Variabilidade, herdabilidade e regiões genômicas associadas à expressão da resistência parcial à ferrugem da folha em aveia (Avena sativa L.) avaliada em parcelas

As condições ambientais do subtrópico brasileiro favorecem o desenvolvimento da ferrugem da folha da aveia de maneira que a severidade torna-se alta e extremamente danosa. O desenvolvimento de variedades com resistência parcial (RP), tem sido sugerido como uma estratégia para tornar a efetividade da resistência à ferrugem da folha mais durável. Este trabalho teve por objetivos determinar a variabilidade, quantificar a herdabilidade e identificar as regiões genômicas (QTLs) associadas à expressão da RP, em linhagens do cruzamento UFRGS 7 x UFRGS910906, avaliadas na média de parcelas. Oitenta e três linhagens F6:7 e F6:8 e os genitores UFRGS 7 (suscetibilidade) e UFRGS 910906 (parcialmente resistente) foram avaliados, em 2002 e 2003, quanto à severidade da ferrugem da folha da aveia no decorrer do ciclo da cultura, em parcelas experimentais. A partir desses dados, foi calculada a área sob a curva do progresso da doença (ASCPD), a severidade máxima (SM) e o tempo em dias para atingir 12,5% da SM (T12,5). O rendimento de grãos (REND) e o peso de hectolitro (PH) das linhagens com RP foram comparados nos tratamentos com e sem fungicida. Uma análise por intervalo simples foi utilizada para identificar em mapa molecular F6, anteriormente desenvolvido, QTLs associados à ASCPD, SM e T12,5. A população de UFRGS 7 X UFRGS 910906 apresentou variabilidade para os parâmetros da RP, com as linhas 211, 238, 241, 243 e 245 apresentando os menores valores de ASCPD, SM e T12,5, nos dois anos. As estimativas de herdabilidade de ASCPD (0,87), SM (0,86), T12,5 (0,76), REND (0,99) e PH (0,64) foram altas. Seis QTLs foram identificados para as características ASCPD, SM e T12,5, avaliadas com base em parcelas experimentais, nos dois anos de estudo. Os resultados permitem concluir que a avaliação em parcelas da RP à ferrugem da folha de UFRGS 910906 é efetiva na distinção de genótipos resistentes. O nível de RP conferido por UFRGS 910906 não fornece proteção suficiente para manter o rendimento e qualidade de grãos, na presença de alta severidade da moléstia. A RP de UFRGS 910906 apresenta um QTL identificado pelo marcador AFLP PaaMtt340 com consistência de expressão em diferentes ambientes, capaz de ser detectado na avaliação de parcelas experimentais e com potencial para ser explorado através do uso de seleção assistida por marcadores moleculares em programas de melhoramento de aveia.

Componentes da resistência quantitativa à ferrugem da folha em linhagens recombinantes de aveia

A ferrugem da folha da aveia, causada pelo fungo Puccinia coronata f. sp. avenae, é responsável por grandes decréscimos na produção, afetando tanto o rendimento como a qualidade de grãos. O controle através do uso de cultivares com resistência qualitativa tem se mostrado pouco efetivo em termos de durabilidade. Neste sentido, a resistência quantitativa pode ser uma alternativa de controle viável, em busca de uma resistência mais durável, já que exerce menor pressão de seleção sobre a população patogênica. A resistência quantitativa reduz a taxa de progresso da doença, pela combinação dos diversos componentes que a condicionam, como: longo período latente, curto período infeccioso, baixa eficiência de infecção e pústulas de comprimento reduzido. Não se sabe ao certo o papel individual de cada um destes componentes sobre o progresso da doença no campo, bem como, o número de genes que determinam estas características. Assim, este trabalho visou caracterizar os componentes da resistência quantitativa (período latente, período infeccioso, comprimento de pústulas e ASCPD) à ferrugem da folha da aveia, em planta adulta e plântulas, tanto em condições controladas como em condições de campo. Para tanto foram utilizadas 83 linhagens recombinantes F6:10 de aveia branca, oriundas do cruzamento de um pai suscetível (UFRGS 7) com um pai com resistência quantitativa (UFRGS 910906). As linhagens apresentaram variabilidade para as características avaliadas, exceto para comprimento de pústulas em planta adulta. Os componentes da resistência apresentaram distribuição normal, exceto o comprimento de pústulas em planta adulta e o período de latência em plântulas. Isto sugere a presença de vários genes de pequeno efeito atuando na expressão dos mesmos, não se enquadrando em nenhum modelo de poucos genes. Os resultados sugerem que a resistência quantitativa à ferrugem da folha da aveia é resultado da ação conjunta de todos os componentes que a condicionam, e não de apenas um deles. Ainda, mecanismos diferenciados parecem estar atuando em cada genótipo na expressão desta característica.

Controle da ferrugem das folhas do capim-limão [Cymbopogon citratus (DC: ) Stapf] com produtos naturais

Cymbopogon citratus (DC.) Stapf é uma planta medicinal pertencente a família Poaceae, perene, importante para a indústria farmacêutica e alimentícia devido ao óleo essencial que produz. Um problema limitante para a produção comercial é a ferrugem, doença cujo agente etiológico é o fungo Puccinia nakanishikii Dietel. O presente trabalho objetivou avaliar a ação de produtos naturais no controle da doença in vitro e in vivo. Para os testes in vitro, empregaram-se os seguintes produtos sobre a germinação de esporos do patógeno: óleos essenciais de eucalipto, palma-rosa, cravo-da-índia, menta, limão, citronela e mil-folhas; extrato pirolenhoso de eucalipto e mentol cristalizado, em diferentes concentrações. Para os testes de campo foram selecionados quatro produtos, o óleo de citronela e de eucalipto, o extrato pirolenhoso, e o mentol. In vitro, todos os agentes mostraram-se promissores no controle do patógeno. Quando em condições in vivo, sob alta severidade da doença no ato da avaliação, os produtos testados foram capazes de reduzir a severidade da doença em comparação com a testemunha. O controle da doença com os agentes naturais variou de 38% (extrato pirolenhoso) a 61%(óleo essencial de eucalipto).

Microrganismos endofíticos como agentes de biocontrole da ferrugem do cafeeiro e de promoção de crescimento.

2009

Efeito do aumento da concentração de CO2 atmosférico sobre o controle biológico da ferrugem do cafeeiro por Bacillus pumilus.

O aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2) atmosférico previsto para as próximas décadas poderá provocar alterações no manejo de doenças, devido a alteração na microbiota que atua no controle biológico. O agente causal da ferrugem do cafeeiro (Hemileia vastatrix) foi testado com seu antagonista Bacillus pumilus em discos foliares (1,5 cm) em bandejas com, aproximadamente, 380, 430, 700 e 1300 ppm de CO2. O antagonista foi inoculado 24 horas antes e depois da inoculação do patógeno e simultaneamente. As bandejas foram vedadas e incubadas no escuro por 24 horas e, a seguir, mantidas em fotoperíodo de 12 horas, a 22 °C e 100% de umidade relativa, com injeção freqüente de CO2. Após 32 dias, foram iniciadas as avaliações de esporulação nas lesões dos discos foliares. Houve diferença quanto à severidade da doença entre os tratamentos com injeção de CO2, sendo maior na concentração de 700 ppm. Não se obteve diferença entre os períodos de inoculação do antagonista. Nessas condições, o efeito do aumento da concentração de CO2 não interfere na ação do antagonista no controle biológico da ferrugem do cafeeiro.

Identificação de fontes de resistência à ferrugem Polissora em milho e desenvolvimento de população de mapeamento.

2015

Reação de cultivares de milho à ferrugem-polissora em casa de vegetação.

2015

SIG e distribuição espacial da ferrugem tropical do milho (Physopella zeae) no cenário de mudanças climáticas no Brasil.

A mudança climática é um processo decorrente do efeito acumulativo contínuo das emissões excessivas de gases de efeito estufa e de aerossóis provenientes da intensificação de algumas atividades antrópicas, produzindo mudanças no clima do planeta. Tais mudanças podem alterar a incidência de doenças nas plantas. O conhecimento de técnicas de geoprocessamento pode ser de grande importância para aplicações no setor agrícola, auxiliando na elaboração de estratégias para minimizar prejuízos futuros causados pelos impactos climáticos globais. A ferrugem tropical do milho, causada por Physopella zeae, é responsável por grandes danos na produção nacional. Este trabalho teve como objetivo avaliar a distribuição geográfica dessa doença com o uso de ferramentas SIG (Sistema de Informações Geográficas). Foram obtidos mapas de favorabilidade climática para o desenvolvimento da doença na cultura do milho, utilizando condições climáticas propícias definidas por Casela et al. (2006), entre os meses de janeiro a junho, para a normal climatológica (1961-1990) e para o clima futuro de 2080, do IPCC (Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas). Os resultados indicam que haverá um deslocamento da ncidência da doença das regiões Norte, Nordeste para as regiões Sudeste e Sul no futuro, permanecendo também na região Centro-Oeste.

Análise de risco de epidemias de ferrugem-asiática da soja sob cenário de mudança climática no Brasil.

2008

Ensaio cooperativo para avaliação da eficiência de fungicidas no controle da ferrugem-asiática da soja, Phakopsora pachyrhizi, na safra 2015/16, em Londrina, PR.

2016

Avaliação da incidência de ferrugem branca em milho.

O objetivo deste estudo foi avaliar a intensidade da ocorrência da ferrugem branca em experimentos de milho instalados em área experimental da Fazenda Capivara, da Embrapa Arroz e Feijão, bem como identificar os genótipos mais resistentes e os mais susceptíveis.

Efeito do aumento da concentração de CO2 atmosférico sobre o oídio, a ferrugem e o desenvolvimento de plantas de soja.

Os níveis de concentração de CO2 atmosférico estão se elevando nas últimas décadas devido principalmente à queima de combustíveis fósseis. Essa alteração atmosférica, além de intensificar o fenômeno do efeito estufa, pode afetar o comportamento de algumas plantas e microrganismos de interesse agrícola. O CO2. por ser um componente básico da fotossíntese, em alta concentração, pode causar alterações na morfologia e nos processos fisiológicos das plantas, assim como na interação destas com fitopatógenos. Sendo assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito da alta concentração de CO2 atmosférico na severidade do oídio, causado por Microsphaera diffitsa, e da ferrugem asiática, causado por Phakopsora pachyrhizi, na soja e também em alguns fatores relacionados ao desenvolvimento da planta que podem exercer influência na doença. como o crescimento, peso da matéria seca e nodulação. Foram realizados três ensaios em estufas de topo aberto com (E+CO2) ou sem (E) injeção de CO2 e sem estufa (T), correspondendo às concentrações de, aproximadamente, 647 ppm, 474 ppm e 453 ppm, respectivamente. No primeiro ensaio, foram avaliadas características de desenvolvimento da planta; no segundo, a severidade da ferrugem asiática, que ocorreu de Confia espontânea; e no terceiro, a severidade do oídio em quatro cultivares com diferentes níveis de resistência. As cultivares foram: FT-Estrela, altamente suscetível (AS); Embrapa 48, suscetível (S); FT-Cometa. moderadamente resistente (MR) e FT-5 (Formosa), resistente (R). Nos resultados obtidos, foi verificado um aumento significativo na severidade do oídio, no tratamento com injeção de CO2,em folhas primarias e na planta inteira das cultivares analisadas em conjunto. mas não houve alteração na expressão de resistência das cultivares. Para a ferrugem asiática, houve redução da severidade da doença com injeção do gás. A esporulação de ambos os patógenos não sofreu efeito no ambiente com injeção de CO. O efeito do CO2 incrementou o crescimento e a nodulação das plantas, de modo geral: no entanto, o peso da matéria seca não se alterou significativamente. O CO2 em altas concentrações na atmosfera pode alterar a severidade de doenças e, assim sendo, as estratégias de manejo fitossanitário da cultura.

Progeny tests for common bean isolines resistant to diseases with the aid molecular markers.

The aim of this study was progeny tests in segregating populations for resistance genes to these three diseases.

Asian soybean rust in Brazil: past, present, and future.

ABSTRACT: Asian soybean rust, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, is the most severe disease of the crop and can cause yield losses of up to 90%. The disease was first reported in Brazil in 2001. Epidemics of the disease are common in the country, where the fungus can survive year?round. Regulatory measures to reduce the inoculum between seasons and avoid late-season soybean have been adopted to manage the disease. Disease control has relied mainly on chemical control, but a lower sensibility of the fungus to fungicides has been reported in Brazil. Major?resistance genes have been mapped and incorporated into the cultivars. With the reduced efficacy of the fungicides, the adoption of integrated measures to control the disease will be important for the sustainability of the crop. This review presents the main changes in the soybean crop system caused by the introduction of the fungus in Brazil, the current management strategies adopted to avoid losses, and the new trends that, together with biotechnological strategies, can improve management in the future. RESUMO: A ferrugem?asiática da soja, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, é a doença mais severa da cultura e pode causar perdas de produtividade de até 90%. A doença foi relatada pela primeira vez no Brasil em 2001. Epidemias da doença são comuns no País, onde o fungo pode sobreviver durante todo o ano. Medidas regulatórias para reduzir o inóculo entre safras e evitar a semeadura tardia de soja têm sido adotadas para manejar a doença. O controle da doença tem se baseado principalmente no controle químico, mas uma menor sensibilidade do fungo aos fungicidas tem sido relatada no Brasil. Genes de resistência têm sido mapeados e incorporados às cultivares. Por causa da redução da eficiência dos fungicidas, a adoção de medidas integradas para o controle da doença será importante para a sustentabilidade da cultura. Este artigo de revisão apresenta as principais mudanças no sistema de produção da soja causadas pela introdução do fungo no Brasil, as medidas de controle atualmente usadas para evitar perdas, e as novas tendências que, juntas com estratégias biotecnológicas, podem melhorar o manejo da doença no futuro.

The infection of soybean leaves by Phakopsora pachyrhizi during conditions of discontinuous wetness.

The ability of Phakopsora pachyrhizi to cause infection under conditions of discontinuous wetness was investigated. In in vitro experiments, droplets of a uredospore suspension were deposited onto the surface of polystyrene. After an initial wetting period of either 1, 2 or 4 h, the drops were dried for different time intervals and then the wetness was restored for 11, 10 or 8 h. Germination and appressorium formation were evaluated. In in vivo experiments, soybean plants were inoculated with a uredospore suspension. Leaf wetness was interrupted for 1, 3 or 6 h after initial wetting periods of 1, 2 or 4 h. Then, the wetting was re-established for 11, 10 or 8 h, respectively. Rust severity was evaluated 14 days after inoculation. The germination of the spores and the formation of the appressoria on the soybean leaves after different periods of wetness were also quantified in vivo by scanning electron microscopy. P. pachyrhizi showed a high infective capacity during short periods of time. An interruption of wetness after 1 h caused average reductions in germination from 56 to 75% and in appressorium formation from 84 to 96%. Rust severity was lower in all of the in vivo treatments with discontinuous wetness when compared to the control plants. Rust severity was zero when the interruption of wetness occurred 4 h after the initial wetting. Wetting interruptions after 1 and 2 h reduced the average rust severity by 83 and 77%, respectively. The germination of the uredospores on the soybean leaves occurred after 2 h of wetness, with a maximum germination appearing after 4 h of wetness. Wetness interruption affected mainly the spores that had initiated the germination.