Resumo Considerando a falta de informação para extração de RNA de plantas arbóreas, especialmente as do Cerrado brasileiro, o objetivo do estudo foi testar métodos de extração de RNA para uma ampla variedade de espécies de plantas nativas deste bioma. Os métodos testados foram: (i) reagente TRIzol®, (ii) reagente TRIzol® com modificações, (iii) tampão CTAB e (iv) tampão CTAB modificado, inicialmente para amostras foliares de Xylopia aromatica e Piper arboreum. O procedimento com melhores resultados foi utilizado posteriormente para obtenção de RNA de 17 outras espécies nativas. Baseado na razão de absorbância A260/A280 o método com CTAB modificado mostrou-se melhor para extração de RNA destas espécies arbóreas. Dez das onze espécies testadas por meio de RT-PCR geraram fragmentos de tamanho esperado a partir do RNA total extraído utilizando o método selecionado, confirmando-o como melhor opção para obtenção de RNA de alta qualidade para análises moleculares e para uso na detecção de vírus infectando essas espécies arbóreas.

Abstract Considering the lack of information on RNA extraction from arboreal species, specially from the Brazilian Cerrado, the aim of this study was to test RNA extraction methods for a wide variety of native plant species from this biome. The methods tested consisted of: (i) TRIzol® reagent, (ii) TRIzol® reagent with modifications, (iii) CTAB buffer, and (iv) Modified CTAB buffer, initially for leaf samples of Xylopia aromatica and Piper arboreum. Later the procedure with the best results was used to obtain purified RNA from 17 other native species. Based on A260/A280 absorbance ratio the Modified CTAB method was the best for total RNA extraction for those woody species. Ten out of eleven species tested through RT-PCR generated fragments of the expected size from the total RNA extracted by the selected method, confirming it as the best option to obtain high-quality RNA for molecular analyses and for use in the detection of viruses infecting these tree species.

Resumo A espécie Zamioculcas zamiifolia (Araceae) está entre as espécies exóticas mais utilizadas e cultivadas no Brasil como plantas ornamentais e requisitada em projetos de paisagismo. Apesar de apresentar durabilidade no transporte e adaptação em ambientes com pouca luz, esta ornamental é acometida por diferentes patógenos. Assim o objetivo foi detectar e identificar o patógeno causador de podridão na haste de Z. zamiifolia em cultivos comerciais. Plantas de Z. zamiifolia apresentando sintomas de podridão nas hastes foram encaminhadas para diagnose fitossanitária. O isolado fúngico obtido, SR-001, apresentou, em meio de cultura, características morfológicas de micélio aéreo de aspecto cotonoso, hifas hialinas septadas, sem produção de esporos, e com formação de pequenos escleródios esféricos de coloração marrom. Para comprovar a patogenicidade, plantas de Z. zamiifolia foram inoculadas com o isolado SR-001 e, após quinze dias, procedeu-se o reisolamento do fungo quando do aparecimento dos mesmos sintomas de podridão. O isolado SR-001 foi identificado como Sclerotium rolfsii e a sequência representativa de S. rolfsii foi depositada no GenBank (Acesso MG694322). Este isolado fúngico não tem sido associado com doenças em Z. zamiifolia no Brasil, sendo assim este o primeiro relato do fungo infectando essa espécie de planta ornamental em área de cultivo.

Abstract Zamioculcas zamiifolia (Araceae) is one of the most widely grown exotic species in Brazil as ornamental plants and in landscape design. Despite tolerating transport and being well adapted to low-light environments, this ornamental is attacked by different pathogens. Thus, the aim was to detect and identify the pathogen that causes stem rot in commercial Z. zamiifolia crops. Z. zamiifolia plants exhibiting stem rot symptoms were sent for phytosanitary diagnosis. In a culture medium, the fungal isolate obtained (SR-001) displayed the following morphological characteristics: cotton-like aerial mycelium, septate hyaline hyphae with no spore production, and the formation of small brown spherical sclerotia. To confirm pathogenicity, Z. zamiifolia plants were inoculated with the SR-001 isolate and, after fifteen days, the fungus was re-isolated when the same rot symptoms emerged. The SR-001 isolate was identified as Sclerotium rolfsii and its representative sequence was deposited in GenBank (Access MG694322). This fungal isolate has not been associated with diseases in Z. zamiifolia in Brazil, and this is the first report of the fungus infecting this ornamental plant species in a cultivated area.

RESUMO Murchas vasculares em tomateiro constituem importante grupo de doenças causadas por patógenos habitantes do solo, com destaque para Verticillium dahliae, que ocasiona perdas significativas na produção. A dificuldade de controle dessa doença advém de características intrínsecas do patógeno, como alta adaptabilidade ao ambiente subterrâneo, em associação com o hospedeiro, e produção de estruturas de resistência que permanecem viáveis no solo por longo tempo. A introgressão de genes que expressam resistência destaca-se como principal medida de controle, o que requer um programa contínuo de caracterização de acessos resistentes. Objetivou-se avaliar e identificar acessos de tomateiro (Solanum lycopersicum) resistentes a V. dahliae, pelos métodos fenotípico e genotípico. A reação de 33 acessos de tomateiro a diferentes isolados de V. dahliae foi corroborada com análises empregando-se marcadores moleculares ligados aos genes de resistência Ve. A combinação de bioensaios e marcadores moleculares específicos mostrou elevada correlação (94,3 %), com a seleção de 25 acessos resistentes a V. dahliae.

ABSTRACT Vascular wilting in tomato plants is an important disease caused by soil-inhabiting pathogens, especially Verticillium dahliae, which results in significant production losses. Control measures against this disease are difficult to implement due to intrinsic pathogen characteristics, such as high adaptability to the subterranean environment, in association with the host, and development of resistance structures that remain viable in the soil for long periods. The introgression of genes that express resistance is the main control measure and requires a continuous characterization program of resistant accessions. This study aimed at identifying tomato (Solanum lycopersicum) accessions resistant to V. dahlia, by using the phenotypic and genotypic methods. The reaction of 33 tomato accessions to different V. dahliae isolates was reinforced by molecular analysis, through markers linked to Ve resistance genes. The combination of bioassays and specific molecular markers showed a high correlation (94.3 %), with the selection of 25 accessions resistant to V. dahliae.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi elaborar e validar um protocolo de detecção simultânea, via reação em cadeia da polimerase multiplex (PCR multiplex), de regiões genômicas do tomateiro (Solanum lycopersicum) associadas a fatores de resistência às três raças fisiológicas de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL). Os pares de iniciadores empregados foram SSR-67 (específico para o gene I-1), TFusrr (específico para o gene I-2) e SSRD (específico para o gene I-3). Os resultados de genotipagem com marcadores moleculares foram comparados aos resultados de fenotipagem de uma coleção de germoplasma de tomateiro, em bioensaios de inoculação de isolados das três raças de FOL em plântulas, pelo método de imersão das raízes. A resistência ou a suscetibilidade foi confirmada por PCR, por meio de visualização dos âmplicons específicos para as regiões-alvo ligadas aos fatores de resistência às distintas raças de FOL. O protocolo elaborado para o uso conjunto dos marcadores moleculares, em PCR multiplex, permite a seleção de acessos de tomateiro resistentes às raças 1, 2, e 3 de F. oxysporum f. sp. lycopersici de maneira similar à realizada com a utilização de cada um separadamente. O PCR multiplex representa uma ferramenta viável para monitorar a incorporação desses fatores de resistência em linhagens de tomateiro.

Abstract: The objective of this work was to develop and validate a protocol for simultaneous detection by multiplex polymerase chain reaction (multiplex PCR) of tomato (Solanum lycopersicum) genomic regions associated with factors of resistance to three physiological races of Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL). The employed primer pairs were SSR-67 (specific to the I-1 gene), TFusrr (specific to the I-2 gene), and SSRD (specific to the I-3 gene). Genotyping results with molecular markers were compared with the phenotyping ones of a tomato germplasm collection, in bioassays of isolate inoculation of the three FOL races in seedlings by root dipping. The resistance or susceptibility was confirmed by PCR, through the visualization of specific amplicons corresponding to the target regions linked to the factors of resistance to distinct FOL races. The elaborated protocol for the joint use of the molecular markers, by multiplex PCR, allows of the selection of tomato accessions that are resistant to the races 1, 2, and 3 of F. oxysporum f. sp. lycopersici in a similar way to that done with each one separately. PCR multiplex is a viable tool to monitor the incorporation of these resistance factors into tomato inbred lines.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a reação de 48 acessos de tomateiro (Solanum lycopersicum), inclusive de espécies selvagens, a diferentes isolados das três raças de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL). Utilizaram-se marcadores moleculares ligados aos genes de resistência I-1, I-2 e I-3. A combinação de bioensaios e marcadores moleculares específicos mostrou elevada correlação para a maioria dos acessos. Acessos de S. peruvianum e S. corneliomuelleri apresentaram resistência contra todas as raças de FOL; a introgressão de fatores de resistência destes genótipos em germoplasma-elite de tomateiro é de elevado interesse para o melhoramento genético desta cultura.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the reaction of 48 tomato (Solanum lycopersicum) accessions, including ones of wild species, to isolates of the three Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL) races. Molecular markers in close linkage to I-1, I-2, and I-3 resistance genes were used. The combination of bioassays and specific molecular markers showed high correlation levels for most accessions. Solanum peruvianum and S. corneliomuelleri accessions showed resistance to all FOL races; the introgression of resistance factors of these genotypes into elite tomato germplasm is of great significance to breeding programs.

RESUMOO cultivo ininterrupto e intensivo de tomateiro tem favorecido o estabelecimento de diversas doenças que afetam a produção e a qualidade dos frutos. A resistência genética é o melhor método para o controle da doença chamada 'viracabeça' (causada por distintas espécies do gênero Tospovirus), sendo o Sw-5 o primeiro gene de resistência efetivamente identificado para o seu controle no tomateiro. Objetivou-se avaliar novas potenciais fontes de resistência às tospoviroses, em germoplasma de espécies selvagens de Solanum (Lycopersicon), bem como conduzir análises filogenéticas relacionadas à característica evolutiva do gene Sw-5b, em acessos de espécies selvagens de tomateiro. Essas análises evidenciaram que as diferentes espécies de tomateiros pertencem a distintos grupos evolutivos. A maioria dos acessos com resistência ampla contra espécies de Tospovirus correspondem a variantes alélicas muito próximas da cópia original do gene Sw-5b. No entanto, acessos resistentes de S. chilense e S. habrochaites localizamse em grupos filogeneticamente distintos, indicando que eles podem representar fontes promissoras de novos genes/alelos, condicionando resistência ampla aos tospovírus.

ABSTRACTThe intensive and uninterrupted tomato cultivation has favored the establishment of several diseases that affect fruit yield and quality. Genetic resistance is the best method to control the disease called 'vira-cabeça' (caused by distinct species of the genus Tospovirus), being Sw-5 the first resistance gene effectively identified to control it in tomato plants. This study aimed at identifying new potential sources of tospovirus resistance in wild Solanum(Lycopersicon) species, as well as performing phylogenetic analysis related to the evolutionary characteristics of the Sw -5b gene, in accessions of wild tomato species. These analyses showed that the different tomato species belong to distinct evolutionary groups. Most of the accessions with wide-spectrum resistance to Tospovirus species correspond to allelic variants closely related to the original Sw-5b gene copy. However, resistant accessions of S. chilense and S. habrochaites are located in distinct phylogenetic groups, meaning that they may represent promising sources of new genes/alleles, providing wide resistance to tospovirus.

RESUMOMurchas vasculares em tomateiro constituem importante grupo de doenças incitadas por patógenos habitantes de solos, com destaque para Fusarium oxysporumf. sp. lycopersici, que ocasiona perdas significativas de produção. A introgressão de genes que expressam resistência é a principal medida de controle, mas, devido à rápida emergência de raças que suplantam a resistência, vem aumentando a importância do biocontrole, em integração com o controle genético. Objetivou-se avaliar a capacidade de isolados de rizobactérias, especialmente do gênero Bacillus, como agentes de biocontrole da murcha de fusário em tomateiro. O ensaio de laboratório consistiu na verificação da habilidade de os isolados atuarem como inibidores de crescimento micelial, além da detecção de genes envolvidos na expressão de polipeptídios de ação antimicrobiana. Em casa-de-vegetação, o ensaio foi composto por sementes microbiolizadas e adição, ao solo, de suspensão de propágulos de cada rizobactéria, no momento do transplantio das mudas de tomateiro. Todos os isolados de rizobactérias apresentaram controle variável do patógeno in vitro. Os isolados UFG-07 e UFG-10, com alta similaridade a Bacillus subtilis e Bacillus circulans, destacaram-se na supressão da doença. Resultados da PCR detectaram genes-alvo para expressão de polipeptídios, o que reforça a hipótese da ação de substâncias antimicrobianas no biocontrole.

ABSTRACTVascular wilting in tomato plants constitutes an important group of diseases incited by soil inhabiting pathogens, especially Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, that causes significant production losses. The introgression of genes that express specific resistance is considered the main control method, however, due to the rapid emergence of races that suppress resistance, biocontrol has been presented as an option to be integrated with genetic control methods. This study aimed at evaluating the ability of rhizobacteria isolates, especially from the Bacillus genus, as biological control agents of Fusarium wilt in tomato plants. The laboratory assay was carried out to verify the ability of the isolates in acting as inhibitors of mycelial growth, besides detecting the genes involved in the expression of polypeptides with antimicrobial action. In the greenhouse, the assay comprised of microbiolized seeds and addition of a suspension of propagules of each rhizobacteria to the soil at the moment of transplanting the tomato seedlings. All the rhizobateria isolates showed variable control levels of the pathogen in vitro. The UFG-07 and UFG-10 isolates, with high similarity with Bacillus subtilis and Bacillus circulans, excelled in the disease suppression. PCR results detected target genes for expression of polypeptides, what reinforces the hypothesis of action of antimicrobial substances in biocontrol.