RESUMO: Das pastagens naturais cultivadas no sul do Brasil, as do gênero Paspalum são as mais importantes. Um dos fatores que dificultam o cultivo é a disponibilidade de sementes de qualidade, muitas vezes comprometidas pela presença de fungos. Os objetivos deste estudo foram determinar a sensibilidade in vitro de fungos associados a sementes de Paspalum guenoarum ecótipo azulão a determinados fungicidas, medir a eficiência de tratamentos químicos para controle desses fungos e o desempenho fisiológico das sementes. Os fungos associados às sementes, Bipolaris micropus, Epicoccum sorghinum, Curvularia geniculata e Fusarium incarnatum foram testados in vitro contra Carbendazim; Tiram, Fludioxonil; Metalaxil-M, Carboxina; Tiram e Tiofanato-metílico em 0, 1, 2,5, 5, 10 e 30 µg/mL. Este experimento foi conduzido em um delineamento inteiramente casualizado (fatorial 4 × 4 × 6). As variáveis qualitativas foram comparadas pelo teste de Tukey (P ≤ 0,05) e as variáveis quantitativas foram submetidas à análise de regressão. Carbendazim; Tiram e Fludioxonil; Metalaxil-M tiveram os melhores desempenhos fungicidas, cada um inibindo três dos quatro fungos com LD50 abaixo de 1 µg/mL. Posteriormente, esses dois fungicidas foram utilizados isoladamente ou em combinação no teste in vivo. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado e as médias comparadas pelo teste de Tukey (P < 0,05). O tratamento químico das sementes resultou na melhoria de cinco dos seis parâmetros fisiológicos avaliados. A identificação dos fungos primários associados às sementes de Paspalum relatadas neste trabalho, bem como os danos causados por eles, podem ser diminuídos usando medidas apropriadas, como tratamento de sementes.

ABSTRACT: Of the natural pastures grown in southern Brazil, those of the genus Paspalum are the most important. One of the factors that hinder their cultivation is the availability of quality seeds, that are often compromised by the presence of fungi. This study determined the in vitro sensitivity of Paspalum guenoarum ecotype azulão seed-associated fungus to certain fungicides and to measure the efficiency of chemical treatments for fungal control and seed physiological performance. Bipolaris micropus, Epicoccum sorghinum, Curvularia geniculata and Fusarium incarnatum associated with seeds were tested in vitro against Carbendazim; Tiram, Fludioxonil; Metalaxil-M, Carboxina; Tiram and Tiofanato-metílico at 0, 1, 2.5, 5, 10 and 30 µg/mL. This experiment was conducted in a completely randomized design (factorial 4 × 4 × 6). Qualitative variables were compared using the Tukey test (P ≤ 0.05) and quantitative variables were subjected to regression analysis. Carbendazim; Tiram and Fludioxonil; Metalaxil-M had the best fungicidal performances, each inhibiting three of the four fungi with LD50s below 1 µg/mL. Subsequently, these two fungicides were used alone or in combination in the in vivo test. A completely randomized design was used and the means were compared using the Tukey test (P < 0.05). The chemical treatment of the seeds resulted in improvement of five of the six evaluated physiological parameters. The identification of the primary fungi associated with Paspalum seeds reported in this research, as well as damage done to them, can be diminished using appropriate measures such as seed treatments.

Abstract Wheat breeding in Brazil began in 1919. A cross between the varieties Fronteira and Mentana gave rise to Frontana, the most popular ever released, being recommended for more than 40 years. Frontana played an important role as a source of resistance to leaf and stripe rust as well as resistance to pre-harvest sprouting. Possessing an early maturity cycle, it contributed to change the predominant varietal pattern at that time. The resistance gene Lr34 was first described in Frontana. The gene confers durable adult plant resistance to leaf rust and other biotrophic fungi. Because of its durability, stability across environments, haplotype diversity and wide geographical distribution, Lr34 is probably the most important single resistance gene in wheat. We evaluated 453 wheat varieties that have been released or recommended for cultivation in Brazil from 1922 to 2016 using KASPar markers to detect those varieties carrying the diagnostic mutations corresponding to the presence of the Lr34 resistance allele.

RESUMO A cultura do tabaco tem enfrentado crescentes problemas com doenças nas lavouras do sul do Brasil nos últimos anos. Dentre elas, o mofo branco, causada por Sclerotinia sclerotiorum, tem se destacado. O perfil genético do patógeno ou de seus níveis de agressividade, assim como de resistência em genótipos de tabaco, são ainda escassos. Assim, avaliou-se o perfil genético de 33 isolados de S. sclerotiorum de diferentes municípios dos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná e São Paulo, e da agressividade de 10 isolados em cinco genótipos de tabaco. A agressividade foi testada em casa de vegetação, inoculando-se micélio do fungo em hastes de plantas de tabaco mediante perfuração com palito de dente estéril. O perfil genético dos 33 isolados foi avaliado pela técnica de microssatélites. Isolados do fungo e genótipos de tabaco apresentaram diferentes perfis de agressividade e resistência, respectivamente. Foram detectados 114 alelos com média de 11 alelos por locus e clones não foram observados. Alguns marcadores apresentaram alelo nulo em alguns genótipos, em especial o marcador 99, o qual foi nulo em 14 isolados. Alelos exclusivos foram observados para 61% dos isolados. A análise da informação do conteúdo de polimorfismo (PIC) foi altamente informativa para todos os marcadores. Os isolados provenientes de diferentes Estados do Sul do Brasil não formaram grupos distintos, indicando que o local não foi um fator determinante da variabilidade. A análise de Cluster indicou que as populações menores, originárias do Paraná e Rio Grande do Sul não diferem geneticamente da população maior de Santa Catarina.

ABSTRACT Tobacco has faced rising problems due to diseases in Southern Brazil in recent years. Among the main diseases, the white mold caused by Sclerotinia sclerotiorum has significant impact. Information about the genetic profile of the pathogen, its level of aggressiveness, as well as the resistance of tobacco genotypes is still scarce. Therefore, in this study, we evaluated the genetic profile of 33 isolates of S. sclerotiorum from different places in the states of Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná and São Paulo, and the aggressiveness of 10 isolates in five tobacco genotypes. Aggressiveness was tested by inoculating fungus celium on stalks of tobacco plants in a greenhouse. The genetic profile of the 33 isolates was assessed by microsatellite technique. Fungus isolates and tobacco genotypes showed different profiles of aggressiveness and resistance, respectively. A total of 114 alleles were detected with an average of 11 alleles per locus and no clones were observed. Some markers showed null allele in some genotypes, particularly marker 99, which was null in 14 isolates. Unique alleles were found for 61% of the isolates. The analysis of polymorphism information content (PIC) was highly informative for all markers. Isolates from different States of Southern Brazil did not form distinct groups, indicating that the origin site was not a determining factor of variability. The Cluster analysis indicated that smaller populations from Paraná and Rio Grande do Sul do not differ genetically from the larger population from Santa Catarina.

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: 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 O agente causal da ferrugem da folha do trigo é o fungo Puccinia triticina. Essa doença causa danos elevados que podem comprometer a produtividade da cultura do trigo em até 80%, quando a infecção é intensa antes do florescimento e do enchimento de grãos. A utilização de cultivares resistentes é a melhor estratégia de controle da ferrugem da folha. Porém, devido à variabilidade do patógeno, a resistência dos genótipos é superada em até três anos após o seu lançamento. Para se defender da infecção do patógeno a planta desencadeia mecanismos de defesa, os quais têm a finalidade de evitar que o fungo colonize os tecidos do hospedeiro. Esses mecanismos de defesa podem estar associados com a expressão de genes que possuem a função de codificar proteínas envolvidas na resistência. Esta revisão discute a importância da interação planta-patógeno bem como das proteínas envolvidas. Também apresenta as principais técnicas de proteômica que visam identificar e quantificar as diferentes proteínas expressas nas células vegetais.

ABSTRACT The fungus Puccinia triticina is the causal agent of wheat leaf rust. This disease causes great damages, which may compromise wheat crop yields by up to 80% when the infection is intense before flowering and grain filling. The use of resistant cultivars is the best strategy to control leaf rust. However, due to the pathogen variability, genotype resistance is easily overcome within three years under field conditions. To defend against the pathogen infection, the plant triggers defense mechanisms, which aim to prevent the fungus from colonizing the host tissues. Such defense mechanisms may be associated with the expression of genes that have a role in encoding proteins involved in resistance. In this review, the importance of both the plant-pathogen interaction and the role of involved proteins is discussed. The main proteomic techniques to identify and quantify the different proteins expressed in plant cells are also presented.

A ferrugem da folha é a principal doença que afeta a aveia (Avena sativa L.), e a resistência genética é o método mais usado para seu controle. Uma população composta por 135 linhagens recombinantes F5:6, gerada do cruzamento entre a cultivar de aveia UFRGS 8 e o genótipo Pc68/5*Starter foi avaliada quanto à resistência à ferrugem da folha (Puccinia coronata f. sp. avenae P. Syd. & Syd.). A avaliação em plântulas foi baseada no tipo de infecção produzido quando inoculadas com a raça SQPT do patógeno. A proporção entre plântulas resistentes e suscetíveis (R:S) foi de 62:64, o que indica uma herança governada por um único gene. A avaliação da herança da resistência em plantas adultas foi realizada em condições de campo nos anos 2004 e 2005. A distinção entre as classes resistentes e suscetíveis foi baseada na severidade final (SF) e na área sob a curva de progresso da doença normalizada e corrigida (ASCPD*c). As populações F5:6 e F5:7 foram avaliadas no campo nos anos de 2004 e 2005, demonstraram uma proporção de aproximadamente 1R:3S, o que se ajusta a um modelo de herança governado por dois genes.

Crown rust is the main disease affecting oats (Avena sativa L.), and genetic resistance has been the chief method utilized to control this disease. A population composed of 135 recombinant inbred lines, F5:6, generated by crossing the oat cultivar UFRGS 8 with the genotype Pc68/5*Starter, was assessed on the inheritance of resistance to crown rust (Puccinia coronata f. sp. avenae P. Syd. & Syd.). The evaluation of resistance in F5:6 seedlings was based on the type of infection resulting from inoculation with the race SQPT of P. coronata f. sp. avenae. The proportion of Resistant: Susceptible seedlings (R:S) was 62:64, which indicates that inheritance was governed by a single gene. The assessment of resistance inheritance in adult plants was performed in the field during the years 2004 and 2005. The distinction between resistant and susceptible classes was based on the final severity (FS) as well as the area under the disease progress curve, which was normalized and corrected (AUDPC*c). F5:6 and F5:7 were evaluated under field conditions in 2004 and 2005, demonstrating a ratio of approximately 1R:3S, which fits with a typical two genes inheritance model.

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.