Teses e Dissertações
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Item The double life of an insect pathogen: Metarhizium as a plant symbiont and its genetic diversity in coffee agroecosystems(Universidade Federal de Viçosa, 2016-02-26) Moreira, Camila Costa; Elliot, Simon LukeO gênero Metarhizium é amplamente conhecido por sua capacidade entomopatogênica. No entanto, recentemente também foi reconhecido como simbionte de planta, capaz de transferir nitrogênio de cadáveres de insetos para plantas, atuar como antagonista de fitopatógenos e promover o crescimento vegetal. Essas funções podem ser consideradas como serviços de ecossistema que podem ser fornecidos por esses fungos para plantas em sistemas de cultivos sustentáveis. Todavia, esses fungos são pouco considerados no contexto ecológico e dados sobre sua diversidade em solos agrícolas e na rizosfera são muito escassos, especialmente em ecossistemas tropicais. Além disso, nenhum método molecular para detectar e quantificar especificamente Metarhizium em associação com sistema radicular está disponível. Dessa forma, nesta tese nós focamos no estabelecimento de um método para detectar e quantificar Metarhizium em raízes de plantas e na investigação de sua diversidade em cultivos de café agroflorestal e pleno sol. Nós estabelecemos um método baseado na reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) confiável e reprodutível para detectar e quantificar Metarhizium em raízes de plantas. Tal método foi verificado por meio de detecção via método dependente de cultivo e microscopia confocal. Considerando a diversidade de Metarhizium em solos agroflorestais e pleno sol, nós encontramos três espécies, sendo que M. robertsii foi a espécie mais frequente em ambos sistemas. Ao comparar a diversidade entre os sistemas agroflorestais e pleno sol, duas das três agroflorestas amostradas apresentaram maior diversidade de Metarhizium e a diversidade total, considerando as seis áreas, também foi maior nas agroflorestas. A população de M. robertsii foi dividida em três diferentes clados, porém nenhum padrão de distribuição ou recombinação foi observado em relação aos mesmos. Com a relação à diversidade de Metarhizium na rizosfera, M. robertsii também foi a espécie mais abundante, sendo encontrada em todos os grupos de plantas amostrados. Metarhizium pemphigi foi a mais frequente na rizosfera de plantas de café, indicando a possibilidade de sua especialização ecológica em relação às raízes de café. Nós fornecemos resultados importantes sobre a associação de Metarhizium no solo e em associação com plantas, incluindo: (i) um método de laboratório pra estudar associação Metarhizium-raiz, (ii) a diversidade de Metarhizium no solo em dois sistemas de cultivo e (iii) a diversidade de Metarhizium na rizosfera de plantas presentes em sistema de cultivo diversificado.Item Obtenção e caracterização de calos e plântulas a partir de embriões zigóticos imaturos de Coffea arabica L. e análise in silico do gene SERK(Universidade Federal de Lavras, 2008-12-12) Lacerda, Guilherme Araújo; Paiva, Luciano VilelaPretendeu-se, com a realização deste trabalho, obterem-se alternativas, além do explante foliar e nodal, visando à micropropagação de cultivares de cafeeiros, relacionadas à qualidade da bebida, como o “Bourbon Amarelo’ e à produtividade, como o ‘Rubi’ para a região sul de Minas Gerais. Uma planta matriz de ‘Bourbon Amarelo’ foi utilizada para a obtenção dos frutos em estádio verde-cana de onde extraíram-se os embriões zigóticos imaturos. Observou-se que o maior percentual de crescimento pôde ser identificado aos 15 dias de cultivo dos embriões zigóticos imaturos em meio contendo o 99,91 μM de TDZ. O número médio de brotos na região da incisão no hipocótilo do embrião foi maior para o BAP (97,69 μM). Com o aumento da concentração de BAP, o número de folhas dos brotos aumenta proporcionalmente. Para a variável número de folhas isoladamente sob o efeito do BAP, em comparação a CIN e TDZ, observou-se efeito benéfico em decorrência do aumento de sua concentração. O efeito oxidativo do 2,4-D, causado pelas altas concentrações, chegou a 90% de probabilidade de oxidação e, possivelmente, estaria relacionado ao caráter herbicida do composto. O comportamento do TDZ e BAP, apesar de ambos apresentarem uma probabilidade menor para o crescimento do calo, revelou sua atuação no desenvolvimento do mesmo. Para o calo da cultivar Rubi, foi observado, ao MEV, que as células acumulam grande quantidade de grãos de amido, sugerindo que eles possam ser utilizados como marcadores iniciais do potencial embriogênico. A microscopia fotônica revelou que os calos provindos de embriões zigóticos apresentam-se como uma fonte de explante responsiva à embriogênese, mostrando indícios de formação de embriões somáticos em ‘Rubi’. Em relação à capacidade propagativa, não houve diferença significativa para a variável número de brotos entre o 6o e o 7o mês de cultivo, porém, houve um decréscimo no número de folhas e na matéria fresca e seca. Para os diâmetros polares e equatoriais, não houve diferenças significativas entre os cultivos in vitro e in vivo (de campo). Pôde ser observada diferença significativa (p<0,01) entre a relação diâmetro equatorial/polar, indicando maior simetria dos estômatos (células-guarda + ostíolo) na condição de cultivo in vitro. O número médio de estômatos por mm2 foi diferente, significativamente (p<0,01), entre os cultivos, sendo maior no material in vivo. O caule in vitro mostrou grande quantidade de tricomas, os quais, in vivo (de campo), não foram encontrados. O sistema radicular obtido in vitro apresenta estrutura pelífera. Devido à natureza juvenil e ao alto potencial regenerativo, verificado por meio das características da morfoanatomia foliar, embriões zigóticos de C. arabica L. cv. Rubi se apresentam como excelentes explantes para a propagação in vitro de cafeeiro. Na busca por prováveis genes dentro do banco de dados CAFEST em C. arábica, com base na similaridade com a seqüência de Coffea canephora para SERK, após o processo de busca e seleção de reads relacionados às seqüências, realizaram-se a montagem dos EST-contigs, o alinhamento entre seqüências e a análise filogenética. A análise de motifs de agrupamento pelo MEME/MAST revelou seqüências contendo domínios de aminoácidos relacionados a SERK. O perfil de expressão obtido pelo Northern Eletrônico revelou uma maior expressão das seqüências nas bibliotecas de calos e células em suspensão como se esperava, devido à competência celular esperada desses materiais. Tecidos que apresentam totipotência como fontes de explantes, como, por exemplo, hipocótilo, sementes, gemas florais, frutos e folhas, também foram visualizados contendo expressões desses genes candidatos. Dessa forma, foi possível identificar 12 seqüências prováveis (07 contigs e 05 singlets) relacionadas à SERK no banco de dados do CAFEST para Coffea arabica L., dos quais pelo menos C9 apresenta fortes indícios de similaridade com a proteína SERK de C. canephora.