Desenvolvimento de iniciadores para detecção e identificação de Diaporthe phaseolorum var. meridionalis em sementes de soja

Considerando a grande variabilidade apresentada pelo complexo Diaporthe/Phomopsis, os métodos rotineiros de sanidade de sementes, empregados na detecção do gênero Diaporthe, não são confiáveis visto que, para sua identificação são utilizadas as características morfológicas das colônias que se desenvolvem sobre as sementes. Diante disso, este trabalho teve como objetivo desenvolver iniciadores específicos, bem como um método confiável para detecção e identificação de Diaporthe phaseolorum var. meridionalis (Dphm), em sementes de soja. Amostra de sementes da cultivar IAS5, analisada previamente para sanidade, não portadoras de Diaporthe (SS) foram inoculadas com Dphm (SI), obtendo-se amostras com as seguintes proporções de SI:SS: 1:10, 1:50, 1:100, 1:200 e 1:400. Para a extração de DNA do micélio do patógeno das sementes foi necessário primeiro incubar as sementes por 7 dias, utilizando-se o método do papel de filtro modificado com 2,4 D e, em seguida submetê-las à lavagem em tampão de extração (1% de SDS, 10 mM de TRIS/HCL e 25 mM de EDTA) por 20 min, sob agitação a 100 rpm. Em seguida, alíquotas de 350 miL do sobrenadante foram transferidas para novos microtubos contendo 350 miL de resina de sílica gel da Wizard/Promega permanecendo em contacto com a mesma por 1 minuto. Os DNAs extraídos foram utilizados como molde na reação de PCR com os iniciadores: DphLe (TCG GCC TTG GAA GTA GAA AG) e DphRi (ACT GAA TGC GTT GCG ATT CT) Utilizando-se estes iniciadores, foi possível detectar a presença de D. phaseolorum var meridionalis em sementes de soja, na proporção de uma semente infectada com o patógeno em amostras de 400 sementes (0,25% de incidência), utilizando-se o método do papel de filtro modificado com 2,4 D associado à técnica de PCR.

Efeito de Colletotrichum dematium var. truncata e Phomopsis sojae na qualidade sanitária e fisiológica de sementes de soja

Tem sido atribuído a vários patógenos reduções na qualidade de sementes de soja. Com o objetivo de avaliar o transporte dos fungos pelas sementes provenientes de plantas de soja, artificialmente inoculadas em condições de campo com dois isolados de Colletotrichum dematium var. truncata e um isolado de Phomopsis sojae, e seu efeito sobre a qualidade sanitária e fisiológica das mesmas, quatro variedades de soja (BRS 133, MSoy 6101, Conquista e Liderança) foram manualmente semeadas no campo, e as plantas obtidas foram inoculadas com C. dematium var. truncata isolado 1 e isolado 2, e P. sojae. A testemunha permaneceu sem inoculação. As sementes foram colhidas manualmente e submetidas a testes para avaliação da sanidade, teor de água, peso de 100 sementes, germinação em papel e emergência em areia. A desinfestação das sementes com hipoclorito de sódio a 1% por 3 minutos diminuiu a incidência dos patógenos nas mesmas. As sementes apresentaram uma alta infecção por Fusarium spp.. Phomopsis sojae foi encontrada em todos os tratamentos, e sua incidência nas sementes esteve relacionada com a incidência de Fusarium sp.. Há diferença na patogenicidade entre isolados de C. dematium var. truncata, sendo o isolado 1 o mais patogênico, com destaque para a variedade Liderança (25% de infecção por C. dematium var. truncata). Fusarium sp. influenciou negativamente a germinação de sementes da variedade MSoy 6101, independente do tratamento, e C. dematium var. truncata afetou negativamente a germinação das sementes das variedades Conquista e Liderança. Os valores de emergência em areia apresentaram-se significativamente superiores à germinação em papel, para as variedades MSoy 6101, Conquista e Liderança.

Severidade da mela da soja causada por Rhizoctonia solani AG-1 IA em função de doses de potássio

O fungo Rhizoctonia solani pertencente ao grupo de anastomose 1 IA (AG-1 IA) é um dos patógenos mais importantes afetando a cultura da soja no Brasil. Este fungo causa queima da folha e/ou mela em soja, para a qual medidas de manejo cultural são consideradas alternativas importantes para controle antes do estabelecimento da doença. Há evidências de que a adubação potássica diminui substancialmente a severidade dos sintomas de várias doenças da soja como a queima foliar (Cercospora kikuchii), a seca da haste e da vagem (Phomopsis phaseoli var. sojae) e o cancro da haste (Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis). Apesar das evidências do efeito do potássio no controle de várias doenças da soja, não há informação na literatura sobre o efeito desse nutriente no controle da mela. A hipótese testada foi que a mela da soja pode ser controlada através de incrementos na adubação potássica. De maneira geral, concluiu-se que, sob condições de casa de vegetação, o incremento de K no solo não resultou no controle da mela da soja. É necessário, entretanto, confirmar esta observação conduzindo-se experimentos sob condições de campo, podendo-se incluir a avaliação do efeito da doença sob aspectos da produção.

Resistência de genótipos de soja à Phakopsora pachyrhizi

O presente trabalho teve como objetivo, quantificar a resistência à Phakopsora pachyrhizi em 50 genótipos de soja na região do cerrado. Foi conduzido em Uberlândia, MG , um experimento em casa de vegetação, durante o período de janeiro a julho de 2004. Foram avaliados os seguintes parâmetros de resistência: período latente médio, número médio de pústulas por cm² e severidade da ferrugem. Com base nesses parâmetros, calculou-se a área abaixo da curva de progresso da doença. Após, análise de variância e teste de médias que foram comparadas pelo teste de Duncan ao nível de 5% de probabilidade, utilizando-se o software ESTAT. Foram encontradas diferenças significativas entre os genótipos de soja para os parâmetros estudados. As cultivares Emgopa 313 e Monsoy 8211 apresentaram menor período latente médio, menor número de pústulas, severidade e área abaixo da curva do progresso da doença, sendo classificadas como resistentes ao patógeno no experimento realizado.

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.

Ciclo de vida de Heterodera glycines raça 9 em soja no Estado do Maranhão

O nematóide de cisto da soja, Heterodera glycines, causa consideráveis reduções de produtividade à cultura da soja. Ocorrem 11 raças do NCS no Brasil e, no Maranhão, há registro somente da raça 9. O objetivo deste trabalho foi estabelecer o ciclo de vida de uma população de H. glycines raça 9, em soja, sob condições de clima tropical. O ensaio foi conduzido em casa-de-vegetação telada, no Campo Experimental da Embrapa Soja, em Balsas, Maranhão. As médias de temperaturas neste período foram de 28,7 °C no solo e 31,7 °C no ar e a média da umidade relativa do ar foi de 49,8 %. Plântulas de soja BRS Sambaíba foram transplantadas para vasos contendo solo areno-argiloso infestado com 4000 ovos de H. glycines raça 9. Foram avaliados os números de fêmeas e de cistos por sistema radicular aos 17, 20, 23, 26, 29 e 32 dias após a infestação. O número médio de fêmeas por sistema radicular de soja aumentou significativamente entre o 17º e o 29º dia após a infestação do solo, diminuindo no 32º dia, quando começaram a surgir os primeiros cistos. Nas condições testadas, H. glycines raça 9 completou o ciclo de vida em 29 dias após a infestação do solo. Desta forma, é possível a ocorrência de 3 a 4 gerações do nematóide durante o ciclo da soja em Balsas, Maranhão.

Reação de cultivares de soja à mela (Thanatephorus cucumeris) em campo em dois estádios de desenvolvimento das plantas

A mela, causada pelo fungo Thanatephorus cucumeris, é uma das principais doenças da cultura da soja no estado de Roraima. O objetivo deste trabalho foi avaliar a reação de 15 cultivares de soja à mela em condições de cerrado em Roraima. Os parâmetros avaliados foram a porcentagem de área foliar infectada (AFI) no estádio R.5.5 e a porcentagem de vagens com sintoma de mela (VM) no estádio R.6. Houve diferença significativa entre as cultivares testadas segundo o teste de Fisher LSD a 1% de probabilidade nas duas avaliações. A AFI variou de 1,5% (cv. Padre) a 62% (cv.BR-36) e a VM de 8% (cv.UFV-9 e cv. Juçara) a 55% (cv. BR-36). A correlação entre as duas avaliações foi significativa e positiva.

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.

Estudo de métodos de inoculação para a avaliação de cultivares de soja a Fusarium tucumaniae

Avaliou-se a reação das cultivares de soja, IAS-5, FT-Cometa, CAC-1, Monarca e MG/BR 46 (Conquista), consideradas resistentes, e de FT-Estrela e FT-Cristalina, suscetíveis a F. tucumaniae, por dois métodos. Foram inoculadas plântulas e folhas destacadas de soja através do método de grãos de sorgo e grãos de aveia, respectivamente. As avaliações de severidade da doença foram efetuadas semanalmente utilizando-se escalas de notas tanto para sintomas observados na parte aérea das plântulas como para o sistema radicular, e também através da porcentagem de plântulas mortas. Avaliou-se também a altura de plantas e os comprimentos das lesões externa e interna da haste. A relação das cultivares em ordem crescente de porcentagem de plantas mortas foi CAC-1 (47%), Monarca (60%), MG/BR 46 (Conquista) (61%), IAS-5 (64%), FT-Cristalina (84%), FT-Cometa (86%) e FT-Estrela (90%). Em folhas destacadas, inicialmente, o patógeno infectou tecidos das regiões próximas ao pecíolo, porém este método não foi adequado na caracterização dos materiais, uma vez que ocorre senescência precoce das folhas.

Structural studies on enzymes of biotechnological and biomedical interest

Structural studies of proteins aim at elucidating the atomic details of molecular interactions in biological processes of living organisms. These studies are particularly important in understanding structure, function and evolution of proteins and in defining their roles in complex biological settings. Furthermore, structural studies can be used for the development of novel properties in biomolecules of environmental, industrial and medical importance. X-ray crystallography is an invaluable tool to obtain accurate and precise information about the structure of proteins at the atomic level. Glutathione transferases (GSTs) are amongst the most versatile enzymes in nature. They are able to catalyze a wide variety of conjugation reactions between glutathione (GSH) and non-polar components containing an electrophilic carbon, nitrogen or sulphur atom. Plant GSTs from the Tau class (a poorly characterized class) play an important role in the detoxification of xenobiotics and stress tolerance. Structural studies were performed on a Tau class fluorodifen-inducible glutathione transferase from Glycine max (GmGSTU4-4) complexed with GSH (2.7 Å) and a product analogue Nb-GSH (1.7 Å). The three-dimensional structure of the GmGSTU4-4-GSH complex revealed that GSH binds in different conformations in the two subunits of the dimer: in an ionized form in one subunit and a non-ionized form in the second subunit. Only the ionized form of the substrate may lead to the formation of a catalytically competent complex. Structural comparison between the GSH and Nb-GSH bound complexes revealed significant differences with respect to the hydrogen-bonding, electrostatic interaction pattern, the upper part of -helix H4 and the C-terminus of the enzyme. These differences indicate an intrasubunit modulation between the G-and Hsites suggesting an induced-fit mechanism of xenobiotic substrate binding. A novel binding site on the surface of the enzyme was also revealed. Bacterial type-II L-asparaginases are used in the treatment of haematopoietic diseases such as acute lymphoblastic leukaemia (ALL) and lymphomas due to their ability to catalyze the conversion of L-asparagine to L-aspartate and ammonia. Escherichia coli and Erwinia chrysanthemi asparaginases are employed for the treatment of ALL for over 30 years. However, serious side-effects affecting the liver and pancreas have been observed due to the intrinsic glutaminase activity of the administered enzymes. Structural studies on Helicobacter pylori L-asparaginase (HpA) were carried out in an effort to discover novel L-asparaginases with potential chemotherapeutic utility in ALL treatment. Detailed analysis of the active site geometry revealed structurally significant differences between HpA and other Lasparaginases that may be important for the biological activities of the enzyme and could be further exploited in protein engineering efforts.

Efeito de lodo de esgoto sobre patógenos habitantes do solo e severidade de oídio da soja

O lodo de esgoto, atendendo as exigências ambientais, apresenta potencial para disposição em solos agrícolas. Sua incorporação altera as propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, pois é rico em macro e micronutrientes e matéria orgânica. Estas alterações podem proporcionar benefícios como aumento da disponibilidade de nutrientes às culturas, indução de supressividade a fitopatógenos habitantes do solo e de resistência às doenças da parte aérea. Por outro lado, pode influenciar negativamente o equilíbrio biológico e químico no solo, devido à presença de contaminantes. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos da incorporação de lodo de esgoto ao solo sobre a severidade de oídio (Erysiphe diffusa) e na supressividade a Rhizoctonia solani e a Macrophomina phaseolina da soja (Glycine max). Para tanto, foram utilizados solos que receberam quatro aplicações (1999 a 2001) sucessivas de lodos de esgoto originários das Estações de Tratamento de Esgoto de Barueri e de Franca, SP, nas concentrações de 0, 1, 2, 4 e 8 vezes (0N a 8N) a dose de N recomendada para a cultura do milho. Os estudos com oídio foram realizados em casa de vegetação com inoculação natural em dois cultivos sucessivos de soja. Também foi estudado o efeito de substrato produzido com 0%, 2,5%, 5% 10%, 15% e 20% de lodo de Franca sobre a emergência de plântulas e sobre a severidade de oídio da soja em três e dois ciclos, respectivamente. Nos estudos com R. solani e M. phaseolina, os solos foram artificialmente infestados com os patógenos e posteriormente cultivados com soja por dois ciclos, sendo avaliado o tombamento e a severidade das doenças. A aplicação de lodo de esgoto no solo aumentou a atividade eliciadora de fitoalexinas em soja e a severidade do oídio foi inversamente proporcional às concentrações do lodo, tanto no estudo com o solo de campo, como com o substrato obtido com o lodo de Franca. A emergência das plântulas de soja, nos três cultivos, foi inversamente proporcional à concentração do lodo de Franca, sendo totalmente inibida na concentração de 20%. Nos estudos com R. solani não foram observados efeitos da aplicação do lodo da ETE de Franca sobre o tombamento e a severidade. No primeiro cultivo a resposta ao tombamento foi quadrática para o lodo Barueri, sendo que ocorreu aumento nas concentrações de 1N e 2N, e redução na concentração 4N. No segundo cultivo ocorreu aumento nos índices de tombamento de plantas em relação ao primeiro, com resposta quadrática para o lodo Barueri, mas com ponto de inflexão mínimo na concentração de 1N, sendo que para a concentração 8N o tombamento foi semelhante à testemunha. A severidade da doença no colo das plantas manteve a mesma resposta quadrática para o lodo de Barueri nos dois cultivos, com ponto de máximo na dose 4N. Para M. phaseolina a incidência da doença foi inversamente proporcional à concentração do lodo de Franca. Dessa forma, os resultados não permitem conclusão sobre a indução de supressividade à R. solani e M. phaseolina.

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.

Transmissão do Cowpea mild mottle virus pela mosca branca Bemisia tabaci biótipo B para plantas de feijão e soja

A necrose da haste da soja é causada por um vírus do gênero Carlavirus transmitido pela mosca branca Bemisia tabaci, também infectante de feijão e identificado como Cowpea mild mottle virus (CpMMV). Neste trabalho foram realizados testes para determinação do número de moscas-brancas B. tabaci biótipo B necessários para transmissão do vírus em feijoeiro e soja. Na sequência foram realizados dois outros testes, com 10 insetos por planta. Avaliaram-se períodos de acesso à aquisição (PAA) de 'Jalo' para 'Jalo', e o efeito de períodos de acesso à inoculação (PAI). Foram visualmente constatados sintomas típicos do carlavírus como mosaico, clareamento de nervuras, necrose sistêmica e redução de crescimento. Houve transmissão do vírus para 'BT-2' de feijão e 'BRS-132' de soja com apenas um inseto por planta, sendo mais eficaz nesta última espécie. A taxa de transmissão do vírus foi maior com o aumento do número de insetos por planta. E o PAA foi determinado após 15' de tempo para aquisição, e o PAI com 5 min e aumentando os períodos de acesso a aquisição e inoculação aumentou-se a taxa de transmissão.

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.

Patogenicidade de Corynespora cassiicola em soja, limiares térmicos e temperatura ótima para a germinação de conídios em meio de cultura

Ensaios em câmara climatizada e laboratório, foram conduzidos para demonstrar a patogenicidade de Corynespora cassiicola em soja. Para esse estudo, utilizou-se um isolado monosporico obtido de folhas de soja de Primavera do Leste, MT. Os conídios analisados ao mi croscópio ótico a presentaram morfologia semelhante a do gênero Corynespora. A mensuração de 200 conídios desenvolvidos em meio de cultura, obteve-se as seguintes medidas 8-12 x 20 - 280 µm, média de 10 x 150 µm. O isolado foi inoculado no cultivar CD 219 RR para comprovar a sua patogenicidade. Pela comparação dos sintomas com as descrições da literatura e pelo reisolamento do patógeno, seguido de sua caracterização morfológica, confirmou-se à patogenicidade do isolado de C. cassiicola. Para identificar os limiares térmicos inferior (Lti) e superior (Lts) e a temperatura ótima e o limiar térmico superior (Lt s) para a germinação de esporos de C. cassiicola, foi conduzido um ensaio em placas de Petri, com meio de cultur a Czapekága r. Foram testados: ( a ) tempo de exposiçã o de 6 , 1 2 e 24 hora s e (b) temperaturas mínimas de 5, 6, 7, 8, 9 e 10 ºC, intermediárias de 15, 20, 25, 30 e 35ºC e superiores de 36, 37, 38, 39, 40 e 41ºC. Os dados foram submetidos a análise de variância e regressão. Os conídios germinaram em uma ampla gama de tempera tura tendo como valores de Lti 7ºC, ótima de 23ºC e valores de Lts 39ºC.