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Plant diseases can negatively impact the production and sale of agricultural crops in a given region. Because it is a border state, Roraima is a potential entry route of quarantine pathogens that can threaten Brazilian agriculture. Constant health surveillance is an essential tool to mitigate the risks of the introduction and spread of important pathogens. In order to avoid or reduce the negative impacts caused by diseases resulting from the introduction or occurrence of a pathogen, a well-structured phytosanitary inspection program and technical guidelines for producers are necessary. The combined efforts of research institutions and state agencies aim to reduce production losses caused by diseases. Thus, the objective of this review is to address the main threats and challenges in controlling quarantine pests in the state of Roraima based on the experience of research and extension institutions in monitoring, pest detection and mitigation strategies. In this respect, contextualizing the events discussed may contribute to guiding plant defense measures, thus mitigating the risks of quarantine pathogen introduction and spread in Roraima. -- Resumo: A ocorrência de doenças de plantas em cultivos agrícolas pode impactar negativamente a produção e comercialização de produtos agrícolas de uma região. Roraima, por ser um estado fronteiriço, é vulnerável a ser via de ingresso de patógenos quarentenários que podem ameaçar a agricultura nacional. A constante vigilância sanitária é uma ferramenta essencial para mitigar os riscos de introdução e disseminação de patógenos importantes. Para se evitar ou reduzir os impactos negativos causados por doenças, decorrentes da introdução ou ocorrência de um patógeno, é necessário um programa de defesa fitossanitária bem estruturado e orientações técnicas para os produtores. O trabalho conjunto de instituições de pesquisa e de órgãos de extensão visa reduzir as perdas de produção ocasionadas por doenças. Assim, objetiva-se com essa revisão abordar as principais ameaças e desafios no controle de pragas quarentenárias no estado de Roraima com base na experiência das instituições de pesquisa e de extensão no monitoramento, detecção de pragas e nas ações de mitigação. Dessa forma, a contextualização da sucessão dos eventos abordados poderá contribuir para orientar medidas a serem adotadas em defesa vegetal e, por conseguinte, para mitigação de riscos de introdução e dispersão de patógenos quarentenários em Roraima. Made available in DSpace on 2022-07-26T19:19:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Halfeld-Vieira-Threats-challenges-2022.pdf: 357280 bytes, checksum: 081f2fd84920d3a0856731d2bb81a7bb (MD5) Previous issue date: 2022

Phytocystatins belong to the family of cysteine proteinases inhibitors. These proteinase inhibitors have crucial functions in plant defense against insects and pathogens attack. In the present study Melia azedarach L. extract acts as an elicitor of plant defense responses in passion fruit seedlings inducing the increase of a phytocystatin levels in of these plants. The leaf protein content of the seedlings was extracted 24 hours after treatment with plant extract and analyzed for the induction of proteinase inhibitor activity. The results demonstrated the induction of a ~ 60 kD phytocystatin (Pfcyst) that has in vitro inhibitory effects against papain. These findings suggest that M. azedarach plant extracts may act as a potential activator of induced resistance against insects and pathogens by upregulating cystatin proteins synthesis in passion fruits plants. Thus, the use of plant extracts as biodefensives could reduce the use of pesticides in economically important agricultural crops. RESUMO As fitocistatinas pertencem à familia de inibidores de proteinase cisteínica. Esses inibidores de proteinase têm função crucial na defesa de plantas contra o ataque de insetos e patógenos. No presente estudo, extrato de Melia azedarach L. atuam como um eliciador da resposta de defesa em plântulas de maracujá induzindo o aumento dos níveis de fitocistatinas nessas plantas. O conteúdo proteico foliar dessas plântulas foi extraído 24 horas após o tratamento com o extrato vegetal e analisado quanto a indução da atividade do inibidor de proteinase. Os resultados demonstraram a indução de uma fitocistatina (Pfcyst) de ~60 kDa que possui efeito inibitório in vitro contra a papaína. Essas descobertas sugerem que o extrato da planta M. azedarach pode atuar como um potencial ativador da resistência induzida contra insetos e patógenos por regular positivamente a síntese de proteínas cistatinas em plantas de maracuja. Dessa forma, o uso de extratos vegetais como biodefensivos poderia reduzir o uso de agrotóxicos em culturas agrícolas economicamente importantes.

Made available in DSpace on 2021-06-25T10:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2021-04-01 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Plants have developed various mechanisms to respond specifically to each biotrophic attack. It has been shown that the electrical signals emitted by plants are associated with herbivory stress responses and can lead to the activation of multiple defences. Bt cotton is a genetically modified pest-resistant plant that produces an insecticide from Bacillus thuringiensis (Bt) to control Lepidopteran species. Surprisingly, there is no study–yet, that characterizes the signalling mechanisms in transgenic cotton plants attacked by non-target insects, such as aphids. In this study, we characterized the production of electrical signals on Bt and non-Bt cotton plants infested with Aphis gossypii and, in addition, we characterized the dispersal behaviour of aphids to correlate this behaviour to plant signalling responses. Electrical signalling of the plants was recorded with an extracellular measurement technique. Impressively, our results showed that both Bt and non-Bt cotton varieties, when attacked by A. gossypii, emitted potential variation-type electrical signals and clearly showed the presence of distinct responses regarding their perception and the behaviour of aphids, with evidence of delay, in terms of signal amount, and almost twice the amount of Cry1F protein was observed on Bt cotton plants at the highest density of insects/plant. We present in our article some hypotheses that are based on plant physiology and insect behaviour to explain the responses found on Bt cotton plants under aphid stress. Department of Entomology and Acarology Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ) University of São Paulo (USP) Department of Biological Sciences Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ) University of São Paulo (USP) Department of Biostatistics São Paulo State University (UNESP) Biological Control Unit Embrapa Algodão Department of Biostatistics São Paulo State University (UNESP) FAPESP: 2015/20380–8 FAPESP: 2017/05953–7 FAPESP: 2018/ 20435–5

Quarantine pests are organisms that have high economic importance for a particular region or country. In general, these organisms are exotic and can be transported from one place to another both actively and passively. The main condition associated with the dispersal of quarantine pests is the transit of plants or parts of plants, fruits and seeds infested / infected between regions and / or countries. There are two categories of quarantine pests: absent pests (exotic pests not present in the country) and the present ones (present in a localized form in the country). Following the introduction of a quarantine pest in a given region, considerable economic, environmental and social damage is commonly observed. This work aimed to analyze the vulnerability of the Amazon to the introduction of quarantine pests (mites and insects). Initially, the quarantine pests that were introduced in the Amazon were discussed, discussing their probable pathways of introduction and socioeconomic and environmental impacts. Subsequently, from the species of mites and insects listed in the List of Quarantine Pests Absent in Brazil, published by the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply, research was carried out on the main databases on insect pests, focusing on the geographical distribution and characteristics organisms. Based on this study, it was verified that 4 species of mites and 32 species of insects classified as quarantine pests absent from Brazil are present in at least one South American country, representing a risk of being introduced into Brazilian territory. It was found that Chile, Colombia, Argentina and Venezuela are the countries with the highest number of quarantine mites and insect species at risk of introduction in Brazil. Colombia and Venezuela deserve special vigilance, since they border the Brazil just by the Brazilian Amazon FAPEAP - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Amapá CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Pragas quarentenárias são organismos que possuem elevada importância econômica para uma determinada região ou país. Em geral, esses organismos são exóticos e podem ser transportados de um local para outro tanto de forma ativa quanto passiva. O principal condicionante associado à dispersão de pragas quarentenárias é o trânsito de plantas ou partes de plantas, frutos e sementes infestadas/infectadas entre regiões e/ou países. Há duas categorias de pragas quarentenárias: as ausentes (pragas exóticas não presentes no país) e as presentes (presentes de forma localizada no país). Após a introdução de uma praga quarentenária em uma determinada região, são comumente observados consideráveis prejuízos econômicos, ambientais e sociais. Este trabalho objetivou analisar a vulnerabilidade da Amazônia à introdução de pragas quarentenárias (ácaros e insetos). Inicialmente, foram elencadas as pragas quarentenárias que foram introduzidas na Amazônia, discutindo suas prováveis vias de introdução e impactos socioeconômicos e ambientais causados. Posteriormente, a partir das espécies de ácaros e insetos constantes na Lista de Pragas Quarentenárias Ausentes do Brasil, publicada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, foram realizadas pesquisas nas principais bases de dados sobre insetos-praga, focando na distribuição geográfica e nas características biológicas desses organismos. Com base neste estudo, verificou-se que 4 espécies de ácaros e 32 espécies de insetos classificados como pragas quarentenárias ausentes do Brasil estão presentes em pelo menos um país da América do Sul, representando risco de serem introduzidas em território brasileiro. Foi constatado que Chile, Colômbia, Argentina e Venezuela são os países que apresentam maior número de espécies de ácaros e insetos quarentenários com risco de introdução no Brasil. Colômbia e Venezuela merecem vigilância especial, visto que fazem fronteira com o Brasil justamente pela Amazônia brasileira

One aspect of plant defense is the production of constitutive secondary compounds that confer toxicity on herbivores and pathogens. The purpose of this study was to compare patterns of plant tissue toxicity across gradients of irradiance and nutrient content. We measured the potential toxicity (1/LC50) of extracts of six species of herbaceous Asteraceae grown under controlled conditions of temperature (25ºC), humidity (80%), photoperiod (16 h/day), in a range of concentrations of a modified Hoagland hydroponic solution (full-strength, 1/5 dilute, 1/10 dilute, and 1/50 dilute) and under two different light intensities (250 and 125 mumol/m²/s). The plants grew from seed for 42 days post-germination, and randomly chosen plants were harvested each 7 days. We did a general measure of potential phytochemical toxicity using an alcohol extraction of secondary compounds followed by brine shrimp (Artemia sp.) bioassay. Contrary to the carbon/nutrient balance hypothesis, tissue toxicity generally increased with decreasing irradiance and nutrient levels, so that plants whose growth was most restricted had tissues that were most toxic, although there were species-specific differences in this trend. Um dos aspectos da defesa das plantas é a produção de compostos secundários constitutivos que são tóxicos para herbívoros e patógenos. O objetivo deste estudo foi comparar padrões de toxidez nas folhas em diferentes gradientes de nutrientes e intensidade luminosa. Foi medida a potencial toxidez (1/CL50) em extratos de seis espécies herbáceas de Asteraceae, desenvolvidas sob condições controladas de temperatura (25ºC), umidade (80%) e fotoperíodo (16 h/dias), com diferentes concentrações de solução hidropônica de Hoagland modificada (completa, 1/5, 1/10 e 1/50 diluídas) e sob três intensidades de luminosidade (250 e 125 mimol/m²/s). As plantas germinadas foram acompanhadas por 42 dias e, então, 15 indivíduos de cada espécie foram coletados ao acaso a cada 7 dias. Foi realizada uma medida geral da toxidez fitoquímica potencial usando extração alcoólica de compostos secundários das plantas estudadas, seguida do teste biológico com Artemia sp. Contrariando a hipótese de carbono/nutriente, a toxidez do tecido geralmente aumenta com a redução dos níveis de nutrientes e luminosidade. Isto é, plantas que tiveram crescimento restringido apresentaram-se mais tóxicas, embora as espécies tivessem tendências diferentes.

A importação de germoplasma vegetal é uma atividade extremamente importante para o melhoramento genético de culturas e outras áreas da pesquisa agrícola, sendo, portanto, essencial para o progresso da agricultura brasileira. Com o objetivo de evitar ou minimizar os riscos de introdução de pragas através da importação de germoplasma vegetal, a inspeção entomológica é realizada no Laboratório de Quarentena Vegetal, Embrapa - Recursos Genéticos e Biotecnologia. No período de outubro de 1989 a dezembro de 1996 foram inspecionados, neste laboratório, cerca de 98.000 acessos de germoplasma de importação e foram detectados insetos pertencentes a nove ordens, e pelo menos 33 famílias e 21 gêneros. A maioria dos insetos detectados no germoplasma vegetal podem ser direta ou indiretamente nocivos ao material vegetal e até mesmo, se introduzidos no País, vir a causar sérios problemas em culturas de importância econômica. Portanto, enfatiza-se a importância da aplicação de medidas quarentenárias para prevenir a introdução de espécies ou biótipos de insetos juntamente com o germoplasma vegetal de interesse agrícola. The exchange of plant germplasm is extremely important to the genetic improvement and even to other agricultural research areas, so being essential to the progress of Brazilian agriculture. An entomological inspection is carried out at the Laboratory of Plant Quarantine, Embrapa - Genetic Resources and Biotechnology (Cenargen) to avoid or to minimize the pest introduction risk through the importation of plant germplasm. From October 1989 to December 1996 about 98.000 importation germplasm access were inspected at the laboratory and nine orders and at least 33 families and 21 genus were detected. The majority of these insects can be direct or indirectly harmful to the plant germplasm and can also cause great losses to important crops if introduced into the country. So the importance of applying quarantine measures to prevent the introduction of insects species or biotypes together with plant germplasms of agricultural interest must be emphasized.

Um levantamento sistemático de fitopatógenos foi realizado durante 91 meses com os objetivos de determinar o perfil fitopatológico e fornecer subsídios para ações de defesa fitossanitária no estado de Roraima. As coletas de material vegetal com sintomas de doença foram feitas em 13 dos 14 municípios do estado. Para a identificação dos patógenos foram utilizadas chaves taxonômicas (fungos), testes bioquímicos (bactérias), padrão pernineal (nematoides do gênero Meloidogyne), sorologia ou PCR e microscopia de transmissão (viroses). A análise dos dados foi feita calculando-se as frequências relativas, ajustando-se o modelo das estimativas das frequências de ocorrências em função dos meses do ano e o coeficiente de correlação linear de Pearson (r), relacionando precipitação e freqüência relativa de ocorrências mensais. Rhizoctonia solani foi a espécie mais frequentemente registrada seguido de fungos que causam cercosporioses. Maior número de espécies e frequência de ocorrência de doenças foram constatados nos municípios de Boa Vista, Mucajaí, Cantá e Alto Alegre, que são mais populosos e com atividade agrícola mais expressiva. Um a dois meses após os períodos de maior pluviosidade há uma forte tendência no aumento da frequência da incidência de doenças.