Novos genes de resistência à ferrugem-asiática-da-soja: teste de alelismo para os locos Rpp2 e Rpp4

O objetivo deste estudo foi desenvolver testes de alelismo, inclusive cruzamentos entre um grupo de genótipos resistentes à ferrugem, do banco de germoplasma de soja da Embrapa, e as duas fontes de resistência com os genes Rpp2 e Rpp4. A ferrugem-asiática-da-soja, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, tem gerado perdas significativas na produtividade da cultura e preocupado os agricultores brasileiros. Até recentemente, existiam quatro genes de resistência descritos na literatura, mas somente Rpp2 e Rpp4 continuam efetivos no Brasil. Vinte e seis fontes com resistência a P. pachyrhizi foram cruzadas com PI 230970 e PI 459025 (fontes dos genes Rpp2 e Rpp4, respectivamente), e as plantas da geração F2 foram infectadas com uma suspensão com 2,5x10(4) esporos por mililitro e analisadas em casa de vegetação após 20 dias, para verificação da presença de lesões de resistência (RB) ou de suscetibilidade (TAN). Foram aplicados testes de qui-quadrado para investigar as hipóteses de segregação independente ou de alelos de resistência nos locos Rpp2 e Rpp4. Genes de resistência provenientes de PI 197182, PI 230971 e PI 417125 não segregaram em cruzamentos com a PI 230970, o que indica que esses genótipos apresentam um único gene de resistência presente no loco Rpp2. Cruzamentos com os outros 23 genótipos resultaram em populações segregantes, o que indica que estas possuem genes que não pertencem aos locos Rpp2 e Rpp4.

Interference of genotypes x environments interaction in the genetic control of resistance to Asian rust soybean

The objectives of this work were to identify parents resistant to Asian soybean rust using diallel crosses, obtain information on the genetic control of soybean resistance to the pathogen and verify whether the combining ability estimates interact with the environment (year or time of assessment). The F1 generation was obtained in a greenhouse from crosses between five contrasting parents for the trait resistance to soybean rust, in a complete diallel without reciprocals. Two rust-severity assessments were carried out on individual soybean plants of 25 treatments (parents and F2 and F3 populations) in 2006/2007 and 2007/2008, in an experimental field at Embrapa Soja, Londrina, PR, Brazil. Additive effects predominated in the genetic control of soybean resistance to Asian rust, and the interaction of the segregant populations with the environment, although significant, did not alter the genetic parameter's general combining ability (GCA) and specific combining ability estimates, indicating that estimates obtained in one year and one assessment can be extrapolated to others. BR01-18437 inbred line is resistant to Asian rust and showed high GCA effects. This line should be used as parent if the objective is the resistance to Phakopsora pachyrhizi.

Selection strategies of segregant soybean populations for resistance to Asian rust

The objective of this work was to identify the best selection strategies for the more promising parental combinations to obtain lines with good resistance to soybean Asian rust (Phakopsora pachyrhizi). Two experiments were carried out in the field during the 2006/2007 and 2007/2008 growing seasons, to determine the percentage of infected leaf area of individual plants of five parents and their segregant F2 and F3 populations. The data obtained indicates that additive genetic variance predominates in the control of soybean resistance to Asian rust, and that the year and time of assessment do not significantly influence the estimates of the genetic parameters obtained. The narrow-sense heritability (h²r) ranged from 23.12 to 55.83%, and indicates the possibility of successful selection of resistant individuals in the early generations of the breeding program. All the procedures used to select the most promising populations to generate superior inbred lines for resistance to P. pachyrhizi presented similar results and identified the BR01-18437 x BRS 232 population as the best for inbred line selection.

Reação de genótipos de soja à infecção natural por ferrugem asiática

O objetivo deste trabalho foi avaliar o progresso da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi) em genótipos de soja destinados à produção de silagem, sob condições naturais de infecção. Avaliou-se a severidade da ferrugem ao longo do tempo e a capacidade combinatória de cinco cultivares e 20 progênies F3 de soja. A maior área abaixo da curva de progresso da ferrugem (AACPF) foi de 2.116, para as progênies originadas do cruzamento entre as cultivares UFVS 2003 x UFV16, e a menor de 1.307, para UFV16 x Tucunaré. Houve efeito significativo das capacidades geral e específica de combinação, para a AACPF entre os genitores e as progênies, bem como para os cruzamentos recíprocos. Esses resultados indicam que a resistência à ferrugem asiática da soja pode ser influenciada por componentes maternos.

Enzimas marcadoras de indução de resistência diferencialmente reguladas em soja resistente e suscetível à ferrugem-asiática-da-soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de enzimas marcadoras, a indução de resistência à ferrugem-asiática-da-soja em genótipos de soja contrastantes quanto à suscetibilidade a Phakopsora pachyrhizi. Aproteína total e as atividades de cinco enzimas marcadoras da indução de resistência (lipoxigenases, peroxidases, fenilalanina amônia-liase, quitinases e β-1, 3-glucanases) foram avaliadas em extratos de folhas de plantas de soja dos genótipos Embrapa 48 (suscetível) e PI 561356 (resistente), submetidas à inoculação ou não com o patógeno. Foram observadas respostas de defesa discrepantes entre os dois genótipos e entre os tempos de coleta (12, 72 e 168 horas após inoculação). A resposta de indução dessas enzimas assemelha-se à defesa bifásica, para Embrapa 48, e é consistente com o observado para outros patossistemas. No entanto, o genótipo PI 561356 respondeu com diminuição da concentração de proteína total e das atividades enzimáticas, o que indica redução do metabolismo geral das plantas infectadas. Há um importante mecanismo de resistência do genótipo PI 561356, ainda não relatado, embasado em vias que envolvem essas enzimas marcadoras e em mecanismos que utilizam menor concentração de proteínas, como os de via metabólica de resposta em cascata.

Espectro de gotas de pulverização e controle da ferrugem-asiática-da-soja em cultivares com diferentes arquiteturas de planta

O objetivo deste trabalho foi determinar o espectro de gotas de pulverização ideal para o controle da ferrugem-asiática-da-soja (Phakopsora pachyrhizi), em cultivares com diferentes arquiteturas de planta. O experimento foi conduzido na safra de 2009/2010. A aplicação de fungicida (piraclostrobina + epoxiconazol, com óleo mineral) foi avaliada com quatro espectros de gotas de pulverização - muito fino, <119 μm; fino, 119 a 216 μm; médio, 217 a 352 μm; e grosso, 353 a 464 μm -, em quatro cultivares de soja (BMX Apollo RR, NA 7636 RR, Fcep 53 RR e TMG 4001 RR) contrastantes quanto a índice de área foliar, estatura de plantas e número de ramos por planta. Foram quantificadas as variáveis: número de gotas por cm², diâmetro mediano volumétrico das gotas, área abaixo da curva de progresso da ferrugem-asiática e produtividade da soja. A definição do espectro de gotas a ser utilizado deve considerar a cultivar e as condições ambientais em que a pulverização será realizada. A magnitude da proteção exercida pelo fungicida varia de acordo com a cobertura de plantas e a penetração de gotas no dossel, proporcionada pelos diferentes espectros de gota. O espectro de gotas fino proporciona boa deposição de gotas, controle da doença e produtividade, independentemente da cultivar avaliada.

Análise AMMI da produtividade de grãos em linhagens de soja selecionadas para resistência à ferrugem asiática

O objetivo deste trabalho foi quantificar os efeitos da interação genótipo x ambiente (GxE) sobre a produtividade de grãos em progênies de soja pré-selecionadas para resistência à ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi). Doze ensaios de avaliação de progênies (linhagens F6 e F7) foram conduzidos em diferentes ambientes (combinação de locais, anos e tratamentos fungicidas para controle de doenças de final de ciclo, incluindo ou não a ferrugem). A análise "additive main effects and multiplicative interaction" (AMMI) capturou, como padrão da interação GxE, 57% da variação associada aos resíduos de não aditividade, dos quais 44% foram retidos no primeiro componente principal de interação e o restante, no segundo. O primeiro componente associou-se a diferenças entre os anos de avaliação, o que denota imprevisibilidade na predição. O segundo componente, no entanto, associou-se ao manejo diferenciado do cultivo, no que se refere ao controle ou não das doenças. Entre os genótipos de ampla adaptabilidade produtiva, as linhagens USP 02-16.045 e USP 10-10 apresentaram desempenho destacado.

Avaliação da tolerância de cultivares de soja à ferrugem asiática no oeste da Bahia

A utilização de tolerância como forma de controle da ferrugem da soja (Glycine max), causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, pode ser uma alternativa viável, visto que a resistência qualitativa tem-se mostrado instável, em função da variabilidade do fungo. Este trabalho foi realizado na região oeste da Bahia, na safra 2003/04, com objetivo de avaliar a tolerância das principais cultivares de soja utilizadas na região. Foram avaliadas quatro cultivares de ciclo precoce [MG/BR 46 (Conquista), Emgopa 315, BRS Corisco e M-SOY 8411] e quatro cultivares de ciclo tardio (BRS Barreiras, M-SOY 9350, FT 106 e BRS Sambaíba). A tolerância foi quantificada pela diferença de produtividade entre subparcelas tratadas e não tratadas com fungicida. As cultivares MG/BR 46 (Conquista) e M-SOY 8411 apresentaram diferenças de rendimento não significativas, no entanto, essa característica não pôde ser atribuída à tolerância, em função da baixa severidade observada no ensaio. Essa diferença pôde ser atribuída a escape, uma vez que, no momento em que a ferrugem obteve valores mais elevados de severidade, as duas cultivares já estavam na fase final de desenvolvimento. Embora a severidade máxima observada no ensaio tenha sido baixa (30,5% para a cultivar BRS Barreiras), com exceção das cultivares MG/BR 46 (Conquista) e M-SOY 8411, as demais cultivares avaliadas apresentaram diferença significativa entre as subparcelas tratadas e não tratadas com fungicida, mostrando ausência de tolerância das principais cultivares comerciais cultivadas no oeste da Bahia. Neste trabalho, foi observado que as cultivares de ciclo precoce apresentaram reduções de produtividade inferiores às de ciclo tardio.

Diagrammatic scale for assessment of soybean rust severity

A diagrammatic scale to assess soybean (Glycine max) rust severity, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, was developed in this study. Leaflets showing different severity levels were collected for determination of the minimum and maximum severity limits; intermediate levels were determined according to "Weber-Fechner's stimulus-response law". The proposed scale showed the levels of 0.6; 2; 7; 18; 42, and 78.5%. Scale validation was performed by eight raters (four inexperienced and four experienced), who estimated the severity of 44 soybean leaflets showing rust symptoms, with and without the use of the scale. Except for rater number eight, all showed a tendency to overestimate severity without the aid of the diagrammatic scale. With the scale, the raters obtained better accuracy and precision levels, although the tendency to overestimate was maintained. Experienced raters were more accurate and precise than inexperienced raters, and assessment improvements with the use of the scale were more significant for inexperienced raters.

Models and applications for risk assessment and prediction of Asian soybean rust epidemics

Asian rust of soybean [Glycine max (L.) Merril] is one of the most important fungal diseases of this crop worldwide. The recent introduction of Phakopsora pachyrhizi Syd. & P. Syd in the Americas represents a major threat to soybean production in the main growing regions, and significant losses have already been reported. P. pachyrhizi is extremely aggressive under favorable weather conditions, causing rapid plant defoliation. Epidemiological studies, under both controlled and natural environmental conditions, have been done for several decades with the aim of elucidating factors that affect the disease cycle as a basis for disease modeling. The recent spread of Asian soybean rust to major production regions in the world has promoted new development, testing and application of mathematical models to assess the risk and predict the disease. These efforts have included the integration of new data, epidemiological knowledge, statistical methods, and advances in computer simulation to develop models and systems with different spatial and temporal scales, objectives and audience. In this review, we present a comprehensive discussion on the models and systems that have been tested to predict and assess the risk of Asian soybean rust. Limitations, uncertainties and challenges for modelers are also discussed.

Período latente e uso da análise de componentes principais para caracterizar a resistência parcial à ferrugem da soja

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a reação quanto à resistência parcial causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi Sydow., em 68 genótipos de soja (Glycine max L. Merril). O experimento foi realizado em Uberlândia-MG, em casa de vegetação, durante o período de dezembro de 2004 a fevereiro de 2005 e constou de três épocas de avaliação. Foram avaliadas as seguintes características de resistência: Período Latente Médio (PLM), número médio de pústulas por folíolo e severidade da ferrugem. Com base nas variáveis, número médio de pústulas por folíolo e severidade da ferrugem calculou-se a área abaixo da curva de progresso da doença. Após, realizou-se a análise de variância, e as médias foram comparadas pelo teste de Scott Knott, ao nível de 5% de probabilidade. Foram encontradas diferenças significativas entre os genótipos para número médio de pústulas por folíolo e severidade da ferrugem, aos doze dias após a inoculação. O mesmo foi encontrado para área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) para severidade. Com base no período latente médio discriminaram-se dois grupos de genótipos: parcialmente resistentes e suscetíveis. Presume-se que a Resistência Parcial (RP) à ferrugem asiática da soja deve ser avaliada em condições de média epidemia, que aconteceu na segunda época de avaliação para todos os caracteres avaliados. O agrupamento de genótipos, pela análise multivariada de componentes principais, permitiu a discriminação de genótipos parcialmente resistentes. Três genótipos (números 4, 41, e 42), referentes aos parentais Cristalina e IAC 100, apresentaram maior resistência parcial á ferrugem da soja.

Efeito do tratamento de sementes com fungicidas e acibenzolar-S-methyl no controle da ferrugem asiática e crescimento de plântulas em cultivares de soja

A influência de acibenzolar-S-methyl (ASM), e fungicidas aplicados via tratamento de sementes sobre a ferrugem asiática bem como o crescimento de plântulas de soja foi avaliada em experimento conduzido em casa de vegetação em delineamento inteiramente casualizado com três repetições, utilizando as cultivares de soja 'Agiara', 'M-soy 8000' e 'M-soy 8080'. Os tratamentos foram três doses de ASM (0,05; 0,1 e 0,2 g de i.a. por kg de sementes), ASM (na dose de 0,1 g de i.a. por kg de sementes) combinado aos fungicidas flutriafol, pyraclostrobin e azoxystrobin, e a aplicação isolada destes, além de uma testemunha tratada com água. Os resultados mostraram redução da Área Abaixo da Curva de Progresso da Ferrugem (AACPF) com o aumento da dose de ASM nas três cultivares de soja. A utilização isolada do ASM em diferentes doses proporcionou uma redução da AACPF além de apresentar, na maioria dos casos, um efeito sinérgico com os fungicidas, aumentando a eficiência de controle quando comparada às aplicações isoladas. Com exceção do ASM na menor dosagem, todos os tratamentos apresentaram controle superior a 77 % comparados à testemunha. Em geral, o tratamento de sementes com ASM e fungicidas resultou numa redução da massa seca (MS) em relação à testemunha. A utilização de ASM associado a fungicidas na tentativa de atrasar a infecção da ferrugem asiática da soja nos períodos iniciais da cultura constitui-se em uma alternativa viável para redução do inóculo inicial, entretanto possíveis efeitos fitotóxicos devem ser considerados.

A refletância na estimativa do efeito de fungicidas no controle da ferrugem asiática da soja

Medidas de refletância têm apresentado resultados eficientes para avaliar a eficiência de fungicidas, além de ser um método prático e rápido. O objetivo do trabalho foi comparar medidas de refletância com o método de avaliação visual para avaliar a eficiência de fungicidas no controle da ferrugem asiática da soja e quantificar a relação com a produtividade. O ensaio foi instalado na Fazenda Escola da UEL, cv. BRS 133, em delineamento de blocos ao acaso com 07 diferentes fungicidas, em 04 repetições. Foram realizadas duas pulverizações, sendo a 1º no estádio R2 (3% de severidade) e a segunda em R5.1, 20 dias após. Avaliou-se visualmente a severidade de ferrugem asiática e calculou-se a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Também, avaliou-se a produtividade final e a percentagem de radiação solar em 810 nm (R810) com o uso de radiômetro de multiespectro e calculou-se a área abaixo da curva de progresso da radiação (AACPR). O coeficiente de determinação (R2) para regressão entre as variáveis AACPD x produtividade foi 0,79, entre AACPR x produtividade foi 0,90 e AACPD x AACPR foi 0,89. A utilização de refletância (R810) permitiu a separação dos tratamentos fungicidas em três grupos distintos, sendo epoxiconazol com menor eficiência, metconazol, tebuconazol e piraclostrobina + epoxiconazol foram classificados como intermediários e os mais eficientes foram, azoxistrobina + ciproconazol e picoxistrobina + ciproconazol.

Quantificação da ferrugem asiática e aspectos nutricionais de soja suprida com silício em solução nutritiva

Para quantificar a severidade da ferrugem, os teores de clorofilas a e b e os carotenóides e também a nutrição em plantas de soja supridas com silício, implantou-se um experimento em blocos casualizados com 6 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos consistiram em doses de silicato de potássio (0 mg/L, 56 mg/L, 112 mg/L, 168 mg/L, 224 mg/L e 280 mg/L). As plantas foram inoculadas no estádio V4. Nove dias após a inoculação, iniciaram-se as avaliações semanais do número de lesões de ferrugem da soja/cm² de área foliar, no total de cinco. Ao final do experimento, os dados foram integrados ao longo do tempo, obtendo-se a área abaixo da curva do número de lesões/cm² (AACNL). Após o término das avaliações, determinou-se a quantidade de clorofilas a e b, carotenóides e lignina das folhas das plantas de soja com as doses crescentes de silício. Os teores de macro e micronutrientes da parte aérea das plantas também foram analisados. Observou-se redução da AACNL com aumento das doses de silício na solução nutritiva. A AACNL reduziu, enquanto que os teores de fósforo, cálcio, enxofre e zinco, de clorofila b, carotenóides e lignina, na parte aérea, aumentaram com a adição de silício.

Validação de escala diagramática para estimativa de desfolha provocada pela ferrugemasiática em soja

Este estudo teve como objetivo avaliar a precisão e acurácia de avaliadores com o uso de escala diagramática, em estimativas de desfolha provocada por doenças em soja. A escala apresenta seis níveis de severidade de desfolha (5, 15, 45, 65, 85 e 100%). As imagens utilizadas para avaliação foram obtidas em parcelas atacadas por ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi), apresentando diferentes níveis de desfolha. A validação foi feita por dez avaliadores, utilizando-se como parâmetro de comparação dados reais da área com cobertura foliar, obtidos através de processamento de imagens, nos softwares Paint Shop Pro 4, e Adobe Photoshop 7.0. Quando não foi utilizada a escala, os avaliadores apresentaram tendência de subestimar a severidade de desfolha nos níveis mais baixos e de superestimar em níveis altos. A acurácia e precisão dos avaliadores aumentaram com o auxílio da escala diagramática.