Rearing the southern green stink bug using an artificial dry diet and an artificial plant

Laboratory and greenhouse studies were conducted with an artificial dry diet to rear nymphs, and with an artificial plant as substrate for egg laying by the southern green stink bug, Nezara viridula (L.). The artificial diet was composed of: soybean protein (15 g); potato starch (7.5 g); dextrose (7.5 g); sucrose (2.5 g); cellulose (12.5 g); vitamin mixture (niacinamide 1 g, calcium pantothenate 1 g, thiamine 0.25 g, riboflavin 0.5 g, pyridoxine 0.25 g, folic acid 0.25 g, biotin 0.02 mL, vitamin B12 1 g - added to 1,000 mL of distilled water) (5.0 mL); soybean oil (20 mL); wheat germ (17.9 g); and water (30 mL). Nymphs showed normal feeding behavior when fed on the artificial diet. Nymphal development time was longer than or similar to that of nymphs fed on soybean pods. Total nymphal mortality was low (ca. 30%), both for nymphs reared on the artificial diet, and for nymphs fed on soybean pods. At adult emergence, fresh body weights were significantly (P<0.01) less on the artificial diet than on soybean pods. Despite the lower adult survivorship and fecundity on artificial plants than on soybean plants, it was demonstrated for the first time that a model simulating a natural plant, can be used as a substrate for egg mass laying, in conjunction with the artificial diet.

Crescimento radicular e produção de ácidos orgânicos em cultivares de soja com diferentes tolerâncias ao alumínio

A elucidação dos mecanismos que definem o comportamento diferencial entre genótipos de soja quanto à toxidez de Al facilita a utilização da variabilidade genética existente ou produzida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do Al no crescimento radicular, na modificação do pH da solução e no conteúdo de ácidos orgânicos em extratos de raízes de cultivares de soja tolerantes ao Al, FT-1 e FT-6 (Veneza) e sensíveis, IAC-13 e Paraná. As plantas cresceram por nove dias em solução contendo 50 mg L-1 de Ca e 0,0 e 0,2 mg L-1 de Al, com pH inicial de 4,76. Houve maior crescimento de raízes nas cultivares tolerantes e não houve alterações do pH da solução relacionadas à tolerância das cultivares ao alumínio. A presença do Al reduziu o conteúdo dos ácidos cítrico, lático, succínico, oxálico e málico, em ambos os grupos de cultivares avaliados, porém com maior redução no grupo das cultivares sensíveis. O ácido cítrico foi encontrado em maior quantidade nas cultivares tolerantes. A capacidade das cultivares de soja FT-1 e FT-6 (Veneza) de alterar o conteúdo de ácidos orgânicos não-voláteis, principalmente o ácido cítrico, que pode complexar o Al, indica que este mecanismo pode ser muito importante para a tolerância a esse elemento.

Transporte de enxofre para as raízes de soja em três solos de Minas Gerais

Com o objetivo de avaliar a contribuição do fluxo em massa e da difusão no transporte de S para a superfície das raízes de soja, conduziu-se um ensaio em casa de vegetação, com amostras de três solos dos municípios de Viçosa, Paracatu e Lassance. Essas amostras apresentavam, respectivamente, 5,0, 1,2 e 1,4 mg dm-3 de S disponível, obtidos pelo extrator Ca(H2PO4)2, 500 mg L-1 de P em HOAc 2 mol L-1. O experimento correspondeu a um fatorial 3 x 5, sendo três solos e cinco doses de S (0, 20, 40, 80 e 160 mg dm-3), dispostos em blocos casualizados, com quatro repetições. A umidade, controlada pelo uso de um tensiômetro por vaso, foi mantida próximo a -10 kPa durante todo o ensaio. O fluxo em massa foi o principal mecanismo de transporte de S para a superfície das raízes da soja. Quando a concentração de S na solução do solo foi alta, esse mecanismo supriu quantidades de S superiores às absorvidas pela planta. A contribuição da difusão para o suprimento de S ocorreu apenas em baixa concentração desse nutriente na solução do solo.

Controle do caruncho-do-feijoeiro Zabrotes subfasciatus com óleos vegetais, munha, materiais inertes e malathion

Na busca de alternativas ao controle químico do caruncho Zabrotes subfasciatus (Coleoptera:Bruchidae), avaliou-se, em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), o efeito de três genótipos, cv. Carioca e duas linhagens contendo a proteína arcelina (Arc1 e Arc3), e da adição nos grãos armazenados de óleo de soja (Glycine max Merrill); óleo de nim (Azadirachta indica A. Juss.), munha (resíduo de trilha da colheita), calcário dolomítico e terra de formigueiro, comparativamente aos grãos não tratados e ao controle químico com malathion 500 CE. O experimento foi realizado no laboratório da Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão, localizado no Município de Santo Antônio de Goiás, GO, em condições não controladas. Na linhagem Arc1, constatou-se maior proteção aos danos do caruncho, observando-se redução do número de ovos e de adultos emergidos e da porcentagem de sementes danificadas em relação à Arc3 e à cv. Carioca. Quando os grãos foram tratados com malathion, óleo de nim e óleo de soja, observou-se menor número de ovos e de adultos emergidos e redução de danos, e não houve diferença na porcentagem de sementes danificadas entre o malathion e o óleo de nim. A mistura das sementes com terra de formigueiro conferiu baixa proteção ao caruncho, enquanto os tratamentos com munha e calcário dolomítico não apresentaram eficiência na redução da progênie e dos danos de Z. subfasciatus.

Influência do magnésio na absorção de manganês e zinco por raízes destacadas de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do Mg na absorção do Zn e do Mn em quatro cultivares de soja. Utilizou-se a técnica de cinética de absorção por raízes destacadas. As raízes foram colocadas em frascos com as seguintes combinações: três doses de Mg (1,0, 3,0 e 6,0 mmol L-1) x cinco doses de Zn ou Mn (0,5, 1,0, 2,0, 5,0 e 10,0 mimol L-1), com três repetições. Com pipetador, foi colocado 14,8 MBq de radiozinco ou de radiomanganês. Após uma hora de exposição, as raízes foram lavadas e secadas em estufa; em seguida foram pesadas e determinou-se a radioatividade. Os valores foram convertidos em micromoles por grama de matéria seca. Foram estimadas as variáveis Km e Vmax pela equação de Lineweaver & Burk. As cultivares apresentaram comportamentos distintos na absorção de Mg, Mn e Zn; a inibição do Mg sobre o Zn e o Mn na soja é do tipo não competitiva, e as variáveis Km e Vmax comportaram-se de modo independente no processo de absorção.

Efeito do conteúdo de água e da compactação do solo na produção de soja

A compactação do solo tem sido fator físico limitante ao crescimento das plantas. Este trabalho objetivou avaliar a produção de soja (Glycine max cv. EMBRAPA 48) em razão do conteúdo de água e da compactação do solo. Usou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4x2, ou seja, quatro níveis de resistência à penetração (entre 0,27 e 4,32 MPa) e dois níveis de retenção de água pelo solo (0,05 e 0,01 MPa). Foram utilizadas amostras de Latossolo Vermelho textura média (LVd) e Latossolo Vermelho textura argilosa (LVef), coletadas na profundidade de 020 cm, passadas em peneira de 0,4 cm e compactadas em camadas de 3 cm, em vasos de 20 cm de altura e 25 cm de diâmetro (9,82 L). Os níveis de resistência à penetração foram determinados com o penetrômetro de anel dinamométrico. O nível crítico de resistência do solo à penetração, em relação à produção de grãos, foi de 1,66 e 2,22 MPa, no LVd, e 3,05 e 2,81 MPa, no LVef, para o conteúdo de água retida na tensão de 0,05 e 0,01 MPa, respectivamente. A maior produção de grãos foi obtida na tensão de 0,01 MPa. A produção de grãos de soja é afetada em níveis críticos de resistência do solo à penetração superiores a 2 MPa em latossolos com conteúdo de água retida na tensão de 0,01 MPa.

Carbon sources and polyethylene glycol on soybean somatic embryo conversion

Somatic embryogenesis is an efficient method for the production of target cells for soybean genetic transformation. However, this method still offers low percentages of plant regeneration, and perhaps is related to the maturation process and high morphological abnormalities of the matured embryos. This study aimed to identify a maturation medium that could contribute to the outcome of more efficient plant regeneration results. Embryogenic clusters, derived from cotyledons of immature seeds of the soybean cultivars Bragg and IAS5, were used as starting material for embryos development. Different maturation media were tested by using 6% maltose, 3% sucrose or 6% sucrose, combined with or without 25 g L-1 of the osmotic regulator polyethylene glycol (PEG-8000). The histodifferentiated embryos were quantified and classified in morphological types. Percentages of converted embryos were analyzed. Cultivar Bragg resulted in higher matured embryo quantities, but lower percentages were obtained for the conversion in comparison to cultivar IAS5. While the addition of PEG did not affect the number of embryos converted into plants, 6% sucrose enhanced the conversion percent significantly.

Inoculation methods under greenhouse conditions for evaluating soybean resistance to sudden death syndrome

The objectives of this work were to evaluate two greenhouse screening methods for sudden death syndrome (SDS) and to determine which one is best correlated with field resistance of soybean genotypes. The evaluations were done with three sets of genotypes that were classified as partially resistant, intermediate, and susceptible to SDS based on previous field evaluations. These three sets were independently evaluated for greenhouse SDS reactions using cone and tray inoculation methods. Plants were infected using grains of white sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] infested with Fusarium solani f. sp. glycines. Foliar symptom severity was rated 21 days after emergence. The cone and field SDS ratings were significantly correlated and ranged from 0.69 for set 1 to 0.51 for set 3. Correlations of SDS ratings of genotypes between field and greenhouse tray ratings were significant for set 1 and not significant for set 2. The cone method showed the highest correlation with field results and is recommended to screen soybean genotypes for SDS resistance.

QTL mapping for protein content in soybean cultivated in two tropical environments

The objectives of this study were to detect quantitative trait loci (QTL) for protein content in soybean grown in two distinct tropical environments and to build a genetic map for protein content. One hundred eighteen soybean recombinant inbred lines (RIL), obtained from a cross between cultivars BARC 8 and Garimpo, were used. The RIL were cultivated in two distinct Brazilian tropical environments: Cascavel county, in Paraná, and Viçosa county, in Minas Gerais (24º57'S, 53º27'W and 20º45'S, 42º52'W, respectively). Sixty-six SSR primer pairs and 65 RAPD primers were polymorphic and segregated at a 1:1 proportion. Thirty poorly saturated linkage groups were obtained, with 90 markers and 41 nonlinked markers. For the lines cultivated in Cascavel, three QTL were mapped in C2, E and N linkage groups, which explained 14.37, 10.31 and 7.34% of the phenotypic variation of protein content, respectively. For the lines cultivated in Viçosa, two QTL were mapped in linkage groups G and #1, which explained 9.51 and 7.34% of the phenotypic variation of protein content. Based on the mean of the two environments, two QTL were identified: one in the linkage group E (9.90%) and other in the group L (7.11%). In order for future studies to consistently detect QTL effects of different environments, genotypes with greater stability should be used.

Hidrólise enzimática de fibras de cotilédones de soja e caracterização das frações sólidas e solúveis

O objetivo deste trabalho foi determinar as melhores condições de hidrólise enzimática de fibras alimentares de cotilédones de soja, original (FAO) e micronizada (FAM), e caracterizar os hidrolisados sólidos e solúveis. As amostras foram hidrolisadas com carboidrase (200 µL g-1, durante 12 horas, a 30ºC) ou com protease (150 µL g-1, durante 5 horas, a 55ºC). A fração sólida das amostras tratadas com carboidrase teve redução de 73% dos carboidratos e de 50% dos ácidos urônicos iniciais; houve aumento da concentração de proteínas e aumento da solubilidade e volume de intumescimento comparado com o material não hidrolisado. Proteínas de reserva da soja - beta-conglicinina e glicinina - foram extraídas das fibras alimentares não hidrolisadas e identificadas por eletroforese. A protease solubilizou 54% do total de proteínas das amostras e formou peptídeos com peso molecular menor que 10 KDa e uma banda de peso molecular próximo aos 25 KDa, provavelmente glicoproteína de parede celular, e deixou uma fração sólida com 76% de fibras alimentares totais. A microscopia eletrônica de varredura mostrou alterações físicas para a FAO hidrolisada com protease, com superfície mais porosa do que a FAM. O tratamento enzimático foi efetivo em alterar a composição química e estrutural das fibras, dando novas perspectivas para aplicações tecnológicas.

Mosaic in Senna occidentalis in southern Brazil induced by a new strain of Soybean mosaic virus

Plants of Senna occidentalis (sin. Cassia occidentalis) with mosaic symptoms were collected near a soybean (Glycine max) field where some plants exhibited symptoms of mosaic and blistering. A preliminary examination of leaf tissue from diseased S. occidentalis by electron microscopy revealed the presence of pinwheel inclusions as well as long flexuous particles, indicating the presence of a potyvirus. Host range, serology, and amino acid sequence from this potyvirus were similar to those from other Brazilian isolates of Soybean mosaic virus (SMV). The 3'- terminal region of the genomic RNA was cloned and a cDNA sequence of 1.9 kb upstream of the poly (A) tract was determined. The sequence contains a single open reading frame and a 3'- non-translated region (NTR) of 259 bp. The nucleotide sequence of the CP gene of SMV-Soc was 98% identical to that of Brazilian isolates SMV-B, SMV-L, and SMV-FT10. The percentage of nucleotide identity of their 3'-NTR's was 91, 98, and 99% in relation to SMV-L, SMV-B, and SMV-FT10, respectively. In contrast to other Brazilian SMV isolates studied, SMV-Soc was able to infect sunflower (Helianthus annuus). Based on these results, the S. occidentalis isolate was identified as a new strain of SMV belonging to the SMV strain, group G5 and was named SMV-Soc. This is the first report of naturaly occurring SMV infecting plants of S. occidentalis in Brazil, adding this weed as a new source of SMV in the field.

Effect of population densities of Heterodera glycines race 3 on leaf area, photosynthesis and yield of soybean

The effect of Heterodera glycines on photosynthesis, leaf area and yield of soybean (Glycine max) was studied in two experiments carried out under greenhouse condition. Soybean seeds were sown in 1.5 l (Experiment 1) or 5.0 l (Experiment 2) clay pots filled with a mixture of field soil + sand (1:1) sterilized with methyl bromide. Eight days after sowing, seedlings were thinned to one per pot, and one day later inoculated with 0; 1.200; 3.600; 10.800; 32.400 or 97.200 J2 juveniles of H. glycines. Experiment 1 was carried out during the first 45 days of the inoculation while Experiment 2 was conducted during the whole cycle of the crop. Measurements of photosynthetic rate, stomatic conductance, chlorophyll fluorescence, leaf color, leaf area, and chlorophyll leaf content were taken at ten-day intervals throughout the experiments. Data on fresh root weight, top dry weight, grain yield, number of eggs/gram of roots, and nematode reproduction factor were obtained at the end of the trials. Each treatment was replicated ten times. There was a marked reduction in both photosynthetic rate and chlorophyll content, as well as an evident yellowing of the leaves of the infected plants. Even at the lowest Pi, the effects of H. glycines on the top dry weight or grain yield were quite severe. Despite the parasitism, soybean yield was highly correlated with the integrated leaf area and, accordingly, the use of this parameter was suggested for the design of potential damage prediction models that include physiological aspects of nematode-diseased plants.

Análise de restrição de DNA ribossomal amplificado (ARDRA) pode diferenciar Fusarium solani f. sp. phaseoli de F. solani f. sp. glycines

Métodos moleculares têm sido utilizados para caracterizar a diversidade entre isolados de Fusarium spp. patogênicos e não patogênicos a uma cultura e, para determinar relações genéticas entre formae speciales. Testes de patogenicidade realizados em soja (Glycine max) e feijoeiro (Phaseolus vulgaris) com 17 isolados de Fusarium solani não demonstraram especificidade de hospedeiros. Utilizou-se a técnica ARDRA (Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis) para analisar a região ITS1 - 5,8S rDNA - ITS2, amplificada com os primers ITS5 e ITS4. Os produtos amplificados foram digeridos com as enzimas de restrição Hae III e Msp I. Os padrões de bandas gerados pela digestão com a enzima Hae III permitiram diferenciar três grupos entre os isolados de F. solani, sendo um grupo específico para isolados de F. solani f. sp. phaseoli com 100% de similaridade entre os 11 isolados. Entre os isolados de F. solani f. sp glycines foram observados dois padrões distintos de restrição. A técnica de ARDRA utilizando a enzima Hae III apresenta, portanto, potencial para utilização como um marcador para diferenciação entre as formae specialesphaseoli e glycines, dentro do complexo F. solani.

Compatibilidade vegetativa de nit-mutantes de Fusarium solani patogênicos e não-patogênicos ao feijoeiro e à soja

Este trabalho objetivou determinar o grau de relacionamento entre 18 isolados de Fusarium solani f. sp. phaseoli e F. solani f. sp. glycines. A maioria destes isolados (14) demonstrou inespecificidade de hospedeiro sendo patogênicos ao feijoeiro (Phaseolus vulgaris) e a soja (Glycine max). Grupos de compatibilidade vegetativa de nit-mutantes destes isolados foram então determinados. Utilizou-se, como indutor de mutação, o clorato de potássio (KClO3), sendo estes nit-mutantes justapostos sobre meio mínimo contendo NAN0(3) para verificar a formação de heterocariose. Dos 18 isolados de F. solani, 13 foram reunidos em um único GCV. Neste grupo os isolados nit-mutantes F42, f. sp. phaseoli e F46, f. sp. glycines, foram compatíveis entre si. Três isolados constituíram em membros únicos de GCVs diferentes, sendo um destes isolados considerado auto-incompatível. Encontrou-se, portanto, compatibilidade vegetativa entre isolados de F. solani f. sp. phaseoli e F. solani f. sp. glycines. Esta compatibilidade pode ser uma justificativa para existência de isolados patogênicos a ambas culturas.

Identification of Rhizoctonia solani associated with soybean in Brazil by rDNA-ITS sequences

The aim of this study was to identify isolates of Rhizoctonia solani causing hypocotyl rot and foliar blight in soybean (Glycine max) in Brazil by the nucleotide sequences of ITS-5.8S regions of rDNA. The 5.8S rDNA gene sequence (155 bp) was highly conserved among all isolates but differences in length and nucleotide sequence of the ITS1 and ITS2 regions were observed between soybean isolates and AG testers. The similarity of the nucleotide sequence among AG-1 IA isolates, causing foliar blight, was 95.1-100% and 98.5-100% in the ITS1 and ITS2 regions, respectively. The nucleotide sequence similarity among subgroups IA, IB and IC ranged from 84.3 to 89% in ITS1 and from 93.3 to 95.6% in ITS2. Nucleotide sequence similarity of 99.1% and 99.3-100% for ITS1 and ITS2, respectively, was observed between AG-4 soybean isolates causing hypocotyl rots and the AG-4 HGI tester. The similarity of the nucleotide sequence of the ITS-5.8S rDNA region confirmed that the R. solani Brazilian isolates causing foliar blight are AG-1 IA and isolates causing hypocotyl rot symptoms are AG-4 HGI. The ITS-5.8S rDNA sequence was not determinant for the identification of the AG-2-2 IIIB R. solani soybean isolate.