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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2021.tde-01042021-134547
Document
Author
Full name
Júlia Boscariol Rasera
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2020
Supervisor
Committee
Gloria, Beatriz Appezzato da (President)
Marques, João Paulo Rodrigues
Primiano, Isabela Vescove
Ribeiro, Rafael Vasconcelos
Title in Portuguese
Efeito da temperatura na interação entre Neophysopella tropicalis e as videiras cv. Niagara Rosada e cv. Cabernet Sauvignon
Keywords in Portuguese
Abiótico
Biótico
Estresse
Ferrugem
Monociclo
Trocas gasosas
Abstract in Portuguese
O Brasil é o décimo quarto maior produtor de uva do mundo, e produziu aproximadamente 1.5 milhões de toneladas em 2020. O Rio Grande do Sul é o maior produtor do País e tem 20% de sua área plantada de viníferas, com a videira Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignon, e o Estado de São Paulo segue como o terceiro maior produtor, tendo sua área plantada predominada pela videira V. labrusca cv. Niagara Rosada. Um grande obstáculo que os produtores da região enfrentam é a ferrugem da videira, causada por Neophysopella tropicalis. As alterações climáticas indicaram o aumento tanto da temperatura global como da concentração de gases do efeito estufa na atmosfera e provocaram um novo alerta na agricultura. Neste contexto, surge a necessidade de se entender as implicações dessas mudanças no patossistema videira-N. tropicalis. Desse modo, os objetivos deste trabalho foram: a) caracterizar a atividade fotossintética de videiras cv. Niagara Rosada e cv. Cabernet Sauvignon sadias não inoculadas e inoculadas com N. tropicalis sob diferentes temperaturas e b) caracterizar o monociclo de N. tropicalis em cv. Niagara Rosada e cv. Cabernet Sauvignon sob diferentes temperaturas. Para tanto, foram realizados experimentos in vitro e in vivo em uma faixa de temperatura de 15 a 35°C, para análise do processo de pré-penetração do patógeno e, experimentos in vivo a 20, 25 e 30°C para caracterização do monociclo desta ferrugem e das trocas gasosas e respostas do hospedeiro, com as variações de temperatura. Os experimentos foram realizados em cv. Niagara Rosada e cv. Cabernet Sauvignon. As taxas de germinação de urediniósporos de N. tropicalis in vitro foram muito menores do que as observadas in vivo, independentemente da temperatura e, não houve germinação a 35°C. As análises epidemiológicas e histopatológicas apontaram que a faixa de temperatura ótima para o desenvolvimento do patógeno é entre 20 e 30°C, sendo a severidade final a 30°C tão elevada quanto nas demais temperaturas, mesmo que o hospedeiro apresente mecanismos de defesa contra o patógeno nesta temperatura. A presença do patógeno reduziu a assimilação de CO2 a 25 e a 30°C e essa redução seguiu um modelo exponencial negativo em função da severidade da doença. Na temperatura de 30°C houve queda brusca na eficiência do uso da água, principalmente na cv. Niagara Rosada. Dessa forma, mesmo a temperatura de 30°C não sendo a ideal para o desenvolvimento do patógeno, a combinação de estresses abiótico e biótico se mostrou tão prejudicial quanto à ocorrência de um estresse isolado.
Title in English
Effect of air temperature on the interaction of Neophysopella tropicalis and cv. Niagara Rosada and cv. Cabernet Sauvignon vines
Keywords in English
Abiotic
Biotic
Gas exchange
Monocycle
Rust
Stress
Abstract in English
Brazil is the fourteenth largest grape producer in the world, and produced approximately 1.5 million tons in 2020. Rio Grande do Sul is the largest producer in the country and has 20% of its area planted with vines with Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignon, and the State of São Paulo remains as the third largest producer, with its planted area predominated by the V. labrusca cv. Niagara Rosada. A major obstacle that growers in the region face is the Grapevine rust, caused by Neophysopella tropicalis. Climate change has indicated an increase in both global temperature and the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and has triggered a new alert in agriculture. In this context, there is a need to understand the implications of these changes in the N. tropicalis-grapevine pathosystem. Thus, the objectives of this work were: a) to characterize the photosynthetic activity of grapevines cv. Niagara Rosada and cv. Cabernet Sauvignon healthy non inoculated and inoculated with N. tropicalis at different temperatures and b) to characterize the monocycle of N. tropicalis in cv. Niagara Rosada and cv. Cabernet Sauvignon under different temperatures. Therefore, in vitro and in vivo experiments were carried out in a temperature range of 15 to 35°C, for analysis of the pathogen's pre-penetration process, and in vivo experiments at 20, 25 and 30°C to characterize the monocycle of this rust, the gas exchanges and responses of the host, with the variations of temperature. The experiments were carried out in cv. Niagara Rosada and cv. Cabernet Sauvignon. Germination rates of N. tropicalis urediniospores in vitro were much lower than those observed in vivo, regardless of temperature, and there was no germination at 35°C. Epidemiological and histopathological analyzes showed that the optimal temperature range for the development of the pathogen is between 20 and 30°C, with the final severity at 30°C being as high as at other temperatures, even if the host has defense mechanisms against the pathogen at this temperature. The presence of the pathogen reduced the assimilation of CO2 at 25 and 30°C and this reduction followed a negative exponential model due to the severity of the disease. At a temperature of 30°C there was a sharp drop in the efficiency of water use, especially in cv. Niagara Rosada. Thus, even though the temperature of 30°C is not ideal for the development of the pathogen, the combination of abiotic and biotic stresses proved to be as harmful as the occurrence of isolated stress.
 
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Publishing Date
2021-04-05
 
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