyager apresenta maior esverdeamento pós-colheita que as cultivares Annabelle, Fontane, Markies, Ambra e Atlantic.

Seleção de clones de batata para processamento industrial em condições de clima subtropical e temperado

O objetivo deste trabalho foi selecionar clones de batata para processamento industrial, cultivados em condições de clima subtropical e temperado do Sul do Brasil. Foram avaliados 30 clones avançados e três cultivares (testemunhas), na primavera de 2007 e 2008, e no outono de 2008, em Júlio de Castilhos, RS (condição de clima subtropical), e no verão de 2008 e 2009, em São Joaquim, SC (condição de clima temperado). Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em arranjo fatorial (33 clones em 5 ambientes), com duas ou três repetições de dez covas. Foram avaliados: a produção por cova, a aparência, a cor de chips e os teores de matéria seca e de açúcares redutores dos tubérculos. Houve interação significativa entre clones e ambientes para todas as características avaliadas, exceto quanto à cor de chips. A produção por cova e o teor de matéria seca dos tubérculos foram maiores no cultivo de verão. As condições ambientais de cultivo afetaram todos os caracteres avaliados. As condições de cultivo do Sul do Brasil possibilitam a seleção de clones de batata, com suficiente teor de matéria seca, para atender às exigências da indústria de processamento de batata.