Germinação e infecção de ferrugem em cafeeiro conilon sob diferentes temperaturas e molhamentos foliares.

A biologia da ferrugem (Hemileia vastatrix) é bem estudada em café arábica (Coffea arabica), entretanto pouco se conhece desse assunto no cafeeiro conilon (C. canephora). Portanto, o objetivo deste trabalho foi determinar as faixas de temperatura e molhamento foliar ideais para a germinação e infecção da ferrugem no cafeeiro conilon. A idade da folha que é mais infectada pela ferrugem também foi determinada no estudo. Isolados de três cidades do ES foram coletados, obtidos na forma de isolados monopustulares e caracterizados biologicamente, sendo constituídos de dois isolados da raça II e um da raça I de H. vastatrix. As seguintes temperaturas e horas de molhamento foliar foram avaliadas nos experimentos: temperaturas de 18°C, 21°C, 24°C, 27°C e 30°C e molhamentos foliares de 4, 8, 12, 24, 48 e 72 horas. A germinação e a infectividade durante a incubação foi determinada. A germinação foi avaliada em placas de petri contendo meio ágar-água e a infectividade foi avaliada pela determinação da área foliar lesionada em discos de folha de café conilon dentro de caixas plásticas (11x11x3cm). Os resultados mostraram elevada taxa de germinação e infectividade em molhamento foliar superior a 24h e temperaturas entre 21 e 24ºC durante a incubação. As três idades da folha (jovem, adulta e velha) usadas no estudo apresentaram a mesma área foliar lesionada quando inoculadas com o isolado da raça II da H. vastatrix

Identification of a new race of Hemileia vastratix in Brazil.

In this study, a survey of physiological races of Hemileia vastatrix was carried out on 34 coffee leaf rust populations collected at several coffee genotypes in Brazil. After the inoculation on leaf disc of coffee differential clones, the races I, II, III, XIII, XVII and XXXVII were characterised. This is the first report of race XXXVII on Coffea arabica in Brazil, which shows the evolutionary potential of H. vastatrix. The emergence of complex races like XXXVII represents a challenge for breeders in the development of resistant cultivars

Caracterização molecular de cultivares de café resistentes à ferrugem.

Os ganhos alcançados com o melhoramento genético do cafeeiro no Brasil resultaram na obtenção de cultivares com potencial produtivo muito superior ao das cultivares tradicionais. Atualmente, 123 cultivares de C. arabica estão registradas, destas oito são protegidas. Para que uma cultivar possa ser registrada e ou protegida é obrigatório que ela seja distinta, homogênea e estável (DHE). Na comprovação de DHE de uma cultivar são usados descritores mínimos, sendo que os marcadores morfológicos tem sido os mais utilizados. No entanto, as cultivares comerciais são cada vez mais próximas fenotipicamente, o que dificulta a discriminação precisa desses materiais por meio desses descritores. Assim sendo, uma alternativa que venha auxiliar nos testes de DHE é de extrema necessidade e proporcionará grandes benefícios. Nesse sentido, o uso de marcadores moleculares pode discriminar com maior precisão e segurança as cultivares as quais se deseja registrar e ou a proteger. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou estabelecer um conjunto de marcadores microssatélite para a caracterização molecular (fingerprinting) de cultivares de café portadores de resistência à ferrugem (Hemileia vastatrix Berk. et Br.). Foram analisadas 34 cultivares/progênies de C. arabica portadoras de resistência à ferrugem. Trinta e um primers microssatélites foram testados, 27 amplificaram, sendo 20 polimórficos. Foi construído um dendrogroma e estabelecido o perfil molecular das cultivares. Com os resultados obtidos, demonstrou-se que os marcadores microssatélites são capazes de diferenciar genótipos aparentados e próximos fenotipicamente, podendo ser utilizados como ferramenta auxiliar nos testes de DHE das cultivares. Além disso, foi estabelecido um conjunto de marcadores microssatélites sendo discriminadas 29 das 34 cultivares de C. arabica

Viabilidade de uredosporos da ferrugem do cafeeiro (Hemileia vastatrix Berk. et Br.) sob diferentes métodos de preservação in vitro.

Este trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade e infectividade de uredosporos de H. vastatrix por diferentes métodos de preservação. Os tratamentos consistiram no armazenamento dos uredosporos sob diferentes temperaturas: 1) 4 ºC com 50% de umidade relativa; 2) 4 ºC após liofilização; 3)?80 ºC; 4)?20 ºC; 5)?80 ºC após congelamento em nitrogênio líquido. Utilizou-se no experimento uredosporos da raça II de H. vastatrix. A viabilidade dos uredosporos foi avaliada, pela contagem do número de uredosporos germinados em meio ágar-água a 2%. Para isso, foi espalhada uma suspensão de uredosporos (2 mg/ml), correspondente a cada tratamento, em placas de Petri que foram incubadas por 20-24 horas, a 22 ºC, e na ausência de luz. Simultaneamente, cada suspensão de esporos foi inoculada em folhas destacadas de Coffea arabica ?Catuaí?, mantidas por 50 dias na mesma temperatura e fotoperíodo de 12 horas de luz e escuro. Os resultados mostraram que os tratamentos 3 e 5 foram os mais eficientes na preservação, mantendo a viabilidade dos uredosporos em 38% e 42%, respectivamente, oito meses após a montagem dos testes. Inoculações em folhas destacadas mostraram que o tratamento 3 foi o mais eficiente na manutenção da infectividade pelo número de lesões esporuladas

High throughput transcriptome analysis of coffee reveals prehaustorial resistance in response to Hemileia vastatrix infection.

Coffee rust disease, caused by the fungus Hemileia vastatrix, is one of the major diseases in coffee throughout the world. The use of resistant cultivars is considered to be the most effective control strategy for this disease. To identify candidate genes related to different mechanism defense in coffee, we present a time-course comparative gene expression profile of Caturra (susceptible) and Híbrido de Timor (HdT, resistant) in response to H. vastatrix race XXXIII infection. The main objectives were to obtain a global overview of transcriptome in both interaction, compatible and incompatible, and, specially, analyze up-regulated HdT specific genes with inducible resistant and defense signaling pathways. Using both Coffea canephora as a reference genome and de novo assembly, we obtained 43,159 transcripts. At early infection events (12 and 24 h after infection), HdT responded to the attack of H. vastatrix with a larger number of up-regulated genes than Caturra, which was related to prehaustorial resistance. The genes found in HdT at early hours were involved in receptor-like kinases, response ion fluxes, production of reactive oxygen species, protein phosphorylation, ethylene biosynthesis and callose deposition. We selected 13 up-regulated HdTexclusive genes to validate by real-time qPCR, which most of them confirmed their higher expression in HdT than in Caturra at early stage of infection. These genes have the potential to assist the development of new coffee rust control strategies. Collectively, our results provide understanding of expression profiles in coffee?H. vastatrix interaction over a time course in susceptible and resistant coffee plants

Molecular diversity in Coffea canephora germplasm conserved and cultivated in Brazil.

This work aimed to characterize accessions that represent the C. canephora germplasm conserved and cultivated in Brazil. A total of 130 accessions from germplasm banks of IAC (São Paulo), UFV (Minas Gerais) and also collected in plantations of the State of Espírito Santo and Rondônia were evaluated with a set of 20 new microsatellite primers. Multivariate methods were used to estimate the relationship among the accessions. High level of polymorphism and two major diversity clusters were identified. First cluster was composed by the accessions conserved in the IAC and UFV collections and the second was formed by accessions collected in areas under cultivation. Accessions from Espírito Santo and Rondônia were clear separated, composing two subclusters. Despite the great polymorphism found in Brazilian plantations, the diversity may be increased, because a new threshold in the genetic gains is expected on breeding programs with the intensification of the use of conserved germplasm

Seleção assistida por marcadores moleculares para resistência à ferrugem do cafeeiro.

Marcadores moleculares intimamente ligados a dois genes maiores (SH3 e SH?) que conferem resistência à ferrugem do cafeeiro foram previamente identificados e têm potencial para serem usados em programas de melhoramento visando identificar e monitorar genótipos contendo resistência a esse patógeno. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi incorporar a estratégia de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM) associados a esses genes no programa de melhoramento do cafeeiro. Inicialmente os marcadores moleculares disponíveis na literatura foram validados e então utilizados na seleção assistida de 160 genótipos. Esses cafeeiros fazem parte do germoplasma da UFV/Epamig e foram introduzidos do CIFC por serem potencialmente portadores de resistência à ferrugem. Por meio dos marcadores validados foi possível identificar nove indivíduos resistentes homozigotos para o gene SH3, UFV311-48 (F2), UFV311-56 (F2), UFV313-133 (F2), UFV329-78 (F2), UFV334-65 (F2), UFV335-12 (F2), UFV335-77 (F2), UFV399-45 (F2) e UFV409-08 (F2). O gene SH3 confere resistência a diferentes raças do patógeno e a sua incorporação em variedades de interesse tem sido sugerida como importante estratégia para obter resistência a essa doença. Também foram identificados cafeeiros que além se serem portadores do gene SH3 em homozigose, apresentaram o gene SH? proveniente do Híbrido de Timor (HT). Tais genótipos são o UFV311-48 (F2), UFV 311-56 (F2), UFV313-133 (F2), UFV334-65 (F2), UFV399-45 (F2) e UFV409-08 (F2). Esse gene originado do HT confere resistência a outras raças do patógeno. Logo, por meio da SAM, foram identificados cafeeiros portadores de dois diferentes genes de resistência que juntos são capazes de conferir resistência a um amplo espectro de raças de H. vastatrix, fungo causador da ferrugem, permitindo obter resistência durável. Os cafeeiros identificados poderão ser utilizados no avanço de geração ou em cruzamentos para a introdução desses genes em outros materiais genéticos de interesse nos programas de melhoramento. A utilização dos marcadores moleculares validados, nos programas de melhoramento, serão imprescindíveis para monitoramento dos genes nas diferentes gerações e cruzamentos

Resistência do conilon Vitória 8142 à raça I de Hemileia vastatrix.

No patossistema Coffea canephora vs. Hemileia vastatrix a resistência resulta da combinação de diversos componentes de resistência e esta informação é escassa para programas de melhoramento que visam o desenvolvimento de variedades do cafeeiro conilon com maior resistência à ferrugem. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência quantitativa de 13 genótipos de conilon que compõem a variedade clonal Conilon Vitória Incaper 8142 com a raça I de H. vastatrix. Três mudas de cada genótipo foram inoculadas com a raça I monopustular de H. vastatrix pelo método do pincel no delineamento inteiramente casualizado. Os seguintes componentes de resistência foram avaliados: 1) Período de Incubação , 2) Período Latente , 3) Produção de Esporos , 4) Área Foliar Lesionada , 5) Produção de Esporos por Área Foliar Lesionada , 6) Área Foliar Esporulada , 7) Produção de Esporos por Área Foliar Esporulada , 8) Severidade da Doença , 9) Frequência de Infecção e 10) Número Total de Pústulas . A técnica estatística multivariada de Componentes Principais foi usada para interpretar os resultados. Com esta técnica foram definidos quatro grupos de resistência das plantas, resistentes, moderadamente resistentes, moderadamente suscetíveis e suscetíveis à raça I de H. vastatrix. As plantas mais resistentes a esta raça, avaliando conjuntamente 10 componentes de resistência, foram os clones 3V, 5V, 8V e 9V do Conilon Vitória