Análise da segregação de avirulência de Magnaporthe grisea do trigo

A segregação de avirulência entre progênies de cruzamento entre isolados de Magnaporthe grisea provenientes de trigo (Triticum aestivum) foi estudada utilizando cinco variedades de trigo. A população segregante desse estudo foi formada por 37 progênies resultantes do cruzamento entre dois isolados de campo que diferiram na reação de avirulência/virulência a essas variedades. Os resultados obtidos mostraram que para as variedades CNT 8, BR 17 e OR 1 a relação avirulência/virulência foi de 1:1, demonstrando segregação de um gene de avirulência, que foi diferente para cada uma das variedades. A segregação observada para as variedades BR 31 e Iapar 3 foi de 1:3 avirulência/virulência indicando segregação de um gene de avirulência e do supressor desse gene de avirulência. Além disso, a recombinação sexual entre isolados de M. grisea em condições de laboratório possibilitou produzir isolados virulentos a todas as variedades podendo ser uma das causas para a quebra de resistência de variedades resistentes.

Tolerância de híbridos e de clones de porta-enxertos de citros à infecção de raízes por Phytophthora nicotianae

Estudaram-se clones de porta-enxertos de citros (Citrus spp.), híbridos e genitores quanto à tolerância das raízes a Phytophthora nicotianae através de inoculações em substrato de argila expandida. Investigaram-se progênies nucelares dos clones Poncirus trifoliata 'Rich 16-6', citrumelo 'Swingle' (C. paradisi x P. trifoliolata ), tangerinas 'Cleópatra' (Citrus reshni) e 'Suen Kat' (C. sunki), limão'Volkameriano' (C. volkameriana), dos genitores tangerina 'Sunki' (C. sunki) (S), limão 'Cravo' (C. limonia) (C), laranja 'Azeda' (C. aurantium) ((A), Poncirus trifoliata 'Davis A' (T), e progênies nucelares de híbridos entre eles, totalizando 2303 plântulas. Avaliou-se a taxa de sobrevivência, redução de raízes e partes aéreas, peso de raízes e de partes aéreas, diâmetro do caule e altura, comparando-se plântulas inoculadas e não inoculadas. Atribuíram-se também notas subjetivas para volume de raízes, enfolhamento, coloração das folhas e altura. Desenvolveu-se um índice total de redução (ITR) baseado na taxa de sobrevivência e nos parâmetros mencionados. Mostraram-se altamente tolerantes os trifoliatas 'Davis A' e 'Rich 16-6', o citrumelo 'Swingle', três híbridos TxS, dois SxT e dois SxA, com ITR < 20%. Laranja 'Azeda', tangerina 'Suen Kat', limões 'Cravo' e 'Volkameriano', oito híbridos TxS, quatro SxT, dois TxA e um SxA mostraram-se tolerantes, com ITR entre 20 e 40%. Três híbridos SxA mostraram-se moderadamente tolerantes, com ITR entre 40 e 60%. Tangerinas 'Sunki' e 'Cleópatra', dois híbridos SxA, um TxA e dois SxC mostraram-se intolerantes, com ITR entre 60 e 80%. Cinco híbridos SxC mostraram-se altamente intolerantes, com ITR > 80%. A metodologia de inoculação e avaliação discriminou com precisão progênies nucelares dos clones e dos híbridos, evidenciando o potencial de seleção principalmente dos híbridos SxT e recíprocos.

Hipersensibilidade e necrose sistêmica em Nicotiana benthamiana transformada com o gene de resistência Sw-5 de tomateiro

O gene Sw-5 do tomateiro confere resistência a várias espécies de tospovírus e codifica uma proteína contendo domínios de ligação a nucleotídeos e repetições ricas em leucina. Tomateiros com Sw-5 exibem reações necróticas nas folhas inoculadas com tospovírus. Estas reações e a estrutura da proteína Sw-5 indicam que a resistência ocorre por meio do reconhecimento do patógeno e desencadeamento da resposta de hipersensibilidade. A capacidade de Sw-5 de conferir resistência a tospovírus em tabaco selvagem (Nicotiana benthamiana Domin.) foi avaliada em plantas transgênicas. Uma construção com a seqüência aberta de leitura de Sw-5 e sua região 3’ não-traduzida sob controle do promotor 35S do CaMV foi utilizada para transformação de N. benthamiana via Agrobacterium tumefaciens. Plantas de progênies R1 foram inoculadas com um isolado de tospovírus e avaliadas quanto à ocorrência de reação de hipersensibilidade e resistência à infecção sistêmica. Em uma progênie com segregação 3:1 (resistente:suscetível), foi selecionada uma planta homozigota e sua progênie avaliada quanto ao espectro da resistência a tospovírus. Plantas com o transgene exibiram resposta de hipersensibilidade 48 h após a inoculação, sendo resistentes à infecção sistêmica. O fenótipo da resistência foi dependente do isolado viral e um isolado de Tomato chlorotic spot virus (TCSV) causou necrose sistêmica em todas as plantas inoculadas, enquanto que isolados de Groundnut ringspot virus (GRSV) e um isolado relacionado a Chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV) ficaram restritos ao sítio de infecção. Comparações do espectro da resistência obtido neste trabalho com aquele observado em outros membros da família Solanaceae indicam que as vias de transdução de sinais e as respostas de defesa ativadas por Sw-5 são conservadas dentro desta família e polimorfismos genéticos nas vias de transdução de sinais ou em componentes das respostas de defesa podem resultar em diferentes níveis de resistência.

Variabilidade patogênica de Ustilago scitaminea no estado de São Paulo

O carvão é uma das principais doenças da cana-de-açúcar, visto que é considerada em todos os Programas de Melhoramento Genético (PMG), tanto na seleção de genitores resistentes, como no comportamento das progênies. Quando a cultura está espalhada em grandes extensões torna-se importante conhecer a amplitude da variação patogênica na população do agente causal. Diante da importância de se obter variedades com resistência efetiva e duradoura, o objetivo do presente estudo foi verificar a ocorrência, e caracterizar, no Estado de São Paulo, a variabilidade patogênica de Ustilago scitaminea. Coletaram-se 12 populações do patógeno em 3 regiões canavieiras, Piracicaba, Jaú e Ribeirão Preto, e inocularam-se, com teliósporos dessas populações, gemas de três variedades de reação conhecida, SP71-8210 (resistente), SP84-2066 (suscetível) e Co421 (intermediária). Foi instalado um ensaio no campo, a partir destas gemas inoculadas. As avaliações de touceiras doentes foram realizadas a cada 14 dias. A variedade resistente SP71-8210 não apresentou doença. Nas outras duas variedades, a doença foi avaliada por meio da curva de progresso da doença, área abaixo da curva de progresso, incidência final e período latente gerados por cada população do patógeno. As populações de U. scitaminea apresentaram diferentes níveis de agressividade, porém não houve alterações de virulência entre as populações estudadas. Segundo os parâmetros observados, uma população de Piracicaba e duas de Jaú comportaram-se como as mais agressivas. Ficou demonstrado que existe uma considerável variabilidade na agressividade das populações de U. scitaminea do Estado de São Paulo. Os PMG que submetem os materiais a inoculações artificiais com teliósporos de carvão, em alguma etapa do programa, necessitam considerar esta variação do patógeno para desenvolverem variedades com resistência mais efetiva.

Metodologias para obtenção de resistência e/ou tolerância da soja à ferrugem-asiática

Os objetivos deste trabalho foram complementar os estudos dos mecanismos genéticos da resistência e tolerância da soja à ferrugem-asiática e sugerir metodologias de melhoramento que permitam o acúmulo de genes maiores e menores. Seis experimentos foram realizados durante três safras em Londrina, PR, de 2005/06 a 2007/08, envolvendo cinco parentais e as gerações derivadas F2, F3 e F4. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com parcelas em covas. As metodologias propostas foram planejadas para superar as dificuldades do melhorista em selecionar genes menores na presença de genes maiores. Isto é resolvido conduzindo populações segregantes F2, F3 e F4 numerosas para melhorar as chances de encontrar recombinações favoráveis e submetendo-as à pressão do patógeno para aumentar a frequência de genótipos resistentes/tolerantes na população F4 ou F5 quando plantas individuais serão selecionadas para formação de progênies. Consequentemente, a frequência de progênies F5 ou F6 superiores possuidoras de alelos nos genes menores e maiores também será aumentada.

Resistência da soja à ferrugem-asiática avaliada pela análise da produtividade de grãos

Os objetivos desse trabalho foram estudar a resistência e/ou tolerância da soja à ferrugem-asiática, expresso por genes maiores e menores e selecionar as linhagens resistentes e/ou tolerantes mais produtivas. Foram utilizados dados de seis experimentos realizados nas safras 2005/2006, 2006/2007 e 2007/2008, em Londrina, PR, envolvendo cinco parentais e as gerações segregantes F2, F3 e F4. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado utilizando a metodologia de cultivo em covas (01 parcela = 01 cova = 01planta). Os resultados indicaram que a resistência e/ou tolerância genética à ferrugem-asiática é controlada por genes maiores e menores dispersos nos parentais que expressam ação predominantemente aditiva. Os dados também indicaram que sob pressão de inóculo é possível selecionar linhagens de soja com produtividades de grãos superiores ao parental com maior produtividade de grãos na maioria dos cruzamentos, indicando que a seleção resultou em genótipos resistentes e/ou tolerantes. A herdabilidade no sentido restrito da produtividade de grãos, na presença da ferrugem-asiática, variou de média a alta (0,324 a 0,815) ao nível de progênies F3, demonstrando ser possível selecionar progênies resistentes e/ou tolerantes à ferrugem-asiática já nas gerações iniciais dos programas de melhoramento.

Reação à Bipolaris maydis, agente causal da mancha foliar, em híbridos apomíticos de Panicum maximum

A mancha foliar, causada por Bipolaris maydis, é a principal doença de Panicum maximum. A seleção de genótipos resistentes é a melhor estratégia para o controle desta doença. Com o objetivo de identificar fontes de resistência de P. maximum à mancha foliar, 92 híbridos apomíticos, originários de cruzamentos das cultivares Tanzânia-1 e Mombaça, e outros três genótipos sexuais foram testados. Em blocos casualizados, com oito repetições cada, inocularam-se plantas com 30 dias de idade e, após 12 dias, a severidade da doença foi avaliada. Foram verificadas diferenças significativas (P<0,05), de genótipos entre e dentro das progênies, com relação a resistência à mancha foliar. Identificaram-se híbridos com resistência à doença, com destaque para os híbridos MS81, A109, B109, B89 e A4.

Produtividade de madeira de liquidambar (Liquidambar styraciflua L.) de diferentes procedências, em Quedas do Iguaçu, PR

Foi instalado um teste combinado de procedências e progênies de liquidambar (Liquidambar styraciflua L.) em Quedas do Iguaçu, no sudoeste do Paraná, para verificar a produtividade de madeira e a variabilidade genética entre e dentro de procedências. O delineamento usado foi em blocos de famílias compactos, no espaçamento de 3 m x 3 m, com as progênies dispostas em parcelas lineares de cinco plantas. Aos 11 anos de idade, a produtividade média das procedências de maior crescimento foi maior que 40 m³/ha.ano. As procedências de maior crescimento foram da América Central (Guatemala, Honduras e Nicarágua), originárias de latitudes inferiores a 15º N. Nas procedências Gomez Farias, Las Lajas, Los Alpes e Monte Bello foram detectadas variações significativas entre suas progênies. Porém, somente as seleções entre as progênies oriundas de Los Alpes e Las Lajas proporcionariam oportunidades de melhoramento genético, tendo em vista as suas altas médias de produtividade. Não foram detectadas variações significativas em volume entre as progênies das procedências Tactic e Yucul. Porém, será oportuno incluí-las na população para melhoramento, dadas a elevada produtividade volumétrica e a oportunidade de se ampliar a base genética para seleções posteriores com base em outros caracteres, como a qualidade do fuste e da madeira.

Estudo comparativo de dellineamentos experimentais para estimativas de parâmetros genéticos em erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.)

O presente trabalho teve por objetivo comparar a eficiência do látice em relação aos delineamentos em blocos casualizados (DBC) e inteiramente casualizados (DIC) quanto aos caracteres altura e produção de massa verde em erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.). O experimento, conduzido na Fazenda Experimental do Canguiri, da Universidade Federal do Paraná, em Pinhais, PR, foi composto de cinco procedências, quatro com 13 e uma com 12 progênies de meias-irmãs. Cada progênie continha 54 plantas (nove parcelas de seis plantas). O experimento seguiu o modelo látice 8 x 8 com nove repetições balanceadas. As análises foram conduzidas usando-se tanto este modelo quanto os modelos DBC e DIC. Com relação ao caráter altura, a estimativa da eficiência do DBC em relação ao DIC (Êb/i) foi de 48,6%; do látice em relação ao DBC (Êl/b), de 61%; e do látice em relação ao DIC (Êl/i), de 139%. A estimativa da correlação intraclasse entre plantas dentro das parcelas (c²) foi de 9,4% para o DBC e zero para o látice. Para o caráter produção de massa verde, Êb/i, Êl/b e Êl/i foram de 14,3; 81,7; e 108%, respectivamente; e c², 16,9% para o DBC e 3,1% para o látice. Essas estimativas, associadas a uma estimativa de F de Snedecor altamente significativa dos dois caracteres, permitiram concluir que a capacidade de teste do DBC foi satisfatória para o caráter altura de plantas, mas insatisfatória para o caráter produção de massa verde.

Sistema de reprodução em populações de Eschweilera ovata (Cambess.) Miers

O sistema de reprodução de duas populações de Eschweilera ovata foi quantificado por análise de isoenzimas em estrutura de progênies usando os modelos misto de reprodução e cruzamentos correlacionados. Desvios do modelo misto de reprodução foram evidenciados entre as freqüências alélicas dos óvulos e do pólen e pela heterogeneidade nas freqüências alélicas do pólen que fecundou as diferentes árvores. A taxa de cruzamento multilocos foi alta em ambas populações Camarugipe (t m =0,999±0,004) e Itaparica (t m=0,985±0,023). A alta variação na taxa de cruzamento individual (t variando de 0,320 a 1,000) indicou que a espécie não é auto-incompatível. Diferenças positivas e significativamente diferentes de zero foram detectadas entre a taxa de cruzamento multiloco e uniloco, indicando cruzamentos endogâmicos em ambas populações Camarugipe (t m-t s =0,066±0,014) e Itaparica (t m-t s =0,073±0,016) e possível estruturação genética espacial. Valores altos de cruzamentos biparentais foram detectados nas populações (Camarugipe, r p=0,577±0,088; Itaparica r p =0,423±0,070), demonstrando que as progênies são constituídas principalmente por misturas de meios-irmãos e irmãos-completos. O coeficiente de coancestria nas progênies de ambas as populações (Camarugipe, tetaxy=0,211; Itaparica tetaxy =0,191) foi superior ao esperado em progênies de meios irmãos (0,125). Os resultados foram discutidos sob a ótica de amostragens para melhoramento, conservação genética e coleta de sementes para recuperação ambiental.

Variações geneticas para características do sistema radicular de mudas de baru (Dipteryx alata Vog.)

Este estudo objetivou estimar os parâmetros genéticos relativos à qualidade do sistema radicular de mudas de baru. Para isso, foram utilizadas mudas provenientes de sementes colhidas em 21 árvores-matriz de polinização livre no Município de Capinópolis, Minas Gerais. Quarenta e cinco dias após a germinação, as imagens das raízes de 20 mudas de cada progênie foram obtidas por "scanner" ótico. Na análise de variância, houve variação significativa entre as progênies quanto aos caracteres: comprimento total de raízes, volume de raízes, diâmetro médio e número de raízes finas. As análises indicaram altos valores de herdabilidade e coeficiente de variação genética, indicando que altos ganhos genéticos poderão ser obtidos mediante a seleção de matrizes.

Variações genéticas na qualidade do sistema radicular de mudas de candeia (Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish)

Com o objetivo de estimar os parâmetros genéticos relativos às qualidades do sistema radicular de candeia, foram utilizadas mudas provenientes de 24 progênies de polinização livre do Parque Estadual Quedas do Rio Bonito em Lavras, MG. Dois meses após a germinação, as imagens das raízes de nove mudas de cada progênie, distribuídas em três classes de tamanho (grande, maiores mudas dentro de cada progênie, médio, mudas médias dentro da progênie e pequeno, mudas em torno de 5 cm), foram obtidas por scanner óptico. Posteriormente, as mesmas raízes foram coradas com corante azul de astra 0,1%, durante 15 min, e novamente analisadas. As leituras indicaram diferenças significativas entre material não-corado e corado, enfatizando o seu uso. Na análise de variância, houve diferenças significativas entre as progênies e entre os tamanhos analisados quanto aos caracteres de raízes: comprimento total, área da superfície, diâmetro médio e número de raízes finas. Os ganhos genéticos esperados com a seleção evidenciaram que esses caracteres devem ser estudados nas mudas grandes, pois apresentam os maiores valores esperados.

Seleção de genitores de Eucalyptus grandis e de Eucalyptus urophylla para produção de híbridos interespecíficos utilizando REML/BLUP e informação de divergência genética

Foram avaliadas 363 progênies de meios-irmãos de Eucalyptus urophylla e de 245 progênies de meios-irmãos de E. grandis, visando à seleção de genitores para a produção de híbridos interespecíficos em cruzamentos controlados em dialelo circulante, com base em seus valores genéticos preditos. Os ensaios foram conduzidos em Guanhães, MG, no delineamento de blocos casualizados com cinco repetições, parcelas lineares de seis plantas para E. urophylla e oito plantas para E. grandis, no espaçamento de 3,0 x 2,0 m. Os parâmetros genéticos foram estimados adotando-se modelos mistos com uso do procedimento REML/BLUP (máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não viesada) para diâmetro à altura do peito (DAP), altura total (ALT) e volume individual (VOL). A predição dos valores genéticos foi feita somente para (DAP), característica que foi utilizada para seleção. Em E. urophylla, foram obtidas as estimativas de herdabilidade no sentido restrito de 0,2785 e de acurácia da ordem de 61%, e em E. grandis, herdabilidade de 0,2247 e acurácia de 53%. A seleção dos 100 genitores de cada espécie individualmente proporcionará ganhos genéticos na ordem de 20,6% em E. urophylla e de 16,4% em E. grandis. Ganho genético para DAP em torno de 35,0% poderá ser obtido com o cruzamento dos 10 indivíduos selecionados para cada espécie, portadores das maiores estimativas de divergência genética.

Diversidade e estrutura genética espacial de Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae) em uma floresta paludosa

As áreas de ocorrência de florestas paludosas se encontram alteradas e restritas devido aos processos de destruição e fragmentação, com consequente redução do seu tamanho populacional. Calophyllum brasiliense Camb. é uma espécie arbórea abundante em ambientes ciliares, devido à sua preferência em colonizar solos com alta saturação hídrica, sendo considerada especialista em hábitat. Além das consequências ecológicas, como mortalidade e baixo recrutamento, poderá ocorrer perda da variabilidade genética, comprometendo a viabilidade da espécie no local. Nesse contexto, foi realizado um censo da espécie em um fragmento de floresta paludosa, sendo estabelecidas quatro classes de altura para a análise genética. Os marcadores aloenzimáticos revelaram 11 locos polimórficos, com um número médio de 2,0 alelos em cada loco, não sendo observada a perda ou a fixação de alelos e polimorfismo de 100%. As Classes I e III apresentaram excesso de homozigotos, sendo esse valor não significativo para na Classe I. A heterozigosidade foi superior à esperada nas Classes II e IV. Os valores de diversidade genética encontrados na espécie estudada foram considerados altos em relação aos valores relatados em outras espécies arbóreas. Portanto, a ocorrência de mutações e a incorporação de novos alelos na população são elevadas, além de aumentarem o número de recombinações e múltiplas paternidades nas progênies. No geral, a análise da distribuição espacial dos genótipos foi aleatória nas classes analisadas e, na Classe I, os indivíduos próximos a uma distância de 10 m apresentaram estrutura de família. A alta diversidade genética da espécie e a ausência de estruturação espacial dos genótipos na maioria das classes analisadas devem ser consideradas em planos de conservação dessa área.

Diversidade genética e tamanho efetivo de duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All., sob conservação ex situ

O objetivo deste trabalho foi investigar a diversidade, a estrutura genética e o tamanho efetivo, retido em um banco de germoplasma, de duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All. (aroeira), procedentes de Aramina-SP e Selvíria-MS. As populações foram avaliadas a partir da amostragem de 25 progênies de polinização aberta de cada população. De cada progênie, 17 a 20 indivíduos foram amostrados e genotipados para oito locos microssatélites. Os maiores valores para o número total de alelos (At), número médio de alelos por loco (A), número efetivo de alelos (Ae), heterozigosidade observada (H0) e esperada (He) foram detectados na população Selvíria (At = 105, A = 13,13, Ae = 3,98, H0 = 0,669 e He = 0,749), enquanto Aramina teve At = 94, A = 13,75, Ae = 3,10, H 0 = 0,535 e He = 0,678. A diferenciação nas frequências alélicas das duas populações, com relação ao pólen cruzado (0,159) e do óvulo (0,235), indica que cerca de 84% e 77%, respectivamente, da diversidade genética está dentro das populações. O coeficiente médio de coancestria foi maior (Selvíria Θ = 0,165, Aramina Θ = 0,169) e o tamanho efetivo médio das progênies (Selvíria Ne(v) = 3,04, Aramina Ne(v) = 2,69) foi menor do que o esperado em progênies de populações panmíticas (Θ = 0,125, Ne(v) = 4). O tamanho efetivo total retido no banco ex situ foi estimado em 67,5 na população Selvíria e 71,1 na população Aramina, valores menores do que o requerido (Ne = 150) para a conservação de populações em curto prazo. Entretanto, as duas populações apresentaram alta diversidade genética, o que as qualifica para serem utilizadas em programas de conservação e melhoramento genético da espécie, desde que seja aumentado o tamanho efetivo populacional conservado ex situ.