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Item Clonagem e caracterização de um novo gene putativo de resistência do cafeeiro a Hemileia vastatrix e aplicação na seleção assistida(Universidade Federal de Viçosa, 2019-03-11) Almeida, Dênia Pires de; Caixeta, Eveline Teixeira; Zambolim, LaércioA ferrugem do cafeeiro, causada pelo fungo Hemileia vastatrix, é uma das doenças mais preocupantes para a cafeicultura mundial. A alta variabilidade genética desse fungo e, consequentemente, o surgimento de novas raças do patógeno, tem resultado na suplantação da resistência de cultivares lançadas pelos programas de melhoramento genético. Para desenvolver cultivares com resistência durável, é essencial o entendimento dos genes de resistência envolvidos e seus mecanismos moleculares de atuação na resistência. Dessa forma, nesse estudo, foi realizada a clonagem e caracterização molecular de um novo gene (Receptor Like Kinase) presente no Híbrido de Timor (HdT) CIFC 832/2, uma das principais fontes de resistência dos programas de melhoramento. A clonagem foi realizada a partir de screening de uma biblioteca de clones BAC (Bacterial Artificial Chromosomes), usando um gene que foi selecionado de biblioteca subtrativa entre interação compatível e incompatível de Cafeeiro-H. vastatrix. A sequência da BAC selecionada foi analisada, sendo identificado dois genes putativo para resistência do cafeeiro. Por meio de RT-qPCR, um dos genes, denominado de HdT_LRR_RLK2 (Leucine-rich repeat rececptor like kinase), apresentou pico de expressão apenas na interação incompatível, sendo esse considerado um novo gene putativo de resistência do cafeeiro a H. vastatrix. A partir desse gene caracterizado, foi desenvolvido um marcador molecular funcional, o qual foi analisado e validado em um conjunto de clones de cafeeiros diferenciadores de raças de H. vastatrix e, então, usados na seleção assistida (SAM). Na SAM, cafeeiros em diferentes gerações de melhoramento foram analisados com o marcador funcional desenvolvido, além de outros marcadores previamente obtidos e associados a diferentes genes de resistência a H. vastatrix. Foi utilizado marcadores SCAR, CAPS e SSR flanqueando dois locos (genes maiores) de resistência a raças I, II e patótipo 001 de H. vastatrix, previamente localizados em mapa genético, além de marcador funcional originado de outro gene clonado (CC-NBS-LRR) alocado em outra região do mapa genético. Nesse trabalho, também foram usados os marcadores CBD-Sat207 e CBD-Sat235 associados ao gene Ck1 de resistência a Coffee Berry Disease (CBD). Essa doença se encontra presente somente no continente africano, no entanto, o uso dos marcadores permite realizar melhoramento preventivo para essa importante doença. Nas gerações F 2 , F 3 e Retrocruzamento Suscetível (RCS 2 ) (Híbrido de Timor UFV 443-03 x Catuaí Amarelo IAC 64), as plantas foram genotipadas e fenotipadas com a raça II de H. vastatrix, para validação dos marcadores. As populações F 3:4 e RCS 3 foram genotipados com os marcadores validados. Foram identificados na F 3:4 cafeeiros com o genótipo AABBCCDDEe e no RCS 3 , genótipo AaBbCcD_E_, sendo que o loco A, B, C e D correspondem aos quatro locos de resistência a H. vastatrix e E ao loco de resistência a CBD. A SAM permitu a identificação e obtenção de piramidação de múltiplos genes de resistência a ferrugem e a CBD. Os genótipos identificados serão usados para avanço de geração e plantados para os testes de campo. O uso das estratégias de SAM e piramidação de genes têm potencial de obtenção de resistência duradoura à doenças, além de reduzir tempo, espaço e custo dos testes de campo, por permitirem o descarte de plantas contendo os alelos recessivos nos diferentes locos.Item Ecophysiological acclimation of coffee (Coffea arabica and C. canephora) plants to cope with temporal fluctuations of light supply(Universidade Federal de Viçosa, 2012-07-21) Rodríguez-López, Nelson Facundo; Damatta, Fábio Murilo; Barros, Raimundo Santos; Ventrella, Marília ContinIt is generally assumed that the daily quantum input is what drives plant growth and productivity. However, as little is known about how temporal diurnal variations of light availability influence biomass accumulation and physiological performance, this study examined the morphological, physiological and biochemical traits of coffee plants in two independent experiments. In the first experiment, Arabica coffee (C. arabica) plants were grown in pots and subjected to seven light treatments as follows: plants grown entirely under 100%, 40% or 10% sunlight (S-100, S-40 and S-10, respectively); plants grown at either 40% or 10% sunlight throughout the morning (until midday) and then submitted to full sunlight until sunset (S-40/100 and S-10/100, respectively); and plants grown under full sunlight from sunrise to midday and then submitted to either 40% or 10% sunlight throughout the afternoon (S-100/40 and S-100/10, respectively). The S- 100 plants accumulated more biomass compared to plants grown under other treatments and showed minimal changes in biomass allocation. An increased biomass was associated with faster leaf area formation and increasing irradiance that was independent of the photosynthetic rates per unit leaf area and consequent changes in carbohydrate availability. In contrast, the lower biomass in S-10/100 and in S-10 individuals was likely a consequence of carbon limitations as well as decreased leaf areas. Changes in the photosynthetic rates between treatments were apparently unrelated to carbohydrate accumulation or photoinhibition. Overall, only minor physiological alterations in traits were observed at the leaf level; significant changes were only apparent in S-10 individuals with the other treatments. In summary, the growth and physiological performance of coffee plants depends on the total amount of photosynthetic active radiation (PAR) received by the plant per day and temporal order of diurnal variations in the PAR supply. That is, plants that received high light in the morning grew faster than those receiving high light in the afternoon. In the second experiment, a trial was designed with two Robusta coffee (Coffea canephora) clones that were intercropped with shelter trees in a way that allowed us to compare coffee bushes that were shaded in the morning (SM) with those shaded in the afternoon (SA), and we compared both treatments with bushes that received full sunlight over the course of the day (FS). The SM bushes displayed better gas exchange performance than their SA and FS counterparts, which means that the capacity for CO2 fixation was mainly constrained by stomatal (SA bushes) and biochemical (FS bushes) factors. The physiological traits associated with light capture were more responsive to temporal light changes rather than the amount of light received, although this behavior could be a clone-specific response. The activity of key antioxidant enzymes differed minimally when compared between the SM and SA clones but was much greater in the FS clones. No signs of photoinhibition or cell damage were observed regardless of the light treatment. Acclimation to varying light supplies had no apparent additional energy cost for constructing and maintaining the leaves regardless of the light supply. The SM and SA individuals displayed higher returns in terms of revenue streams (e.g., higher mass- based light-saturated photosynthetic rates, photosynthetic nitrogen use efficiencies and long-term water use efficiencies) than their FS counterparts. In summary, shading may improve the physiological performance of coffee bushes that are grown in harsh, tropical environments; however, it is important to select coffee genotypes with adequate phenotypic plasticity to cope with a reduced light supply, as was noted in clone 03.Item Caracterização molecular e resistência a doenças de genótipos de cafeeiros originários da América Central(Universidade Federal de Viçosa, 2022-04-01) Granados Brenes, Eduardo; Zambolim, Laércio; Caixeta, Eveline TeixeiraA cultura do café tem apresentado uma série de doenças que provocam severos danos na cafeicultura de diversos países. Visando minimizar esses problemas, programas de melhoramento genético têm desenvolvido cultivares com resistência à fatores bióticos e abióticos. No entanto, o uso dessa cultivares associado a autogamia e origem do cafeeiro arábica tem resultado em estreita relação genética entre os genótipos e, consequentemente, maior vulnerabilidade a doenças e pragas. Técnicas tradicionais de inoculação do patógeno complementadas com a biologia molecular permitem verificar a presença de genes que conferem resistência a ferrugem (Hemileia vastatrix), principal doença da cultura, e ao Colletotrichum kahawae causador da antracnose verde dos grãos, além de auxiliar o estudo de diversidade das cultivares. Marcadores ligados a genes que conferem resistência a doenças, complementam os trabalhos clássicos de fenotipagem das plantas de café na determinação da resistência ou a susceptibilidade a patógenos. Diante desse panorama, esse trabalho teve como objetivo a verificação da diversidade genética das cultivares de café da América Central, utilizando 16 marcadores microssatélites distribuídos aleatoriamente no genoma de C. arabica. Além disso, a resistência dessas cultivares foi verificada por meio da fenotipagem com as raças II e XXXIII de H. vastatrix e genotipagem com marcadores moleculares ligados a genes de resistência a H. vastatrix e a C. kahawae. As análises moleculares com marcadores aleatórios revelaram diversidade entre e dentro das cultivares analisadas, sendo possível obter o padrão molecular da maioria delas. Essas análises permitiram também observar erros de identificação de cultivar, misturas ou hibridações nas cultivares. Das 36 cultivares fenotipadas para resistência, 30 foram resistentes a raça II e 26 a raça XXXIII de H. vastatrix. Na genotipagem, os cafeeiros apresentaram variabilidade e alelos que conferem resistência a H. vastatrix, complementado os resultados fenotípicos, sugerindo uma piramidação de genes de resistência nos cafeeiros da América Central. Palavras-chave: Coffea arabica. Hemileia vastatrix. Colletotrichum kahawae. Seleção assistida por marcadores moleculares. Diversidade genética.Item Chemical and sensory composition of arabica and robusta coffee in response to modifications in the roasting process(Universidade Federal de Viçosa, 2023-10-11) Freitas, Valdeir Viana; Stringheta, Paulo Cesar; Santos, Marcelo Henrique dos; Vidigal, Márcia Cristina Teixeira RibeiroIn recent years, the coffee market has experienced remarkable growth, driven by its expansion and production on a global scale. South America, in particular, stands out as one of the main coffee-producing regions, led by Brazil, and is also the largest exporter of this agricultural commodity. Furthermore, it is relevant to emphasize that coffee is one of the most widely consumed beverages worldwide, attracting an increasingly discerning consumer audience regarding product quality. An essential element in the process of transforming green coffee beans into an aromatic and flavorful cup of coffee is the roasting stage. This operation plays a fundamental role in creating the distinctive flavors and aromas found in the final beverage. In this context, the purpose of this study was to investigate the complexity of roasting by conducting a thorough analysis of the physicochemical and sensory changes that occur during this process. For this purpose, six different roasting profiles were employed, where temperature and roasting time were carefully considered and adjusted. The results unveiled intriguing information. It was found that the highest levels of total phenolics, compounds endowed with beneficial antioxidant properties for health, were identified in coffees subjected to specific temperatures, such as 135 °C/20.20 min and 210 °C/9.02 min. These findings not only provide valuable insight into the nutritional profile of roasted coffee but also emphasize the influence of different roasting profiles on these characteristics. Surprisingly, C. canephora, known for its more robust and full-bodied character, exhibited superior antioxidant activity compared to C. arabica in many of the evaluated roasting profiles. This finding may redefine the traditional view that C. arabica always surpasses C. canephora in terms of quality. The results showed that roasting profiles, as well as the species, strongly influenced all investigated parameters, particularly the concentration of sugars, organic acids, and melanoidins. Succinic acid was the organic compound with the highest concentrations, with the highest concentration observed in C. canephora at 210 °C/11.01 min (224.24 mg/g), with the highest concentrations of organic acids found in this same roasting profile and species (430.39 mg/g). Fructose was the sugar with the highest concentration, particularly in the 210 °C/11.01 min roast, which exhibited 17.14 mg/g. The highest melanoidin content was also found in this same roasting profile and species. Sensory evaluation, conducted by both experts and consumers, has revealed significant differences in flavor, aroma, and overall quality properties among coffee varieties and various roasting profiles. C. arabica has received higher ratings compared to C. canephora, particularly with better scores for roasting profiles at 135 °C/20.20 min and 230 °C/17.43 min. These conclusions offer a deeper understanding of the nuances present in the roasting process and its impact on the coffee experience for enthusiasts of this beverage. Therefore, as we delve deeper into the coffee market, it becomes evident that roasting represents an operation that not only transforms the beans but also influences flavor, nutritional value, and consumer perception. Keywords: Coffea arabica L. Coffea canephora. Roasting. Chemical composition. Coffee quality.Item Desenvolvimento reprodutivo e qualidade de café sombreado submetido a preparo natural ou despolpado(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-25) Pacheco, Anália Lúcia Vieira; Santos, Ricardo Henrique SilvaO cafeeiro arábica é uma espécie originária de regiões de sub-bosque na Etiópia e capaz de se adaptar, crescer e produzir em condições de sombreamento. Entretanto, de acordo com a altitude do local de cultivo, intensidade de radiação solar e práticas de manejo do sistema, o sombreamento pode causar decréscimos na produção, além de influenciar o desenvolvimento reprodutivo dos cafeeiros alterando a maturação dos frutos. Em condições de elevação da temperatura do ar e menor disponibilidade hídrica, o sombreamento pode ser uma alternativa para o cultivo do cafeeiro, por atenuar a radiação incidente sobre as plantas e reduzir a temperatura máxima do ar. Além disso, sob sombreamento os grãos são maiores e mais pesados, com menos defeitos, o que pode influenciar o preço recebido pelos agricultores. O processamento pós-colheita pode alterar a composição química e físico-química dos grãos, influenciando a qualidade sensorial da bebida. Nesse contexto, foi conduzido um estudo para se avaliar os efeitos do sombreamento sobre o desenvolvimento reprodutivo, produção e qualidade física dos grãos; posteriormente, foram avaliados os efeitos do sombreamento e do processamento pós-colheita sobre a composição química e físico-química dos grãos, e qualidade sensorial da bebida. Para isso, cafeeiros da espécie Coffea arabica L., cv. Oeiras MG 6851 foram sombreados com malhas sombreadoras com bloqueio de 49,1% da radiação global incidente. Algumas características foram submetidas à estatística descritiva, outras a análise de variância, sendo as médias comparadas pelo teste F a 5% de probabilidade. O sombreamento gerou microclima mais ameno com atenuação da radiação global incidente sobre as plantas, da temperatura máxima e aumento da temperatura mínima na área. O sombreamento atrasou a maturação dos frutos e aumentou o rendimento dos grãos, entretanto não houve influência sobre a produção dos cafeeiros. O sombreamento não promoveu diferença quanto ao tipo do café e quanto aos defeitos grãos brocados, verdes e ardidos, em duas safras consecutivas. O percentual de grãos mal granados foi mais elevado no cultivo a pleno sol, na safra 2016/17. O sombreamento favoreceu o percentual de grãos classificados como chato graúdo, nas duas safras. Os percentuais de grãos chato médio, miúdo e moca foram mais elevados no cultivo a pleno sol. Houve influência do sistema de cultivo sobre o peso de 1000 sementes, apenas na safra 2016/17. Grãos provenientes do cultivo sombreado foram mais pesados que os grãos do cultivo a pleno sol. O sistema de cultivo influenciou a acidez total titulável (ATT) e o pH dos grãos. O processamento pós-colheita influenciou os teores de açúcares solúveis totais (AST), redutores (AR), ATT e pH. Houve interação entre o sistema de cultivo e o processamento pós-colheita para o índice de coloração (IC), condutividade elétrica (CE) e íons potássio lixiviados (K LIX). Grãos de cultivo a pleno sol apresentaram menores pH na safra 2015/16 e ATT na safra 2016/17. Grãos submetidos ao preparo natural apresentaram maiores teores de ATT, menor pH e maiores teores de AST e AR que os cereja despolpado, indicando maiores acidez e doçura. Independentemente do sistema de cultivo, os grãos cereja despolpado apresentaram maior IC e menor K LIX que os grãos naturais. Grãos do cultivo sombreado apresentaram menor valor de CE que os do cultivo a pleno sol, quando processados por preparo natural. Nas duas safras, os atributos sensoriais de qualidade foram classificados como muito bom e excelente para todos os tratamentos. Apenas o processamento pós-colheita influenciou a qualidade sensorial. A nota final da bebida de grãos submetidos ao preparo natural foi maior que dos cereja despolpado. De acordo com a metodologia utilizada, nas duas safras, os cafés de todos os tratamentos foram classificados como especiais. Nas condições experimentais em que foi realizado o trabalho, o sombreamento afetou o desenvolvimento reprodutivo, a maturação dos frutos e o rendimento do café beneficiado, sem afetar a produção nas primeiras safras após a recepa dos cafeeiros; o microclima mais ameno, com menor incidência luminosa e amplitude térmica dentro da lavoura, influenciou a formação de grãos maiores e mais pesados. Em relação à composição química e físico química dos grãos e qualidade sensorial da bebida, o processamento pós-colheita mostrou ter maior influência sobre a qualidade que o sistema de cultivo.Item Diversidade genética, ganhos com seleção e seleção genômica ampla na espécie Coffea arabica(Universidade Federal de Viçosa, 2017-08-28) Sousa, Tiago Vieira; Caixeta, Eveline TeixeiraA espécie Coffea arabica é a mais importante, economicamente, do gênero Coffea. Essa espécie é autógama e apresenta base genética estreita. Assim, o sucesso dos programas de melhoramento para essa cultura é desafiador. Nesse sentido, métodos seletivos robustos e precisos são necessários para maximizar os ganhos com seleção, mantendo a variabilidade genética presente nas populações. O uso de marcadores moleculares, por permitir o acesso à informação do DNA dos indivíduos, e da seleção baseada em dados fenotípicos por meio de procedimentos de modelos mistos (REML/BLUP), por permitirem a estimação de parâmetros genéticos de forma acurada mesmo em situação de experimentos desbalanceados, têm se mostrado vantajosos. Finalmente, os métodos de seleção genômica ampla (GWS), que buscam conhecer as associações entre os dados genotípicos e os fenotípicos, tem se mostrado acurado e promissor para diversas espécies vegetais, inclusive para espécies perenes. O objetivo do trabalho foi identificar marcadores SNP e validá-los em estudos de diversidade genética; estimar os parâmetros genéticos e os ganhos com a seleção utilizando a metodologia de modelos mistos (REML/BLUP); aplicar o princípio da GWS e avaliar sua eficiência em população de C. arabica. A população em estudo, inicialmente, foi composta por 72 genótipos nos quais os marcadores SNP foram identificados e validados. A seleção fenotípica, por meio do procedimento REML/BLUP, foi realizada em 228 genótipos de cafeeiros. A GWS foi realizada em população composta por 195 genótipos, genotipados com 21.211 e fenotipados para 18 características agronômicas. Um total de 40.000 sondas específicas foram construídas, sendo identificados 91.517 marcadores SNP em 72 indivíduos de C. arabica. Após análises de qualidade, 11.187 SNP foram selecionados e validados em análises de diversidade e estrutura genética dexv populações. Os marcadores foram eficientes na avaliação da diversidade e estrutura genética de C. arabica. Com base nos dados fenotípicos por meio de análises de modelos mistos foi possível estimar os parâmetros genéticos da população avaliada e obter ganhos expressivos com seleção. Os resultados da GWS demonstram o potencial dessa metodologia seletiva para o melhoramento de C. arabica, por predizer com acurácia os valores genéticos genômicos dos indivíduos e possibilitar a redução no tempo necessário para completar o ciclo de seleção, proporcionando ganhos significativos em eficiência seletiva.Item Seleção genômica usando genotipagem de baixa saturação no melhoramento genético do cafeeiro(Universidade Federal de Viçosa, 2017-02-21) Romero, Juan Vicente; Bhering, Leonardo LopesA eficiência da seleção genômica (GS) utilizando relativa baixa cobertura de marcadores moleculares e tamanho populacional reduzido foi avaliada para o melhoramento genético de Coffea arabica, considerando características oligogênicas. Foram analisadas populações simuladas, até a sexta geração de seleção e autofecundação, com características envolvendo quatro genes com 40% ou 80% de herdabilidade, em cenários com sete densidades de marcadores e cinco tamanhos populacionais. Os valores genéticos genômicos dos indivíduos foram preditos com os métodos BLASSO e RR-BLUP e foram analisadas duas intensidades de seleção e o uso de marcadores dominantes versus codominantes. Em cada cenário foram estimados: coeficiente de endogamia, média e variância genotípica, capacidade preditiva e capacidade seletiva. Foram considerados viáveis os cenários em que os alelos favoráveis foram fixados até a sexta geração e foi procurado o uso mínimo de marcadores e menor tamanho populacional. Quatro resultados iniciais aumentaram a eficiência e eficácia seletiva: o uso de marcadores codominantes, o uso do método RR-BLUP, o aumento da intensidade de seleção e a seleção dos marcadores que maximizaram a acurácia preditiva. Sob estas condições a seleção foi eficaz, sendo que nas características de alta e media herdabilidade foram fixados alelos na sexta geração, usando densidades de marcadores com distância entre marcas de até 6 cM e populações de pelo menos 200 indivíduos. Com 400 indivíduos foi possível a fixação na geração F 5, com as mesmas distâncias entre marcadores. Marcadores dominantes e densidades em que regiões codificadoras não sejam marcadas são os principais inconvenientes para a utilização da GS nos cenários avaliados.Item Avaliação anatômica e ultraestrutural de Coffea arabica L. em resposta ao boro e ao cobre(Universidade Federal de Viçosa, 2016-02-26) Jezler, Caroline Nery; Ventrella, Marília ContinO Brasil é o maior produtor mundial de café, e o café arábica (Coffea arabica L.) é o mais apreciado pelos países consumidores. Minas Gerais destaca-se como principal estado produtor de café no país, mas suas lavouras apresentam diferentes situações nutricionais, principalmente no teor de micronutrientes, como B e Cu. Condições de deficiência e excesso de nutrientes podem ocasionar o aparecimento de sintomas macroscópicos característicos e prejudicar a produção. Mesmo quando os sintomas macroscópicos não ocorrem, as plantas podem apresentar “fome ou toxidez oculta”, observados apenas anatômica e ultraestruturalmente, ou por avalição do estado nutricional. Sendo assim, objetivou-se avaliar os efeitos de doses de deficiência e excesso de B e Cu sobre os aspectos macroscópicos, anatômicos e ultraestruturais e avaliar o estado nutricional dos cafeeiros cultivados em sistema hidropônico. O cafeeiro pode ser considerado mais tolerante ao excesso de B do que à deficiência, pois sob condições de deficiência menor quantidade de B chega aos ápices caulinares pelo xilema (via apoplasto), o que promove uma série de alterações morfoanatômicas e ultraestruturais nas plantas. A deficiência de B, causa primariamente, alteração na síntese de pectinas durante a formação de novas paredes celulares de primórdios foliares em expansão. Essa alteração desencadearia uma série de processos até a abscisão foliar e, finalmente, morte do meristema apical. Além disso, a destruição dessas regiões associadas à síntese de auxina (AIA) provocaria um desbalanço hormonal em toda a planta e, nas raízes, os níveis inadequados de AIA causariam diferenciação precoce de células e tecidos, formação de raízes ramificadas e encurtadas, até necrose do ápice radicular. Assim, o evento final da deficiência de B seria a diminuição da área do sistema radicular e do potencial de absorção de água e nutrientes. Como ocorre brotação após a abscisão dos órgãos em expansão sob deficiência de B, sugere-se que também ocorra retranslocação deste nutriente pelo floema (via simplástica), das folhas mais velhas para folhas mais novas. O acúmulo de B nas folhas mais novas após a brotação corrobora com essa possibilidade. Em contrapartida, a alteração dos cloroplastos é o sintoma ultraestrutural primordial da deficiência ou do excesso de Cu em folhas de cafeeiros, o que reforça a importância desse nutriente no processo fotossintético. Porém, o atraso no surgimento de sintomas morfoanatômicos da deficiência e do excesso de Cu em cafeeiros pode ser consequência do acúmulo deste nutriente nas raízes e da retranslocação para as folhas mais novas, favorecendo a manutenção de concentrações adequadas na planta.Item Identification, molecular characterization and differential expression studies of genes activated during Coffea arabica L. - Hemileia vastatrix interactions Berk. & Broome(Universidade Federal de Viçosa, 2017-02-20) Barka, Geleta Dugassa; Caixeta, Eveline TeixeiraO café é uma das culturas de maior valor econômico mundial, além de proporcionar e qualidade de vida para milhões de pessoas em países em desenvolvimento. Embora existam vários programas de melhoramento para essa cultura e cultivares comerciais disponíveis que apresentam fatores de resistência a estresse biótico, verifica-se ainda prejuízos significativos devidos à ferrugem do cafeeiro causada por Hemileia vastatrix. A compreensão dos mecanismos moleculares da resistência à ferrugem desempenha papel importante na eficiência do desenvolvimento de novas cultivares resistentes. O objetivo do presente trabalho é identificar, caracterizar e compreender os padrões de expressão de genes de resistência do cafeeiro que são ativados após inoculação com H. vastatrix. Foi utilizada a metodologia de Hibridação Subtrativa de Supressão (HSS) para identificar os genes diferencialmente expressos (upregulated e dowregulated) às 12 e 24 horas após inoculação (h.a.i.) de Coffea arabica com o patógeno, em interações compatíveis e incompatíveis. A partir de 433 clones obtidos e sequenciados, 352 foram anotados e categorizados. Observou-se proporção relativamente menor de genes expressos em interação compatível. A análise RT-qPCR de sete genes de sinalização de resistência mostrou padrões de expressão semelhantes para a maioria dos genes em ambas as interações, indicando que esses genes estão envolvidos na resistência (não específica) durante a qual as reações imunes são semelhantes. Na segunda etapa do trabalho, resistance gene analogs (RGAs), que conferem resistência à ferrugem do café, foram identificados, sequenciados e caracterizados a partir de uma biblioteca BAC do cafeeiro. Cinco RGAs foram anotados e mapeados no cromossomo 0 (zero) de C. canephora. Destes, quatro RGAs são ativados na interação incompatível entre C. arabica e H. vastatrix. Os resultados obtidos no trabalho sugerem que um desses genes RGA sequenciado (gene 11) é um novo gene S H (S H 10) ainda não identificado biologicamente. Com base nesses dados, foi verificado pela primeira vez o novo gene S H (S H 10) no clone diferenciador 644/18 H. Kawisari. Foi realizado a análise comparativa entre os cincos RGAs e verificado alta similaridade entre dois destes, os quais são pertencentes à família de genes CC-NBS-LRR. Foi verificado intensa seleção diversificada promovida pela substituição não sinônima e pela recombinação genética. Foi realizada a análise filogenética de genes ortólogos para as espécies de café, tomate e uva e observou-se alta variabilidade intraespecífica destes dois genes CC-NBS-LRR para as espécies, exceto para o café. Estes genes sequenciados são as maiores e mais completas sequências disponíveis para o C. arabica. Estes resultados são de extrema importância para o melhoramento genético molecular visando a resistência à ferrugem do cafeeiro. De modo geral, a compreensão dos padrões de expressão de genes de resistência e a caracterização molecular de novos RGAs são resultados valiosos e estabelece nova base para estudos futuros.Item Reposta do cafeeiro arábica em produção à adubação fosfatada(Universidade Federal de Viçosa, 2012-02-17) Saraiva, Edson Santana; Martinez, Hermínia Emília PrietoNos últimos anos surgiu uma corrente de pesquisadores indicando a necessidade de uso de doses elevadas de fósforo (P), visando melhorar a produtividade dos cafezais, e evitar o ciclo bienal de produção do cafeeiro. Diante dessa indicação torna-se necessário, avaliar e quantificar, em variadas condições de cafezais, a resposta a doses de P. O presente trabalho tem como objetivo, avaliar a influência da aplicação de doses e fontes de P 2 O 5 , sobre a produtividade do cafeeiro, teores de P lábeis do solo, os teores de P e dos outros nutrientes nas folhas, flores, casca e grãos de café. Para tanto foram realizados dois experimentos. O primeiro foi conduzido no período 2007 a 2010, na área Experimental da UFV em um cafezal da cultivar Oeiras, espaçado 2 x 1 m, que no inicio do experimento, estava com 4 anos de idade. As doses de 33, 83, 166, 333 e 666 kg de P 2 O 5 ha -1 , aplicadas na forma de fosfato mono potássico, constituíram o fator em estudo. Os tratamentos foram aplicados em quatro blocos casualizados sendo dispostas cinco plantas homogêneas e competitivas por parcela. A adubação fosfatada foi realizada em duas parcelas no período chuvoso. Nos tratamentos que receberam doses menores de P 2 O 5 , o potássio (K) foi suplementado com KCl, de modo a se fornecer a mesma dose de K para todos os tratamentos. Foram fornecidos 400 kg de nitrogênio (N) ha -1 na forma de uréia dividida em três parcelas e micro nutrientes via foliar. O segundo trabalho foi conduzido no período de outubro de 2009 a abril de 2011, em uma lavoura localizada no município de Porto Firme, MG. Foi utilizada uma lavoura de cultivar Paraíso, no espaçamento de 3,0 x 0,6 m, que no início do experimento, estava com dois anos de idade. O delineamento adotado foi em blocos casualisados com três repetições em esquema fatorial (4X2)+1 compreendendo 4 fontes P 2 O 5 : fosfato natural reativo (PNR), superfosfato simples (SS), superfosfato triplo (ST), fosfato monopotássico (FMK) em duas doses (80 e 320 kg de P 2 O 5 ha -1 ). O tratamento adicional consistiu-se de ausência de P. Cada parcela experimental foi constituída por duas linhas de 5m, sendo as duas plantas centrais e uniformes de cada linha adotadas como úteis. A adubação fosfatada foi realizada de uma única vez, na face superior das plantas na projeção da copa. Nos tratamentos onde foram utilizadas fontes de P 2 O 5 que não tinham K em sua formulação, e o tratamento de menor dose de P 2 O 5 da fonte de FMK, o K foi suplementado com KCl, de modo a se fornecer a mesma dose de K para todos os tratamentos. Assim, na primeira parcela de adubação todos os tratamentos receberam 209 kg de K 2 O por hectare. Foram feitas mais duas adubações de 95,5 kg ha-1 K 2 O na forma de KCl para todos os tratamentos. Foram fornecidos 400 Kg de N na forma de uréia divididos em três parcelas e micronutrientes via foliar. Avaliaram-se a produtividade, altura de planta (AP), emissão de ramos plagiotrópicos (ERP), números de internódios por ramo plagiotrópico (NIRP), teores de macro e micro nutrientes em folhas, cascas e frutos, e as características químicas do solo nas camadas de 0-20 e 20-40. Observou-se que não houve efeito significativo das diferentes doses de P nas variáveis: AP, ERP, NIRP nos dois experimentos. As análises de solo indicaram aumento significativo das concentrações de P no solo extraído pelos extratores Mehlinch-1 e Resina trocadora de cátions e ânions. No experimento 1, foi observado que a produtividade no primeiro ano de avaliação não apresentou diferença significativa entre as doses de P, mas nos últimos dois ciclos observou-se diferença, atingiu-se 90% da produtividade máxima com a dose de 113 kg ha -1 de P 2 O 5 , porém a máxima eficiência econômica foram obtidos com as doses de 322,7 kg ha -1 de P 2 O 5, na safra de 2009 e de 341,66 kg ha -1 na safra de 2010. No experimento 2, não houve interação, quanto a produtividade, entre as fontes e as doses nos dois ciclos produtivos. Para doses de P 2 O 5 não houve resposta significativa do cafeeiro com relação à produtividade. Na comparação dos tratamentos que receberam P com a testemunha, verificou-se que esse último tratamento apresentou produtividade média estatisticamente inferior. As fontes FMK, ST e SS apresentaram produtividades estatisticamente iguais, mas essas apresentaram produtividades estatisticamente superiores à fonte FNR. Esses resultados mostram a importância da adubação fosfatada, com fontes solúveis, para atender adequadamente as exigências nutricionais dos cafeeiros e alcançar produtividades desejadas. Maiores teores de P no solo foram obtidos com a aplicação de maiores doses de P 2 O 5 , sendo os valores médios extraídos pela resina mista maiores que os extraídos pelo extrator Mehlich 1.