Desenvolvimento de resistência múltipla a doenças em linhagens avançadas de algodoeiro

Estudo sobre o desenvolvimento de linhagens avançadas de algodoeiro (Gossypium hisrutum) com resistência múltipla a cinco doenças - murcha de Fusarium e de Verticillium, mancha-angular, ramulose e nematóides - revelou um processo acumulativo gerador de resultados expressivos, do ponto de vista agronômico, depois de decorridos 15 anos de trabalho. Baseado num esquema interativo compreendendo a eleição de linhagens apresentando resistência a uma ou mais dessas doenças e resseleção posterior dentro delas, o processo mostrou-se eficiente para aproveitar a variabilidade genética natural existente em genótipos estabilizados para outras características agronômicas e industriais. Tendência para estabelecimento de correlações positivas foi verificada apenas entre a resistência das plantas a nematóides e à mancha-angular. Por outro lado, a persistência de correlações negativas - principalmente entre a resistência a nematóides e à ramulose e entre esta e mancha-angular - mesmo nos materiais mais resistentes, indicou a possibilidade de perdas de resistência a algumas doenças se pressões excessivas de seleção forem realizadas para outras.

Avaliação da resistência de isolinhas de feijoeiro a diferentes patótipos de Colletotrichum lindemuthianum, Uromyces appendiculatus e Phaeoisariopsis griseola

Isolinhas de feijoeiro (Phaseolus vulgaris)derivadas da cultivar Rudá, com grãos do tipo "carioca", contendo os genes de resistência à antracnose (Co-4 do cv. TOou Co-6 do cv. AB 136 ou Co-10 do cv. Ouro Negro), ferrugem (gene do cv. Ouro Negro) e mancha-angular (phg-1 da linhagem AND 277) foram desenvolvidas pelo Programa de Melhoramento do Feijoeiro do BIOAGRO/UFV, para serem utilizadas na piramidação desses genes em uma única cultivar. Este trabalho teve como objetivo determinar o espectro de resistência dessas isolinhas a diferentes patótipos de Colletotrichum lindemuthianum, Uromyces appendiculatus e Phaeoisariopsis griseola, visando selecionar as linhagens mais similares aos progenitores doadores quanto à sua resistência. Para isto, foram conduzidas inoculações artificiais com 18 patótipos de C. lindemuthianum, dez patótipos de U. appendiculatus e quatro patótipos de P. griseola. Para resistência à antracnose, foi selecionada uma linhagem do cruzamento Rudá x TO, homozigota resistente a 17 patótipos, uma linhagem do retrocruzamento Rudá x AB 136, homozigota resistente a 15 patótipos e uma linhagem do cruzamento Rudá x Ouro Negro, homozigota resistente a 15 patótipos de C. lindemuthianum. Para resistência à ferrugem, uma linhagem do cruzamento Rudá x Ouro Negro, apresentou-se homozigota resistente aos dez patótipos de U. appendiculatus testados. Para resistência à mancha-angular, uma linhagem do cruzamento Rudá x AND277 apresentou-se homozigota resistente aos quatro patótipos de P. griseola inoculados. As melhores isolinhas estão sendo intercruzadas visando a piramidação de genes de resistência à ferrugem, à antracnose e à mancha-angular e o desenvolvimento de cultivares essencialmente derivadas da cultivar Rudá.

Reação de cultivares de feijoeiro comum a quatro raças de Phaeoisariopsis griseola

A mancha-angular causada pelo fungo Phaeoisariopsis griseola, apresenta grande importância na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris) no Brasil. O desenvolvimento de cultivares resistentes tem sido proposto como maneira eficaz, eficiente e econômica para o controle da doença. Um dos primeiros passos no programa de melhoramento visando resistência à mancha-angular é a identificação e seleção de fontes de resistência. Neste contexto, este trabalho objetivou a caracterização de 58 cultivares de feijoeiro quanto a reação às raças 31.17, 63.19, 63.23 e 63.55 de P. griseola. Os resultados mostraram que as cultivares Antioquia 8 e CAL 143, ambos de origem Andina, e Ecuador 299 e México 235, de origem Mesoamericana, apresentaram resistência às quatro raças testadas. As cultivares A 193 e Golden Gate 416 mostraram resistência a três das quatro raças testadas, podendo também, ser úteis em programas de melhoramento. Dentre as cultivares mais suscetíveis encontram-se as cultivares IPA 7419, AN 9022180, Bambuí, Compuesto Negro Chimaltengo, Guanajuato 10-A-5, Diamante Negro, Early Gallatin, Jamapa e Kentucky Wonder 780 e as cultivares de grãos tipo carioca AN 9022180, Aporé e Carioca 80. As novas fontes de resistência à mancha angular identificadas neste trabalho poderão ser utilizadas por programas de melhoramento do feijoeiro que visem a incorporação de genes de resistência de origem Andina ou Mesoamericana.

Quantitative analysis of two important epidemiological features of the common bean: Phaeoisariopsis griseola pathosystem

This work quantifies two important epidemiological features of the bean (Phaseolus vulgaris)/Phaeoisariopsis griseola pathosystem. The first is the effect of the number of nights of leaf wetness on infection efficiency. Infection efficiency was below 10% when inoculated leaflets were exposed to less than two nights of leaf wetness. Optimum infection efficiencies were obtained after three to four nights of leaf wetness, at about 50%. Further nights of leaf wetness did not increase the infection efficiency. The second feature quantified is the relative rate of leaflet defoliation for varying levels of angular leaf spot severity. It increased with disease severity according to a logarithm-like curve, and a relative rate of 0.23 day-1 was estimated for a severity of 18%. The implications of these results on the disease epidemiology are discussed.

Seleção assistida por marcadores moleculares visando ao desenvolvimento de plantas resistentes a doenças, com ênfase em feijoeiro e soja

A transferência de alelos de resistência a doenças em plantas pode ser facilitada pelo uso de marcadores moleculares do DNA. Se proximamente ligados a alelos de resistência, eles podem ser usados na seleção assistida por marcadores (S.A.M.). Uma aplicação concreta dos marcadores na S.A.M. é durante o processo de piramidação de alelos de resistência. Por meio da S.A.M., em três gerações de retrocruzamento, o Programa de Melhoramento do Feijoeiro do BIOAGRO, Universidade Federal de Viçosa (Minas Gerais, Brasil), obteve linhagens de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) com características fenotípicas similares às da cultivar Rudá (recorrente), contendo alelos de resistência à antracnose, ferrugem e mancha-angular. No momento, sementes das linhagens RC3F4, homozigotas para os locos de resistência estão sendo multiplicadas para serem submetidas a inoculações com os patógenos de interesse e a testes agronômicos. O Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja do BIOAGRO vem usando marcadores moleculares para identificar "quantitative trait loci" (QTLs) associados à resistência ao nematóide de cisto da soja (NCS). Foram identificados dois marcadores microssatélites (Satt038 e Satt163) flanquendo o alelo de resistência rhg1 e também marcadores ligados a um QTL que confere resistência à raça 14 do NCS. Esse QTL explica mais de 40% da resistência da soja (Glycine max) cultivar Hartwig, uma das principais fontes de resistência ao NCS. A S.A.M. é uma realidade em diversos programas de melhoramento no mundo inteiro que visam ao desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. O seu uso efetivo no melhoramento depende de uma maior sintonia entre o melhorista e o biólogo molecular de plantas.

A Semi-Selective agar medium to detect the presence of Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum in naturally infected cotton seed

A semi-selective agar medium was developed for detection of Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam) in cotton (Gossypium hirsutum) seed. The basic medium was peptone-sucrose-agar (PSA). Criteria for the semi-selective medium were the typical colony characters of Xam and its pathogenicity on cotton. Several systemic fungicides and antibiotics in different concentrations were tested alone or in combination with others. The final composition of the semi-selective agar medium was established after several attempts in order to inhibit most of the fungal and bacterial saprophytes and favour the development of Xam. It contained PSA + cyclohexamide, cephalexin, pencycuron, triadimenol and tolylfluanid. The bacteria were recovered from naturally infected seeds by the direct plating of 2,000 surface disinfected seeds on the semi-selective medium. The recovery of the pathogen from naturally infected leaf tissues and in dilution plating, on semi-selective medium and on nutrient agar, were comparable. Among the three detection methods tested, the semi-selective medium was found to be the most reliable and quantifiable. Degree of severity of angular leaf spot in the field was not always correlated with the level of infection in the seed. This is the first report of a semi-selective agar medium to detect the presence of Xam in naturally infected cotton seed.

Variabilidade patogênica de Phaeoisariopsis griseola na Costa Rica

Devido ao consistente aumento na incidência e severidade da mancha angular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris), causada por Phaeoisariopsis griseola, na América Latina nos últimos anos, esta doença vem sendo considerada como uma das que provocam maiores perdas na cultura do feijoeiro comum. Normalmente, a infecção ocorre depois da quarta semana de cultivo, causando lesões necróticas nas folhas, cloroses e desfolhação precoce, pelo qual o rendimento é diminuido significativamente. As populações deste fungo mostram grande variabilidade patogênica, a qual apresenta patótipos com alto grau de adaptação ao acervo genético do hospedeiro, como resultado de um processo de co-evolução. O presente trabalho teve como objetivo estudar a variabilidade patogênica do fungo P. griseola a partir de isolamentos monospóricos provenientes das zonas produtoras de feijão na Costa Rica. Uma população de 61 isolamentos foi inoculada no grupo de diferenciadoras de P. griseola, o qual é composto de genótipos andinos e mesoamericanos. Com base na reação das diferenciadoras aos isolados inoculados, confirmou-se a variabilidade do fungo na Costa Rica; foram identificados 21 patótipos, dos quais o 0-0 e o 0-53 foram os mais freqüentes e de ampla distribuição geográfica. Os patótipos 20-21, 8-0, 42-57 e 52-57 foram os menos frequentes. As diferenciadoras mesoamericanas foram mais suscetíveis ao patógeno; no entanto, não foi detectada especificidade dos isolamentos, já que várias das diferenciadoras andinas também foram suscetíveis à doença. Os resultados sugerem a importância de se conhecer a variabilidade do fungo P. griseola, e de se incorporar genes de resistência em novos genotipos desenvolvidos através de programas de melhoramento.

Mecanismo genético de resistência em três cultivares de algodoeiro a Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum

A mancha angular do algodoeiro (Gossypium hirsutum) causada por Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam) é uma doença de importância econômica para o Brasil, e sua severidade depende de fatores climáticos e da cultivar. A doença não é controlada por produtos químicos sendo que seu controle depende da utilização de sementes sadias, e resistência varietal. DeltaOPAL, EPAMIG Liça, e Fibermax 986 são importantes fontes de resistência a Xam, pois além de resistência, apresentam boas características agronômicas. O objetivo do presente trabalho foi estudar o mecanismo de resistência à mancha angular envolvendo cruzamentos entre as três cultivares resistentes e a suscetível BRS Ita 90, em casa de vegetação. Populações parentais, F1 e F2 foram avaliadas após inoculação com um isolado agressivo de Xam. As três cultivares apresentaram mecanismos diferentes de resistência. Nas cultivares DeltaOPAL e EPAMIG Liça a resistência é conferida por um gene dominante, enquanto que em Fibermax 986, a resistência é dada por dois genes dominantes, independentes e complementares.

Bound state solutions of schrödinger equation for a more general exponential screened coulomb potential via Nikiforov-Uvarov method

The arbitrary angular momentum solutions of the Schrödinger equation for a diatomic molecule with the general exponential screened coulomb potential of the form V(r) = (- a / r){1+ (1+ b )e-2b } has been presented. The energy eigenvalues and the corresponding eigenfunctions are calculated analytically by the use of Nikiforov-Uvarov (NU) method which is related to the solutions in terms of Jacobi polynomials. The bounded state eigenvalues are calculated numerically for the 1s state of N2 CO and NO

Escala diagramática para avaliação da mancha marrom de alternaria de citros

Com o objetivo de padronizar as avaliações da severidade da Mancha Marrom de Alternaria, foi desenvolvida uma escala diagramática considerando a distribuição, a forma, a freqüência das lesões e os níveis mínimo e máximo de severidade encontrados em campo. Dois tipos de lesões comuns em campo foram representados na escala, pequenas de formato circular ou irregular (0,1; 1; 2,5; 5; 11 e 25 % da área do fruto lesionada) e grandes, nesse caso sempre circulares (1; 2,5; 5; 10 e 17 % da área do fruto lesionada). A validação da escala foi feita em duas etapas: na primeira, quatro avaliadores estimaram a severidade de 79 fotos de frutos sintomáticos, sem o uso da escala, e na segunda, os avaliadores estimaram a severidade dos mesmos frutos com o uso da escala. Quando a escala não foi utilizada, o r² estimado para todo o conjunto de dados foi 0,69, o intercepto (a) 1,42 e o coeficiente angular (b) 0,77. Com o uso da escala, esses parâmetros foram de 0,84, 1,59 e 0,84, respectivamente. A escala mostrou-se adequada para avaliações da severidade da Mancha Marrom de Alternaria em frutos cítricos.

Análise da diversidade genética de isolados de Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum do algodoeiro

A mancha angular do algodoeiro, causada por Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (Xam), é uma doença de importância econômica e pode causar perdas apreciáveis no rendimento. A doença pode ser controlada por resistência varietal desde que haja conhecimento sobre a variabilidade das populações do patógeno. A variabilidade genética e a estabilidade patogênica entre os isolados deste patógeno não foram suficientemente estudadas, principalmente considerando a introdução de novas cultivares e a expansão da cultura. O objetivo do presente estudo foi avaliar a variabilidade genética entre os 61 isolados de Xam, provenientes de diversas cultivares e regiões do Brasil, através de ensaios moleculares. Análises de ERIC e REP-PCR demonstraram dois grupos distintos de Xam associados a região geográfica de origem. Não foram observadas diferenças nos perfis dos isolados através de PCR-RFLP da região 16S-23S rDNA. A região espaçadora 16S-23S rDNA de três linhagens de Xam foi analisada através de clonagem e sequenciamento e seis diferenças nas seqüências foram encontradas. A técnica de RAPD revelou um maior nível de polimorfismo, distinguindo 6 grupos de Xam a 85% de similaridade. Os resultados indicam a existência de variabilidade muito restrita entre os isolados analisados.

Estabilidade fenotípica, um complemento relevante na avaliação e classificação de genótipos de algodoeiro para resistência a doenças

Neste trabalho é formulado um conceito mais abrangente da resistência a patógenos em genótipos de algodoeiro, mediante inclusão, nos critérios de avaliação, da estabilidade fenotípica desse atributo, quando se consideram ambientes com intensidades diversas de ocorrência das doenças. Para fundamentar o método, um estudo foi realizado com base em dados obtidos em experimentos efetuados, para avaliação de genótipos com respeito à murcha de Fusarium (Fusarium oxysporum f. vasinfectum), mancha-angular (Xanthomonas citri subsp. malvacearum), ramulose (Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides), mancha de Ramularia (Ramularia areola) e aos nematoides Meloidogyne incognita e Rotylenchulus reniformis. Interações genótipos X: ambientes significativas ocorreram em todos esses casos, dando margem a análises subsequentes de estabilidade fenotípica da resistência ou tolerância a esses patógenos. Diferenças notáveis foram observadas quanto a essa característica, e mediante associação dela com um parâmetro expressivo do pior desempenho nas avaliações realizadas, foi possível conferir previsibilidade e classificações mais seguras da reação dos genótipos à incidência das doenças consideradas.

Quasiconformal mappings and inequalities involving special functions

This PhD thesis in Mathematics belongs to the field of Geometric Function Theory. The thesis consists of four original papers. The topic studied deals with quasiconformal mappings and their distortion theory in Euclidean n-dimensional spaces. This theory has its roots in the pioneering papers of F. W. Gehring and J. Väisälä published in the early 1960’s and it has been studied by many mathematicians thereafter. In the first paper we refine the known bounds for the so-called Mori constant and also estimate the distortion in the hyperbolic metric. The second paper deals with radial functions which are simple examples of quasiconformal mappings. These radial functions lead us to the study of the so-called p-angular distance which has been studied recently e.g. by L. Maligranda and S. Dragomir. In the third paper we study a class of functions of a real variable studied by P. Lindqvist in an influential paper. This leads one to study parametrized analogues of classical trigonometric and hyperbolic functions which for the parameter value p = 2 coincide with the classical functions. Gaussian hypergeometric functions have an important role in the study of these special functions. Several new inequalities and identities involving p-analogues of these functions are also given. In the fourth paper we study the generalized complete elliptic integrals, modular functions and some related functions. We find the upper and lower bounds of these functions, and those bounds are given in a simple form. This theory has a long history which goes back two centuries and includes names such as A. M. Legendre, C. Jacobi, C. F. Gauss. Modular functions also occur in the study of quasiconformal mappings. Conformal invariants, such as the modulus of a curve family, are often applied in quasiconformal mapping theory. The invariants can be sometimes expressed in terms of special conformal mappings. This fact explains why special functions often occur in this theory.

Estimativa da temperatura-base para emissão de folhas e do filocrono em duas espécies de eucalipto na fase de muda

O desenvolvimento, incluindo a emissão de folhas, de culturas agrícolas e florestais depende fortemente da temperatura do ar. A emissão de folhas pode ser estimada e quantificada utilizando-se o conceito do filocrono, definido como o intervalo de tempo, em graus dia, entre o aparecimento de duas folhas sucessivas em uma haste, com unidade °C dia folha-1. O objetivo deste trabalho foi estimar a temperatura-base para a emissão de folhas e o filocrono em Eucalyptus grandis (Hill ex Maiden) e Eucalyptus saligna (Smith), em fase de muda. Foram realizados dois experimentos, um no campo e outro em casa de vegetação na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, RS. A semeadura foi realizada em cinco épocas diferentes em campo e em 03/10/2005 na casa de vegetação. A temperatura-base foi estimada pelo menor valor do quadrado médio do erro da regressão entre o número de folhas acumuladas na haste principal (NF) e a soma térmica acumulada (STa), e o filocrono foi estimado pelo inverso do coeficiente angular da regressão entre NF e STa. A temperatura-base estimada foi de 8,0 °C para Eucalyptus saligna e 10 °C para Eucalyptus grandis. O filocrono em Eucalyptus grandis foi de 32,0 ºC dia folha-1 e em Eucalyptus saligna, 30,7 ºC dia folha-1, sendo essa diferença de filocrono entre as duas espécies não estatisticamente diferente.

Germination of Caesalpinia leiostachya (benth.) ducke seeds classified by size and shape

Caesalpinia leiostachya (Benth.) Ducke (Caesalpiniaceae) is a Brazilian legumenous tree whose seeds present different sizes and shapes, with dormancy imposed by a waterproof coat. In order to improve that quality of lot, seeds were classified by width in sieves of circular meshes (13, 14, 15, 16 and 17) and manually separated by shape in elongate, round and angular. Masses of 1000 seeds were determined and the thickness of each width and shape seedclass was measured, and coat permeability of the seeds classified by the width was investigated. Seeds were scarified in concentrated sulphuric acid and submitted to the germination test. Both final percentage and speed of germination index were evaluated. The classification of the seeds improved the quality of the lot, and the coat permeability was not affected by seed width. Elongated-flat seeds are of low physiological quality and should be discarded. Masses of 1000 seeds, percentage final and speed of germination increased with the width of the seeds. Both elongated and angular seeds had similar germinative behavior, and round seeds are of greater thickness and of superior physiological quality.