Análise filogenética e funcional de dois genes de reparo homólogos a AP endonuclease em cana-de-açúcar: ScARP1 e ScARP3

The genome of all organisms constantly suffers the influence of mutagenic factors from endogenous and/or exogenous origin, which may result in damage for the genome. In order to keep the genome integrity there are different DNA repair pathway to detect and correct these lesions. In relation to the plants as being sessile organisms, they are exposed to this damage frequently. The Base Excision DNA Repair (BER) is responsible to detect and repair oxidative lesions. Previous work in sugarcane identified two sequences that were homologous to Arabidopsis thaliana: ScARP1 ScARP3. These two sequences were homologous to AP endonuclease from BER pathway. Then, the aim of this work was to characterize these two sequence using different approaches: phylogenetic analysis, in silico protein organelle localization and by Nicotiana tabacum transgenic plants with overexpression cassette. The in silico data obtained showed a duplication of this sequence in sugarcane and Poaceae probably by a WGD event. Furthermore, in silico analysis showed a new localization in nuclei for ScARP1 protein. The data obtained with transgenic plants showed a change in development and morphology. Transgenic plants had slow development when compared to plants not transformed. Then, these results allowed us to understand better the potential role of this sequence in sugarcane and in plants in general. More work is important to be done in order to confirm the protein localization and protein characterization for ScARP1 and ScARP3

Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados

The Potiguar basin has large fields of viscous oil where the used method for recovering is based on vapor injection; this operation is carried out by injecting vapor in the oilwell directly, without the protection of a revetment through thermal insulation, what causes its dilation and, consequently, cracks in the cement placed on the annular, and lost of hydraulic insulation; this crack is occasioned by the phenomenon of retrogression of the compressive resistance due to the conversion of the hydrated calcium silicate in phases calcium-rich, caused by the high temperatures in the wells, subjected to thermal recuperation. This work has evaluated the application of composite pastes with addition of residue of biomass of ground sugar-cane bagasse as anti-retrogression mineral admixture for cementation of oil-wells subjected to thermal recuperation. The addition of the mineral residue was carried out considering a relative amount of 10, 20, 30, 40 and 59% in relation to cement mass, trying to improve the microstructure of the paste, still being developed a reference paste only with cement and a paste with addition of 40% of silica flour - renowned material in the oil industry as anti-retrogression additive. Pozzolanic activity of the ash was evaluated through XRD, TG/DTG, as the resistance to compression, and it was also determined the physical and mechanical behavior of the pastes when submitted to cure at low temperatures (22 and 38º C); besides it was evaluated the behavior of the pastes when submitted to two cycles of cure at high temperature (280ºC) and pressure (7 MPa). It was verified that the ash of the sugar-cane biomass presents pozzolanic reaction and has great efficiency in decrease the permeability of the paste by filler effect, as well as that addition of ash in a relative amount of 10, 20 e 30% increases cured compressive resistance at low temperatures. It was also showed that the ash in a relative amount of 40% and 59% has very significant efficiency as anti-retrogression additive, since it prevents the decrease of compressive resistance and forms hydrated calcium silicate type xenotlita and tobermorita which have more resistance and stability in high temperatures

Caracterização funcional de dois cDNAs de cana-de- açúcar : PKCI e SHAGGY

Flowering is controlled by several environmental and endogenous factors, usually associated with a complex network of metabolic mechanisms. The gene characterization in Arabidopsis model has provided much information about the genetic and molecular mechanisms that control flowering process. Some of these genes had been found in rice and maize. However, in sugarcane this processe is not well known. It is known that early flowering may reduce its production up to 60% at northeast conditions. Considering the impact of early flowering in sugarcane production, the aim of this work was to make the gene characterization of two cDNAs previously identified in subtractive cDNA libraries: scPKCI and scSHAGGY. The in silico analysis showed that these two cDNAs presented both their sequence and functional catalytic domains conserved. The results of transgenic plants containing the overexpression of the gene cassette scPKCI in sense orientation showed that this construction had a negative influence on the plant development as it was observed a decrease in plant height and leaf size. For the scPKCI overexpression in antisense orientation it was observed change in the number of branches from T1 transgenic plants, whereas transgenic T2 plants showed slow development during germination and initial stages of development. The other cDNA analyzed had homology to SHAGGY protein. The overexpression construct in sense orientation did not shown any effect on development. The only difference observed it was an increase in stigma structure. These results allowed us to propose a model how these two genes may be interact and affect floweringdevelopment.

Análise de cDNAs identificados em bibliotecas substrativas de cDNA para floração de variedades de cana-de-açúcar cultivadas no Rio Grande do Norte(RN): fator de transição NAC, Calmodulina e Fosfatidiltransferase

The flowering is a physiological process that it is vital for plants. This physiological process has been well studied in the plant model Arabidopsis, but in sugarcane this process is not well known. The transition of the shoot apical meristem from vegetative to flowering is a critical factor for plant development. At Brazil northeastern region, the transition to flowering in sugarcane has an important effect as it may reduce up to 60% its production. This is a consequence of the sugar translocation from stalks to the shoot apical meristem which is necessary during the flowering process. Therefore, the aim of this work was to explore and analyze cDNAs previously identified using subtractive cDNA libraries. The results showed that these cDNAs showed differential expression profile in varieties of sugarcane (early x late flowering). The in silico analysis suggested that these cDNAs had homology to calmodulin, NAC transcription factor and phosphatidylinositol, a SEC14, which were described in the literature as having a role in the process of floral development. To better understand the role of the cDNA homologous to calmodulin, tobacco plants were transformed with overexpression cassettes in sense and antissense orientation. Plants overexpressing the cassette in sense orientation did not flowered, while plants overexpressing the cassette in the antissense orientation produced flowers. The data obtained in this study suggested the possible role from CAM sequence, SEC14 and NAC in the induction/floral development pathway in sugarcane, this is the first study in order to analyze these genes in the sugarcane flowering process.

Avaliação de parâmetros de estresse oxidativo em plantas de cana-de-açúcar tratadas com peróxico de hidrogênio

The genus Saccharum belongs to Poaceae family. Sugarcane has become important monocultures in Brazil due to their products: ethanol and sugar. The production may change between different regions from Brazil. This difference is related to soil, climatic conditions and temperature that promotes oxidative stress that may induce an early flowering. The aim of this work was to identify the effects of oxidative stress. In order to analyse this, sugarcane plants were submitted to oxidative stress using hydrogen peroxide. After this treatment, the oxidative stress were analyzed Then, the plant responses were analyzed under different approaches, using morphophysiological, biochemical and molecular tools. Thus, sugarcane plants were grown under controlled conditions and until two months they were subjected first to a hydroponics condition for 24 hours in order to acclimation. After this period, these plants were submitted to oxidative stresse using 0 mM, 10 mM, 20 mM and 30 mM hydrogen peroxide during 8 hours. The histomorphometric analysis allowed us to verify that both root and leaf tissues had a structural changes as it was observed by the increased in cell volume, lignin accumulation in cell walls. Besides, this observation suggested that there was a change in redox balance. Also, it was analyzed the activity of the SOD, CAT and APX enzymes. It was observed an increase in the SOD activity in roots and it was also observed a lipid peroxidation in leaves and roots. Then, in order to identify proteins that were differently expressed in this conditions it was used the proteomic tool either by bidimensional gel or by direct sequencing using the Q-TOF EZI. The results obtained with this approach identified more than 3.000 proteins with the score ranging from 100-5000 ions. Some of the proteins identified were: light Harvesting; oxygenevolving; Thioredoxin; Ftsh-like protein Pftf precusor; Luminal-binding protein; 2 cys peroxiredoxin e Lipoxygenase. All these proteins are involved in oxidative stress response, photsynthetic pathways, and some were classified hypothetical proteins and/or unknown (30% of total). Thus, our data allows us to propose that this treatment induced an oxidative stress and the plant in response changed its physiological process, it made changes in tissue, changed the redox response in order to survival to this new condition

Aditivos químicos e biológicos na ensilagem de cana-de-açúcar: 1. composição química das silagens, ingestão, digestibilidade e comportamento ingestivo

Avaliou-se o efeito da inclusão de aditivos na ensilagem de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) sobre a composição químico-bromatológica das silagens, o comportamento ingestivo, o consumo voluntário e a digestibilidade em bovinos de corte. Utilizaram-se cinco novilhos da raça Nelore providos de cânula ruminal, alocados em delineamento quadrado latino 5 ´ 5 e alimentados com dietas com 65% de volumoso na MS. Foram avaliadas cinco silagens (base úmida): controle - cana-de-açúcar sem aditivos; uréia - cana-de-açúcar + 0,5% uréia; benzoato - cana-de-açúcar + 0,1% de benzoato de sódio; LP - cana-de-açúcar inoculada com Lactobacillus plantarum (1 ´ 10(6) ufc/g MV); LB - cana-de-açúcar inoculada com L. buchneri (3,6 ´ 10(5) ufc/g forragem). A forragem foi armazenada em silos do tipo poço por 90 dias antes do fornecimento aos animais. A composição químico-bromatológica da cana-de-açúcar foi alterada após a ensilagem, em relação à cana-de-açúcar original, com redução no teor de carboidratos solúveis e na digestibilidade in vitro e elevação relativa nos teores de FDN e FDA. Os teores de etanol (0,30% da MS) e ácidos orgânicos (0,99% de ácido lático e 2,31% de acético) foram baixos e semelhantes entre as silagens. Os aditivos aplicados na ensilagem não promoveram alterações no consumo e na digestibilidade aparente da MS (7,2 kg/dia e 63,6%, respectivamente). O comportamento ingestivo dos animais também não foi alterado, com tempos médios de 230,6; 519,6 e 672,8 minutos/dia despendidos com ingestão de ração, ruminação e ócio, respectivamente. Os aditivos acrescidos à cana-de-açúcar promoveram pequenas alterações na maioria das variáveis avaliadas.

Aditivos químicos ou biológicos na ensilagem de cana-de-açúcar: 2. parâmetros ruminais e degradabilidade da matéria seca e das frações fibrosas

Objetivou-se avaliar o efeito da inclusão de aditivos na ensilagem de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) sobre a degradação de MS e de componentes da parede celular e sobre os parâmetros de fermentação ruminal em bovinos alimentados com dietas contendo essas silagens. Utilizaram-se cinco novilhos da raça Nelore providos de cânula ruminal, alocados em delineamento quadrado latino 5 ´ 5 e alimentados com dietas com 65% de volumoso (%) MS. Foram avaliadas cinco silagens (base úmida): controle - cana-de-açúcar, sem aditivos; uréia - cana-de-açúcar + 0,5% ureia; benzoato - cana-de-açúcar + 0,1% de benzoato de sódio; LP - cana-de-açúcar inoculada com Lactobacillus plantarum (1 ´ 10(6) ufc/g MV); LB - cana-de-açúcar inoculada com L. buchneri (3,6 ´ 10(5) ufc/g forragem). A forragem foi armazenada em silos do tipo poço por 90 dias antes do fornecimento aos animais. Os parâmetros ruminais foram afetados de forma moderada pelas silagens e tiveram forte efeito do horário de coleta de amostras. As concentrações molares médias dos ácidos acético, propiônico e butírico foram de 60,9; 19,3 e 10,2 mM, respectivamente. O ambiente ruminal proporcionado por dietas formuladas com silagens de cana-de-açúcar foi satisfatório e similar ao tradicionalmente observado em dietas contendo cana. O uso de aditivos na ensilagem influenciou, de forma não-significativa, a degradabilidade ruminal da MS e da MO, mas não alterou a degradabilidade ruminal da fração fibrosa. Os aditivos aplicados à cana-de-açúcar resultaram em pequenas alterações na maior parte das variáveis avaliadas. Apesar de a degradabilidade ruminal das silagens ter sido pouco afetada pelo uso de aditivos, os valores observados foram próximos aos observados para a cana-de-açúcar in natura.

Avaliação dos teores de metais pesados no solo e na planta de cana-de-açúcar sob adubação com lodo de esgoto e vinhaça

The objective of this work was to evaluate Cd, Cr, Ni and Pb total contents in soil and sugar cane after four annual applications of sewage sludge and vinasse to supply all N and all K required by the crop. A field experiment was carried out on clayey Typic Haplustox. It was used a randomized block design with seven treatments and three replications. The treatments consisted in: (i) rate of sewage sludge to supply 100% of the N required by the crop; (ii) rate of sewage sludge to supply 200% of the N required; (iii) rate of vinasse to supply 100% of the K required; (iv) rate of vinasse to supply 200% of the K required; ( v) combination of the treatments ( i) and ( iii); ( vi) combination of the treatments ( ii) e ( iv); (vii) control ( mineral fertilization). The contents of Cd, Cr, Ni and Pb in sewage sludge reached maximum values of 1.58, 41.66, 35.17 and 45.25 mg kg(-1), respectively. These metals were not detected in vinasse. The residues were applied annually for four years. At the end of this period, sewage sludge and vinasse accumulated rates, that get up to 51 t ha(-1) and 762 m(3) ha(-1), respectively, did not cause alteration in Cd, Cr, Ni and Pb total contents in soil, up to 50 cm of depth, and in plant. Sewage sludge and vinasse application to supply N and K for sugar cane did not offer soil pollution risk by heavy metals.

Interferência da palha de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) na emergência de espécies de plantas daninhas da família convolvulaceae

Este trabalho foi conduzido na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal-UNESP, com o objetivo de estudar o efeito de diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar deixadas na superfície do solo sobre a emergência de algumas espécies de plantas daninhas pertencentes à família Convolvulaceae. Os tratamentos foram distribuídos no esquema de parcelas subsubdivididas, com a quantidade de palha nas parcelas de 0, 5, 10, 15 e 20 t ha-1, as variedades SP 79 2233 e RB 83 5486 nas subparcelas e as espécies de plantas daninhas nas subsubparcelas. Aos 45 dias após semeadura (DAS), a presença de 15 t ha-1 de palha reduziu em 46 e 62% o número de plantas de I. quamoclit e M. cissoides, respectivamente. Entretanto, a presença de 20 t ha-1 reduziu em 82, 65, 62, 70, 60 e 88% o número de plantas de I. quamoclit, I. purpurea, I. grandifolia, I. hederifolia, I. nil e M. cissoides, respectivamente, quando comparadas à ausência de palha.

Influência do resíduo de colheita de cana-de-açúcar sem queima sobre a eficiência dos herbicidas imazapic e imazapic + pendimethalin

Os resíduos deixados sobre o solo por ocasião da colheita mecanizada da cana-de-açúcar podem constituir-se em uma barreira física para a ação dos herbicidas no controle de plantas daninhas, quando aplicados em pré-emergência destas plantas sobre a palha da cana. em virtude disso, o presente trabalho teve por objetivos analisar e quantificar a interferência dessa camada de palha sobre o solo na ação dos herbicidas imazapic e imazapic + pendimethalin no controle de plantas daninhas em áreas onde a cana-de-açúcar foi colhida mecanicamente sem a queima da palhada previamente à colheita. Foram realizados dois ensaios simultâneos: um com a retirada da palha dois dias após a aplicação dos herbicidas e o outro com a manutenção desta, ambos conduzidos em casa de vegetação. O imazapic isolado foi aplicado nas dosagens de 0, 122,5 e 147 g i.a.ha-1 e em mistura com pendimethalin na dosagem de 75 + 1500 g i.a.ha-1, com simulação de chuvas nas intensidades de 30, 60 e 90 mm. Após análise dos resultados de biomassa seca, altura e número de folhas das plantas de Sorghum bicolor e Cyperus rotundus, além de nota visual e biomassa seca de Panicum maximum, Brachiaria plantaginea, Digitaria horizontalis, Amaranthus viridis, Ipomoea grandifolia e Brachiaria decumbens, constatou-se eficiência proporcional dos herbicidas à dosagem utilizada, independentemente da presença da palha, à exceção de Ipomoea grandifolia e Brachiaria decumbens, além de haver menor controle nos tratamentos submetidos à chuva de 90 mm. Esses resultados indicam boas perspectivas quanto à aplicação destes herbicidas em áreas de colheita mecanizada de cana-de-açúcar sem queima, para controle de plantas daninhas em condições de pré-emergência.

Seletividade do imazapic para dois cultivares de amendoim (Arachis hypogaea) cultivados na ausência e na presença de palha de cana-de-açúcar

Neste trabalho, objetivou-se estudar a seletividade de imazapic a dois cultivares de amendoim (Tatu Vermelho e IAC-5), em condições de ausência e de presença de palha de cana-de-açúcar. O experimento foi instalado em vasos, em delineamento inteiramente casualizado, com os tratamentos dispostos em esquema fatorial 3x2, com quatro repetições. Constituíram os fatores principais três doses de imazapic (0, 98 e 140 g ha-1), aplicadas em pré-emergência sobre duas condições de palha de cana-de-açúcar (0 e 15 t ha-1). Constatou-se que a camada de palha possui potencial em reter o herbicida, especialmente sob períodos de pouca precipitação ou irrigação; as plantas de amendoim sob esta condição apresentaram menos sintomas de intoxicação. Entretanto, na ausência da palha, as plantas, independentemente do cultivar, apresentaram maiores injúrias visuais e redução na altura, massa seca da parte aérea e raiz.

Períodos de interferência das plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar: I - Tiririca

Com o objetivo de estudar períodos de interferência entre plantas daninhas e a cultura da cana-de-açúcar, foi instalado um experimento no município paulista de Pradópolis, numa área pertencente à usina São Martinho, onde a cana-deaçúcar foi plantada no mês de abril de 1995 e colhida quinze meses depois. As condições climáticas no estado de São Paulo após o plantio deste experimento (época normal de plantio da cana-de-açúcar no estado de São Paulo) são caracterizadas por deficiência hídrica e temperaturas amenas, sendo que o períodos chuvoso iniciou-se apenas quatro meses após o plantio. O resultados obtidos no experimento permitiram concluir que a cana-de-açúcar suportou um pequeno período de convivência inicial, de zero aos 41 dias após o plantio (DAP), sem sofrer interferência significativa de diminuição da produção. No entanto, o controle da tiririca por um período curto (dos aos 22 dias após o plantio da cana-de-açúcar foi suficiente para assegurar a produção.

Períodos de interferência das plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar: III - capim-braquiária (Brachiaria decumbens) e capim-colonião (Panicum maximum)

Um experimento foi conduzido em São João da Boa Vista-SP, com o objetivo de determinar o período anterior à interferência (PAI) e o período total de prevenção à interferência (PTPI) das plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar. A cana foi plantada em abril de 1995, na época de plantio caracterizada por maior deficiência hídrica. A comunidade infestante presente foi variada, sendo Brachiaria decumbens e Panicum maximum as espécies mais importantes. Essa comunidade tendeu a apresentar acúmulo crescente de matéria seca durante todo o período de avaliação e reduziu em até 40% a produtividade de colmos da cana-de-açúcar. A cultura conviveu com a comunidade infestante até 74 dias após o plantio, sem sofrer redução significativa na produtividade (PAI). O período mínimo de controle para garantir a produtividade foi de 127 DAP (PTPI). Dessa forma, o controle das plantas daninhas foi crítico no período compreendido entre 74 e 127 dias após o plantio.

Controle de plantas daninhas através da palha de cana-de-açúcar associada à mistura dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da palha de cana-de-açúcar resultante da colheita sem queima e da mistura comercial dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina, na emergência e no acúmulo de biomassa seca de nove espécies de plantas daninhas. Os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 3 x 3, sendo três quantidades de palha resultantes da colheita da cana-de-açúcar sem queima (0, 10 e 15 t ha-1), e três doses da mistura formulada dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina (0, 1,75 e 2,00 kg ha-1), aplicados em condições de pós-emergência das plantas daninhas. As densidades das plantas daninhas foram avaliadas aos 15, 60 e 90 dias após a aplicação (DAA) da mistura dos herbicidas, e a biomassa seca das plantas daninhas, aos 90 DAA. A presença de palha sobre o solo suprimiu as densidades das populações de Brachiaria plantaginea, Digitaria horizontalis, Panicum maximum, Sida glaziovii e Amaranthus hybridus a níveis de infestação considerados satisfatórios de controle. A palhada também reduziu as populações de Senna obtusifolia, Ipomoea hederifolia, I. grandifolia e I. nil, porém em níveis insatisfatórios de controle. A mistura de herbicidas nas doses estudadas controlou todas as espécies de plantas daninhas avaliadas. Na presença da palha, o controle das plantas de S. obtusifolia, I. nil, I. hederifolia e I. grandifolia somente foi satisfatório quando foi aplicada a mistura de herbicidas. Para o controle de P. maximum, houve vantagem na integração dos dois métodos de controle, em relação à aplicação isolada da menor quantidade de palha estudada ou à aplicação da mistura de herbicidas.

Organização das comunidades infestantes de plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar em agrupamentos-padrão

O objetivo deste estudo foi avaliar a possibilidade de agrupar talhões de cana-de-açúcar colhida mecanicamente e sem queima prévia da palha na região de Ribeirão Preto-SP, de acordo com o potencial de infestação de plantas daninhas, por meio de análise de agrupamento por método hierárquico e outras técnicas de análise multivariada, utilizando como variável o índice de infestação relativa atribuído por avaliações visuais, em duas etapas. A primeira contemplou 20 talhões de cana-planta com ciclo de 18 meses; essas áreas foram utilizadas para comparação de dois métodos de estimativa da composição específica da flora daninha: análise fitossociológica e por meio da porcentagem visual de cobertura geral (CG) e específica (CE). A segunda etapa consistiu no levantamento da composição específica da comunidade de plantas daninhas em 189 talhões, em áreas de cana-soca colhidas durante a safra de 2008, incluindo nesses talhões apenas CG e CE. Com as informações sobre os levantamentos da comunidade infestante foi construído um banco de dados, posteriormente submetido a análises exploratórias por técnicas de estatística multivariada. Para as principais espécies dentro dos talhões, que foram DIGNU, ARACH, IPOHF, MRRCI e IPOQU, seguidas de CYPRO, ELEIN e EPHHS, foram verificados 75% de coincidências de resultados entre os dois métodos de avaliação. Também notou-se que as avaliações visuais de porcentagem de cobertura das espécies podem substituir, para fins de praticidade, agilidade e aplicabilidade, as avaliações fitossociológicas, uma vez que proporcionaram boa capacidade de detecção das principais plantas daninhas dentro de cada talhão. As técnicas de estatística multivariada demonstraram que os talhões podem ser agrupados de acordo com semelhanças na intensidade da infestação e na composição específica.