Analysis of RNA-seq data from the interaction of Coffea spp. - Colletotrichum kahawae

Tese de mestrado em Bioinformática e Biologia Computacional (Bioinformática), apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014

Ácaros associados ao cafeeiro (Coffea spp.) no estado de São Paulo, Brasil. Parte I. Mesostigmata

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desenvolvimento de Planococcus citri (Risso, 1813) (Hemiptera: Pseudococcidae) em cafeeiros

A cochonilha Planococcus citri (Risso, 1813) suga a seiva dos botões florais e frutos do cafeeiro, atacando as rosetas desde a floração até a colheita. Embora seja relatada há alguns anos na cafeicultura, são escassas as informações sobre o desenvolvimento dessa cochonilha em cafeeiros. Assim, o presente trabalho teve por objetivos avaliar alguns aspectos biológicos da fase ninfal de P. citri em plantas de café. Ovos dessa cochonilha foram retirados de uma criação em laboratório, isolados em placas de Petri contendo discos foliares de Coffea arabica L., das cultivares Acaiá Cerrado, Mundo Novo e Catuaí Vermelho e de C. canephora Pierre & Froenher, cultivar Apoatã. As placas foram mantidas em câmara climatizada a 25 ± 1ºC, 70 ± 10% de umidade relativa e 12h de fotofase. Constatou-se que a cultivar Catuaí Vermelho foi a que proporcionou maior duração do período ninfal das fêmeas, porém, não foram constatadas diferenças na mortalidade. Essa cochonilha se desenvolveu satisfatoriamente em todas as cultivares de café estudadas e os resultados não mostraram diferenças claras de susceptibilidade.

Impact of climate change on the phoma leaf spot of coffee in Brazil

The potential impact of global climate change on the spatial-temporal distribution of phoma leaf spot of coffee in Brazil was evaluated. Maps were prepared with the favorability of the climate to the occurrence of the disease in the current period and future. The future scenarios used were centered for the decades of 2010-2030, 2040-2060, and 2070-2090 (scenarios A2 and B2). These scenarios were obtained from six global climate models (GCM's) provided by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Assuming the future scenarios outlined by the IPCC, a reduction will occur in the occurrence of climatic favorability of phoma leaf spot in Brazil in both future scenarios (A2 and B2). As with the temporal distribution, the period of greatest risk of phoma leaf spot will tend to diminish in future decades. These planned changes will be larger in the A2 scenario compared to the predicted scenario B2. Despite the decrease in the favorability of phoma leaf spot in the country, some regions still present a potential risk of this disease. Furthermore, the increased frequency of extreme weather was not taken in to account. These will certainly influence the magnitude of potential impacts of climate change on the phoma leaf spot in Brazil.

Elementos de transposição como fonte de novidades genéticas em nível transcricional: uma abordagem computacional e molecular

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Evaluación de opciones de manejo de la antracnosis (Colletotrichum spp. Noack) en el cultivo del café (Coffea arabica L.) en la zona de Boaco, Nicaragua 2001-2002

Con el objetivo de evaluar el efecto de diferentes opciones de manejo de antracnosis del café, causada hongo Colletotrichum sp, se realizó el presente trabajo en la finca La Virgen (900-1200 msnm), ubicada en el departamento de Boaco. El estudio se realizó entre septiembre 2001 y mayo 2002. El área experimental fue un lote de 1.7 mz de café variedad catuaí, en etapa de producción. Los tratamientos evaluados fueron: Silvacur más bayfolán,carbendazín, caldo bordelés, caldo sulfocálcico, caldo sulfocálcico más nitrato de potasio y biofertilizante. Los muestreos se realizaron mensualmente en la época seca y quincenalmente en la época lluviosa. Las variables evaluadas fueron incidencia de antracnosis en hoja y número de hojas. Los resultados obtenidos indican que en general la incidencia de la enfermedad fue alta, alcanzando niveles de hasta 18% de incidencia, excepto en el mes de diciembre donde la enfermedad se bajó completamente en todos los tratamientos. En las parcelas tratadas con los tratamientos Caldo sulfocálcico, Biofertilizante y Caldo sulfocálcico más nitrato de potasio, la enfermedad tuvo un comportamiento similar; al inicio del estudio correspondiente a la época lluviosa (septiembre-noviembre) estos tratamientos presentaron la mayor incidencia de la enfermedad pero al final del estudio presentaron la menor incidencia. El tratamiento Silvacur más bayfolán fue el que presentó la menor incidencia de antracnosis en todo el ciclo, siendo por tanto el tratamiento más efectivo, debido a que en éste ocurrió menos defoliación que en los demás. Al final del estudio correspondiente a la época seca (febrero-abril) la mayor incidencia se presentó en los tratamientos Caldo Bordelés y Carbendazín, en los cuales se observó mas defoliación que en los demás tratamientos. Con relación a la retensión foliar el tratamiento de caldo sulfocálcico más nitrato de potasio fue el que mantuvo el mayor número de hojas, seguido por el silvacur más bayfolán; en cambio los tratamientos carbendazín y caldo bordelés fueron los que presentaron en todo el estudio el menor número de hojas por bandola, es decir que hubo mayor defoliación. A partir de estos resultados se puede concluir que los mejores tratamientos para ser usados por los productores son el silvacur más bayfolán, así como el caldo sulfocálcico más nitrato de potasio, en dependencia de la disponibilidad de recursos.

Evaluación de alternativas para el manejo de antracnosis (Colletotrichum spp) en el cultivo del café (Coffea arabica L.) en fincas de los departamentos de Carazo, Granada y Masaya

El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar diferentes alternativas de manejo para la antracnosis del café (Colletotrichum spp)de Octubre 2003 a Junio 2004 en las fincas Vista Alegre (La Concepción-Masaya), Esquipulas San Marcos-Carazo), Santa Mónica(Niquinohomo-Masaya), San Luis (Masatepe-Masaya) y Los Jirones (Diría-Granada). Los muestreos se realizaron mensualmente en cada finca. Los tratamientos evaluados fueron siete y se establecieron en parcelas conformadas por 300 plantas por tratamiento por finca. Las variables evaluadas fueron incidencia de antracnosis, hojas totales, número de palmillas y al finalizar el estudio se realizo una estimación de cosecha. Los resultados indican que la menor área bajo la curva de progreso de la enfermedad (ABCPE) por finca la obtuvieron los siguientes tratamientos : En Vista Alegre el testigo absoluto seguido del tratamiento cobre más fertilización diluida más vidate-L, en Esquipulas el tratamiento biofertilizante más nim más fertilización diluida, en Santa Mónica el testigo absoluto seguido del tratamiento gallinaza más biofertilizante más papaya, en San Luis el tratamiento biogreen más biofertilizante más limonaria y en Los Jirones el tratamiento biofertilizante más pacelyn más fertilizacion diluida. En relación al mayor número de hojas lo presenta en Vista Alegre el tratamiento cobre más fertilización diluida más vidate-L, Esquipulas el tratamiento biofertilizante más nim más fertilización diluida, Santa Mónica el tratamiento gallinaza más biofertilizante más papaya, San Luis el tratamiento biogreen más biofertilizante más limonaria y Los Jirones el tratamiento gallinaza más biofertilizante más papaya. Los resultados confirman que el comportamiento de antracnosis del café se presenta con mayor incidencia en aquellos cafetos con problemas nutricionales. Por lo que determinamos que la mayoría de los productos que constituyen estos tratamientos, a pesar de que no tienen efecto fungicida, contribuyen al fortalecimiento de las plantas, volviéndolas mas vigorosas y tolerantes al ataque de la enfermedad.

Ocorrência de Pratylenchus spp. em cafezais do Estado de São Paulo e efeito de Pratylenchus coffeae no crescimento e fotossíntese de Coffea arabica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efecto de diferentes niveles de insumos y tipos de sombra sobre el comportamiento de las principales plagas del cultivo de café (Coffea arabica L), Masatepe, Nicaragua 2003-2004

El estudio se realizó en el Centro Experimental "Jardín Botánico", UNICAFE y en el Centro Experimental "Campos Azules", INT A, ubicados en Masatepe, Masaya en el período comprendido de mayo 2003 a abril 2004. Se estudió el efecto de las interacciones entre pleno sol y cuatro combinaciones de árboles maderables ( Simarouba glauca y Tabebuia rosea ) y leguminosas ( Inga spp . y Enter olobium ciclocarpum ) y cuatro niveles y tipos de insumos químicos (AC y MC) u orgánicos (MO y BO) sobre el comportamiento de las principales plagas del cultivo de café en un experimento de sistemas establecido por el CATIE en el Jardín Botánico y Campos Az ules en Masatepe. El ensayo cuenta de tres réplicas y 14 tratamientos, el tamaño de la parcela experimental es de 11 surcos de 10 plantas cada uno. En cada parcela se evaluaron 15 plantas distribuidas en cinco conglomerados de tres plantas cada uno. Los mu estreos se realizaron mensualmente mediante el método de recuento integral y las variables evaluadas fueron incidencia de roya, mancha de hierro, antracnosis, severidad de antracnosis en bandola, incidencia de minador, broca y chasparria. Los resultados ob tenidos demostraron que la enfermedad que tuvo mayor incidencia durante todos los muestreos fue mancha de hierro teniendo su mayor incidencia (15% - 25%) en los meses de agosto y septiembre, los tratamientos MO - SGTR, MC - IVSG y MO – IVSG fueron menos afe ctados por la enfermedad, mientras que los tratamientos AC - PSOL, MC - ECTR y MC - PSOL fueron los que presentaron mayor incidencia. Otra enfermedad que se presentó durante todos los muestreos fue antracnosis y los tratamientos se comportaron de forma sim ilar que en mancha de hierro, sin embargo es importante mencionar que esta enfermedad no alcanzó los niveles críticos establecidos (5%). En época seca se presentó la roya y el minador; para roya los tratamientos AC - PSOL, MC - PSOL y MC - ECTR fueron los que tuvieron menor incidencia, mientras que los tratamientos con mayor incidencia fueron MC - IVSG y MO - IVSG; para el minador no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos.

Evaluación de opciones alternativas al uso de agroquímicos para el manejo de nematodos fitoparasitos en el cultivo del cafe (Coffea arabica) en fincas de Masaya, Granada y Carazo

El presente estudio se realizó de octubre 2003 a marzo 2004, en cinco fincas de pequeños productores de Masaya, Granada y Carazo, con el objetivo de evaluar el efecto de alternativas de manejo no sintéticas sobre la población de nematodos fitoparásitos asociados al cultivo de café. En cada finca, se establecieron siete parcelas en las que se evaluaron los tratamientos:Gallinaza + biofertilizante + te de papaya (1); Gallinaza + biofertilizante + caldo sulfocálcico (2); Bio green + biofertilizante + te limonaria (3); Biofertilizante + torta de nim + fertilización diluida(4); Biofertilizante + pacelyn + fertilización diluida (5); Testigo absoluto (6); Cobre + fertilización diluida + Vidate L (7). Mensualmente se tomaron muestras de suelo y de raíz, las cuales fueron procesadas en el laboratorio de Nematología Agrícola de la Universidad Nacional Agraria, mediante las técnicas de tamizado más filtro de algodón, para las muestras de suelo; y licuadora más tamices para las muestras de raíz. Las muestras fueron tomadas utilizando barreno y pala, en el área comprendida entre los 15 centímetros del tronco de la planta y a 15 centímetros de profundidad. Las variables evaluadas fueron: Número de nematodos fitoparásitos por género presentes en 100 g de suelo y Número de nematodos fitoparásitos por género presentes en 25 g de raíces.Los resultados indican que tanto en muestras de suelo como de raíces, los géneros predominantes en las cinco fincas fueron Meloidogyne spp y Helicotylenchusspp. El tratamiento que presentó las poblaciones más bajas de nematodos fue Cobre + fertilización diluida + VidateL (7), y el que presentó las poblaciones más altas fue Gallinaza + biofertilizante + te de papaya. Con relación a la fluctuación población de los géneros de nematodo en las cinco fincas fue Meloidogynespp, el género que presentó las poblaciones más altas, alcanzando poblaciones hasta de 5000 nematodos en 25g de raíces en la finca Vista Alegre.En general las poblaciones de nematodos fueron altas en los meses de Noviembre y Enero, reduciéndose en los meses de Febrero y Marzo.

Drosofilídeos e seus himenópteros parasitoides em coffea arabica L

The objective of this study was to evaluate the occurrence of Drosophilidae and their parasitoids in coffee fruits in Cravinhos, SP, Brazil. The fruits were collected directly from the tree, and a portion was exposed under the canopy. Fifty-nine drosophilid pupae were collected in all, of which 31 adults (including two Ganaspis exemplars) emerged. The survival rate of all pupae was 49.2%. Thirty-five drosopholid pupae were obtained from the fruit trees, 24 of which later emerged, three different species: Zaprionus indianus Gupta, Drosophila nebulosa Sturtevant and D. simulans Sturtevant. From the fruits under the canopy of plants were obtained 24 pupae of four different species: Z. indianus, D. cardini Sturtevant, D. immigrans Sturtevant and D. willistoni Sturtevant. The emergence of two Ganaspis sp. (Hymenoptera: Figitidae) examples, with a parasitism rate of 8.3%, was also observed. Half of the drosophilids collected are introduced species and represented 79% of the adults emerged. Associations between Z. indianus, D. cardini, D. immigrans, D. nebulosa, D. simulans and D. willistoni and the coffee crop are reported herein.

Market access of Papua New Guinea bananas (Musa spp.) with particular respect to banana fly (Bactrocera musae (Tryon)) (Diptera: Tephritidae)

International market access for fresh commodities is regulated by international accepted phytosanitary guidelines, the objectives of which are to reduce the biosecurity risk of plant pest and disease movement. Papua New Guinea (PNG) has identified banana as a potential export crop and to help meet international market access requirements, this thesis provides information for the development of a pest risk analysis (PRA) for PNG banana fruit. The PRA is a three step process which first identifies the pests associated with a particular commodity or pathway, then assesses the risk associated with those pests, and finally identifies risk management options for those pests if required. As the first step of the PRA process, I collated a definitive list on the organisms associated with the banana plant in PNG using formal literature, structured interviews with local experts, grey literature and unpublished file material held in PNG field research stations. I identified 112 organisms (invertebrates, vertebrate, pathogens and weeds) associated with banana in PNG, but only 14 of these were reported as commonly requiring management. For these 14 I present detailed information summaries on their known biology and pest impact. A major finding of the review was that of the 14 identified key pests, some research information occurs for 13. The single exception for which information was found to be lacking was Bactrocera musae (Tryon), the banana fly. The lack of information for this widely reported ‘major pest on PNG bananas’ would hinder the development of a PNG banana fruit PRA. For this reason the remainder of the thesis focused on this organism, particularly with respect to generation of information required by the PRA process. Utilising an existing, but previously unanalysed fruit fly trapping database for PNG, I carried out a Geographic Information System analysis of the distribution and abundance of banana in four major regions of PNG. This information is required for a PRA to determine if banana fruit grown in different parts of the country are at different risks from the fly. Results showed that the fly was widespread in all cropping regions and that temperature and rainfall were not significantly correlated with banana fly abundance. Abundance of the fly was significantly correlated (albeit weakly) with host availability. The same analysis was done with four other PNG pest fruit flies and their responses to the environmental factors differed to banana fly and each other. This implies that subsequent PRA analyses for other PNG fresh commodities will need to investigate the risk of each of these flies independently. To quantify the damage to banana fruit caused by banana fly in PNG, local surveys and one national survey of banana fruit infestation were carried out. Contrary to expectations, infestation was found to be very low, particularly in the widely grown commercial cultivar, Cavendish. Infestation of Cavendish fingers was only 0.41% in a structured, national survey of over 2 700 banana fingers. Follow up laboratory studies showed that fingers of Cavendish, and another commercial variety Lady-finger, are very poor hosts for B. musae, with very low host selection rates by female flies and very poor immature survival. An analysis of a recent (within last decade) incursion of B. musae into the Gazelle Peninsula of East New Britain Province, PNG, provided the final set of B. musae data. Surveys of the fly on the peninsular showed that establishment and spread of the fly in the novel environment was very rapid and thus the fly should be regarded as being of high biosecurity concern, at least in tropical areas. Supporting the earlier impact studies, however, banana fly has not become a significant banana fruit problem on the Gazelle, despite bananas being the primary starch staple of the region. The results of the research chapters are combined in the final Discussion in the form of a B. musae focused PRA for PNG banana fruit. Putting the thesis in a broader context, the Discussion also deals with the apparent discrepancy between high local abundance of banana fly and very low infestation rates. This discussion focuses on host utilisation patterns of specialist herbivores and suggests that local pest abundance, as determined by trapping or monitoring, need not be good surrogate for crop damage, despite this linkage being implicit in a number of international phytosanitary protocols.

Utilization and optimization of a waste stream cellulose culture medium for pigment production by Penicillium spp

Aims This research sought to determine optimal corn waste stream–based fermentation medium C and N sources and incubation time to maximize pigment production by an indigenous Indonesian Penicillium spp., as well as to assess pigment pH stability. Methods and Results A Penicillium spp. was isolated from Indonesian soil, identified as Penicillium resticulosum, and used to test the effects of carbon and nitrogen type and concentrations, medium pH, incubation period and furfural on biomass and pigment yield (PY) in a waste corncob hydrolysate basal medium. Maximum red PY (497·03 ± 55·13 mg l−1) was obtained with a 21 : 1 C : N ratio, pH 5·5–6·0; yeast extract-, NH4NO3-, NaNO3-, MgSO4·7H2O-, xylose- or carboxymethylcellulose (CMC)-supplemented medium and 12 days (25°C, 60–70% relative humidity, dark) incubation. C source, C, N and furfural concentration, medium pH and incubation period all influenced biomass and PY. Pigment was pH 2–9 stable. Conclusions Penicillium resticulosum demonstrated microbial pH-stable-pigment production potential using a xylose or CMC and N source, supplemented waste stream cellulose culture medium. Significance and Impact of the Study Corn derived, waste stream cellulose can be used as a culture medium for fungal pigment production. Such application provides a process for agricultural waste stream resource reuse for production of compounds in increasing demand.