Inoculation methods and aggressiveness of five Fusarium species against peach palm / Métodos de inoculação e agressividade de cinco espécies de Fusarium à pupunheira

ABSTRACT: Fusarium wilt is a major disease which affects peach palm (Bactris gasipaes Kunth.var gasipaes Henderson). This study aimed to evaluate inoculation methods and aggressiveness of isolates of five Fusarium species on peach palm. Fusarium proliferatum can infect the leaves, stem, and roots of peach palm. F. proliferatum, F. oxysporum species complex (FOSC), F. verticillioides, F. solani species complex (FSSC), and Gibberella fujikuroi species complex (GFSC) are pathogenic to peach palm. The use of Fusarium-colonized ground corn for root inoculation was effective and reduced the level of damage to plants.

RESUMO: A fusariose é uma das principais doenças da pupunheira (Bactris gasipaes Kunth.var gasipaes Henderson). O objetivo deste trabalho foi avaliar métodos de inoculação e a agressividade de isolados de cinco espécies de Fusarium à pupunheira. Demonstrou-se que Fusarium proliferatum pode infectar folhas, caule e raízes de pupunheira. Verificou-se que as espécies F. proliferatum, F. oxysporum species complex (FOSC), F. verticillioides, F. solani species complex (FSSC) e Gibberella. fujikuroi species complex (GFSC) são patogênicas à pupunheira e, que o uso da quirera colonizada por Fusarium para inoculação de raízes foi efetivo e reduziu o nível de injúrias às plantas.

Molecular marker linked to the rb1 gene and association with pre-harvest sprouting tolerance in wheat / Marcador molecular ligado ao gene rb1 em trigo e associação com a tolerância à germinação pré-colheita

The objective of this study was to identify microsatellites molecular markers linked to R genes, that confer the wheat grain color and evaluate the association with pre-harvest sprouting tolerance. This study was conducted with a F2 population with 203 plants, derived from the cross between PFAU x CD0666 genotypes, which segregates for one grain color gene. Were analyzed 43 molecular markers located in regions that containing R genes on 3B and 3D chromosomes. The Xbarc344 molecular marker was identified as linked to the R gene at a distance of 26.1 cM with 83.25% of selection efficiency. From the phenotypic analysis was confirmed the association between grain color with Xbarc344 molecular marker, however, there was no association between Xbarc344 with pre-harvest sprouting tolerance. Also, there was no association between grain color with pre-harvest sprouting tolerance. Although the grain color in wheat is a trait easy to select, it is known that not all R genes are involved with pre-harvest sprouting tolerance. Therefore, it is important the genetic mapping and specific evaluation of each R gene with pre-harvest sprouting tolerance. Thus, the molecular markers identified as associated with each R gene can be used to select plants that contain such genes, since it is not possible to identify phenotypically which R gene each plant has.

O objetivo deste trabalho foi identificar marcadores moleculares microssatélites ligados aos genes R, que conferem a cor do grão em trigo e avaliar a associação com a tolerância à germinação na espiga. O estudo foi realizado em uma população com 203 plantas F2, derivadas do cruzamento entre os genótipos PFAU x CD0666, que segregam para um gene da cor do grão. Foram analisados 43 marcadores moleculares localizados nas regiões que contêm os genes R nos cromossomos 3B e 3D. Foi identificado que o marcador Xbarc344 está ligado ao gene R a uma distância de 26,1 cM e apresentou eficiência de seleção de 83,25%. A partir da análise fenotípica foi possível confirmar a associação da cor do grão com o marcador Xbarc344, no entanto, não houve associação deste marcador e da cor do grão com a tolerância à germinação na espiga. Embora a cor do grão seja uma característica fácil de selecionar em trigo, é notório que nem todos os genes R estão envolvidos com a tolerância à germinação na espiga. Sendo assim, é importante o mapeamento genético e a avaliação específica da associação de cada gene R com esta característica. Assim, os marcadores moleculares identificados como associados a cada gene R podem ser utilizados para selecionar plantas que contenham tais genes, uma vez que não é possível identificar fenotipicamente qual gene R cada planta possuí.

Análise dialélica e uso de marcadores microssatélites na avaliação de cultivares de trigo / Diallel analysis and use of microsatellite markers for the evaluation of wheat cultivars

Foi avaliada a capacidade combinatória de oito cultivares de trigo, por meio de um esquema dialélico analisado segundo o modelo quatro da metodologia de Griffing. Paralelamente, foi realizada uma análise de dissimilaridade com marcadores SSR, a partir de estimativas de distância genética baseadas em pedigree. Oito características foram avaliadas num experimento delineado em blocos ao acaso, com duas repetições. O agrupamento das cultivares a partir das distâncias genéticas foi efetuado com os métodos UPGMA e Tocher. Ficou evidenciada a variabilidade entre os genótipos de trigo. As cultivares 'CD 108', 'CD 0542' e 'CD 104' apresentaram grande capacidade geral de combinação para vários caracteres. Os maiores valores de capacidade específica de combinação foram detectados nos híbridos mais heterozigotos, formados pelo cruzamento de parentais integrantes de grupos diferentes. Os agrupamentos indicados pelo pedigree não coincidiram com os indicados a partir dos marcadores moleculares. As distâncias dos marcadores SSR provavelmente refletem melhor as relações entre as cultivares de trigo do que as distâncias medidas com base na genealogia. A falta de associação entre os padrões de agrupamento foi provavelmente devida às propriedades intrínsecas de cada forma de estimação das distâncias genéticas, as quais podem modificar a interpretação e a distribuição da variabilidade genética entre os genótipos avaliados.

The combining ability of eight wheat varieties was evaluated according to the fourth model of the Griffing's diallelic methodology. Studies on genetic dissimilarity based on microsatellite markers and genetic distance among genotypes from pedigree data were also performed. The experiment was carried out in a randomized block design with two replications. Eight traits were evaluated in the diallel. Genotypes were grouped according to the UPGMA and Tocher methods. Genetic variability among genotypes was evident. Varieties 'CD 108', 'CD 0542' and 'CD 104' were those who showed high values for general combining ability in several traits. Since the effects of specific combining ability were more important in those particularly heterozygous combinations obtained from varieties allocated in different clusters, field and molecular results coincided in a certain way. There was no a good coincidence between the dendrogram based on parentage coefficient and the one based on microssatellite markers. The very small association between standards of grouping was probably related to the intrinsic properties of each way of estimating the genetic distance, which can modify the interpretation and the distribution of the genetic variability in the evaluated genotypes.

Seleção de basidiomicetos proteolíticos / Selección de basidiomicetos proteolíticos / Selection of proteolytic basidiomycetes

Basidiomicetos têm sido amplamente utilizados como produtores de enzimas, no entanto são pouco explorados quanto a sua capacidade de produção de proteases. Estes fungos são reconhecidos pelas suas propriedades antitumorais, hipocolesterolêmicas, antimutagênicas, antioxidantes entre outras. Assim, a associação destas propriedades aos derivados do leite pode potencializar estes produtos como alimentos funcionais. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi selecionar basidiomicetos produtores de proteases, com potencial uso no processo de fabricação de derivados do leite. Foram utilizadas 27 linhagens de fungos crescidas em meio mínimo adicionado de 0,2% de caseína. A atividade proteolítica foi verificada pela formação de halo pela adição de uma solução saturada de (NH4)2SO4. Concluiu-se que a produção de proteases não apresenta relação com o crescimento micelial. O melhor produtor de proteases é a linhagem Lentinula edodes U8/1, seguida por Pleurotus sp (U2/9, U6/10 e U2/11). Os basidiomicetos Agaricus blazei (U4/3), Agaricus sp (U5/1), Flamulina sp (U5/4), Lycoperdon sp (U8/8), Agaricus blazei (U2/7), Agaricus blazei (U7/2), Agaricus blazei (U7/4) e Agaricus blazei (U7/5) não produzem proteases suficientes para serem medidas pela metodologia. Desta forma, estes resultados embasam o uso de Lentinula edodes e Pleurotus sp para o desenvolvimento de potenciais aplicações na hidrólise de proteínas em alimentos.

Basidiomycetes have been widely used as enzyme producers, but are poorly explored about their ability to produce protease. These fungi are known as antitumor, cholesterol-lowering, antimutagenic, antioxidant among other biological activities. Thus, the combination of basidiomycete properties to dairy products can improve them as functional foods. Therefore, the objective of this work was to screen basidiomycete protease producers to prospect the use of these fungi on dairy products. 27 basidiomycete strains grown on minimal medium supplemented with 0.2% casein were used. The proteolytic activity was verified by halo formation after a (NH4)2SO4 saturated solution addition on the culture medium. The production of proteases is not associated with mycelial growth. The best producers of proteases is Lentinula edodes U8/1 and after Pleurotus sp (U2/9, U6/10 e U2/11). The basidiomycetes of Agaricus blazei (U4/3), Agaricus sp (U5/1), Flamulina sp (U5/4), Lycoperdon sp (U8/8), Agaricus blazei (U2/7), Agaricus blazei (U7/2), Agaricus blazei (U7/4) and Agaricus blazei (U7/5) do not produce enough proteases to be measured by the methodology. Thus, these results support the use of Lentinula edodes and Pleurotus sp as potencial basidiomycetes for protein hydrolysis on food.

Basidiomicetos han sido ampliamente utilizados como productores de enzimas, pero poco exploradas en su capacidad de producción de proteasa. Estos hongos son reconocidos por sus propiedades antitumorales, reductor de colesterol, antimutagénicos, antioxidantes entre otras. Así, la asociación de estas propiedades a los derivados de la leche puede potencializar estos productos como alimentos funcionales. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue seleccionar basidiomicetos productores de proteasas, con potencial uso en el proceso de fabricación de productos lácteos. Se utilizó 27 cepas de hongos crecidos en medio mínimo adicionado de 0,2% de caseína. La actividad proteolítica fue verificada por formación de halo por la adición de solución saturada de (NH4)2SO4. Se concluyó que la producción de proteasas no presenta relación con el crecimiento del micelio. El mejor productor de proteasas es la cepa de Lentinula edodes U8/1, seguida por Pleurotus sp (U2/9, U6/10 y U2/11). Los basidiomicetos Agaricus blazei (U4/3), Agaricus sp (U5/1), Flamulina sp (U5/4), Lycoperdon sp (U8/8), Agaricus blazei (U2/7), Agaricus blazei (U7/2), Agaricus blazei (U7/4) y Agaricus blazei (U7/5) no producen proteasas suficientes para que sean medidos por la metodología. Por lo tanto, estos resultados apoyan el uso de Lentinula edodes y Pleurotus sp para el desarrollo de potenciales aplicaciones en hidrólisis de proteínas en alimentos.

Genetic variability in Brazilian wheat cultivars assessed by microsatellite markers

Wheat (Triticum aestivum) is one of the most important food staples in the south of Brazil. Understanding genetic variability among the assortment of Brazilian wheat is important for breeding. The aim of this work was to molecularly characterize the thirty-six wheat cultivars recommended for various regions of Brazil, and to assess mutual genetic distances, through the use of microsatellite markers. Twenty three polymorphic microsatellite markers (PMM) delineated all 36 of the samples, revealing a total of 74 simple sequence repeat (SSR) alleles, i.e. an average of 3.2 alleles per locus. Polymorphic information content (PIC value) calculated to assess the informativeness of each marker ranged from 0.20 to 0.79, with a mean of 0.49. Genetic distances among the 36 cultivars ranged from 0.10 (between cultivars Ocepar 18 and BRS 207) to 0.88 (between cultivars CD 101 and Fudancep 46), the mean distance being 0.48. Twelve groups were obtained by using the unweighted pair-group method with arithmetic means analysis (UPGMA), and thirteen through the Tocher method. Both methods produced similar clusters, with one to thirteen cultivars per group. The results indicate that these tools may be used to protect intellectual property and for breeding and selection programs.

Embriogênese somática a partir de embriões imaturos em genótipos de milho / Somatic embryogenesis from immature embryos in maize genotypes

A primeira etapa de um programa de transformação genética de plantas é o estabelecimento de um protocolo de regeneração de plantas, a partir de cultura de tecidos. A regeneração de plantas pode ser conseguida por meio de organogênese ou embriogênese. A embriogênese somática é dependente do genótipo das plantas utilizadas e a identificação de genótipos mais responsivos a este método de regeneração resulta em maior eficiência da técnica. O trabalho teve como objetivo identificar genótipos de milho com maior capacidade de produção de embriões somáticos e regeneração de plantas. Foram investigados 11 genótipos (linhagens e híbridos). As culturas foram obtidas a partir de embriões imaturos, inoculados em meio N6, suplementado com 690mg L-1 de prolina e 10mM de 2,4-D, com subcultivos quinzenais. Nos genótipos LD82025, CD308 e CML314, foram observados calos do tipo II, friáveis e embriogênicos. Esses genótipos foram submetidos ao processo de regeneração, destacando-se a linhagem LD82025. Os genótipos CD307, CD304, OC-705, 105-B e o GU04328 não apresentaram indução de calos embriogênicos. Os resultados indicam que a linhagem LD82025 é a mais promissora para utilização em um programa de transformação genética de plantas.

The establishment of a protocol for regenerating plants by tissue culture is the first step in breeding programs which have the objective of using genetic transformation on plants. The plant regeneration can be achieved either by organogenesis or embryogenesis. In the second case, the somatic embryogenesis depends on the identification of responsive genotypes which enhance the efficiency of the program. The aim of the present study was to identify maize genotypes with high capacity to produce somatic embryos and consequently regenerate maize plants. Eleven genotypes (inbreds and hybrids) were investigated in the present experiment. Under two-week periods, the cultures were obtained from immature embryos which were inoculated into growing medium N6 with 690mg L-1 of proline and 10mM of 2,4-D. Callis of type II, friable and embryogenic, were observed in the LD82025, CD308, and CML314 genotypes. After, they were submitted to the regeneration process and the best performance was achieved by the LD82025. No embryogenic callus was developed from CD307, CD304, OC-705, 105-B, and GU04328. In the present case, the inbred LD82025 is the most promising maize genotype for participating in a breeding program that will use the genetic transformation of maize plants.