Desenvolvimento de marcadores moleculares para análogos a genes de resistência em Arachis spp. silvestres

O maior grupo de genes de resistência de plantas já clonados codifica para proteínas com um sítio de ligação a nucleotídios (NBS) na região N-terminal, e um domínio rico em repetições de leucina (LRR) na região C-terminal. Genes desta classe conferem resistência a diversos patógenos incluindo vírus, bactérias, fungos e nematóides. Para diferentes espécies do gênero Arachis, primers de "polymerase chain reaction" (PCR) degenerados foram construídos para a região NBS, e o produto de tradução putativo indicou similaridade com proteínas de resistência conhecidas sendo denominados análogos a genes de resistência (RGAs). Doze destes RGAs foram utilizados para o desenvolvimento de marcadores moleculares baseados em seus padrões de hibridização com DNA de Arachis spp. digerido com enzimas de restrição. Inicialmente, avaliou-se o polimorfismo de cada RGA como sonda nos parentais de uma população de mapeamento, contrastantes quanto à resistência as manchas foliares e nematóides das galhas, e no híbrido F1. Os RGAs, mesmo isolados de espécies diferentes do gênero Arachis apresentaram homologia com o DNA das espécies testadas, além de apresentarem múltiplas cópias e alto polimorfismo na progênie F2. Todas estas características tornam estes RGAs marcadores moleculares altamente informativos, sendo que alguns apresentaram segregação em "clusters" na F2, indicando que seus locos estão ligados. Estes marcadores serão incluídos em um mapa genético de Arachis spp., o que será de grande utilidade para os programas de melhoramento do amendoim (Arachis hypogaea) cultivado.

Herança de resistência à Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides em algodoeiro brasileiro

A ramulose do algodoeiro (Gossypium hirsutum) causada por Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides é responsável por danos apreciáveis no rendimento de algodão. O patógeno ataca toda a parte aérea das plantas provocando manchas nas folhas e no colmo, e superbrotamento da planta. Plantas severamente infetadas normalmente mostram nanismo. Devido a carência de informação sobre o mecanismo de resistência, o processo de produção de novas cultivares com resistência a ramulose é algo prejudicado. O objetivo do presente trabalho foi compreender o mecanismo de herança a ramulose em duas cultivares resistentes (BRS ANTARES e IAC 23) quando cruzadas com uma cultivar suscetível (STO 474). As avaliações das populações F2 e das populações de retrocruzamento demonstraram em BRS ANTARES que a resistência a ramulose é condicionada por um gene dominante, enquanto que em IAC 23 a resistência é governada por dois genes dominantes independentes, e de efeito duplicado.

Novas fontes de resistência do feijoeiro comum à mancha angular

Vinte e oito genótipos, incluindo cultivares de algumas instituições de pesquisa e linhagens do programa de melhoramento da Embrapa Arroz e Feijão, foram avaliados quanto a resistência a oito patótipos do fungo Phaeoisariopsis griseola, agente causal da mancha angular do feijoeiro comum. Estes genótipos foram inoculados aos 14-16 dias após o plantio com uma suspensão contendo 2,0 x 10(4) conídios mL-1. Os sintomas foram avaliados de 14 a 18 dias após a inoculação, utilizando uma escala de nove graus onde foram consideradas resistentes (reação compatível) as plantas que apresentaram os graus de 1 a 3 e suscetíveis (reação incompatível), as que apresentaram os graus de 4 a 9. Os genótipos 'Ouro Negro' e 'LM 202202530' apresentaram reação de resistência a oito e a sete dos oito patótipos utilizados, respectivamente. A cultivar BRS Requinte foi resistente a cinco patótipos e as cultivares BRS Pontal e Cornell 49-242 foram resistentes a apenas quatro patótipos.

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.

Processo de infecção e formação de mancha em grãos de aveia branca com níveis diferenciados de resistência para Pyrenophora chaetomioides

A mancha-negra dos grãos de aveia branca, cujo principal agente causal é Pyrenophora chaetomioides, é caracterizada pelo escurecimento de seus tecidos superficiais e pode ocasionar redução na qualidade e valor dos mesmos para a indústria alimentícia. Para melhor entender o processo de infecção e formação de manchas os objetivos deste trabalho foram i) Determinar o período de maior suscetibilidade dos grãos à formação de manchas por P. chaetomioides nos componentes florais da aveia; ii) determinar os diferentes níveis de resistência dos genótipos de aveia OR 2, ER 20877-2, UFRGS 995004-2, UPF 95204-2, UFRGS 16, UFRGS 9912002-2, UFRGS 999007-5, UFRGS 998013-3, UPF 16, UFRGS 999022-1, UFRGS 995058-3, UFRGS 15, UFRGS 17, UFRGS 19 e UFRGS 997005-2 à mancha-negra e sua correlação quanto à infecção dos grãos; iii) avaliar o efeito do controle químico na expressão da doença durante a fase de formação de grãos. Em laboratório, avaliou-se o percentual de grãos manchados e a incidência de P. chaetomioides nos componentes florais, enquanto que, a campo, avaliaram-se o rendimento e peso do hectolitro dos grãos. Nos estádios de grão leitoso e massa é quando ocorre a maior incidência de P. chaetomioides nos componentes florais. Os genótipos diferiram com relação ao sintoma da mancha-negra e incidência, mas não houve correlação entre estas duas variáveis. O controle químico na floração reduziu apenas 21% da incidência do fungo nas sementes, em relação à testemunha. Apesar disso, não foi suficiente para reduzir a formação das manchas e nem aumentar o rendimento que compensasse o seu custo.

Herança da resistência ao Watermelon mosaic virus em melancia (Citrullus lanatus L.)

Foi estudado o controle genético da resistência do genótipo não-comercial de melancia, PI 595201, ao vírus do mosaico da melancia (Watermelon mosaic virus, WMV). Avaliaram-se os genitores, a cultivar Crimson Sweet (P1 - suscetível) e a introdução PI 595201 (P2 - resistente), bem como as populações F1, F2, e os retrocruzamentos para ambos os parentais, RC11 (F1 x P1) e RC12 (F1 x P2). A severidade dos sintomas, depois da inoculação mecânica com WMV, foi avaliada de acordo com uma escala de notas de 1 (folhas sem sintomas) a 5 (mosaico intenso e deformações foliares). A cultivar Crimson Sweet apresentou média geral acima de 4,0, enquanto a introdução PI 595201 apresentou média 1,0, confirmando a reação contrastante das linhagens parentais. A hipótese de herança monogênica foi rejeitada, mostrando ser a resistência da introdução PI 595201 de controle oligo ou poligênico, com indicativo de dominância completa no sentido de maior resistência ao vírus. A estimativa de herdabilidade no sentido amplo foi acima de 0,8. A estimativa do número de genes, controlando o caráter, foi 4,16. O modelo aditivo-dominante é sugerido para explicar o controle genético da resistência.

Resistência de Didymella bryoniae a fungicidas no Brasil

O crestamento gomoso do caule (Didymella bryoniae) é uma das mais importantes doenças da melancia (Citrullus lanatus) no mundo. O controle químico, embora amplamente adotado, nem sempre pode impedir o progresso da doença no campo. A resistência do agente causal a alguns ingredientes ativos foi relatada na Europa, Japão e nos Estados Unidos, porém nenhum estudo foi feito no Brasil. Este trabalho descreve os resultados de três ensaios in vitro para resistência a fungicidas, medida pela taxa de crescimento micelial. No primeiro ensaio, sete isolados foram submetidos a nove fungicidas na metade da dose comercial recomendada. Evidência de resistência a Tiofanato metílico (TM), Carbendazim (CARB) (benzimidazóis) bem como a mistura Tiofanato metílico + Clorotalonil (TM + CHLO) foi detectada. Nenhuma resistência foi detectada contra Mancozebe, Difenoconazole, Tebuconazole e as misturas Mancozebe + Difenoconazole ou Trifloxistrobina + Propiconazole. O teste foi repetido com os mesmos sete isolados de D. bryoniae contra TM, CARB, TM + CHLO e Oxicloreto de Cobre a ¼, ½, 1 e 2 vezes a dose recomendada. Apenas Oxicloreto de cobre diminuiu consistentemente a taxa de crescimento micelial com o aumento da dose. TM não teve efeito na taxa de crescimento micelial em nenhuma concentração testada, e CARB e TM + CHLO mostraram mínimo efeito com o aumento da concentração do produto. Finalmente, 31 isolados de sete estados brasileiros foram testados para resistência a Tiofanato metílico na dose recomendada (490 ppm). Oitenta e um porcento dos isolados mostraram-se altamente resistentes. Isolados resistentes e sensíveis foram encontrados em uma mesma região geográfica. Considerando a prevalência de isolados resistentes a ambos TM e CARB, uma evidência de resistência cruzada, o uso de benzimidazoles não deve ser recomendado no controle do crestamento gomoso do caule.

Caracterização de um isolado do Sugarcane mosaic virus que quebra a resistência de variedades comerciais de cana-de-açúcar

Os vírus pertencentes ao subgrupo do Sugarcane mosaic virus (SCMV, gênero Potyvirus, família Potyviridae) infectam e causam mosaico em diferentes espécies botânicas da subfamília Panicoideae (família Poaceae), porém apenas o SCMV e o Sorghum mosaic virus (SrMV) infectam naturalmente cana-de-açúcar. No Brasil, a espécie SCMV parece ser o único agente causal da doença. Embora a maioria das variedades comerciais de cana-de-açúcar seja considerada resistente ou tolerante ao SCMV, relatos de incidência de mosaico em tais variedades têm ocorrido no campo. Amostras com sintomas, de diversos clones e variedades, foram coletadas em campos experimentais e comerciais de cana-de-açúcar. Dentre as variedades, a RB72-454, uma das mais plantadas no país e considerada resistente à doença, também apresentou plantas com sintomas de mosaico. As amostras foram testadas por DAS-ELISA, com anti-soros policlonais para as espécies SCMV, Johnsongrass mosaic virus (JGMV) e Maize dwarf mosaic virus (MDMV), apresentando resultados negativos. Porém, sintomas de mosaico foram observados em mudas de sorgo "Rio" e "TX2786" quando inoculadas mecanicamente com os isolados, indicando tratar-se de infecção pelo SCMV. RNA total foi extraído das folhas de cana e submetido a RT-PCR com oligonucleotídeos específicos para SCMV e SrMV. Fragmentos específicos de aproximadamente 880 pares de bases foram amplificados com os oligonucleotídeos para o SCMV, confirmando os resultados da inoculação mecânica. Os produtos de PCR foram clonados e seqüenciados. Um dos isolados de SCMV encontrado constitui uma nova estirpe, mais severa, capaz de infectar plantas da variedade RB72-454 e de outras variedades, consideradas tolerantes, no campo.

Mancha de pestalotiopsis em helicônia: caracterização da doença e potenciais fontes de resistência

A "mancha de pestalotiopsis em helicônia" é relatada como uma nova doença para o Brasil e o agente etiológico caracterizado morfologicamente. Avaliou-se a resistência a esta doença em inflorescências de algumas espécies e cultivares ornamentais do gênero Heliconia. O teste de patogenicidade foi feito utilizando-se um isolado oriundo de folhas de H. psittacorum x H. spathocircinata cv. Golden Torch, que foi inoculado em folhas e inflorescências destacadas deste mesmo híbrido e cultivar. O comportamento de dez espécies e cultivares de helicônia quanto à susceptibilidade à mancha de pestalotiopsis foi avaliado em inflorescências em pós-colheita e pela inoculação do fungo nas brácteas florais. O fungo apresentava em meio de cultura acérvulo anfígeno, epidérmico a subepidérmico, conídios fusiformes, medindo 21,0-26,5 x 6,5-8,5 µm, com cinco células, sendo as três medianas mais escuras, com três a cinco apêndices filiformes apicais, 8-15 x 1,0 µm e pedicelo basal curto, 5,0 x 1,0 µm e foi identificado como Pestalotiopsis pauciseta. Inoculações em folhas e flores destacadas pela deposição de discos de cultura sobre o tecido previamente ferido demonstraram que o fungo em estudo é patogênico e trata-se do agente causal de uma nova doença em helicônia. Quanto à avaliação da resistência à mancha de pestalotiopsis, H. rostrata e H. caribeae x H. bihai cv. Jacquinii foram os materiais mais resistentes dentre os testados, sendo que H. rostrata não apresentou nenhuma lesão após a inoculação. A espécie H. stricta cv. Las Cruzes foi a mais suscetível, seguida de H. wagneriana. Este é o primeiro relato da mancha de pestalotiopsis em helicônia e o primeiro relato da existência de resistência a essa doença em helicônia.

Métodos de inoculação para quantificação de resistência em soja a Fusarium solani f. sp. glycines, em casa-de-vegetação

A síndrome da morte súbita (SMS), causada por Fusarium solani f. sp. glycines, tem se mostrado uma das mais importantes doenças da soja, devido aos prejuízos provocados e à dificuldade de controle. Este trabalho teve como objetivo selecionar os métodos de inoculação mais eficientes para a avaliação de resistência genética de genótipos de soja à SMS. Foram realizados dois experimentos em delineamento de blocos casualizados, sendo seis tratamentos e 12 repetições, no primeiro experimento, e seis tratamentos e 16 repetições, no segundo. Cada parcela foi constituída por um vaso contendo uma planta de soja da cultivar FT Estrela, altamente suscetível à SMS e outra planta de "Conquista", moderadamente resistente. As plantas foram avaliadas quanto à incidência e à severidade da SMS a cada três dias e durante 15 dias, com início no 15 dia após a emergência. A partir dos resultados, foi estimada a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) para os tratamentos. As inoculações com grãos de sorgo e milho colonizados pelo patógeno foram mais eficientes em causar doença, no primeiro experimento, e com grãos de milho, no segundo. Entretanto, nos dois experimentos, apenas a inoculação com grãos de milho foi capaz de separar a reação das cultivares quanto à resistência à SMS, de acordo com o teste de Tukey (P<0,05). Desse modo, a inoculação com grãos de milho pode ser indicada para avaliações da reação de genótipos de soja à SMS, em casa-de-vegetação.

Genética da resistência de cultivares de arroz à raça IA-1 de Pyricularia grisea

A brusone é a principal doença da cultura do arroz irrigado e pode comprometer até 100% da produção de grãos de algumas lavouras isoladas nos casos de ataques epidêmicos. A melhor forma para o controle desta doença é o emprego da resistência genética, por ser mais econômica. O trabalho teve por objetivo avaliar a herdabilidade, número de genes e ação gênica na herança do caráter da resistência à raça IA-1abd de Pyricularia grisea de genótipos de arroz. A inoculação do fungo foi realizada sobre as populações fixas (P1, P2, e F1) e segregantes (F2, RC1F1 e RC2F1) obtidas entre as cultivares BRS Atalanta, Fanny (suscetíveis), BRS 7 "Taim" e BRS Firmeza (resistentes). Os resultados evidenciaram dominância da ação gênica com base nas seis gerações (P1, P2, F1, F2, RC1F1 e RC2F1), o que confirma a presença de um gene com dois alelos. Nos cruzamentos recíprocos entre os genótipos observou-se que não houve presença do efeito materno. No cruzamento entre parentais resistentes à brusone (BRS 7 "Taim" e BRS Firmeza) não houve segregação nas gerações F2 e retrocruzamentos, sugerindo que ambos os genitores tem a mesma constituição genética para reação de resistência à raça IA-1abd. As gerações segregantes (F2 e RC1F1) de todos os cruzamentos entre genótipos resistentes e suscetíveis apresentaram probabilidades significativas para freqüência esperada de 3:1 e 1:1, respectivamente, o que sugere que estas cultivares, "Taim" e BRS Firmeza, possuem um gene dominante responsável pela expressão do caracter da reação de resistência.

Resistência de progênies de café Catimor à ferrugem

Visando avaliar o desempenho de genótipos de café Catimor, foram realizadas avaliações em nível de campo quanto à capacidade produtiva e a incidência da ferrugem e, em casa-de-vegetação os componentes da resistência quantitativa à raça II do patógeno. A reação à infecção foi avaliada por meio de uma escala de notas de 0 a 9, sendo 0 a 3 para plantas consideradas resistentes e 4 a 9 para suscetíveis. Os componentes da resistência quantitativa avaliados foram: freqüência de infecção, esporulação, área foliar lesionada, período de incubação e de latência. As progênies UFV 5550, UFV 6861, UFV 6870, UFV 6831 e UFV 6834 apresentaram produtividade semelhante à da cultivar Catuaí utilizada como testemunha (P < 0,05). Nenhuma planta das progênies UFV 5530, 5451, 5550, 6903 e 5464 apresentou pústulas com esporos. Os descendentes das progênies em estudo variaram quanto à reação à ferrugem, desde resistência completa a alta suscetibilidade, sendo que a maioria situou-se nos níveis intermediários, evidenciando a presença de resistência quantitativa. O número médio de lesões e a área foliar lesionada foram 13 e 21 vezes menores, respectivamente, em UFV 6866. A progênie UFV 6870 apresentou a nota 0,1 de esporulação e a cv. Catuaí, 3,6. O período de incubação nos genótipos estudados variou de 18 a 36 dias e o período latente variou de 20 a 46 dias. Comparado à cultivar Catuaí Vermelho IAC 15, conclui-se que a maioria dos genótipos de Catimor estudados possuem resistência quantitativa.

Identificação de fontes de resistência à ferrugem da folha do trigo em acessos de Aegilops tauschii

No Brasil, prejuízos ocasionados pela ferrugem da folha do trigo (Puccinia triticina) ocorrem anualmente. A incidência generalizada nas diferentes regiões produtoras varia em intensidade, dependendo das condições climáticas, da resistência genética das cultivares e do controle químico, sendo que a utilização de cultivares resistentes é o método mais eficiente de controle. Os genes que conferem resistência à ferrugem da folha em trigo são denominados Lr (leaf rust). Vários desses genes já foram identificados e mapeados. Alguns deles foram mapeados diretamente em genótipos hexaplóides, enquanto outros foram primeiramente encontrados em espécies afins, com menor nível de ploidia e, posteriormente, transferidos para o trigo cultivado. Das espécies afins, destaca-se a espécie diplóide Aegilops tauschii, doadora do genoma D do trigo cultivado, como uma importante fonte de genes de resistência. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resistência à ferrugem da folha em acessos de Ae. tauschii, oriundos do Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Trigo (BAG - Passo Fundo, RS), para utilização das seleções nos programas de melhoramento. Quarenta acessos foram avaliados quanto à reação à raça SPJ-RS de Puccinia triticina e, destes, 25% (10 acessos) apresentaram resistência. Os dados obtidos neste estudo servem como subsídio na escolha de acessos resistentes que poderão ser utilizados como genitores em programas de melhoramento genético a fim de incremento de resistência a esse patógeno.

Determinação da temperatura de solubilização da prata em ligas de Cu-Al-Ag por medidas de resistência elétrica

As temperaturas onde ocorre a solubilização da fase rica em prata, em ligas de Cu-Al-Ag, foram determinadas através de medidas de variação da resistência elétrica com a temperatura. As derivadas das curvas obtidas experimentalmente permitiram determinar com precisão essas temperaturas e também que se traçasse um esboço da região onde ocorre a transição monofásica para bifásica.