Teses - Agronomia (Genética e Melhoramento de Plantas) - FCAV

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Eficiência no uso de nitrogênio no milho (Zea mays L.)
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-06-30) Carvalho, Maisa Nascimento [UNESP]; Môro, Gustavo Vitti; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O milho é um dos cerais de maior produção no Brasil e, para atingir altas produtividades, aumenta-se o uso de fertilizantes nitrogenados, os quais contribuem para a emissão de óxido nitroso e intensificam o efeito estufa, sendo uma das técnicas para redução de aplicação desses fertilizantes a obtenção de cultivares eficiente ao uso do nitrogênio. O objetivo da pesquisa foi determinar o controle genético da eficiência no uso de nitrogênio em milho e identificar genótipos eficientes. Foram utilizados 49 híbridos, sendo que 48 foram obtidos por meio de cruzamentos dialélicos parciais, com oito linhagens da população IG-3 e seis linhagens da população IG-4, e um híbrido comercial. Os experimentos foram instalados em sete ambientes, sendo a combinação de ano (2013/14 e 2014/15), safra (1º e 2º) e local (Piracicaba - SP e Jaboticabal – SP), com o delineamento látice quadrado. Foram desenvolvidos dois experimentos em cada ambiente, um com adubação de cobertura e o outro sem adubação de cobertura. Avaliou-se a produção de grãos com (PGCN) e sem (PGSN) aplicação de nitrogênio em cobertura, a eficiência agronômica em baixa disponibilidade de nitrogênio (EABN) e a média harmônica de desempenho relativo (HMRP). Observou-se que a EABN é controlada por efeitos genéticos não aditivos, recomendando a obtenção de híbridos. Para PGSN tanto a capacidade geral de combinação (CGC), como a capacidade específica de combinação (CEC) foram significativas. No grupo IG-3 as linhagens 1 e 2 apresentaram maior efeito para PGSN, PGCN e HMRP, já para EABN a linhagem 8 foi superior. No IG4 as linhagens 4, 1 e 6 foram superiores para PGSN, PGCN e HMRP. Considerando EABN, houve destaque para a linhagem 3. Os híbridos superiores para PGCN, EABN e HMRP foram 7, 3, 47, 10, 45, 24, 23, 4, 33, 17, 30, 42, 41, 31, 25 e 37. Assim, para as características PGSN, PGCN e HMRP foram indicadas as linhagens IG3-2, IG3-1, IG4-5, IG4-1 e IG4-6, e para PGSN, EABN e HMRP foram indicados os híbridos 3, 7, 10 e 47. Os híbridos foram classificados de acordo com a sua eficiência e responsividade, logo, 23 % dos híbridos foram classificados como ideais, pois, são eficientes e responsivos; 21% como eficientes e não responsivos; 23% como não eficientes e responsivos e 33% como não eficientes e não responsivos. Assim 67% dos híbridos podem ser usados pra melhorar a eficiência no uso de nitrogênio. Avaliando a estabilidade dos híbridos, 32,6% apresentaram alta produtividade e alta estabilidade para PGSN e PGCN, já para EABN 30,6% dos híbridos apresentaram alta produtividade e alta estabilidade, e por meio do índice de estabilidade multivariado foram selecionados 12 híbridos superiores. Podemos selecionar os híbridos 3, 4, 7, 10, 23, 25, 31, 37, 41, 42, 43 e 49 com estabilidade para EABN. O controle genético na produção de grãos de milho em condições de baixa disponibilidade de nitrogênio é predominantemente não aditivo, sendo recomendada a obtenção de híbridos. Nesta população foi possível selecionar híbridos superiores quanto à eficiência e responsividade, bem como em relação à produtividade e estabilidade.
Toxicidade de proteínas bacterianas e análise in silico de Vip3A em população Cry-resistente de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae)
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-28) Moreira, Raquel Oliveira [UNESP]; Desidério, Janete Apparecida [UNESP]; Polanczyk, Ricardo Antonio [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
RESUMO - A lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda) é uma praga de alto impacto econômico em grandes culturas, como o milho. Para reduzir os prejuízos causados pelos ataques, são utilizadas cultivares transgênicos expressando proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt). Entretanto, a alta pressão de seleção em campo favoreceu a seleção de populações Bt-resistentes dessa praga. Até o momento, não foram relatadas populações de S. frugiperda de campo resistentes a Vip3Aa20, proteína Bt expressa em milhos transgênicos para o controle de lepidópteros-praga. Portanto, é necessário explorar o potencial das proteínas de Bt e de outras espécies de bactérias no manejo da resistência. O objetivo desse trabalho foi avaliar a atividade inseticida de diferentes proteínas bacterianas de Bt, Xenorhabdus nematophila e Photorhabdus akhurstii em duas populações da lagarta-do-cartucho (suscetível e resistente às proteínas Cry1A.105, Cry2Ab2 e Cry1F de Bt). As proteínas Txp40 de P. akhurstii, XnGroel de X. nematophila e diferentes Bt (Vip3Aa20, Vip3Ae e Vip3Af) foram obtidas por expressão heteróloga em Escherichia coli BL21 (DE3) “One Shot”. Posteriormente, ensaios de toxicidade in vitro foram conduzidos para estimar a concentração letal média (CL50) para cada proteína. A CL50 foi estimada a partir de uma curva de nove doses, com quatro repetições de 16 lagartas/dose, previamente definidas para cada população. A comparação da cinética proteolítica também foi realizada para as populações suscetível e resistente de S. frugiperda. As proteínas testadas foram incubadas com o conteúdo intestinal de lagartas de 3º instar, nas condições de 30ºC a 100 rpm e amostras foram coletadas ao longo de 120 min. O produto da proteólise foi quantificado por densitometria para avaliar a intensidade das bandas referentes às proteínas após o processamento no intestino do inseto. As proteínas Txp40 e XnGroel não apresentaram toxicidade em ambas as populações. As CL50 estimadas de Vip3Aa20 e Vip3Af foram, respectivamente, 4x e 14x superior na população resistente de S. frugiperda em relação à população suscetível, e a de Vip3Ae foi semelhante entre as populações. Na cinética proteolítica, diferenças entre as populações avaliadas não foram identificadas. A atividade inseticida diferencial detectada em Vip3Ae foi correlacionada à estrutura molecular da proteína. A localização de motifs diferenciais na região C–terminal, onde a ausência de um sítio foi detectada para Vip3Ae e as alterações nos resíduos Glu(546)->Gly(546) e Asn(568)->Lys(568) do domínio IV também podem estar associadas a susceptibilidade das populações em relação a esta proteína. Os resultados obtidos neste trabalho são importantes para auxiliar no desenvolvimento de estratégias para manejo de resistência e prolongar a durabilidade das tecnologias Bt.
Insights on the interaction between Rutaceae genotypes and the ‘Candidatus liberibacter asiaticus’ bacterium
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-12-20) Alves, Mônica Neli [UNESP]; Ferro, Jesus Aparecido [UNESP]; Peña, Leandro; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
No Brasil, a doença Huanglongbing (HLB) dos citros está associada principalmente à presença da bactéria floemática ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’ (Las), a qual é transmitida pelo inseto vetor Diaphorina citri. Embora todas as espécies de Citrus sejam suscetíveis, Microcitrus e Eremocitrus resistentes a Las foram recentemente relatados. Com o objetivo de obter mais informações sobre o fenótipo resistente, um conjunto de cinco experimentos foi feito por meio dos quais avaliamos: (1) aquisição de Las por D. citri alimentados em genótipos resistentes; (2) Infecção de Las em plantas de laranjeira doce enxertadas com casca ou borbulhas dos materiais resistentes; (3) Infecção por Las em plantas de laranjeira doce enxertadas sobre os materiais resistentes; (4) infecção de Las em novos brotos de plantas enraizadas nos materiais resistentes; e (5) Infecção de Las em novos brotos após poda drástica. Os resultados confirmaram a resistência total desses materiais e uma análise morfológica e de genotipagem por sequenciamento confirmou as informações genéticas essenciais para mapear adequadamente regiões genômicas para um programa de melhoramento de citros. Além desses genótipos, Murraya paniculata e Bergera koeniggi foram descritos como hospedeiros transitórios e imunes à bactéria HLB, respectivamente. No entanto, diferentemente de Eremocitrus e Microcitrus, não são compatíveis para enxertia e nem cruzadas com Citrus. Com o objetivo de obter mais informações sobre a interação Las-planta nessas duas espécies e na laranja doce, estudamos a multiplicação de Las imediatamente após a inoculação por psilídeos infectados alimentando-se deles por 2 dias. Observamos que logo após a remoção dos psilídeos, os títulos de Las caíram até o 12º dia nas três espécies. Depois disso, Las aumentou exponencialmente em C. × sinensis e M. paniculata. Em C. × sinensis, Las atingiu uma fase estacionária a partir do 40º dia, enquanto em M. paniculata, o título de Las aumentou a uma taxa menor entre o 40º e 60º dias, diminuindo gradativamente a partir daí. Em B. koenigii, o título diminuiu desde o início e permaneceu indetectável ao longo do experimento. Além disso, observamos que foram necessários 23,6 dias para Las se deslocar do fluxo onde foi feita a inoculação e colonizar toda a planta de C. × sinensis. Após essas observações, propusemos uma análise de RNA-seq nos pontos de tempo-chave que selecionamos como mais cruciais para respostas de resistência ou suscetibilidade. Ao comparar plantas expostas a insetos Las+ vs insetos saudáveis, observou-se um baixo número de genes significativamente expressos de forma diferente. No entanto, ao comparar amostras inoculadas com amostras não expostas a insetos, observou-se que B. koenigii não sofreu nenhuma alteração na expressão e interrompeu amplamente seu transcriptoma devido à infecção até 10 dias após a exposição aos insetos Las+. A análise de GSEA sugeriu que a fotossíntese foi restrita quando as amostras foram expostas a insetos Las+, sendo que estes decrescem mais forte em B. koenigii do que em laranja doce. Em conjunto, nossos resultados permitiram observar que a resposta de defesa das células vegetais às infecções por Las só foi ativada após alguns dias de infecção bacteriana. No entanto, mais análises devem ser feitas para tentar obter mais informações sobre essas interações.
Ontogenia e Genética de Flores Casmógamas e Cleistógamas de Utricularia triloba Benj. (Lentibulariaceae)
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-10-25) Carvalho, Samanta Gabriela Medeiros; Miranda, Vitor Fernandes Oliveira de [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
ABSTRACT – The Utricularia genus is the largest within the Lentibulariaceae family, presenting high morphological diversity, both for vegetative and reproductive structures. This diversity may be related to the ability to conquer and adapt to new habitats, including variations in reproduction strategies. Floral plasticity can also be found in some Utricularia species, including floral dimorphism, with the production of two distinct types of flowers, chasmogamous (CH) and cleistogamous (CL). CH flowers are related to the pollinators’ attraction and consequently to cross-pollination, while CL flowers present floral organs close and isolated from the external environment, favoring self-pollination. In Utricularia, there are reported at least 12 species with cleistogamous flowers, including U. triloba, however, only two comparative morphologic studies covered this type of flower. Regarding the genetic approach there are no reports of studies about identification and evolution of floral ontogenesis genes in the Lentibulariaceae family. In this sense, herein we described and compared the CH and CL flowers micromorphology of U. triloba, as well as identified and analyzed the ARF and MADS-box gene families, which have members with related functions to the formation of the main floral organs affected by cleistogamy, such as petals, pistils and stamens. The histologic and microscopic analyses revealed consistent characters that have been reported for CA flowers, and showed important differences in CL Flowers, including the absence of glandular trichomes and differences on corolla epidermis of CL flowers. The identification and evolutionary analyses for the gene families showed subfamilies expansions and contractions of the ARF and MADS-box genes that may be related to the U. triloba adaptation to different environmental pressures, as well as to the flower development and formation, and to the mechanisms that define the mixed mating system found in natural populations of this species.
Seleção de combinações de copa e porta-enxerto de citros na presença de HLB
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-09-13) Vitória, Marina Ferreira; Stuchi, Eduardo Sanches [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O huanglongbing (HLB) é uma das doenças mais destrutivas dos citros, e sua presença implica adoção de estratégias de manejo e de controle do inseto-vetor. Nesse contexto, o monitoramento das brotações é importante para direcionar essas ações e avaliar a exposição de diferentes genótipos à doença, uma vez que sua manifestação em variedades copa sofre influência do porta-enxerto. Buscando compreender essa interação entre copa e porta-enxerto, foram avaliados o desempenho horticultural, a dinâmica de brotação e a sobrevivência ao HLB de cinco variedades cítricas, laranjeira ‘Valência’, laranjeira ‘Pera’, laranjeira ‘Folha Murcha’, limeira-ácida ‘Tahiti’ e tangerineira ‘Ponkan’, enxertadas em diferentes porta-enxertos contrastantes para vigor. O experimento com ‘Valência’ foi instalado em 2011, e os demais, em 2016, todos no município de Bebedouro, São Paulo. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 16 porta-enxertos para ‘Valência’, 25 porta-enxertos para ‘Ponkan’ e ‘Folha Murcha e 26 porta-enxertos para ‘Pera’ e ‘Tahiti’. Na copa ‘Valência’, embora todos os porta-enxertos sejam suscetíveis à doença, o trifoliateiro ‘Flying Dragon’ apresentou menor incidência acumulada de HLB e baixa nota de severidade da doença sob condições de inoculação natural, seguido do citrumelo ‘Swingle’ e do citrandarin ‘IAC 1697’. Na presença do HLB, a ‘Valência’ sofreu alterações na produção e no montante de frutos assintomáticos e sintomáticos, com maior redução no ‘Flying Dragon’. Em geral, o HLB também interferiu na qualidade do suco, causando redução de tamanho e de massa dos frutos, aumento da acidez e redução do ratio. De acordo com todas as variáveis analisadas, os citrandarins ‘IAC 1711’ e ‘IAC 1697’ mostraram-se alternativas promissoras ao limoeiro ‘Cravo’, ao citrumelo ‘Swingle’ e à tangerineira ‘Sunki’ sob sequeiro. Entre as outras quatro variedades copas avaliadas após 69 meses do plantio, a ‘Ponkan’ teve maiores volume de copa e incidência acumulada de HLB, seguida do ‘Tahiti’, da ‘Pera’ e da ‘Folha Murcha’. Os porta-enxertos mais vigorosos tenderam a ter maior incidência da doença na média geral. Entre os porta-enxertos ananicantes, o ‘TRFD’ e o ‘245’ apresentaram menores volume de copa e incidência acumulada nas quatro copas. O porta-enxerto citrandarin ‘287’ se destacou, pois as plantas enxertadas nele não apresentaram sintomas. A incidência de HLB se correlacionou com o volume de copa, a frequência e a intensidade de brotação apenas na copa de ‘Tahiti’. Evidenciou-se, assim, que é essencial avaliar individualmente cada combinação, pois há diferenças de comportamento a depender da interação entre copa e porta-enxerto.
Aspectos fisiológicos, bioquímicos, morfológicos, anatômicos e condutividade hidráulica associados à tolerância à seca em genótipos de Eucalyptus spp.
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-10-24) Zanatto, Bruna [UNESP]; Paula, Rinaldo Cesar de; Longui, Eduardo Luiz [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As secas têm aumentado globalmente, diminuindo a produtividade e, ou causando a mortalidade de árvores nos últimos anos, afetando o desempenho de plantios operacionais de Eucalyptus spp. Nesse sentido, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar características fisiológicas, bioquímicas, morfológicas, anatômicas e a condutividade hidráulica da raiz e caule de sete genótipos de Eucalyptus spp. cultivados em diferentes condições de disponibilidade hídrica, na fase de mudas e plantas em campo, e associá-las com a tolerância à deficiência hídrica. O trabalho foi dividido em três experimentos, sendo o primeiro experimento realizado com mudas de cada genótipo para a avaliação da condutividade hidráulica da raiz, obtida através da medição do fluxo de seiva e normalizada pela massa seca de raiz e a condutividade hidráulica potencial, através das medições dos diâmetros e densidade de vasos. O segundo experimento foi implantado com mudas com aproximadamente 90 dias, em delineamento de blocos casualizados com os sete genótipos de Eucalyptus spp. submetidos a dois regimes hídricos. O regime hídrico 1 (RH1) correspondeu a 60% e o regime 2 (RH2) a 30% da capacidade máxima de retenção de água pelo solo. Foram avaliadas características biométricas, fisiológicas, bioquímicas e anatômicas de folha e caule. E o terceiro experimento foi realizado com a madeira dos sete genótipos amostradas em duas Zonas Climáticas e em duas faixas de idade (aproximadamente aos 2 e aos 5,5 anos). Nas amostras das madeiras foram avaliados os diâmetros com casca, a densidade aparente, feitas a caracterização anatômica do xilema, determinações da composição química e da condutividade hidráulica potencial. Os dados foram submetidos à análise de variância, segundo delineamentos adequados, com comparação de medias pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade e análise multivariada de agrupamento pelo método de Ward e de dispersão por Componentes Principais. No primeiro experimento, comparando os dois métodos de avaliação da condutividade hidráulica, condutividade real e potencial, verificou-se que os resultados foram concordantes, apontando o genótipo G3 como de maior condutividade, G6 e G2 com condutividades intermediárias e G5 e G7 com menores valores de condutividade. Os resultados obtidos no segundo experimento demonstram que os genótipos apresentam redução na abertura, comprimento, largura e densidade dos estômatos, no diâmetro dos vasos e na condutividade hidráulica, sob menor disponibilidade hídrica. No RH2, os genótipos G1 e G2 aumentaram a densidade e diminuíram o diâmetro dos vasos, em comparação com o regime sem limitação hídrica, o que poderia num primeiro momento demonstrar segurança hidráulica sob menor disponibilidade hídrica. Porém de forma oposta ao G2, G1 apresentou maior diâmetro de vasos e condutividade hidráulica potencial sob limitação hídrica, o que indica serem genótipos com comportamentos e estratégias distintas para enfrentarem uma situação de deficiência hídrica. Houve redução na condutividade hidráulica do RH1 para o RH2 em todos os genótipos, mas em menor proporção para o G1, que se mostrou mais estável à diminuição da disponibilidade hídrica. No terceiro experimento observou-se que os genótipos não apresentam tendência clara de desempenho frente aos ambientes avaliados, mas a idade de avaliação foi determinante para a discriminação dos grupos. No ambiente mais restritivo, constituído pela idade de 5,22 a 6 anos na Zona Climática 2 (Ambiente 4), e para o conjunto dos caracteres avaliados, os genótipos se dividem em três grupos em que G1 e G7 apresentam maior segurança hidráulica e tolerância à seca, G4 e G5 têm comportamentos intermediários e G2 e G3 têm menor tolerância à seca e segurança hidráulica. Apesar de não estar presente nessa condição, G6 apresentou nos demais ambientes avaliados, características intermediárias de tolerância à seca.
Alterações metabólicas induzidas por fatores ambientais em folhas de espécies de Eucalyptus: uma abordagem proteômica
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-10-21) Baldassi, Amanda Cristina [UNESP]; Balbuena, Tiago Santana [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
É inegável a influência humana nas mudanças climáticas observadas nos últimos anos. As emissões de gases do efeito estufa vêm aumentando desde a era pré-industrial e foram motivadas, em grande parte, pelo crescimento econômico e populacional do planeta. A proteômica é uma tecnologia chave para o estudo de sistemas biológicos dinâmicos e complexos mediante às mudanças metabólicas que ocorrem em resposta a fatores ambientais. O gênero Eucalyptus é de grande importância econômica no Brasil e suas florestas são fontes essenciais de estoque de carbono. Neste trabalho, foram estudados o metabolismo foliar mediante ao aumento de CO2 e a dinâmica cloroplastidial em resposta ao seu desenvolvimento e mudanças sazonais em Eucalyptus utilizando a técnica de proteômica. A dinâmica de desenvolvimento cloroplastidial revelou que em folhas maduras as proteínas mais abundantes estão relacionadas a processos redox e catabólicos, já em folhas jovens estas estão relacionadas à biogênese. Nossos resultados também sugerem que as estações de transição (primavera e outono) induziram as mudanças mais pronunciadas no proteoma do cloroplasto ao longo do ano. Além disso, o aumento na concentração de CO2 induziu respostas diferenciais no crescimento das diferentes espécies de Eucalyptus aqui estudadas. Foi revelado que a espécie Eucalyptus urophylla é a mais responsiva ao CO2, tanto no crescimento quanto no metabolismo; em contrapartida, Eucalyptus grandis não apresentou grandes variações metabólicas e Eucalyptus pellita parece usar uma fonte alternativa de energia em resposta ao aumento na concentração de CO2. Este estudo contribui para uma compreensão mais abrangente sobre os mecanismos de adaptação e de enfrentamento ao estresse em espécies de Eucalyptus para melhor entendimento da regulação metabólica das plantas em cenários de mudanças ambientais.
Potencial sinérgico de proteínas inseticidas de Bacillus thuringiensis e de Pseudomonas spp. no manejo da resistência do Bicudo-do-algodoeiro
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-06-20) Rodrigues, Jardel Diego Barbosa; Desidério, Janete Apparecida [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A produtividade da cultura do algodoeiro é afetada, em grande parte, pelo ataque de sua principal praga o Anthonomus grandis. Embora proteínas produzidas por Bacillus thuringiensis (Bt) possam limitar a infestação de insetos, algumas populações vêem desenvolvendo resistência a estas proteínas. Um dos métodos alternativos para esta finalidade tem sido a utilização de certas espécies de bactérias do gênero Pseudomonas que apresentam eficiência no controle de insetos da ordem Coleoptera por apresentarem proteínas inseticidas altamente tóxicas. Assim, objetivou-se avaliar a toxicidade das proteínas, IPD072Aa e PIP-47Aa, isoladas de Pseudomonas spp. em interação com as proteínas Cry1Ia10, Cry3Aa e Cry8 de B. thuringiensis, visando o controle de A. grandis na cultura do algodoeiro. Os genes IPD072Aa, PIP-47Aa, foram sintetizados e clonados no vetor de expressão pET-SUMO, e as proteínas Cry1Ia10, Cry3Aa e Cry8 foram obtidas a partir da indução de clones de E. coli recombinantes, obtidos previamente por nosso grupo de pesquisa do Laboratório de Genética de Bactérias e Biotecnologia Aplicada (LGBBA). As proteínas produzidas foram visualizadas em SDS-PAGE, quantificadas e incorporadas à dieta artificial, para estimar, por meio de bioensaios, as Concentrações Letais (CL) das cinco proteínas testadas individualmente e em conjunto. Os resultados das avaliações de toxicidade individuais revelaram que as proteínas IPD072Aa, PIP-47Aa, Cry1Ia10, Cry3Aa e Cry8 apresentaram eficiência no controle de Anthonomus grandis, sendo as proteínas Cry3Aa e Cry8 a mais tóxicas. Com relação aos ensaios de interações, uma alta interação sinérgica foi observada na combinação entre Cry1Ia10 com Cry3Aa. Todas as interações envolvendo as proteínas Cry3Aa e PIP-47Aa, quando combinadas com as demais proteínas, apresentaram um claro efeito sinérgico. Os resultados mostraram que as combinações das proteínas testadas, em sua maioria, aumentam a toxicidade contra larvas neonatas de A. grandis, sugerindo novas construções para a piramidação de plantas do algodoeiro visando o controle do bicudo e o manejo de possível surgimento de resistência por este inseto.
Resistência ao sugarcane yellow leaf virus e ao afídeo vetor Melanaphis sacchari em cultivares de cana-de-açúcar e suas interações
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-02-17) Bertasello, Luiz Eduardo Tilhaqui; Gonçalves, Marcos Cesar [UNESP]; Timossi, Michele do Carmo de Sousa; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
RESUMO - O amarelecimento foliar da cana-de-açúcar, causado pelo sugarcane yellow leaf virus (ScYLV) e transmitido pelo afídeo Melanaphis sacchari, é uma das doenças mais importantes dessa cultura, provocando danos às plantas e perdas econômicas. A principal forma de controle da doença é o uso de cultivares resistentes, no entanto, para adoção de estratégias de controle mais eficientes é necessário um melhor conhecimento sobre as interações do patossistema planta-vírus-vetor. O objetivo da pesquisa foi compreender melhor as interações entre o ScYLV, cultivares de cana-de-açúcar e o afídeo vetor M. sacchari bem como avaliar e caracterizar oito cultivares de cana-de-açúcar visando identificar potenciais fontes de resistência. Os experimentos de fenotipagem em campo e a quantificação viral por RT-qPCR foram conduzidos no Centro de Cana do Instituto Agronômico - IAC em Ribeirão Preto/SP, e os experimentos de comportamento alimentar por meio da técnica de EPG, preferência e desempenho biológico foram realizados no Departamento de Entomologia e Acarologia da ESALQ-USP em Piracicaba/SP. Foram avaliados a severidade dos sintomas foliares da doença em campo, os mecanismos de resistência ao inseto por desempenho biológico, preferência e comportamento alimentar, e quantificação da concentração viral por RT-qPCR, em diferentes estádios fenológicos das plantas. Destaca-se a cultivar IACBIO-266, a única caracterizada como resistente, sem presença de sintomas em campo e com título viral em níveis não detectáveis ao decorrer do tempo. As cultivares SP71-6163 e IACSP01-3127, com 12 meses após o plantio, apresentaram maior aumento do título viral em 15,4 e 23,7 vezes, respectivamente, em comparação com 0 meses após o plantio. De maneira geral, durante os registros de EPG, na cultivar IACSP96-7569 os insetos apresentaram dificuldades mecânicas durante a penetração estiletar no processo de alimentação, com atividades floemáticas mais curtas, principalmente na fase de ingestão, portando a cultivar foi considerada a mais resistente ao M. sacchari frente as outras cultivares testadas. A infecção viral apresentou resultados significativos quanto ao desempenho biológico dos insetos, demonstrando variação entre os parâmetros observados, destacando-se as cultivares IACBIO-266 e IACSP95-5000. A correlação entre os resultados observados em todos os experimentos possibilitou caracterizar as cultivares de cana quanto aos padrões de suscetibilidade e resistência ao ScYLV, assim como ao inseto vetor. Inferimos que o conjunto de fatores envolvidos na infecção pelo ScYLV, nas diferentes cultivares de cana-de-açúcar, podem induzir alterações fisiológicas na planta hospedeira, influenciando o desempenho e comportamento do inseto vetor, podendo favorecer ou dificultar a transmissão viral.
Identification of novel coding sequences associated with seasonality and water restriction imposition in Eucalyptus grandis by mass spectrometry
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-02-21) Jorge, Gabriel Lemes [UNESP]; Balbuena, Tiago Santana [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Understanding how plants cope with current climate change and escalating frequency of drought events is crucial for agriculture. Among the plant species of economic importance, Eucalyptus species are widely cultivated for their several industrial applications. However, the current negative effects of changing climate may impose additional challenges on Eucalyptus plant adaptability and development. In this scenario, the study of proteins can provide essential insights into how plants regulate many biological processes under such conditions. Here, we use proteomics, a cutting-edge technology that uses mass spectrometry to identify proteins by correlating known virtual spectra against experimental spectra acquired from large-scale analyses of protein mixtures. We also use a proteogenomics approach that can identify novel peptides not initially predicted by conventional proteomics workflows in the Eucalyptus grandis proteome. First, our goal was to identify and validate novel peptide forms from E. grandis stem samples using a dedicated proteogenomics workflow, which consisted of spectral correlations against modified RNA databases and a de novo peptide sequencing approach. Later, this strategy was applied on a broader scale to identify novel peptide forms in E. grandis leaf samples subjected to the effect of seasonality and water restriction imposition. Known protein and novel peptide identifications provided important insights on how the leaf proteome profile of E. grandis trees changed over different seasons of the year, as well as under water restriction imposition. Those novel peptide identifications, mainly related to the photosynthesis process, decreased the protein stability by altering the quantitative change upon ΔΔG values and non-covalent interactions. Validation of novel identifications was carried out using either Multiple Reaction Monitoring (MRM) or Parallel Reaction Monitoring (PRM) targeted assays that provided further mass spectrometry support for the existence of the novel peptide identifications.
Redes neurais artificiais aplicadas na predição de valores genéticos e classificação de genótipos de soja de diferentes grupos de maturidade relativa
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-06-14) Amaral, Lígia de Oliveira; Unêda Trevisoli, Sandra Helena [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A soja [Glycine max (L.) Merrill] é uma espécie muito influenciada pelo fotoperíodo. Cultivares têm seu potencial produtivo maximizado quando cultivadas na faixa ótima de fotoperíodo. O contrário acontece quando os genótipos são submetidos a condições ambientais diferentes das ideais. A variabilidade genética gerada em uma população oriunda de cruzamentos divergentes deve ser estudada para que os genótipos sejam avaliados e selecionados em seus grupos de maturidade relativa corretos. Além da classificação e direcionamento dos genótipos, as metodologias eficientes de predição de valores genéticos podem promover o sucesso dos programas de melhoramento por auxiliarem no avanço de genótipos promissores para as características de interesse. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram i) determinar a eficiência das redes neurais artificiais (RNA) em discriminar e classificar genótipos de soja pertencentes a diferentes grupos de maturidade relativa, ii) determinar a eficiência das RNAs em predizer valores genéticos relacionados à produtividade e à maturidade relativa de genótipos de soja pertencentes a populações de cruzamento amplo e restrito para grupo de maturidade relativa (GMR). Foram utilizados dados de três populações de soja coletados nos anos agrícolas 2017/2018, 2018/2019 e 2019/2020. Os dados foram submetidos às análises discriminantes linear de Fisher e quadrática de Anderson e tiveram seus resultados comparados aos obtidos por um modelo de RNA – MLP (Multi Layer Perceptron). Os dados de três populações, uma oriunda de cruzamento amplo e duas de cruzamentos restritos para GMR foram submetidos também à análise por modelos mistos para estimativa dos componentes de variância e valores genéticos. Posteriormente foi realizada a ordenação dos genótipos de acordo com o desempenho e, esta ordenação foi comparada àquela obtida pelas RNAs. Foram obtidas as porcentagens de coincidência na classificação dos melhores genótipos e o ganho esperado com a seleção (GS) para cada metodologia. As RNAs mostraram se eficientes em discriminar e classificar corretamente os genótipos em suas populações quando comparadas às análises discriminantes que apresentaram taxa de erro aparente (TEA) acima de 50%. A mesma metodologia se mostrou eficiente na predição de valores genéticos apresentando ganhos com a seleção de até 11.91% para produção de grãos e -5.42% para ciclo total da cultura.
Caracterização citogenética e molecular em acessos de cana-de-açúcar (Saccharum spp.)
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-07-06) Ferreira, Glêyce de Oliveira; Pinto, Luciana Rossini [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A cana-de-açúcar é uma cultura amplamente cultivada em regiões tropicais e subtropicais, de grande importância econômica, principalmente, na produção de açúcar e etanol. O bagaço resultante da moagem da cana é uma importante fonte de energia renovável utilizada na produção de energia elétrica pelas indústrias canavieiras brasileiras com excedente comercializado para complementar a geração hídrica no país. A cana energia é uma cultivar rica em biomassa, obtida de cruzamentos com S. spontaneum, uma espécie selvagem com alta diversidade genética e adaptável com número variável de citótipos na faixa de 2n = 40 – 128. O Programa de Melhoramento Genético de Cana-de-Açúcar do Instituto Agronômico (IAC/APTA) possui Banco Ativo Germoplasma (BAG) de cana-de-açúcar composto por diversos acessos do Complexo Saccharum. O estudo visou à caracterização via marcadores moleculares do tipo microssatélites (SSR) de acessos do germoplasma básico de cana-de-açúcar e avaliação do número cromossômico de acessos de S. spontaneum. Doze pares de primers de SSR foram utilizados para estabelecer o perfil molecular e avaliar a estrutura populacional e a diversidade genética entre 64 acessos de cana-de-açúcar. Os dados obtidos foram avaliados por meio de metodologias baseadas em distâncias genéticas e modelos probabilísticos, índices de diversidade genética obtidos pelo programa POPGENE versão 1.32, além das estimativas de similaridade genética entre os acessos, a análise de estrutura populacional obtidas pelos programas Structure v.2.3.4 e Structure Harvester. Raízes com aproximadamente 1cm de comprimento foram coletadas para confecção de lâminas citológicas aplicando o método de coloração de Feulgen para contagem de cromossomos em metáfases e investigar a presença de citótipos de quatro acessos de S. spontaneum. Os dados obtidos da contagem dos cromossomos foram avaliados por meio dos parâmetros: média, moda, desvio padrão, coeficiente de variação e gráfico Boxplot usado para avaliar a dispersão da contagem do número de cromossomos dos acessos de S. spontaneum. Todos os marcadores foram considerados informativos de acordo com seu valor de PIC, a análise estrutural da população e de similaridade revelou a formação de dois grupos e a contagem de cromossomos revelou a presença de três citótipos. Os resultados obtidos contribuirão para o manejo, conservação e utilização do germoplasma em programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar para o desenvolvimento de cultivares melhoradas que atendam à necessidade do produtor e do consumidor, a exemplo da cana energia.
Desenvolvimento de híbridos de lúpulo adaptados às condições tropicais
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-06-04) Gonsaga, Renan Furlan [UNESP]; Braz, Leila Trevisan [UNESP]; Bogusz Junior, Stanislau; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O lúpulo é uma planta utilizada na medicina popular a muitos séculos, porém seu maior destaque no cenário mundial é sua utilização na fabricação de cerveja, aonde é um dos ingredientes fundamentais. Cerca de 98% do lúpulo produzido no mundo é utilizado no mercado cervejeiro, sendo a imensa maioria produzida nos EUA e Alemanha. Por ser uma planta de clima temperado e normalmente cultivada apenas nas faixas de latitude entre 35 e 55º Norte ou Sul. No Brasil o cultivo de lúpulo vem ganhando destaque nos últimos anos, apesar de somente se produzir cultivares que não possuem patentes, sendo assim, a maioria dos lúpulos produzidos no país não são aqueles mais consumidos no mundo atualmente. O lúpulo é extremamente influenciado pelo fotoperíodo, o que afeta sua produtividade e uniformidade da produção, devido às baixas latitudes nacionais, o fotoperíodo brasileiro é mais curto do que as principais regiões produtoras no mundo, assim é importante procurar híbridos que possam produzir lúpulos com boa qualidade e grande produtividade. Avaliou-se em um ensaio o desempenho de nove cultivares comerciais em várias características, visando avaliar seu ciclo, desenvolvimento e produção. Em outro ensaio, foram realizados cruzamentos entre 10 cultivares femininas e 3 masculinas a fim de avaliar os híbridos em clima tropical. Os experimentos foram realizados em delineamento em blocos casualizados e avaliados semanalmente. Dentre as cultivares a ‘Mantiqueira’ apresentou os melhores resultados para todas as características avaliadas, assim como o maior ciclo. Entre os híbridos, destacam-se JAB1303-13 e JAB1403-12 como as melhores progênies no conjunto das características avaliadas. Na análise qualitativa, destacam-se para alfa-ácido o JAB1503-04 com 12,57% e o JAB1403-39 com 9,84% de beta-ácido.
Seleção de genótipos de meloeiro para resistência a Didymella bryoniae e três espécies de Meloidogyne e compatibilidade de combinações da enxertia
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-02-23) Silva, Edicleide Macedo da; Braz, Leila Trevisan [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Didymella bryoniae, que causa o crestamento gomoso do caule e os nematoides de galha (Meloidogyne spp.), tem provocado perdas consideráveis no rendimento da cultura do meloeiro, no Brasil e no mundo. Dificuldades associadas ao controle desses patógenos têm sido frequentemente relatadas, associadas na sua grande maioria às variações genéticas e patogênicas ocorridas nas populações, além da baixa eficiência dos produtos fitossanitários em atingir o alvo biológico. Uma alternativa que tem se mostrado eficiente é o uso da enxertia, por meio do uso de porta-enxertos resistentes. Essa técnica tem proporcionado melhoria em vários caracteres da planta e tem sido usada com sucesso para o controle de patógenos habitantes do solo. O objetivo geral do presente trabalho foi selecionar genótipos de meloeiro para resistência a Didymella bryoniae, Meloidogyne incognita, Meloidogyne javanica e Meloidogyne enterolobii e, além disso, estimar a compatibilidade dos porta-enxertos selecionados por meio da enxertia e sua influência nas variáveis biométricas dos porta-enxertos e nas variáveis produtivas e qualitativas dos frutos. Foram avaliados 14 genótipos de meloeiro para as reações ao crestamento gomoso do caule e aos nematoides de galha. Os sintomas característicos da doença causados pelo crestamento gomoso do caule foram avaliados por meio de escala de notas (variando de 0-4), para posterior determinação das classes de reação à doença. Nos Ensaios realizados com os nematoides de galha, foram feitas contagens do número total de ovos e juvenis (NTOJ), com posterior cálculo do fator de reprodução (FR) e do índice de reprodução (IR). Para a estimativa das médias genotípicas, foi utilizada a abordagem REML/BLUP (máxima verossimilhança restrita/melhor preditor linear não viesado) e, para avaliação da resistência, foi utilizado o fator biológico FR (fator de reprodução). Para a avaliação da compatibilidade entre enxertos e porta-enxertos, o Ensaio foi conduzido em blocos ao acaso, com quatro repetições e 16 tratamentos, onde foram utilizados dois enxertos (híbridos: JAB20x11 e ´Olimpic express`) e seis porta-enxertos (PI482398, PI140471, PI157082 e PI42045, AC-09, ´melão Ouro`), totalizando 12 combinações, dois tratamentos da autoenxertia e dois pés-francos. Os genótipos apresentaram variabilidade genética quanto à resposta dos sintomas ocasionados pelo crestamento gomoso do caule e aos nematoides de galha. Os PI`s PI482398, PI140471, PI157082 e PI42045 foram considerados resistentes a Didymela bryoniae. Os genótipos AC-09, PI157082 e ´Melão Ouro` são fontes de resistência a Meloidogyne incognita, Meloidogyne javanica e Meloidogyne enterolobii, respectivamente. As enxertias proporcionaram incrementos nas variáveis firmeza do epicarpo, firmeza do mesocarpo, índice de formato de fruto e espessura do mesocarpo quando comparado aos pés-francos.
Efeito combinado da elevada [CO2] atmosférica e déficit hídrico em genótipos de cana-de-açúcar
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-02-25) Silva, Renan Gonçalves da [UNESP]; Zingaretti, Sonia Marli [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As projeções atuais indicam um aumento na concentração atmosférica de dióxido de carbono [CO2] e, consequentemente, a intensificação da escassez dos recursos hídricos. A deficiência hídrica no solo, assim como outros fatores associados às alterações climáticas, são fatores ambientais que afetam significativamente a produtividade das culturas. Como a vegetação terrestre poderá atenuar os efeitos das mudanças climáticas? Como reagirão as plantas aos ambientes estressantes previstos para os próximos anos? Com base nos estudos que consideraram os efeitos da elevada [CO2] e que foram realizados com plantas de metabolismo C4, verificamos que se faz necessário investir no entendimento das respostas fisiológicas e genéticas que são reguladas frente aos múltiplos estresses (Capítulo 2). Desse modo, o objetivo dessa pesquisa foi compreender as principais respostas fisiológicas, bioquímicas e moleculares de genótipos de cana-de-açúcar, em decorrência da deficiência hídrica no solo associada ao aumento na [CO2]. Dois genótipos de cana-de-açúcar (IACSP94-2094 e IACSP94-2101), contrastantes em relação a diversas características agronômicas (por exemplo, recomendação de plantio e rusticidade), foram cultivados em casa de vegetação e, após 60 dias, submetidos ao bioensaio de elevada [CO2] e déficit hídrico. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos consistiram de plantas em condições ideais de irrigação e [CO2] de 410 ppm (controle), e plantas submetidas à elevada [CO2] (800 ppm) e déficit hídrico (estresse), por 30 dias. As análises compreenderam parâmetros biométricos, como o crescimento da parte aérea e do sistema radicular; parâmetros fisiológicos, como a medida da eficiência quântica do fotossistema II (FvFm), conteúdo de pigmentos fotossintéticos, entre outros; parâmetros bioquímicos e moleculares, relacionando a atividade de enzimas antioxidantes, conteúdo de glutationa (GSH), flavonoides, e a identificação por RNA-seq do cabedal gênico diferencialmente expresso. Em relação aos parâmetros de crescimento, as análises estatísticas mostraram o “agrupamento” das plantas avaliadas nas condições impostas (Capítulo 3). Os coeficientes de correlação entre os parâmetros biométricos foram positivamente significativos, ou seja, o estresse hídrico foi um fator limitante para ambos os genótipos, promovendo de forma geral, uma redução significativa no desenvolvimento da parte aérea e radicular das plantas. No entanto, observa-se vias de respostas/defesa diferencialmente regulados nesses genótipos (Capítulo 4). Um total de 2.081 e 4.266 genes foram diferencialmente expressos (DEGs) nos genótipos IACSP94-2094 e IACSP94-2101, respectivamente. O genótipo IACSP94-2101, mais responsivo ao estresse abiótico, ativa um conjunto mais expressivo de genes e induz um número considerável de peroxidases. Por outro lado, no genótipo IACSP94-2094, possivelmente ocorre um acúmulo transiente de peróxido de hidrogênio (H2O2) e malondialdeído (MDA), sinalizando para a ativação do sistema antioxidante e danos menos severos nos fotossistemas (PSI e PSII). DEGs relacionados à sinalização mediada por ácido abscísico, fotossíntese e metabolismo secundário foram identificados em ambos os genótipos. Ressalta-se que o presente trabalho realizou uma abordagem global do transcriptoma. Genes potencialmente de interesse podem ser caracterizados funcionalmente e desse modo, pode-se reconsiderar os efeitos dos estresses abióticos e definir estratégias biotecnológicas que visam o melhoramento genético de cana-de-açúcar.
Genômica populacional de Bremia lactucae e variação fenotípica para resistência em alface no Brasil.
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-02-19) Caprio, Carlos Henrique [UNESP]; Braz, Leila Trevisan [UNESP]; Panizzi, Rita de Cássia [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O míldio da alface é uma das doenças mais devastadoras da cultura da alface e é causada pelo oomiceto Bremia lactucae Regel, cuja alta variabilidade genética é estudada em todo o mundo. Seu controle envolve o manejo entre cultivares resistentes, aplicações de fungicidas e práticas culturais. No entanto, as cultivares disponíveis no Brasil são desenvolvidas por empresas estrangeiras, as quais se baseiam em fatores de virulência do patógeno predominantes em países da Europa e Estados Unidos. No Brasil, mais de 600 isolados já foram fenotipados desde o início dos monitoramentos, em 2003, porém, carece de estudos genético-moleculares para melhor compreensão das raças e fatores de virulência intrínsecos ao patógeno, assim como sua dinâmica populacional. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a resistência de cultivares de alface aos principais genótipos de B. lactucae coletados no Brasil e caracterizar molecularmente populações brasileiras do míldio em relação a populações de outros países. Ao todo, 49 cultivares de alface foram avaliadas para cinco genótipos de virulência de B. lactucae coletados nos estados de São Paulo e Rio Grande do Sul por meio da média de esporulação (PE) e latência (IL) dos patógenos. Apenas 20 cultivares foram resistentes ao fenótipo de virulência RS04, o qual apresentou os maiores índices de PE e IL e esporulou em cultivares de todos os grupos. As cultivares foram parcialmente resistentes às raças de B. lactucae de SP, porém pouco adaptadas aos fenótipos de virulência do RS. SPBl:01 gerou a resposta mais variável entre os grupos de alface e as crespas são as mais eficientes no controle do míldio. Por meio de marcadores moleculares SNP, analisou-se 14 isolados brasileiros de B. lactucae, relacionando-os com outros 40 isolados coletados na Europa e Estados Unidos. A árvores filogenéticas e análise agrupamento permitiram caracterizar as populações em três clusters distintos, brasileiro, europeu e norte-americano. As populações brasileiras de B. lactucae foram geneticamente mais relacionadas com as populações europeias do que as norte-americanas, sendo os isolados de SP os mais proximamente relacionados. A maior parte da diversidade genotípica foi entre isolados de mesmo local, apesar das diferenças geográficas entre as populações. Por meio do índice de associação, infere-se que as populações brasileiras de míldio apresentam reprodução predominante assexuada e, consequentemente clonal. Conclui-se que as empresas produtoras de sementes devem considerar os monitoramentos de raças brasileiras de B. lactucae no desenvolvimento de cultivares, assim como o sequenciamento de mais isolados brasileiros, de maneira a aprimorar o entendimento acerca da complexa estrutura genética e dinâmica populacional do patógeno.
Bt zygosity in maize hybrids
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020-09-24) Moraes, Kian Eghrari [UNESP]; Môro, Gustavo Vitti [UNESP]; Fernandes, Odair Aparecido [UNESP]; Souza, Bruno Henrique Sardinha de [UFLA]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O efeito da zigosidade de transgenes tem sido estudada em várias espécies de plantas. Contudo, apenas em 2019 investigou-se o efeito do número de alelos Bt no milho. Nesta tese, usamos híbridos de milho isogênicos hemizigotos e homozigotos para os transgenes Bt cry1Ab e vip3Aa20 a fim de investigar os seus impactos em 1) concentração de proteínas Bt nas folhas e a detecção das proteínas em grãos F2; 2) injúria de Spodoptera frugiperda em folhas a nível de campo; 3) eficiência no controle de populações de campo de S. frugiperda em diferentes ínstares que se alimentaram de folhas e grãos; e 4) estratégias para o manejo de resistência de insetos. Foram avaliadas 1.920 plantas para quantificar as concentrações de Cry1Ab e Vip3Aa20 nas folhas; realizadas 2.465 avaliações de injúria de S. frugiperda em quatro experimentos de campo; e contabilizada a sobrevivência de 3.526 lagartas em diferentes ínstares em bioensaios de folhas e grãos. Os resultados mostraram que 1) concentrações de proteínas Bt em híbridos homozygous varia de 1,5 a 3 vezes a mais quando comparadas com versões hemizigotas em folhas, e que grãos expressam proteínas Bt quando originados de estilos-estigmas não Bt que foram fertilizados por pólen Bt, ou de autofecundação de plantas Bt hemizigotas; 2) folhas de híbridos Vip3Aa20 quase não foram danificadas, enquanto híbridos Cry1Ab tiveram injúrias de S. frugiperda que representaram ~81% daquelas encontradas na versão não Bt, provavelmente pela resistência das populações de S. frugiperda a Cry1Ab; 3) considerando vip3Aa20 em qualquer zigosidade, lagartas de S. frugiperda em diferentes ínstares morreram quando alimentadas de folhas e grãos Vip3Aa20, enquanto para Cry1Ab, as taxas de sobrevivência de S. frugiperda foram ~90% e 98% da sobrevivência em folhas e grãos da versão não Bt, respectivamente.
Caracterização do proteôma de Genlisea violacea a.St.-hil. (Lentibulariaceae)
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020-06-17) Marulanda, Néstor Darío Franco; Miranda, Vitor Fernandes Oliveira de [UNESP]; Desidério, Janete Apparecida [UNESP]; Balbuena, Tiago Santana [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A família Lentibulariaceae, da ordem Lamiales, é a maior entre as famílias de plantas carnívoras e está composta pelos gêneros Pinguicula, Genlisea e Utricularia. Filogeneticamente o gênero Pinguicula é o grupo irmão do clado Genlisea-Utricularia. Cada gênero exibe especializações morfológicas em suas armadilhas que permitem a captura e digestão de pequenos organismos. O gênero Pinguicula apresenta diferentes características pleisomórficas, sendo o único gênero da família com raízes e com folhas pegajosas modificadas em armadilhas, por sua vez, o gênero Utricularia apresenta armadilhas em forma de vesículas, chamadas de utrículos, e o gênero Genlisea apresenta folhas utriculíferas submersas com forma de “Y” invertido como armadilhas. As proteínas expressas nos tipos foliares de Genlisea, folhas e armadilhas, são pouco conhecidas, e análise diferencial das proteínas expressas nos dois tipos foliares podem auxiliar no entendimento dos seus processos biológicos. Deste modo, neste trabalho foi realizado o estudo proteômico dos tipos folhares de dois morfotipos de Genlisea violacea, de flor roxa e flor branca. Para tal, amostras de folhas e armadilhas dos dois morfotipos foram empregadas para extração das proteínas totais, realizado o sequenciamento de novo dos peptídeos e criado um inventário de proteínas presentes nos tipos foliares de cada morfotipo. Além disso, foram realizadas quantificações das proteínas compartilhas por folhas e armadilhas dos dois morfotipos. Assim, foram identificadas um total de 482 proteínas exclusivas para folhas fotossintéticas e 14 para as armadilhas e 65 proteínas foram compartilhadas pelos dois tipos folhares. A análise comparativa mostrou que oito proteínas foram expressas diferentemente entre os dois tipos de folhas. As análises funcionias e a quantificação indicaram que as proteínas das folhas fotossintéticas estão envolvidas principalmente na fotossíntese e respostas aos estímulos e as proteínas das armadilhas estão relacionadas à respiração, transporte e digestão. A identificação em larga escala das proteínas de Genlisea violacea permite esclarecer algumas diferenças e similitudes funcionais entre folhas fotossintetizantes e as armadilhas, aumentando nossa compressão da biologia deste gênero de plantas carnivoras.
Bremia lactucae: monitoramento, dinâmica populacional e sensibilidade a fungicidas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020-05-18) Franco, Carolina Andrade [UNESP]; Braz, Leila Trevisan [UNESP]; Panizzi, Rita de Cássia [UNESP]; Michelmore, Richard; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O míldio da alface causado pelo oomiceto Bremia lactucae representa uma das doenças mais importantes na cultura da alface. Sua variabilidade genética tem sido estudada no mundo. O monitoramento constante faz-se necessário pois torna possível avaliar a diversidade do patógeno, auxiliando no melhor uso das ferramentas disponíveis para controle de B. lactucae, como o uso de fungicidas e cultivares resistentes. Assim, objetivou-se com este trabalho monitorar, estudar a dinâmica populacional e determinar metodologias para a avaliação da sensibilidade dos isolados de B. lactucae a fungicidas. Isolados de B. lactucae foram coletados no Rio Grande do Sul em 2015, e no Paraná e São Paulo em 2016. Em relação a sensibilidade de B. lactucae, foram avaliados os fungicidas dimetomorfe, mandipropamida e oxathiapiprolin, submetidos a diferentes doses, aplicados diretamente nas folhas cotiledonares ou na raiz de plântulas de alface. As populações avaliadas de B. lactucae nos estados de Paraná, Rio Grande do Sul e São Paulo possuem semelhança, compartilhando nove dos 15 fatores de virulência avaliados. Foram encontrados 27 fenótipos de virulência, mas apenas os correspondentes aos códigos sextetos 31-00-00, 31-00-02, 31-01-00 e 31-01-02 foram mais frequentes neste estudo. Além disso, a reprodução clonal mostra-se como principal forma de propagação de B. lactucae. Os genes e fatores de resistência das cultivares Argelès (Dm38), Balesta e Bartoli podem ser recomendados como fontes de resistência para o melhoramento genético visando resistência ao míldio da alface para as três populações brasileiras avaliadas neste estudo. Em relação a sensibilidade dos fungicidas avaliados, mesmo na dose de 50 mg L-1, quando aplicado na raiz houve esporulação dos isolados avaliados. Já a dose de 10 mg L-1 dos fungicidas dimetomorfe, mandipropamida e oxathiapiprolin, quando aplicados diretamente nas folhas foi suficiente para inibir a infecção causada pelo míldio da alface. Assim, a pulverização dos fungicidas nas folhas é mais confiável para a avaliação de sensibilidade de B. lactucae em condições similares às avaliadas no presente trabalho.
Estresses hídrico e salino na germinação de sementes de Tabebuia roseoalba, Handroanthus chrysotrichus e H. impetiginosus e repetibilidade para caracteres da qualidade fisiológica de sementes de matrizes de H. impetiginosus
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020-06-15) Valdovinos, Tamara Mariel; Paula, Rinaldo César de [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tabebuia roseoalba (Ridl.) Sandwith (ipê-branco), Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC.) Mattos (ipê-amarelo) e H. impetiginosus (Mart. Ex DC) Mattos (ipê-roxo) são espécies arbóreas da família Bignoniaceae indicadas para a recomposição vegetal de áreas degradadas. Essas espécies destacam-se, também, pelo valor madeireiro, medicinal e ornamental, e pela exuberância das flores durante o florescimento. Os estresses abióticos influenciam a germinação de sementes e estudos nesse aspecto têm importância especial na ecofisiologia das espécies, pois permitem avaliar os limites de tolerância e a capacidade de adaptação das mesmas frente às mudanças climáticas previstas. Assim, este trabalho objetivou: 1) avaliar o efeito dos estresses hídrico e salino e a tolerância a esses fatores durante a germinação de sementes e desempenho de plântulas de Tabebuia roseoalba, H. chrysotrichus e H. impetiginosus e 2) avaliar a repetibilidade para a qualidade fisiológica de sementes de H. impetiginosus obtidas de matrizes em diferentes anos de colheita. Para tanto, foram conduzidos experimentos submetendo-se sementes das três espécies sob diferentes potenciais hídricos simulados com polietilenoglicol (PEG 6000): 0,00; -0,05; -0,10; -0,15; -0,20; -0,30; -0,40; -0,60; -0,80 e -1,00 MPa (Experimentos de estresse hídrico), e sob diferentes potenciais osmóticos simulados com NaCl: 0,00; -0,05; -0,10; -0,15; -0,20; -0,30; -0,40; -0,60 MPa (Experimentos de estresse salino), nas temperaturas de 25 e 30 oC. Para avaliação da repetibilidade dos caracteres da qualidade fisiológica das sementes, foram conduzidos testes de germinação e de condutividade elétrica, utilizando sementes de polinização aberta de 15 árvores matrizes de H. impetiginosus, em três ciclos/anos reprodutivos. Ambos os estresses prejudicam a germinação de sementes e o desenvolvimento de plântulas das três espécies estudadas, nas duas temperaturas. Contudo, a sensibilidade ao estresse hídrico e salino, foi maior a 30 oC. O limite de tolerância para a germinação das sementes de Tabebuia roseoalba e Handroanthus chrysotrichus situa-se entre -0,80 e -1,00 MPa de PEG 6000 e entre - 0,40 e -0,50 MPa de NaCl; enquanto para H. impetiginosus entre -0,60 e -0,80 MPa de PEG 6000 e entre -0,30 e -0,40 MPa de NaCl. Pode-se concluir que T. roseoalba e H. chrysotrichus são mais tolerantes ao estresse hídrico e salino comparativamente a H. impetiginosus. As baixas estimativas dos coeficientes de repetibilidade sugerem que são necessários mais de três anos de observação para uma avaliação confiável dos caracteres de qualidade fisiológica de sementes de H. impetiginosus.

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