ABSTRACT Soybeans contain about 30% carbohydrate, mainly consisting of non-starch polysaccharides (NSP) and oligosaccharides. NSP are not hydrolyzed in the gastrointestinal tract of monogastric animals. These NSP negatively affect the development of these animals, especially the soluble fraction. This work aimed to establish a method to quantify NSP in soybeans, using high performance liquid chromatography (HPLC), and to estimate correlations between NSP, oligosaccharides, protein and oil. Sucrose, raffinose + stachyose, soluble and insoluble NSP contents were determined by HPLC. Oil and protein contents were determined by near-infrared spectroscopy (NIRS). The soluble PNAs content showed no significant correlation with protein, oil, sucrose and raffinose + stachyose contents, but oligosaccharides showed a negative correlation with protein content. These findings open up the possibility of developing cultivars with low soluble NSP content, aiming to develop feed for monogastric animals.

Common bean is an economically, nutritionally, and socially important crop. It is grown in distinct regions and different seasons around the world by subsistence level farmers with low-technology input as well as by farmers that use high input technologies. One important factor that can limit the bean growing and drastically affect grain yields is the high number of destructive pathogens that attack and cause serious damage to the crop. Among them is bean rust, incited by the fungus Uromyces appendiculatus. This disease is distributed throughout the world, but it effectively causes major production problems in humid tropical and subtropical regions. In Brazil, rust causes major losses in south, southeast, and central regions of the country. Bean rust control by resistant cultivars is an easy and economical strategy to be used in association to other rust management practices. Pyramiding of different race-specific resistance genes in association with other genes conferring adult plant resistance, slow rusting, and reduced pustule size can prolong the lifespan of a common bean cultivar by creating a more durable resistance complex against the rust pathogen. This review manuscript presents an overview on bean rust and reports some breeding efforts aiming to develop rust resistant cultivars in Brazil.

A ferrugem do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris), incitada pelo fungo Uromyces appendiculatus, é uma das mais importantes doenças que afetam essa cultura. Trabalhos anteriores demonstraram a ampla variabilidade patogênica de U. appendiculatus no Brasil. No entanto, o uso de distintos grupos de cultivares diferenciadoras em tais trabalhos dificulta a análise comparativa e a identificação de fontes de resistência de amplo espectro. Assim, os objetivos deste trabalho foram: 1) caracterizar sete isolados de U. appendiculatus, coletados em diferentes regiões do estado de Minas Gerais, frente às 19 cultivares diferenciadoras para ferrugem, adotadas no "The Bean Rust Workshop", realizado em 1983, em Porto Rico, e 2) comparar os padrões de resistência/suscetibilidade obtidos, com aqueles apresentados frente a patótipos isolados nos estados de Santa Catarina, Rio Grande do Sul e Goiás, visando identificar fontes de resistência de amplo espectro. Os sete isolados coletados em Minas Gerais foram classificados com sete patótipos distintos. As cultivares diferenciadoras com os maiores espectros de resistência foram 'Redlands Pioneer', 'California Small White 643', 'Brown Beauty', 'AxS 37' e 'Compuesto Negro Chimaltenango'. Portanto, apesar da exclusão das cultivares California Small White 643, AxS 37 e Brown Beauty da nova série diferenciadora internacional proposta em 2002, na África do Sul, recomenda-se adicionar estas cultivares nas futuras caracterizações de patótipos a serem realizadas no Brasil, como um modo de monitorar a variabilidade patogênica de populações de U. appendiculatus nas regiões produtoras.

Common bean (Phaseolus vulgaris) rust, incited by Uromyces appendiculatus, is among the most important diseases affecting this culture. Several works have demonstrated the extensive pathogenic variability of U. appendiculatus in Brazil. However, the use of distinct sets of differential cultivars prevents the comparison among the data obtained and the identification of sources with ample resistance spectra. The objectives of this work were: 1) to characterize seven U. appendiculatus isolates collected in different regions of the state of Minas Gerais in relation to the 19 rust differential cultivars defined in the "The Bean Rust Workshop" in 1983, in Porto Rico, and 2) to compare the resistance/susceptibility patterns obtained with those reported with isolates collected in Santa Catarina, Rio Grande do Sul and Goiás, to identify sources with ample resistance spectra. The seven isolates collected in the state of Minas Gerais were classified as seven different pathotypes. The differential cultivars with the largest resistance spectra were 'Redlands Pioneer', 'California Small White 643', 'Brown Beauty', 'AxS 37' and 'Compuesto Negro Chimaltenango'. Despite the fact that the cultivars California Small White 643, AxS 37 and Brown Beauty have been excluded from the new differential series proposed in 2002, in South Africa, we strongly recommend that these three cultivars should also be characterized in future studies in Brazil as a mean of monitoring the pathogenic variability of U. apppendiculatus populations in bean growing regions.

A mancha-angular causada pelo fungo Phaeoisariopsis griseola, apresenta grande importância na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris) no Brasil. O desenvolvimento de cultivares resistentes tem sido proposto como maneira eficaz, eficiente e econômica para o controle da doença. Um dos primeiros passos no programa de melhoramento visando resistência à mancha-angular é a identificação e seleção de fontes de resistência. Neste contexto, este trabalho objetivou a caracterização de 58 cultivares de feijoeiro quanto a reação às raças 31.17, 63.19, 63.23 e 63.55 de P. griseola. Os resultados mostraram que as cultivares Antioquia 8 e CAL 143, ambos de origem Andina, e Ecuador 299 e México 235, de origem Mesoamericana, apresentaram resistência às quatro raças testadas. As cultivares A 193 e Golden Gate 416 mostraram resistência a três das quatro raças testadas, podendo também, ser úteis em programas de melhoramento. Dentre as cultivares mais suscetíveis encontram-se as cultivares IPA 7419, AN 9022180, Bambuí, Compuesto Negro Chimaltengo, Guanajuato 10-A-5, Diamante Negro, Early Gallatin, Jamapa e Kentucky Wonder 780 e as cultivares de grãos tipo carioca AN 9022180, Aporé e Carioca 80. As novas fontes de resistência à mancha angular identificadas neste trabalho poderão ser utilizadas por programas de melhoramento do feijoeiro que visem a incorporação de genes de resistência de origem Andina ou Mesoamericana.

Angular leaf spot caused by the fungus Phaeoisariopsis griseola is a major disease of the common bean (Phaseolus vulgaris) in Brazil. The development of resistant cultivars has been proposed as an effective, efficient and economic way to control the disease. A breeding program aiming to develop cultivars resistant to angular leaf spot starts with the identification and selection of common bean resistance sources. The objective of this work was to characterize 58 common bean cultivars with respect to their reaction to P. griseola races 31.17, 63.19, 63.23 and 63.55. The results showed that cultivars Antioquia 8 and CAL 143, both of Andean origin and Ecuador 299 and Mexico 235 (both of Mesoamerican origin) showed resistance to all four tested races. The cultivars A 193 and Golden Gate 416 showed resistance to three of the four tested races, and can be used as sources of resistance to angular leaf spot. All the other cultivars were susceptible to at least one of the four tested races. The most susceptible were: IPA 7419, Bambuí, CNC, Guanajuato 10-A-5, Black Diamond, Early Gallatin, Jamapa, Kentucky Wonder 780, and the "carioca" type cultivars AN 9022180, Aporé and Carioca 80. The new resistance sources identified in this work could be used in common bean breeding programs aiming to incorporate Andean and Mesoamerican resistance genes to angular leaf spot.

Inter- and intraspecific variation among 26 isolates of ectomycorrhizal fungi belonging to 8 genera and 19 species were evaluated by analysis of the internal transcribed sequence (ITS) of the rDNA region using restriction fragment length polymorphism (RFLP). The ITS region was first amplified by polymerase chain reaction (PCR) with specific primers and then cleaved with different restriction enzymes. Amplification products, which ranged between 560 and 750 base pairs (bp), were obtained for all the isolates analyzed. The degree of polymorphism observed did not allow proper identification of most of the isolates. Cleavage of amplified fragments with the restriction enzymes Alu I, Hae III, Hinf I, and Hpa II revealed extensive polymorphism. All eight genera and most species presented specific restriction patterns. Species not identifiable by a specific pattern belonged to two genera: Rhizopogon (R. nigrescens, R. reaii, R. roseolus, R. rubescens and Rhizopogon sp.), and Laccaria (L. bicolor and L. amethystea). Our data confirm the potential of ITS region PCR-RFLP for the molecular characterization of ectomycorrhizal fungi and their identification and monitoring in artificial inoculation programs.

A identificação de fontes de resistência é uma etapa básica em programas de melhoramento que visam o desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. Neste trabalho, foram inoculadas, sob condições controladas, oito linhagens de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) desenvolvidas pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, com quatro raças conhecidas de Uromyces appendiculatus coletadas no estado de Minas Gerais, Brasil. A cultivar Ouro Negro foi utilizada como padrão de resistência e US Pinto 111 (suscetível universal) como padrão de suscetibilidade. Foi avaliada a freqüência de infecção (FI) e estimado o tamanho médio das pústulas (TMP). As linhagens BelMiDak-RMR-12 e BelMiDak-RR-3 destacaram-se como as mais resistentes, apresentando, para todas as raças, apenas pústulas (com diâmetro < 300mim) na face abaxial da folha. As linhagens BelDakMi-RMR-10 e BelNeb RR-2 apresentaram baixa FI média e foram resistentes a quatro e três raças, respectivamente. A linhagem BelDak-RR-2, apesar de sua resistência a todas as raças, apresentou uma FI média relativamente alta. As linhagens BelMiNeb-RMR-3 e BelDakMi RR-7 também foram resistentes às quatro raças testadas, porém apresentaram alta FI média e algumas pústulas com diâmetro maior que 300 mim. A linhagem BelDakMi-RMR-11 foi resistente às raças 45, 46 e 49 e moderadamente resistente à raça 52. A cultivar Ouro Negro foi resistente às quatro raças, com um nível de resistência igual às melhores linhagens norte americanas.

Identification of resistance sources is a basic step in breeding programs aiming at the development of disease resistant cultivars. In this work, eight common bean (Phaseolus vulgaris) lines resistant to rust developed by the US Department of Agriculture were inoculated under controlled conditions with four races of Uromyces appendiculatus collected from the State of Minas Gerais, Brazil. Cultivars Ouro Negro and US Pinto 111 were used as resistant and suscetible standards, respectively. Infection frequency (IF) and average pustule diameter (APD) were determined. Lines BelMiDak-RMR-12 and BelMiDak-RR-3 were the most resistant. All four races showed few small pustules (< 300 mum) only on the abaxial leaf surface. Lines BelDakMi-RMR-10 and BelNeb RR-2 presented low IF and were considered resistant to four and three races, respectively. Line BelDak-RR-2 was resistant to all four races but showed a relatively high IF. Lines BelMiNeb-RMR-3 and BelDakMi RR-7 were also resistant to all races tested, however they showed high average IF and some pustules were larger than 300 mum. Line BelDakMi-RMR-11 was resistant to races 45, 46 and 49 and moderately resistant to race 52. 'Ouro Negro' was resistant to all four races, with IF and APD values similar to those of the most resistant North American lines.

Foram inoculadas 17 cultivares de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) recomendadas para plantio em Minas Gerais com cinco patótipos (6, 7, 9, 10 e 12) de Uromyces appendiculatus e cinco (63.55, 31.23, 63.39, 31.55 e 63.23) de Phaeoisariopsis griseola. Foi conduzido um ensaio separadamente para cada um dos patótipos dos dois patógenos, totalizando 10 ensaios. Nos ensaios de ferrugem foi avaliada a freqüência de infecção (FI) e estimado o tamanho médio das pústulas (TMP) e, nos ensaios de mancha-angular foram avaliados os sintomas utilizando uma escala de notas variando de 1 a 9. A maioria das cultivares se mostrou suscetível a pelo menos três dos cinco patótipos de ferrugem. As cultivares mais suscetíveis foram Roxo 90 e Meia Noite e a mais resistente foi a Ouro Negro, a qual apresentou proteção completa aos cinco patótipos testados. Com relação à mancha angular, além do Roxo 90, as cultivares Carioca MG, Pérola, Carioca 1030 e Aporé, extensivamente plantadas em Minas Gerais, foram altamente suscetíveis. As cultivares Ouro Negro e EMGOPA 201-Ouro apresentaram genes de resistência a diferentes patótipos e a combinação desses genes em uma nova cultivar resultaria em resistência a todos os patótipos testados.

Seventeen common bean cultivars recommended for Minas Gerais state, Brazil, were inoculated with five pathotypes (6, 7, 9, 10 and 12) of Uromyces appendiculatus and five pathotypes (63.55, 31.23, 63.39, 31.55 and 63.23) of Phaeoisariopsis griseola. Five experiments were carried out for each pathogen. For rust, infection frequency (IF) and average pustule size (APS) were estimated. Angular leaf spot symptoms were evaluated using a 1 to 9 grading scale. The majority of the cultivars were susceptible to at least three pathotypes of U. appendiculatus. The most susceptible cultivars to rust were Roxo 90 and Meia Noite, and the most resistant was Ouro Negro, which was immune to all pathotypes tested. Roxo 90, Carioca MG, Pérola, Carioca 1030 and Aporé, which are extensively planted in Minas Gerais State, were widely susceptible to angular leaf spot. Cultivars Ouro Negro and EMGOPA 201-Ouro harbor resistance genes to different pathotypes of P. griseola and, the combination of these genes in a new cultivar would result in resistance to all tested pathotypes.

A mancha-angular, cujo agente causal é o fungo Phaeoisariopsis griseola, é uma das principais doenças do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris). Os marcadores moleculares disponíveis ainda não são suficientes para monitorar todos os genes de resistência a essa doença. Por isso, objetivou-se neste trabalho estudar a herança da resistência aos patótipos 63.39 e 31.23 de P. griseola, em populações derivadas de 'Ouro Negro' (ON) e 'US Pinto 111' (PT), e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência presentes nessas cultivares. Quando inoculadas com o patótipo 63.39, as plantas ON, F1 (ON x PT) e 3/4 da população F2 mostraram-se resistentes enquanto que PT e 1/4 da população F2 foram suscetíveis. Quando inoculadas com o patótipo 31.23, as plantas PT e 1/4 das famílias F2:3 foram resistentes e todas as demais, suscetíveis. Esses dados indicam que a resistência proveniente de ON é conferida por um gene dominante enquanto que a de PT, por um recessivo. Esses dois genes segregaram independentemente. Amostras de DNA das plantas F2 foram amplificadas pela técnica de RAPD (random amplified polymorphic DNA) de acordo com a estratégia de análise de bulks segregantes. Foram identificados os marcadores OPM02(460C) e OPAA19(600C,) respectivamente a 5,3 e 10 centimorgans (cM) do loco de resistência proveniente de ON. Eles flanqueiam este loco e, quando empregados simultaneamente, proporcionam uma eficiência de seleção de 97,4%. Não foram identificados marcadores para o loco de resistência proveniente de PT.

Angular leaf spot, caused by the fungus Phaeoisariopsis griseola, is one of the most important diseases affecting the common bean (Phaseolus vulgaris). Molecular markers linked to a few resistance genes have been identified, however, they are insufficient to monitor all the different sources of resistance. For this reason, in this work we aimed at studying the inheritance of resistance to P. griseola pathotypes 63.39 and 31.23 in populations derived from 'Ouro Negro' (ON) and 'US Pinto 111' (PT), and identifying molecular markers linked to the resistance loci present in these two cultivars. The genitor ON, F1 (ON x PT) and ¾ of the F2 population were resistant to pathotype 63.39. The genitor PT and ¼ of F2 plants were susceptible. When pathotype 31.23 was used, the genitor PT and ¼ of F2:3 families were resistant and all the other families were susceptible indicating that resistance of ON to pathotype 63.39 is conferred by a dominant gene while resistance of PT to pathotype 31.23 is conferred by a recessive gene. These two loci segregated independently. DNA samples extracted from F2 plants were amplified by the Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) technique and analyzed through the bulk segregant strategy. Two markers, OPM02(460C) and OPAA19(600C), located at 5.3 and 10 centimorgans (cM) of the resistance locus, respectively, were identified in ON. These markers flank the resistance locus and their selection efficiency was 97.4% when used simultaneously. No markers were identified linked to the resistance locus present in PT.

A espécie de abelha sem ferrão Melipona quadrifasciata apresenta duas subespécies, Melipona quadrifasciata quadrifasciata Lep. e Melipona quadrifasciata anthidioides Lep. A diferença morfológica entre as duas subespécies é a presença de três a cinco bandas tergais amarelas do 3º ao 6º segmentos em operárias e machos de M. q. quadrifasciata e duas a cinco bandas interrompidas em M. q. anthidioides. Nós identificamos um marcador de DNA que está presente em M. q. quadrifasciata e ausente em M. q. anthidioides. Este marcador está ausente em abelhas coletadas no norte do Estado de Minas Gerais (Brasil), embora esses indivíduos apresentem morfologia similar à de M. q. quadrifasciata. Este marcador poderá ser utilizado em estudos da zona de hibridação entre as subespécies.

The stingless bee species Melipona quadrifasciata includes two subspecies, Melipona quadrifasciata anthidioids and Melipona quadrifasciata quadrifasciata. The morphological difference between the two subspecies is the presence of three to five continuous yellow stripes on the terga on the 3rd to 6th segments in workers and males of M. q. quadrifasciata, and two to five interrupted bands in M. q. anthidioides. We identified a DNA marker which is present in M. q. quadrifasciata and absent in M. q. anthidioides. Only one among the M. q. quadrifasciata colonies did not present the marker. It was also absent in bees collected in northern Minas Gerais State (Brazil), despite their morphological resemblance to M. q. quadrifasciata. The marker can be used for studying the genetic structure of the hybridization zone formed by the intercrossing of the two subspecies.

A base genética da soja cultivada é relativamente estreita. Essa observação foi confirmada por análises de características agronômicas entre diferentes genótipos e, mais recentemente, pelo uso de marcadores moleculares. Durante a construção de um mapa de RFLP da soja (Glycine soja x Glycine max), os dois progenitores foram analisados com mais de 2000 sondas, das quais 25% eram polimórficas. Entre as sondas que revelaram polimorfismos, uma pequena proporção, cerca de 0,5%, hibridizou com regiões que eram altamente polimórficas. Neste trabalho, são apresentados o seqüenciamento e análise de cinco dessas sondas. Três dessas sondas contêm segmentos que codificam repetições ricas em leucina que são homólogas a genes de resistência a doenças já conhecidos em plantas. As duas outras sondas são relativamente ricas em AT e contêm segmentos do tipo (A)n/(T)n. Segmentos de DNA correspondentes a uma das sondas (A45-10) foram amplificados a partir de nove genótipos de soja. Seqüenciamento parcial desses amplicons sugere que deleções e/ou inserções são responsáveis pelo extensivo polimorfismo observado. Nós propomos que os genes que codificam proteínas com repetições ricas em leucina e regiões de seqüências repetidas simples, que são passíveis do fenômeno de slippage (deslizamento), estão entre as regiões mais variáveis do genoma da soja.

The genetic basis of cultivated soybean is rather narrow. This observation has been confirmed by analysis of agronomic traits among different genotypes, and more recently by the use of molecular markers. During the construction of an RFLP soybean map (Glycine soja x Glycine max) the two progenitors were analyzed with over 2,000 probes, of which 25% were polymorphic. Among the probes that revealed polymorphisms, a small proportion, about 0.5%, hybridized to regions that were highly polymorphic. Here we report the sequencing and analysis of five of these probes. Three of the five contain segments that encode leucine-rich repeat (LRR) sequence homologous to known disease resistance genes in plants. Two other probes are relatively AT-rich and contain segments of (A)n/(T)n. DNA segments corresponding to one of the probes (A45-10) were amplified from nine soybean genotypes. Partial sequencing of these amplicons suggests that deletions and/or insertions are responsible for the extensive polymorphism observed. We propose that genes encoding LRR proteins and simple sequence repeat region prone to slippage are some of the most hypervariable regions of the soybean genome.