ABSTRACT
ABSTRACT: Aluminum (Al) toxicity in plants is seen in about 15% of the soils worldwide, restraining yields in arable land. In Brazil, acidic soils limit production of wheat (Triticum aestivum L.) and other cereals. Al is toxic for most winter cereals when its concentration increases and soil pH is below 5. One of the main concerns with acidic soil is the increase in the mobility of Al3+ions. Al binds to cell walls in roots, preventing meristematic elongation in sensitive species, causing damage to the root system and results in lower yields. Al3+ forms highly stable complexes with phosphorus (P), limiting its availability to plants, as well as reducing cell division and elongation. To deal with Al toxicity, plants have developed strategies such as organic acid (OA) exudation by roots; this mechanism of detoxification has been well-characterized. OAs, in turn, chelate ions Al3, forming non-toxic compounds that do not penetrate the root system. Some genes responsible for Al tolerance in wheat have been identified, particularly TaALMT1 and TaMATE1B that transport malate and citrate OAs, respectively. In this review, we discussed the mechanisms by which Al damages roots those by which plants are protected, primarily through two genes. We also described the interaction of the ALMT1 gene with P and iron (Fe).
RESUMO: A toxicidade do alumínio (Al) às plantas é observada em cerca de 15% dos solos no planeta, sendo um fator restritivo à produtividade em terras cultiváveis. No Brasil, os solos ácidos são limitantes à produção de trigo (Triticum aestivum L.) e outros cereais. O Al é tóxico para a maioria dos cereais de inverno, quando a sua concentração aumenta e o pH do solo atinge valores inferiores a 5. Uma das principais preocupações sobre o solo ácido é o aumento da mobilidade dos íons Al3+. O Al pode se ligar as paredes celulares das raízes e, como consequência, impedir o alongamento meristemático em espécies sensíveis, provocando danos ao sistema radicular, que resulta em menor desempenho agronômico das plantas. O Al3+ é também capaz de formar complexos altamente estáveis com fósforo (P), limitando sua disponibilidade para as plantas, e também reduzindo a divisão e o alongamento celular. Para lidar com a toxicidade ao Al, as plantas desenvolveram algumas estratégias como a exsudação de ácido orgânicos (AOs) pelas raízes, sendo este mecanismo de destoxificação bem caracterizado. Os AOs, por sua vez, quelam ions Al3+ formando compostos não tóxicos que não penetram no sistema radicular. Alguns genes responsáveis pela tolerância ao Al em trigo foram identificados, com ênfase para TaALMT1 e TaMATE1B, que exsudam os AOs malato e citrato, respectivamente. Nesta revisão, discutimos os mecanismos pelos quais Al danifica raízes, bem como plantas protegem-se, através de dois genes principalmente. Também apresentamos a interação do gene ALMT1 com P e ferro (Fe).
ABSTRACT
A cultivar de trigo 'BRS Marcante' foi desenvolvida pela Embrapa, envolvendo um híbrido F1 do cruzamento entre as linhagens PF 980533 e PF 970227 com a cultivar 'BRS Guamirim', realizado em telado, na Embrapa Trigo, no inverno de 2003. As gerações segregantes foram conduzidas pelo método genealógico e a linhagem resultante, nomeada de PF 080310. A cultivar caracteriza-se pela sua ampla capacidade de adaptação às condições de cultivo do sul do Brasil, pelo bom potencial de rendimento de grãos e qualidade industrial da classe Pão.
The wheat cultivar 'BRS Marcante' was developed by Embrapa, as a result a cross between F1 hybrid between lines PF 980533 and PF 970227 with 'BRS Guamirim' and carried out in a green-house of Embrapa Wheat, on 2003 winter season. The segregate generations were conducted by genealogic method and the genotype resulted was named PF 080310. It has wide adaptation ability to south Brazilian conditions, high grain yield potential and belongs to Bread Class.
ABSTRACT
A ferrugem da folha é a doença mais importante da aveia, podendo comprometer a qualidade e o rendimento de grãos em até 50%. No ambiente do Sul do Brasil, a maioria dos genes de resistência ao patógeno causador da doença tem baixa efetividade, e a virulência das raças encontradas é muito complexa. A resistência quantitativa, que é um tipo de resistência incompleta ou parcial, é uma opção bastante promissora para ambientes como o do Sul do Brasil, uma vez que não impõe a intensa pressão de seleção sobre a população patogênica, para raças virulentas, como ocorre com a resistência qualitativa. A linhagem de aveia MN841801 é atualmente uma das principais fontes de resistência parcial à ferrugem da folha, pois tem sido efetiva frente a diversas populações do patógeno durante mais de 35 anos. Os objetivos deste trabalho foram: a) validar a expressão da resistência parcial à ferrugem da folha da aveia presente na linhagem MN841801, no ambiente da região Sul do Brasil e b) caracterizar a herança dessa resistência em relação ao número de genes. Os resultados mostraram que a severidade da ferrugem da folha, na linhagem MN841801, foi significativamente inferior à de cultivares suscetíveis, eo progresso da doença foi lento, quando comparado ao das suscetíveis. Constatou-se também que a herança da resistência de MN841801 é quantitativa, sendo condicionada por dois genes.
Crown rust is the major oat disease that compromises the quality and yield in up to 50%. In south Brazil most of the resistance genes to rust pathogen has low effectiveness, and the virulence of the races present is very complex. The quantitative resistance, which is a type of incomplete or partial resistance, is a promising option for environments such as South American one, since it doesn't impose on the pathogen population the intense selection pressure for virulent races, as it commonly happens with the qualitative resistance. The lineage oat MN841801 is now one of the main sources of partial resistance to crown rust in the world, because it has been submitted and effective to several populations of the pathogen during more than 35 years. The objectives of this research were: a) to validate the expression of the partial resistance to crown rust present in the lineage MN841801 under South Brazil environment, b) to characterize the inheritance of this resistance in relation to the number of genes. The results showed that the severity and the rate of disease progress of crown rust on MN841801 were significantly lower then the local susceptible cultivars. It was also observed that the inheritance of MN841801 resistance is quantitative and conditioned by two genes.
ABSTRACT
A população de Puccinia triticina, agente causal da ferrugem da folha do trigo, é extremamente dinâmica na região do Cone Sul da América do Sul, onde o surgimento de novas raças é freqüente. A cultivar de trigo "BRS 194" foi a segunda variedade com maior disponibilidade de sementes para plantio no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina em 2005, por apresentar características como rusticidade, elevado rendimento de grãos e resistência qualitativa a todas as raças de P. triticina ocorrentes no Brasil e em outros países da América do Sul. Em 2005, pústulas de ferrugem da folha foram observadas sobre plantas desta cultivar, tanto em lavouras quanto em campos experimentais, indicando a possível superação de sua resistência. O objetivo deste trabalho foi identificar a raça de P. triticina presente em amostras oriundas de "BRS 194" e verificar se esta se tratava de uma nova virulência do patógeno, a qual teria superado sua resistência. Oito amostras de ferrugem provenientes da cultivar "BRS 194" foram enviadas em 2005 à Embrapa Trigo, Passo Fundo, Rio Grande do Sul, para isolamento e identificação por meio da Série Internacional de Hospedeiros Diferenciais específica para este patógeno. Todas as amostras apresentaram a mesma combinação de virulência, a qual correspondeu ao código MFP-CT, conforme o Sistema Norte-Americano de nomenclatura do patógeno. Esta foi a primeira vez que este código foi detectado no Brasil, caracterizando o surgimento de uma nova raça de P. triticina virulenta à "BRS 194". Outras cultivares de trigo, também amplamente semeadas, foram inoculadas com a nova raça, sendo que algumas foram suscetíveis e outras resistentes. Entre as cultivares resistentes estão "Fundacep 30" e "IPR 84", as quais permanecem também resistentes a todas as raças do patógeno ocorrentes no Brasil.
The population of Puccinia triticina, the causal agent of wheat leaf rust, is extremely dynamic in the South Cone region of South America, where the appearance of new races is frequent. The wheat cultivar 'BRS 194' was the second variety in availability of seeds for planting in Rio Grande do Sul and Santa Catarina States in 2005, because it has good agronomic characteristics as rusticity, high yield and resistance to all races of P. triticina occurring in Brazil and other countries in South America. In 2005, pustules of leaf rust were observed in this cultivar on farms and in experimental fields, indicating the probable breakdown of its resistance. The objective of this research was to identify the race of P. triticina present in samples from 'BRS 194' and verify if it was a new virulence of the pathogen able to overcome its resistance. Eight samples of leaf rust from 'BRS 194' were sent to Embrapa - National Wheat Research Center, Passo Fundo, Brazil for isolation and identification in International Sets of Differential Hosts specific for this pathogen. All samples showed the same virulence combination, which corresponded to MFP-CT according to the North-American System of nomenclature for the pathogen's races. That was the first time that this letter code was detected in Brazil, characterizing the emergence of a new race of P. triticina virulent to 'BRS 194'. Other popular varieties were inoculated with the new race, some were susceptible and others were resistant. Among the resistant cultivars were 'Fundacep 30' and 'IPR 84', which also remain resistant to all races of the pathogen occurring in Brazil.
ABSTRACT
A ferrugem da folha da aveia é a moléstia mais importante que ataca a cultura da aveia, ocorrendo em praticamente todas as áreas em que a aveia é cultivada. A forma mais indicada para o seu controle é a utilizacão de cultivares resistentes. Contudo, para que seja alcancada a resistência durável ao patógeno, é necessário que se conheca a genética da resistência à ferrugem da folha em aveia. O objetivo foi determinar a forma de heranca da resistência a três isolados de Puccinia coronata f. sp. avenae Fraser & Led., (coletados no sul do Brasil) em genótipos brasileiros de aveia branca. Para a determinacão da heranca da resistência a cada um dos três isolados, foram utilizadas populacões F2 geradas por meio de cruzamentos artificiais, entre genótipos resistentes (R) e suscetíveis (S) e entre genótipos resistentes (R). Desta forma, foram utilizadas populacões F2 dos cruzamentos artificiais entre: i) URPEL 15 (R) x UFRGS 7 (S), UPF 16 (R) x UFRGS 7 (S) e URPEL 15 (R) x UPF 16 (R), para a determinacão da heranca da resistência ao isolado um (1); ii) URPEL 15 (R) x UFRGS 7 (S), UPF 18 (R) x UFRGS 7 (S) e URPEL 15 (R) x UPF 18 (R), para a determinacão da heranca da resistência ao isolado dois (2); iii) URPEL 15 (R) x UFRGS 7 (S) e URPEL 15 (R) x UPF 18 (S), para a determinacão da heranca da resistência ao isolado três (3). Os resultados obtidos evidenciaram que o genótipo URPEL 15 apresenta genes dominantes de resistência aos três isolados de ferrugem da folha da aveia avaliados, que o cultivar UPF 16 apresenta um gene recessivo de resistência ao isolado 1 e o cultivar UPF 18 apresenta um gene recessivo de resistência ao isolado 2. E que os genes de resistência apresentados pelos genótipos URPEL 15, UPF 16 e UPF 18, segregam de forma independente.