Pyramiding resistance loci against grape downy mildew (Plasmopara viticola L.)

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Agrárias. Curso de Agronomia.No Brasil, a região Sul é a principal produtora de vinhos finos do país. A região apresenta elevada precipitação pluviométrica, condição que favorece o ataque do míldio (Plasmopara viticola L.), tornando-o o principal agente fitopatogênico na produção vitivinícola no Sul do Brasil. A aplicação de técnicas de biologia molecular permitiu a localização de regiões genômicas associadas com a resistência a essa doença e marcadores moleculares ligados aos locos Rpv1 e Rpv3, que conferem resistência ao míldio, estão disponíveis. No presente trabalho objetivou-se a aplicação da seleção assistida por marcadores moleculares para piramidar os locos de resistência Rpv1 e Rpv3 e avaliar o nível de resistência conferido por estes quando combinados, utilizando isolados de míldio brasileiros. Uma progênie de 24 indivíduos proveniente do cruzamento entre `2000-305122´ e `Gf.Ga 52-42´, segregando para os dois locos de resistência foi genotipada com quatro marcadores microssatélites flanqueando os locos de resistência. Além disso, foi realizada uma avaliação fenotípica através de inoculações em discos foliares para determinar o nível de resistência ao míldio de todas as plantas da população. A análise molecular permitiu identificar seis indivíduos (4, 14, 15, 16, 19 e 23) contendo os locos Rpv1 e Rpv3 piramidados. Na análise fenotípica, os indivíduos com os locos Rpv1 + Rpv3, Rpv1, Rpv3 e Suscetível apresentaram as seguintes médias de esporangióforos por disco foliar 13, 31, 22 e acima de 50, respectivamente. Indivíduos contendo os genes de resistência combinados (piramidados) apresentaram nível de resistência mais elevado,quando comparado aos indivíduos contendo apenas um dos genes. Além do maior nível de resistência, espera-se que a resistência dos genótipos contendo os genes de resistência piramidados seja mais duradoura, visto que os genes de resistência Rpv1 e Rpv3 são derivados de espécies diferentes de videira.Southern Brazil is the principal producer of fine wines in the country, however, the high yearly rainfall provides favorable conditions for spread of grape downy mildew (Plasmopara viticola L.), the main plant pathogen in wine production in the region. Molecular approaches can be used to distinguish genomic regions associated with resistance, such as the molecular markers connected to the loci Rpv1 and Rpv3, which confer resistance to grape downy mildew. The objective of this study was to use markerassisted selection for pyramiding resistance loci Rpv1 and Rpv3 and evaluate their conferred resistance to Brazilian mildew isolates. A progeny of 24 individuals were derived from a cross between `2000-305-122´ and `Gf.Ga 52-42 with segregation for the two resistance loci and genotyped with four microsatellite markers flanking the resistance loci. In addition, phenotypic analysis was performed by inoculating leaf discs to determine levels of mildew resistance in all progeny. Molecular analysis identified six individuals (4, 14, 15, 16, 19 and 23) containing the pyramided Rpv1 and Rpv3 loci. Individuals with the loci Rpv1 + Rpv3, Rpv1, Rpv3 and susceptible showed an average of 13, 31, 22 and above 50 sporangiophores per foliar disc, respectively. Individuals containing the pyramided resistance loci presented the highest resistance level when compared to individuals with only one resistance locus. In addition to the higher resistance, it is hoped that genotypes with pyramided resistance loci have a longer-lasting resistance, since Rpv1 and Rpv3 resistance loci are derived from different grape species

Modelos matemáticos para a estimativa da área foliar de cultivares brasileiros de goiabeira-serrana (Acca sellowiana)

Feijoa [Acca sellowiana (O. Berg.) Burret] is a fruit-bearing species native to southern Brazil and northeastern Uruguay. The knowledge of total leaf area is important for evaluating plant management, studying plant physiology and estimating phytosanitary damage. The mathematical models used to estimate feijoa leaf area did not consider differences in leaf area between cultivars. The objective of this work was to evaluate, adjust, and validate mathematical models for estimating leaf area in four feijoa Brazilian cultivars. Data was collected over two harvest periods; the first to establish the mathematical models and the second to validate them. The leaves of the cultivars SCS411 – ‘Alcântara’, SCS412 – ‘Helena’, SCS414 – ‘Mattos,’ and SCS415 – ‘Nonante’ were collected from Active Germplasm Bank of Epagri, in São Joaquim, SC, Brazil. Leaf area (AF), length (C), width (L), and shape index were recorded, and the data analyzed using linear and quadratic regression models. The estimation of leaf area from the mathematical model presents high precision and simplicity of execution. The equation y=0.7345x+0.0298, where x is the product length x width of the leaf (L*C), presented the best results.A goiabeira-serrana [Acca sellowiana (O. Berg.) Burret] é uma espécie nativa do Sul do Brasil e do Nordeste do Uruguai. O conhecimento da área foliar é importante para o manejo das plantas, em estudos de fisiologia e para a estimativa de danos fitossanitários. Os modelos matemáticos utilizados para a estimativa da área foliar da goiabeira-serrana não consideram as diferenças entre os formatos das folhas de cada cultivar. O objetivo deste trabalho foi avaliar, ajustar e validar modelos matemáticos para a estimativa da área foliar de quatro cultivares brasileiras de goiabeira-serrana. Foram realizadas duas coletas de folhas, a primeira para o estabelecimento dos modelos matemáticos e a segunda para a validação e estimativa da área foliar. As folhas das cultivares SCS411 – ‘Alcântara’, SCS412 – ‘Helena’, SCS414 – ‘Mattos’ e SCS415 – ‘Nonante’ foram coletadas do Banco Ativo de Germoplasma (BAG) da Epagri, em São Joaquim/SC, Brasil. Foram mensurados: a área foliar (AF), o comprimento (C), a largura (L) e o índice de forma das folhas, sendo os dados analisados com o uso dos modelos de regressão linear e quadrático. A estimativa da área foliar a partir das equações propostas apresenta elevada precisão e simplicidade de execução. A equação y=0,7345x+0,0298, onde x refere-se ao produto do comprimento pela largura da folha (L*C), apresentou os melhores resultados de ajustes nos modelos testados

Poda de frutificação em cultivares de goiabeira-serrana

This work aims to evaluate the effect of pruning in the commercial varieties of feijoa “Alcântara” and “Nonante” on the 2016/17 and 2017/18 seasons. The treatments were without pruning (SP) and with pruning (CP), with three replications per cultivar. The plant's traits studied were: diameter of the stem, diameter of the canopy, height of plant, leaf area index, the total number of fruits per plant and fruit set. Also were evaluated the diameter, length and total weight of the fruit, yield of pulp (%), total soluble solids, titratable acidity and pH. The pruning influenced the diameter, length and weight of the fruits in both cultivars. On average, the weight was 73.1 and 65.9 g for cv. Nonante, 83.5 and 76.9 g in cv. Alcântara, in the 2016/17 and 2017/18 harvest, respectively, which showed the importance of fruit pruning for the quality and productivity of feijoa fruits.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da poda nos cultivares comerciais de goiabeira-serrana “Alcântara” e “Nonante” nas safras 2016/17 e 2017/18. Os tratamentos foram sem poda de frutificação (SP) e com poda de frutificação (CP), com três repetições por cultivar. Foram avaliadas as características de planta como: o diâmetro do caule, o diâmetro de copa, a altura de planta, índice de área foliar, o número total de frutos por planta e a frutificação efetiva. Também o diâmetro, comprimento e peso total do fruto, rendimento de polpa (%), sólidos solúveis totais, acidez titulável e pH. A poda influenciou o diâmetro, o comprimento e o peso dos frutos nos dois cultivares. Na média, o peso foi 73,1 e 65,9 g para o cv Nonante, 83,5 e 76,9 g no cv Alcântara, nas safras 2016/17 e 2017/18 respectivamente. Demonstrando, assim, a importância da poda de frutificação para a qualidade e produtividade dos frutos de goiabeira-serrana.

Comportamento fenológico de acessos de feijoa em seu principal centro de diversidade

The objective of this work was to identify the minimum base temperature (Tb) and the maximum base temperature (TB) to predict the thermal time for six phenological stages of feijoa (Acca sellowiana) accessions. During ten noncontinuous harvests (2004 to 2017), 247 feijoa accessions, maintained in the Feijoa Active Germplasm Bank, in São Joaquim, in the state of Santa Catarina, Brazil, had their data recorded for: initial sprouting (IS), initial flowering (IF), end of flowering (EF), beginning of harvest (BH), and end of harvest (EH). Tb and TB were estimated by the Arnold’s method of least variability, and the TT requirements were obtained by Ometto’s method. Tb at 7.76°C and TB at 17.0°C were necessary when feijoa plants started growing (IS stage) just after winter; and Tb at 10.6°C and TB at 19.5°C were the calculated values from IS until BH. The budding stage of the accessions began in the mid-September (50.6%); flowering occurred predominantly in November (90%); and harvest began in March and lasted until May. About 176 days, with 1,014.4 growing degree-days, are necessary to complete the productive cycle from IS until BH. The early, intermediary, and late fruit-ripening accessions show different thermal time requirements.O objetivo deste trabalho foi identificar a temperatura base mínima (Tb) e a temperatura base máxima (TB), para predizer o requerimento térmico de seis estágios fenológicos de acessos de feijoa (Acca sellowiana). Durante dez safras não sequenciais (2004 a 2017), 247 acessos, mantidos no Banco Ativo de Germoplasma, em São Joaquim, no estado de Santa Catarina, Brasil, tiveram seus dados registrados quanto a: início de brotação (IB), início de floração (IF), fim de floração (FF), início de colheita (IC) e fim de colheita (FC). A Tb e a TB foram estimadas pelo método de mínima variabilidade de Arnold, e os requerimentos térmicos foram obtidos pelo método de Ometto. Os valores de Tb a 7,76°C e TB a 17,0°C foram necessários quando as plantas de feijoa começaram a crescer (estágio IB), logo após o inverno; e Tb a 10,6°C e TB a 19,5°C foram os valores calculados de IB até IC. A brotação dos acessos iniciou-se em meados de setembro (50,6%); a floração ocorreu predominantemente em novembro (90%); e a colheita iniciou-se em março, tendo-se estendido até maio. São necessários cerca de 176 dias, com 1.014,4 graus-dia, para completar o ciclo produtivo desde IB até IC. Os acessos de feijoa de maturação precoce, intermediária e tardia apresentam diferentes exigências de requerimento térmico

Marker-assisted pyramiding of resistance loci to grape downy mildew

O objetivo deste trabalho foi o emprego da seleção assistida por marcadores moleculares para piramidação dos locos de resistência Rpv1 e Rpv3.1, em videira (Vitis vinifera), e avaliar o nível de resistência conferido por eles contra isolados brasileiros de míldio (Plasmopara viticola). Uma progênie de 23 plantas, com segregação para os dois locos de resistência, foi obtida do cruzamento entre os genótipos Gf2000-305-122 e Gf.Ga-52-42. A progênie foi genotipada com quatro marcadores microssatélites e fenotipada, quanto à resistência a P. viticola, em discos foliares. A análise molecular identificou seis plantas com os locos Rpv1 e Rpv3.1 piramidados. Plantas com os locos Rpv1 + Rpv3.1, Rpv3.1 e Rpv1 apresentaram 12,8, 30,0 e 33,1 esporangióforos por disco foliar, respectivamente. As plantas sem locos de resistência tiveram esporulação densa. A análise fenotípica da expressão dos dois locos piramidados foi confirmada somente para quatro plantas que mostraram o maior nível de resistência, isto é, média de 1.8 esporangióforos. Desenvolveu-se uma metodologia de alto rendimento para a piramidação dos locos Rpv1 e Rpv3.1, que confirmou o aumento da resistência a P. viticola. O material genético superior selecionado apresenta alta resistência ao míldio e elevado potencial enológico para o melhoramento da videira no Brasil.The objective of this work was to use a marker-assisted selection for pyramiding the resistance loci Rpv1 and Rpv3.1 in grapevine (Vitis vinifera), and to evaluate their conferred resistance against Brazilian downy mildew (Plasmopara viticola) isolates. A progeny of 23 plants, segregating for the two resistance loci, was obtained by the cross between the Gf 2000-305-122 and Gf.Ga-52-42 genotypes. The progeny was genotyped with four microsatellite markers and phenotyped for resistance to P. viticola using a bioassay with leaf discs. Six plants containing the Rpv1 and Rpv3.1 pyramided loci were identified by the molecular analysis. Plants harboring the Rpv1 + Rpv3.1, Rpv3.1, and Rpv1 loci showed 12.8, 30.0, and 33.1 sporangiophores per leaf disc, respectively. Plants with no resistance loci showed a dense sporulation. The phenotypic analysis of the expression of the two pyramided loci was only confirmed for four plants that showed the highest resistance level, i.e., mean value of 1.8 sporangiophores. A high-throughput method for pyramiding the Rpv1 and Rpv3.1 loci was developed, which confirmed the increased resistance to P. viticola. The selected elite genetic material shows a high resistance to downy mildew and elevated enological potential for grapevine breeding in Brazil

"Caracterização fenotípica e genética de acessos do banco ativo de germoplasma (BAG) de Acca sellowiana (O. Berg.) Burret da EPAGRI de São Joaquim"

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2018.A goiabeira-serrana [Acca sellowiana (O. Berg) Burret], conhecida internacionalmente por feijoa, é uma espécie nativa do Sul do Brasil e Uruguai, com dispersão na Argentina e, possivelmente, no Paraguai. Já se provou o seu potencial econômico devido à alta qualidade sensorial de seus frutos em vários países. Nos últimos anos isto também vem ocorrendo no seu centro de origem e diversidade (Brasil e Uruguai). A diversidade genética de populações naturais da espécie já é relativamente conhecida, entretanto, a diversidade genética existente no maior Banco Ativo de Germoplasma (BAG) - (EPAGRI/Estação Experimental de São Joaquim- SC) - da espécie, mantido no país sede do maior centro de diversidade genética, ainda é incipientemente conhecida. Caracterizar e conservar esta diversidade genética em Bancos Ativos de Germoplasma (BAGs) é vital para os programas de melhoramento e para a conservação da espécie. Assim, o objetivo deste projeto foi referenciar a origem dos acessos mediante a organização das fichas catalográficas de ingresso ao BAG, caracterizar fenotipicamente os acessos que possuíam informação catalogada e também caracterizar geneticamente todos os acessos de goiabeira-serrana do BAG com oito marcadores microssatélites. As fichas catalográficas indicaram que os acessos do BAG são oriundos de 26 municípios do sul do Brasil, sendo cinco municípios do Rio Grande do Sul, 20 municípios de Santa Catarina, um município do Paraná, seleções de cruzamentos dirigidos e acessos oriundos do Exterior (Nova Zelândia e Uruguai), dando um total de 313 acessos. Os acessos introduzidos no BAG-São Joaquim são predominantemente provenientes de mato (borda de floresta) e de quintal representando 73,2%, seguido de acessos introduzidos de capão (15,3%), campo (10,8%) e várzea (0,6%). A diversidade fenotípica dos acessos, com base da Análise dos Componentes Principais, não formou nenhum padrão de agrupamento, pois houve a distribuição dos acessos em todos os quadrantes. Os resultados revelam que os acessos do BAG são, predominantemente, oriundos de Santa Catarina, existindo um grande número de seleções provenientes de cruzamentos e pouca representação de acessos dos estados do Rio Grande do Sul e Paraná. A caracterização genética possibilitou identificar um total de 119 alelos com o uso de oito marcadores. Enquanto os locos ASE34, ASE31 e ASE08 apresentaram 27, 20 e 20 alelos, respectivamente, os locos ASE40 e ASE42, apresentaram 7 e 8 alelos, respectivamente, média de 15 alelos por loco. Os valores de diversidade, estimada por He, variaram de 0,491 (ASE40) a 0,899 (ASE34), média de 0,746. Os valores de PIC (Índice de Conteúdo Polimórfico) variaram de 0,466 (ASE40) a 0,890 (ASE34), média de 0,718. Os resultados da análise também mostraram que há uma alta diversidade genética mantida por agricultores, indígenas (TIs), quilombolas (QLs), Unidades de Conservação Federal (UCs) e em áreas de ocorrência natural que não está representada no BAG. Além disso, foi constatado que em todos os oito locos, há alelos ausentes no BAG São Joaquim, reforçando a necessidade de introdução de novos acessos no BAG. Dentre as implicações, este estudo proporciona subsídios para o enriquecimento do BAG de goiabeira-serrana, bem como possíveis populações a serem amostradas. Além disso, plantas que apresentarem altíssima probabilidade de identidade genética podem ser descartadas. Em termos de uso, os resultados do presente estudo, quando combinado aos demais estudos já realizados de caracterização fenotípica de plantas e frutos, darão maior robustez às decisões de escolha de parentais para futuros cruzamentos que visem tanto à adaptação à locais específicos ou mesmo o desenvolvimento de novas variedades.Abstract : Pineapple guava [Acca sellowaiana (O. berg) Burret], also known as feijoa or goiaba-serrana, is a species of the Myrtaceae family native to southern Brazil and Uruguay, with populations in Argentina and possibly Paraguay. Pineapple guava has shown to have economical potential in various countries due to the unique sensorial qualities of its fruits; however, commercial production in Brazil has only begun recently. The genetic diversity of pineapple guava s natural populations has been studied and is relatively well-documented; however, the genetic diversity of pineapple guava accessions in largest active germplasm bank in Brazil, Banco Ativo de Germplasma (BAG), maintained by EPAGRI/Experimental Station of São Joaquim-SC, is still poorly documented. Characterizing and conserving pineapple guava accessions present at the BAG is essential for developing breeding programs and conserving the species diversity. Thus, the objective of this project was to identify accession origins and to characterize the phenotypes using the catalogued information, and to characterize the genetic diversity of these accessions using microsatellite markers. The available catalog of BAG s includes accessions from 26 municipalities in Brazil: five from the state of Rio Grande do Sul; 20 from the state of Santa Catarina; one from the state of Parana, as well as selected clones and accessions from New Zealand and Uruguay for a total of 313 accessions. Out of the total, 73.2% are originated from the borders of forest and private gardens, 15.3% from isolates tree copses surrounded by grassland, a formation called capão, 10.8% from open fields, and 0.6% from river banks. PCA analysis revealed a large amount of phenotypic diversity without forming a grouping pattern amongst the accessions. The results revealed that BAG accessions originated predominately in Santa Catarina, that many of accessions were the result of crosses, and that there was little representation of accession from the states of Rio Grande do Sul and Paraná. A total of 119 alleles were identified by eight microsatellite markers. The loci ASE34, ASE31, and ASE08 exhibited, 27, 20, and 20 alleles, respectively, being the highest number of alleles in all studied loci, and the loci ASE40 and ASE42 showed, respectively, 7 and 8 alleles, the lowest numbers of all studied loci, with an average of 12 alleles per locus. He for each loci ranged from 0.492 (ASE40) and 0.899 (ASE34) with a mean of 0.746 across all loci. Polymorphism information content (PIC) values varied between 0.566 (ASE40) and 0.980 (ASE34) with an overall mean of 0.718. The results also indicates that, a significant proportion of pineapple guava s genetic diversity which is absent in BAG accessions are present in germplasm maintained by farmers, indigenous peoples, quilombolas, federal conservation units, and areas of natural occurrence. In addition, it was found that certain alleles of all eight loci are absent in the BAG accessions, reinforcing the need to introduce new accesses in the São Joaquim s BAG. Thus, the present study suggests that BAG s collection of pineapple guava germplasm could be further enriched by clones to be collected in specific populations already genetically characterized, in order to fill the gap of absent alleles. Similarly, this study highlighted the presence of accessions with a high degree of genetic similarity among themselves; therefore, some of these accessions can be discarded safely. Finally, the results presented in this study, when combined with previous ones focused on plant and fruit phenotype characterization, will improve future decisions on which parents would be best suited for crossing in terms of adaption to specific locations or the development of new varieties

Sample size for estimate the average of Passiflora caerulea fruits traits

ABSTRACT: The aim of this research was to determine the sample size needed to estimate the average of wild passion fruit ( Passiflora caerulea ) traits. It was collected randomly, 133, 99 and 133 fruit of wild passion fruit in 30, 21 and 29 plants, located respectively, in the cities of São Borja, Itaqui and Uruguaiana, on the west border of Rio Grande do Sul, Brazil, totaling 365 fruits harvested in 80 plants. In each fruit were measured ten traits: width, length, fruit, skin, and pulp weight, pulp yield, luminosity and tone of skin and pulp. Then, central tendency, dispersion and distribution measures were calculated and the normality of the data checked. After, it was determined the sample size needed to estimate the average for each character, assuming estimation errors equal to 1, 2, ..., 10% of the mean estimate with confidence levels of 95% and 99%. In wild passion fruit, 12 fruits are sufficient to estimate the mean of luminosity and tone of the skin and pulp, with an estimation error of 5% of the mean and 95% confidence, regardless of the evaluation location (São Borja, Itaqui or Uruguaiana). In this same level of accuracy 36 fruits are needed to estimate the width and length, 52 fruits to estimate the pulp yield and 319 fruits for the evaluation of the fruit, skin and pulp weight

Avaliação de frutos de goiabeira-serrana cultivados no meio oeste de Santa Catarina, Brasil

The aim of the present study was to determine the behavior of physicochemical characteristics of feijoa fruits of seven genotypes grown in two locations of Santa Catarina. The evaluation was made using the following: (i) 2011/12, 2014/15 and 2015/16 harvests of genotypes 85, 101, 223, 458 and 509, cultivated in Fraiburgo (Papuã community); and (ii) 2014/15 and 2015/16 harvests of genotypes 28.12 and 527, in Água Doce (Vista Alegre community). Diameter (cm), length (cm) and weight (g) of the fruit, peel (g) and pulp (g) weight, peel thickness (mm), and total soluble solids (Brix grade) were evaluated. An analysis of variance, comparisons between means using Tukey’s test (p < 0.05), and Pearson correlation coefficients (p < 0.05) were computed for the variables of feijoa fruits. In Água Doce, genotype 527 had the largest diameter and weight of the fruit (88.7 g). In Fraiburgo, genotype 85 had the highest fruit weight (94.9 g) and genotype 509 had the highest pulp yield (37.5%). Not all genotypes with higher fruit weight exhibited higher pulp yield, confirming that the skin thickness and fruit size variables are directly related to yield. The variation in total soluble solids values was due to the environment and genotype effects.O objetivo do presente estudo foi determinar o comportamento das características físico-químicas dos frutos de sete genótipos de goiabeira-serrana cultivados em dois locais em Santa Catarina. A avaliação foi realizada nas safras 2011/12, 2014/15 e 2015/16 nos genótipos 85, 101, 223, 458 e 509, na localidade de Fraiburgo (comunidade Papuã), e nas safras 2014/15 e 2015/16, nos genótipos 28.12 e 527, na localidade de Água Doce (comunidade Vista Alegre). Foram avaliados diâmetro (cm), comprimento (cm) e peso do fruto (g), peso de casca e polpa (g), espessura de casca (mm) e sólidos solúveis totais (grau Brix). Foram realizadas análise de variância, comparação entre médias pelo teste Tukey (p < 0,05) e correlações de Pearson (p < 0,05) entre as características dos frutos. Em Água Doce, o genótipo 527 registrou o maior diâmetro e peso do fruto (88,7 g). Em Fraiburgo, destacou-se o genótipo 85, que registrou o maior peso de fruto (94,9 g) e 509 com maior rendimento de polpa (37,5%). Foi constatado que nem todos os genótipos com maior peso do fruto foram os que obtiveram maior rendimento de polpa, confirmando que as variáveis espessura da casca e tamanho do fruto estão diretamente relacionadas com o rendimento. A variação nos valores de sólidos solúveis totais foi afetada pela influência do ambiente e do genótipo

Sample size for estimate the average of Passiflora caerulea fruits traits Dimensionamento amostral para estimação da média de caracteres de frutos de Passiflora caerulea

ABSTRACT The aim of this research was to determine the sample size needed to estimate the average of wild passion fruit (Passiflora Palavras-chave