Biblioteca do Café
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Item Coffea arabica clones resistant to coffee leaf miner(Crop Breeding and Applied Biotechnology, 2016-03) Guerreiro Filho, Oliveiro; Mendonça, Alex Paulo; Nonato, Juliana Vieira Almeida; Andrade, Vinícius Teixeira; Fatobene, Bárbhara Joana dos Reis; Braghini, Masako Toma; Prela-Pantano, AngelicaBrazilian arabica coffee production is based on a set of highly productive cultivars sexually propagated. All of them are susceptible to coffee leaf miner, Leucoptera coffeella, and most of them are also susceptible to coffee leaf rust, Hemileia vastatrix. Aiming to reduce the selection process of cultivars with multiple resistances to both biotic constraints, the Coffea arabica clones 760, 1059, 1064 and 1215 were evaluated under field conditions. The mean yield of four C. arabica clones was not statistically different from the experimental controls; however, the yield of clone 1059 was 21% higher than the control cultivar Obatã IAC 1669-20. Leaf miner resistance level in all the evaluated clones remained the same as the mother plant’s. However, the same did not occur for resistance to H. vastatrix, due to the emergence of new pathogen races. In summary, it is potentially feasible the adoption of clone 1059 as a new clonal cultivar resistant to coffee leaf miner.Item Assisted selection using molecular markers linked to rust resistance SH3 gene in Coffea arabica(Crop Breeding and Applied Biotechnology, 2023-10-25) Silva, Angelita Garbossi; Ariyoshi, Caroline; Shigueoka, Luciana Harumi; Pereira, Luiz Filipe Protasio; Sera, Gustavo HiroshiThe aim of this work was to validate markers linked to the SH3 gene of coffee leaf rust (CLR) resistance and use them in assisted selection. Initially, we validated the markers in genotypes already known to carry SH3. Next, we performed phenotype and genotype evaluation for resistance to CLR in coffee plants growing under field conditions. We used Arabica coffee progenies derived from BA-10, which carries the SH3 gene due to introgression of C. liberica. Three SCAR markers (SP-M16-SH3, BA-48-21O-f, and BA-124-12K-f) and one SSR marker (Sat244) linked to SH3 gene were used to amplify the coffee plants’ DNA. Our assessments of markers validation in resistant genotypes, SP-M16-SH3 and BA-124-12K-f, were efficient to identify the SH3 gene. These two markers were used to evaluate the progenies derived from BA-10 and were significantly linked to the phenotype evaluations. The SP-M16-SH3 marker was more efficient, with the advantage of being codominant.Item Aceleração do melhoramento do cafeeiro via seleção genômica : agilidade e eficácia no lançamento de novas cultivares(Embrapa Café, 2022-08) Caixeta, Eveline Teixeira; Resende, Marcos Deon Vilela; Alkimim, Emilly Ruas; Sousa, Tiago Vieira; Oliveira, Antonio Carlos Baião de; Pereira, Antonio Alves; Alves, Rodrigo SilvaItem Os LOCI SH3 envolvidos na resistência à ferrugem são complexos multialélicos e divergentes em genomas de Coffea(Embrapa Café, 2022-02) Angelo, Paula Cristina da Silva; Caixeta, Eveline Teixeira; Pereira, Luiz Filipe Protásio; Ribas, Alessandra F.; Sera, Gustavo H.Item Caracterização molecular e fenotípica de populações de Coffea arabica em seleção recorrente(Universidade Federal de Viçosa, 2020-03-24) Silva, Ana Carolina Andrade; Caixeta, Eveline Teixeira; Almeida, Dênia Pires deOs principais problemas fitossanitários nas lavouras de café arábica são a ferrugem causada pelo fungo Hemileia vastatrix e Coffee Berry Disease (CBD) causada pelo fungo Colletotrichum kahawae, sendo uns dos principais responsáveis pela redução da produtividade do cafeeiro e qualidade de bebida. Uma forma socioambiental eficiente para o controle dessas doenças é o uso de cultivares resistentes obtidas por meio de melhoramento genético. No entanto, o melhoramento genético do cafeeiro é um processo demorado, que pode levar cerca de 25 anos para se obter uma nova cultivar. Nesse sentido, a utilização de métodos de melhoramento associados a marcadores moleculares é uma alternativa viável para acelerar o processo de desenvolvimento de novas cultivares de café. Uma das aplicações de extrema relevância dos marcadores moleculares no melhoramento genético de plantas consiste em sua utilização como ferramenta auxiliar nos procedimentos de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). A SAM no processo de piramidação de alelos de resistência a doenças é amplamente eficiente, uma vez que permite a seleção na ausência do patógeno, anula o efeito do ambiente, de pleiotropia e epistasia e permite a eliminação dos genótipos indesejáveis nas primeiras gerações de seleção. Desse modo, o objetivo do presente estudo foi implementar a seleção assistida no melhoramento de duas populações de C. arabica, C6T-10 e C6T-24, em geração F 2 de seleção recorrente. Estudo da diversidade genética e análises morfoagronômicas dessas populações também foram realizadas para auxiliar na seleção dos cafeeiros. Para tanto, DNA de 148 cafeeiros pertencente às duas populações foi extraído e amplificado com marcadores moleculares associados a genes de resistência a ferrugem e ao CBD, bem como marcadores microssatélites distribuídos aleatoriamente no genoma. Para resistência a ferrugem foram utilizados marcadores ligados a três locos, sendo dois QTL que correspondem a genes maiores de resistência as raças I, II e patótipo 001 de H. vastatrix e um gene RGA (Disease Resistance Gene Analogs). Para CBD foram utilizados dois marcadores que se encontram flanqueando o gene Ck-1. Os marcadores microssatélites foram usados para o estudo de diversidade genética. Os dados dos marcadores associados aos dois QTL sugerem que todos cafeeiro da população C6T-24 possuem resistência para as raças I, II e patótipo 001 de H. vastatrix, pois a presença de um alelo dominante em um dos dois locos é suficiente para que o indivíduo seja resistente. O gene RGA associado a resistência a esse patógeno foi identificado em 117 cafeeiros. Para resistência a C. kahawae, 46 cafeeiros da população C6T-10 e 59 da população C6T-24 apresentaram o gene Ck-1. Foram identificados 37 cafeeiros da população C6T-10 e 23 da população C6T-24 com a piramidação dos quatro locos de resistência a H. vastatrix e C. kahawae. Esses mesmos cafeeiros foram avaliados como resistentes à ferrugem em nível de campo no ano de 2019. Outras características morfoagronômicas foram analisadas, permitindo a seleção de genótipos contendo piramidação de genes de resistência e características de interesse agronômico. Para auxiliar na seleção de genótipos a serem cruzado para formar novo ciclo de retrocruzamento, foi realizado estudo da diversidade dos cafeeiros, usando a análise de agrupamento UPGMA. Observou-se a formação de quatro grupos principais, permitindo evidenciar a diversidade dentro da população C6T-10. Com base nesse trabalho, foi possível selecionar cafeeiros em geração F 2 contendo a piramidação de alelos de resistência a H. vastatrix e C kahawae, bem como genótipos contendo diversidade que podem ser usados para cruzamento e formação de nova população para seleção recorrente. Palavras-chave: Melhoramento do cafeeiro. SAM. Diversidade genética. Piramidação de genes. Hemileia vastatrix. Colletotrichum kahawae.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 Abordagens fenotípicas e moleculares aplicadas à seleção de cafeeiros arábica com resistência múltipla a estresses bióticos(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-25) Feitosa, Francielle de Matos; Caixeta, Eveline TeixeiraO café é a segunda principal commodity no mercado mundial. A espécie Coffea arabica é uma das principais espécies cultivadas no mundo. No entanto, a cultura hospeda uma grande variedade de patógenos e pragas. Os patógenos Hemileia vastatrix e Colletotrichum kahawae são as doenças mais importantes da cultura, e a praga bicho-mineiro, impacta severamente a produtividade e qualidade de bebida. Assim, como forma de controle, o desenvolvimento de cultivares resistentes, com a utilização de marcadores moleculares auxiliam no progresso de melhoramento genético da cultura. O objetivo do trabalho foi identificar cafeeiros portadores de genes de resistência para as principais doenças do café; determinar a diversidade genética por meio de características morfológicas e estimar os parâmetros genéticos e os ganhos com a seleção utilizando a metodologia de modelos mistos (REML/BLUP). O estudo foi composto por duas populações, a primeira, os cafeeiros em geração F 2 são provenientes do cruzamento entre cultivar resistente a ferrugem e CBD e outra ao bicho-mineiro, enquanto que a segunda, são originados de cruzamentos de cafeeiros arábicas com fontes de resistência (seleção indiana). A identificação de cafeeiros resistentes foi feita fenotipicamente e/ou molecularmente. A análise de diversidade genética foi baseada na distância generalizada de Mahalanobis e a seleção fenotípica, por meio do procedimento REML/BLUP. Ambas populações apresentaram resistência múltipla para as principais doenças com diferentes combinações. Com base nas análises utilizando o método REML/BLUP, foi possível selecionar cafeeiros promissores por serem geneticamente divergentes e complementares pela análise de agrupamento e por proporcionar ganhos com a seleção principalmente para a característica infestação de bicho- mineiro. Além disso, foi possível observar que os materiais em desenvolvimento apresentam superioridade em relação as cultivares comerciais. Palavras-chave: Hemileia vastatrix. Colletotrichum kahawae. Melhoramento preventivo. Piramidação de genes.Item Validação de modelos de previsão da ferrugem do cafeeiro e monitoramento de esporos de Hemileia vastatrix e Cercospora coffeicola em Lavras, MG(Universidade Federal de Lavras, 2005-02-25) Oliveira, Frederico Alberto de; Castro, Hilário Antônio deO uso dos modelos de previsão é uma alternativa para otimizar e racionalizar o uso de fungicidas. No desenvolvimento desses modelos, além do hospedeiro, da doença e das variáveis ambientais envolvidas no processo, pode-se ainda considerar a presença de inóculo no ar. Para a ferrugem (Hemileia vastatrix) e a cercosporiose (Cercospora coffeicola) do cafeeiro, alguns aspectos necessitam ser elucidados antes de se implementar esses modelos. Conduziram-se estudos com a cultivar Catuaí Vermelho, na região de Lavras, MG, para avaliar a viabilidade de dois modelos de previsão no controle da ferrugem do cafeeiro: o desenvolvido por Santos Pinto et al. em 2002 e o modificado daquele desenvolvido por Kushalappa et al. em 1984. Os tratamentos consistiram da aplicação de fungicidas protetor (oxicloreto de cobre) e sistêmico (epoxiconazole), segundo o calendário fixo ou segundo cada modelo de previsão. Os tratamentos com o fungicida protetor com base nos modelos de previsão resultaram em menores valores de "área abaixo da curva de progresso da doença" (AACPD) e menor número de aplicações. Com fungicida sistêmico, obteve-se menor valor de AACPD nos tratamentos baseados nos dois modelos de previsão, com o mesmo ou menor número de pulverizações que nos baseados no calendário fixo. Para obter mais informações sobre a epidemiologia da ferrugem e da cercosporiose, monitorou-se a flutuação de esporos dos respectivos patógenos no ar, com o coletor "Rotorod modelo 20", posicionado a 1,5 e 3,0metros do solo, na área central da lavoura. Coletaram-se os esporos de setembro de 2003 a novembro de 2004, em intervalos de 15 dias, durante 8 horas diárias, com substituições a cada 2 horas. A quantidade de uredósporos coleta dos relacionou-se ao progresso da ferrugem. Coletou-se maior número de uredósporos em abril, maio e julho, de 8:00h às 12:00h e 14:00h às 16:00h em 8:00h ambas as alturas. A quantidade de uredósporos coletados não se correlacionou com as variáveis ambientais. Coletou-se maior quantidade de conídios de Cercospora coffeicola de fevereiro a maio, de 10:00h às 12:00h e 14:00h às 16:00h em ambas as alturas. A quantidade de conídios coletados correlacionou-se à umidade relativa do ar entre 10:00h às 12:00h A quantidade de conídios no ar correlacionou-se também positivamente, à intensidade da cercosporiose aos 15,30,45 e 60 dias anterior a cada data de coleta. Para ambos os patógenos, as quantidades de esporos coletados nas duas alturas foram alta e significativamente correlacionadas. Assim, verificou-se que os modelos de previsão para a ferrugem do cafeeiro poderão auxiliar na tomada de decisão para aplicação racional de fungicidas na lavoura cafeeira e os resultados obtidos com monitoramento de esporos poderão auxiliar futuros trabalhos nessa área, otimizando o intervalo e o período de coleta de esporos no ar.Item Modelagem do metabolismo do café durante a infecção por Hemileia vastatrix em plantas susceptíveis e resistentes(Universidade Federal de Viçosa, 2018-07-13) Gazolla, Lizandra Cristina de Oliveira Figueiredo; Mendes, Tiago Antônio de Oliveira; Caixeta, Eveline TeixeiraO Brasil é o país com a maior produção e exportação de café e as espécies mais cultivadas mundialmente são o Coffea arabica e o Coffea canephora. A doença do cafeeiro de maior relevância no cenário mundial é a ferrugem alaranjada, causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix. O principal sintoma é o aparecimento de manchas amareladas na parte abaxial das folhas e, em condições climáticas favoráveis, as perdas na lavoura podem chegar a 50% da produção. O cultivar Híbrido de Timor CIFC 832/2 tem sido uma importante fonte de genes de resistência para os programas de melhoramento. Entretanto, o alto potencial adaptativo do fungo e a própria pressão seletiva causada pela utilização de cultivares resistentes vem culminando no surgimento de diversas raças fisiológicas do fungo capazes de suplantar a resistência obtida através dos métodos clássicos de melhoramento. Uma nova abordagem no estudo da relação parasito-hospedeiro é a integração de dados de genômica e outras ômicas para a construção de um modelo metabólico. Através da análise de balanço do fluxo (FBA) é possível simular o papel de cada gene na célula auxiliando na compreensão da interação entre o cafeeiro e o fungo. Com isto, o presente trabalho propôs a construção de um modelo metabólico baseado no genoma seguido da análise de FBA para cultivares resistente e susceptível após a infecção por H. vastatrix. Os dados de transcriptomica foram integrados ao modelo original gerando modelos contexto- específicos. Essas análises indicaram um acúmulo de glicerol-3-fosfato (G3P) no Hibrido de Timor CIFC 832/2 sugerindo que o metabolismo primário contribui para a resistência do cafeeiro, uma vez que a participação deste metabólito na resposta imune adquirida de plantas já foi demonstrada.Item Modelos mistos na seleção de Coffea arabica, visando resistência a ferrugem e qualidade de bebida(Universidade Federal de Viçosa, 2022-03-31) Tristão, Matheus Oliveira; Caixeta, Eveline TeixeiraO mercado de cafés especiais tem crescido mundialmente, uma vez que a qualidade sensorial da bebida atrai consumidores que buscam por experiências exclusivas de degustação, o que consequentemente agrega valor ao produto. As cultivares de Coffea arabica tradicionalmente plantadas nos parques cafeeiros do Brasil, apesar de terem boa aptidão produtiva e qualidade de bebida, são susceptíveis a Hemileia vastatrix, causador da ferrugem alaranjada. Considerando a importância do melhoramento genético do cafeeiro, o presente estudo propõe avaliar via modelos mistos o potencial produtivo e de qualidade sensorial de bebida referentes a 17 progênies de C. arabica resistentes a H. vastatrix em geração F6. Para isso, obteve-se híbridos oriundos do cruzamento entre a cultivar Catuaí Amarelo IAC 30 e o Híbrido de Timor UFV 445-56, cuja as seleções foram conduzidas pelo método genealógico. Foi avaliada a produção, características morfoagronômicas (vigor, altura de planta, diâmetro de copa, diâmetro de caule, cor de broto, cor de fruto, tamanho de fruto, ciclo e uniformidade de maturação, severidade de cercosporiose e ferrugem), de composição física dos grãos (defeitos, granulometria de peneira e porcentagem de grãos chato e moca) e qualidade sensorial de bebida (fragrância/aroma, sabor, acidez, corpo, ausência de defeitos, doçura, uniformidade, finalização, equilíbrio, final e total). As análises estatísticas foram realizadas via modelos mistos, através da deviance foi aplicado o teste LRT, posteriormente foi estimado os componentes de variância e coeficientes de determinação para cada característica em estudo. Também foram estimadas as correlações genéticas, o estudo da diversidade genética, a importância relativa, e índice de seleção das progênies. Foi observada variabilidade genética entre as progênies para maioria das características avaliadas, tanto para produção, morfoagronômicas e sensoriais de bebida. As progênies se comportaram superiores para produção, resistência a ferrugem e qualidade de bebida em relação as cultivares tradicionais. Todas progênies obtiveram pontuação sensorial acima de 80, internacionalmente classificando- as como cafés especiais Premium e Specialty Origin. A partir do estudo da diversidade genética três grupos foram formados, possibilitando a seleção de genitores para futuros cruzamentos e a recomendação de cultivares. Pelo índice de seleção obteve-se ganhos de 15,85% para produção, 10% para uniformidade de maturação, 9,05% para diâmetro de copa e 4,86% para altura de planta. Palavras-chave: Melhoramento genético. Análise sensorial. Hemileia vastatrix. Modelagem mista.