Glyphosate influence on the physiological parameters of Conyza bonariensis biotypes

The objective of this study was to determine changes in gas exchange and inhibition of EPSPs, based on the accumulation of shikimic acid in horseweed biotypes resistant and sensitive to glyphosate. Two experiments were conducted in a factorial model. The first one evaluated horseweed biotypes (one resistant and one susceptible to glyphosate), and herbicide rates (0 and 1,080 g a.e. ha ¹) applied on the weed. In the second experiment, the horseweed biotypes (susceptible and resistant to glyphosate) were evaluated in five periods as following: 0, 3, 7, 10, and 14 days after herbicide application (DAH). The photosynthetic rate, transpiration, carboxylation efficiency, and water efficiency were determined using an infrared gas analyzer (IRGA), and shikimic acid concentration by HPLC. The application of glyphosate damaged the photosynthetic parameters of the susceptible biotype, causing complete inhibition of the photosynthetic rate, transpiration rate, carboxylation efficiency and water use efficiency, starting from the 7 DAH. On the other hand, total inhibition of the photosynthetic parameters was not observed for the resistant biotype. Shikimic acid accumulation occurred in both biotypes after glyphosate application but the susceptible biotype had the highest concentrations, indicating greater sensitivity of the enzyme EPSPs. The accumulation of shikimic acid in the resistant biotype indicates that the mechanism of resistance is not related to the total insensitivity of the enzyme EPSPs to glyphosate and/or that other resistance mechanisms may be involved.

Caracterização genética de amostras de Conyza sp. do estado do Paraná

Crescente interesse tem se estabelecido para a análise da diversidade genética de espécies Conyza bonariensis, C.canadensis e C.sumatrensis, popularmente conhecidas como buva ou voadeira, que nos últimos anos vêm causando vários prejuízos nas lavouras do Brasil e do mundo, principalmente nas plantações de soja. A proposta do presente estudo foi estimar a variabilidade genética de amostras de C.sumatrensis provenientes da região noroeste do Estado do Paraná. A análise de isozimas em tecidos de folhas das plantas de C. sumatrensis foi realizada para estimar a variabilidade genética dentro de cada população e entre populações diferentes, no sentido de recomendar um tratamento diferencial ou uniforme para o controle dessas plantas daninhas na referida região. Foram analisados quatro sistemas enzimáticos (ACP, GPI, MDH e PGM) e detectados 10 locos com 10 alelos, os quais não apresentaram diversidade genética dentro e entre as populações analisadas, comprovado pela presença de apenas indivíduos homozigotos. As enzimas analisadas no presente estudo indicaram que as plantas das três regiões são geneticamente uniformes, e a uniformidade genética verificada para os referidos locos é um indicativo prévio de que é possível utilizar doses equivalentes do glifosato para controlar o crescimento desses biótipos.

Estádio de desenvolvimento e superfície foliar reduzem a eficiência de chlorimuron-ethyl e glyphosate em Conyza sumatrensis

Nos Estados do Rio Grande do Sul e do Paraná, há frequentes relatos de falhas de controle de Conyza sumatrensis com chlorimuron-ethyl em lavouras de soja. Assim, os objetivos deste trabalho foram caracterizar morfologicamente as folhas de Conyza sumatrensis e avaliar o controle com herbicidas aplicados em biótipos dessa planta daninha em três estádios de desenvolvimento. Foram realizados dois estudos, com experimentos em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. No primeiro estudo, os biótipos de buva foram coletados e identificados; já no segundo estudo avaliou-se a resposta de biótipos aos herbicidas, doses e estádios de desenvolvimento. As doses de herbicidas foram: 0,0; 6,25; 12,5; 25; 50; 100; 200; e 400, representadas em porcentagem da dose de registro dos herbicidas chlorimuron-ethyl (20 g ha-1) e glyphosate (720 g e.a. ha-1), aplicadas de modo isolado ou associadas em três estádios de desenvolvimento dos quatro biótipos (2, 5, 17 e 20) de Conyza sumatrensis (altura de 0,5-1 cm e 3-4 folhas; altura 1-2 cm e 6-7 folhas; e altura de 10-12 cm e 12-14 folhas). As variáveis analisadas foram controle, fitomassa seca da parte aérea e as densidades tricomática e estomática da superfície foliar dos biótipos em diferentes estádios de desenvolvimento. Os resultados demonstram que os estádios de desenvolvimento alteram a eficácia dos herbicidas, e aplicações em estádios avançados de desenvolvimento diminuem a eficácia de controle. A exceção foi o biótipo 5 de Conyza sumatrensis, que demonstrou resistência ao glyphosate, independentemente do estádio de desenvolvimento no momento da aplicação do herbicida. Houve variação no número de tricomas entre os biótipos em todos os estádios de desenvolvimento, e o número de estômatos diminuiu com o desenvolvimento dos biótipos.

Multiple resistance of Conyza sumatrensis to Chlorimuron­ethyl and to Glyphosate

Weed resistance to herbicides has been a major issue in Brazil, mainly due to the inefficiency of the herbicides used in no-till areas and to the high cost of these herbicide treatments. Failures in controlling the weed Conyza have been reported in Western and Northern grain crop areas in Paraná (Brazil). This work aimed to evaluate the potential occurrence of C. sumatrensis biotypes resistant to the herbicides chlorimuron-ethyl and glyphosate. Experiments were carried out under greenhouse conditions with four biotypes (Cascavel-2, Toledo-4, Tupãssi-6, and Assis Chateaubriand-7) possibly resistant to, as well as a population considered susceptible to chlorimuron-ethyl and glyphosate. To obtain dose-response curves, eight herbicide doses of chlorimuron-ethyl (0, 2.5, 5, 10, 20, 40, 80 and 160 g ha-1) and glyphosate (0, 90, 180, 360, 720, 1,440, 2,880 and 5,760 g e.a. ha-1) were applied and weed control and shoot biomass evaluations were made. Results provided evidence that two biotypes (Cascavel-2 and Tupãssi-6) were resistant to glyphosate and four biotypes (Cascavel-2, Toledo-4, Tupãssi-6 and Assis Chateaubriand-7) were resistant to chlorimuron­ethyl. Multiple resistance to glyphosate and chlorimuron was confirmed for biotypes Cascavel­2 and Tupãssi 6. This is the first report on multiple resistance in Conyza sumatrensis, worldwide.

Habilidade competitiva, alterações no metabolismo secundário e danos celulares de soja competindo com Conyza bonariensis resistente e suscetível a glyphosate

Biótipos de buva resistentes aos herbicidas podem apresentar menor habilidade competitiva, comparado com o biótipo suscetível, quando em convivência com a cultura da soja. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a habilidade competitiva de soja com biótipos de buva, resistente e suscetível ao herbicida glyphosate, e identificar as alterações no metabolismo secundário e danos celulares em função da competição. Foram realizados três experimentos em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições, sendo o primeiro conduzido em série aditiva e os demais em série de substituição, com população de 315 plantas m-2. As variáveis avaliadas foram estatura, área foliar, massa seca, fenóis totais, peroxidação lipídica e extravasamento eletrolítico. A análise da competitividade foi feita por aplicação de diagramas e interpretações dos índices de competitividade. Os biótipos de buva resistente e suscetível ao glyphosate apresentam maior habilidade competitiva que o cultivar de soja CD 226 RR, ao passo que os biótipos de buva possuem similar capacidade em competir com a cultura. A interferência interespecífica causa maiores danos à cultura da soja, enquanto a interespecífica é mais prejudicial aos biótipos de buva. A cultura sofre alterações no seu metabolismo secundário em razão da competição com ambos os biótipos de buva.

Dormancy studies on Euphorbia dracunculoides and Astragalus spp.: major weeds of arid areas

The aim of this study was to examine the dormancy behavior of Euphorbia dracunculoides and Astragalus spp., weeds of arid chickpea. The dormancy breaking treatments were: Gibberalic acid (GA3) and Thiourea each at 50, 100, 150, 200, 250, and 300 ppm and Potassium nitrate (KNO3) at 5,000, 10,000, 15,000, 20,000, 25,000, and 30,000 ppm (24 h soaking). Germination (G) percentage and germination energy (GE) of E. dracunculoides was maximum (89 and 22, respectively) at 250 ppm concentration of GA3 and 81.50 and 11.50 at 15000 ppm concentration of KNO3. Thiourea at 250 and 300 ppm resulted in maximum G percentage (51) and GE (25.50) of E. dracunculoides, whereas the G percentage and GE of Astragalus spp. were maximum (28 and 19, respectively) at the lowest concentration of GA3 (50 ppm). On the other hand, 5000 ppm and 150 ppm concentration of KNO3 and Thiourea showed maximum GE (19.5) and G percentage (28) of Astragalus spp., respectively. Overall, effective dormancy breaking chemical against E. dracunculoides was GA3 (250 ppm) while in Astragalus spp. none of chemicals showed very impressive results. These results showed that both weeds' seeds have dormancy in their habit. Hot water treatment and the above mentioned chemicals (best concentrations) when used with 4, 8, and 12 hours soaking showed ineffective results.

ANÁLISE COMPARATIVA DE TÉCNICAS DE ESTIMATIVA DE FRAÇÃO DE COBERTURA VEGETAL POR Urochloa ruziziensis E Urochloa spp.

RESUMOO potencial de cobertura vegetal do solo por plantas cultivadas é um parâmetro importante para a seleção de espécies forrageiras adaptadas a uma determinada região. Contudo, uma das restrições de uso dessa variável está associada à adoção da técnica de estimativa, uma vez que existem diferentes formas de cálculo. Diante disso, objetivou-se comparar as frações de cobertura do solo cultivado com Urochloa ruziziensis e Urochloa spp., utilizando-se três técnicas de medida: avaliação visual, avaliação por intercepto ou transecto e avaliação por imagens fotográficas. Para isso, foram conduzidos seis ensaios em campo, em delineamento de blocos casualizados. Os ensaios 1, 2 e 3 foram formados pela espécie Urochloa ruziziensis e compostos por três tratamentos, representados pelas três técnicas de medida (visual, por intercepto ou transecto e por imagens fotográficas), com oito repetições. Os ensaios 4, 5 e 6 tiveram arranjo fatorial 2 x 3, sendo o fator A formado por duas espécies de capim-braquiária (Urochloa ruziziensis e Urochloa spp. cv. Mulato II) e o fator B pelas três técnicas de medida (visual, por transecto e por imagens fotográficas), com quatro repetições. As medidas das frações de cobertura do solo foram tomadas aos 30, 60 e 90 dias após a semeadura. Constatou-se que, quanto maior a uniformidade da cobertura do solo pelas plantas forrageiras, mais próximos são os valores das frações de cobertura vegetal obtidas pelas três técnicas de estimativa. As técnicas de estimativa visual e por transecto da fração de cobertura do solo foram consideradas semelhantes, já a eficiência da medida pela técnica com imagens fotográficas depende da calibração individual de cada imagem.

Eucalypt Growth Submitted to Management of Urochloa spp.

The objective of this work was to evaluate the initial growth and the physiological characteristics of eucalypt submitted to different managements of signalgrass. The experiment was conducted in a protected environment, using a randomized blocks design with five repetitions. The treatments were arranged in a (5 x 2) + 1 factorial design, and the first factor corresponded to the types of weed management (no control; chemical control keeping the signalgrass shoot on the soil; chemical control with removal of the signalgrass shoot; mechanical control keeping the signalgrass shoot on the soil, and mechanical control with removal of the signalgrass shoot); the second factor corresponded to the two weeds species (U. brizantha and U. decumbens) and a control relative to the eucalypt in monoculture. The eucalypt growth was not affected by the presence of the Urochloa species until 50 days after treatments (DAT). However, the coexistence of these species with eucalypt for 107 DAT reduced the collar diameter, total dry matter, and the leaf area, but did not alter the characteristics related to photosynthesis and transpiration. The control method adopted, with removal or maintenance of the signalgrass shoot, regardless of species, did not change the initial eucalypt growth. It can be concluded that the coexistence of eucalypt with Urochloa decumbens or Urochloa brizantha for 105 days reduces the eucalypt growth. However, the use of chemical or mechanical control, with or without removal of signalgrass residue, were effective methods to prevent interference of these weeds.

Comparative uptake and metabolism of 2-[14C]-2,4-dichlorophenoxyacetic acid in callus cultures of monocot (Dioscorea spp.) and dicot (Nicotiana tabacum L.) plants

(Comparative uptake and metabolism of 2-[14C]-2,4-dichlorophenoxyacetic acid in callus cultures of monocot (Dioscorea spp.) and dicot (Nicotiana tabacum L.) plants). The uptake and metabolism of 2-[14C]-2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) were investigated in leaf calluses of Nicotiana tabacum, tuber calluses of Dioscorea opposita and calluses derived from zygotic embryos, leaves and petioles of Dioscorea composita. Striking similarities were evident in the patterns of 2,4-D metabolites and their chemical characteristics in the three callus types of D. composita compared, but significant differences were detected among the patterns of rnetabolites in the three species studied. Preliminary investigations on the stability of various metabolites (separated using TLC) by hydrolysis showed that sugar esters appeared to be the major metabolites in tobacco whilst in yams (D. opposita) glycosides were shown to be the main ones, which indicated a similarity between plants of Gramineae and Dioscoreaceae in terms of 2,4-D metabolism. Release of 2,4-D from tobacco callus cells upon their transfer to 2,4-D-free medium was detected and the implications of this are discussed in relation to the cultural conditions necessary to induce morphogenesis in vitro.

Histological changes in banana explants, cv. Nanicão (Musa spp., Group AAA), submitted to different auxins for induction of somatic embryogenesis

The present work analyzes the behavior of banana explants, cv. Nanicão (Musa spp. Group AAA) regarding somatic embryogenesis induction treatments with several auxins. Longitudinal segments of shoot meristematic apices of micropropagated banana plantlets cultivated and rooted in vitro were introduced in culture medium containing dicamba, picloram, 2,4-D or NAA in different concentrations. Explant samples were collected at 0, 7 and 10 days and prepared for light microscopy. Histological sections were used for comparison of the histological changes occurring after induction treatment with different auxins. Embryogenic response was observed only in treatments with picloram or dicamba, with distinct embryogenic regions observed at 14 and 21 days in culture, respectively. Histological sections of embryogenic regions of the explant at 26 days in culture revealed the formation of meristematic regions, structures with multiple root meristems, and somatic embryos at early globular stages. Embryo-like structures morphologically similar to Musa balbisiana zygotic embryos were sectioned and showed a lack of apical meristems and absence of procambial differentiation. These results indicate the induction of non-functional somatic embryos and the need for more studies on developmental aspects and maturation treatments for optimization of the process.

Glutathione and the redox control system trypanothione/trypanothione reductase are involved in the protection of Leishmania spp. against nitrosothiol-induced cytotoxicity

Glutathione is the major intracellular antioxidant thiol protecting mammalian cells against oxidative stress induced by oxygen- and nitrogen-derived reactive species. In trypanosomes and leishmanias, trypanothione plays a central role in parasite protection against mammalian host defence systems by recycling trypanothione disulphide by the enzyme trypanothione reductase. Although Kinetoplastida parasites lack glutathione reductase, they maintain significant levels of glutathione. The aim of this study was to use Leishmania donovani trypanothione reductase gene mutant clones and different Leishmania species to examine the role of these two individual thiol systems in the protection mechanism against S-nitroso-N-acetyl-D,L-penicillamine (SNAP), a nitrogen-derived reactive species donor. We found that the resistance to SNAP of different species of Leishmania was inversely correlated with their glutathione concentration but not with their total low-molecular weight thiol content (about 0.18 nmol/10(7) parasites, regardless Leishmania species). The glutathione concentration in L. amazonensis, L. donovani, L. major, and L. braziliensis were 0.12, 0.10, 0.08, and 0.04 nmol/10(7) parasites, respectively. L. amazonensis, that have a higher level of glutathione, were less susceptible to SNAP (30 and 100 µM). The IC50 values of SNAP determined to L. amazonensis, L. donovani, L. major, and L. braziliensis were 207.8, 188.5, 160.9, and 83 µM, respectively. We also observed that L. donovani mutants carrying only one trypanothione reductase allele had a decreased capacity to survive (~40%) in the presence of SNAP (30-150 µM). In conclusion, the present data suggest that both antioxidant systems, glutathione and trypanothione/trypanothione reductase, participate in protection of Leishmania against the toxic effect of nitrogen-derived reactive species.

Association of Bartonella spp bacteremia with Chagas cardiomyopathy, endocarditis and arrythmias in patients from South America

Infection with Bartonella spp may cause cardiac arrhythmias, myocarditis and endocarditis in humans. The aim of the present study was to evaluate a possible association between Bartonella spp bacteremia and endocarditis, arrhythmia and Chagas cardiomyopathy in patients from Brazil and Argentina. We screened for the presence of bacterial 16S rRNA in human blood by PCR using oligonucleotides to amplify a 185-bp bacterial DNA fragment. Blood samples were taken from four groups of subjects in Brazil and Argentina: i) control patients without clinical disease, ii) patients with negative blood-culture endocarditis, iii) patients with arrhythmias, and iv) patients with chronic Chagas cardiomyopathy. PCR products were analyzed on 1.5% agarose gel to visualize the 185-bp fragment and then sequenced to confirm the identity of DNA. Sixty of 148 patients (40.5%) with cardiac disease and 1 of 56 subjects (1.8%) from the control group presented positive PCR amplification for Bartonella spp, suggesting a positive association of the bacteria with these diseases. Separate analysis of the four groups showed that the risk of a Brazilian patient with endocarditis being infected with Bartonella was 22 times higher than in the controls. In arrhythmic patients, the prevalence of infection was 45 times higher when compared to the same controls and 40 times higher for patients with Chagas cardiomyopathy. To the best of our knowledge this is the first report of the association between Bartonella spp bacteremia and Chagas disease. The present data may be useful for epidemiological and prevention studies in Brazil and Argentina.

Composição em carboidratos de alguns cultivares de banana (Musa spp.) durante o amadurecimento

Durante o amadurecimento da banana ocorre redução dos teores de amido e acúmulo de açúcares como frutose, glicose, com predominância de sacarose, com reflexos importantes na qualidade do fruto. Essas alterações têm sido estudadas em nosso laboratório no cultivar Nanicão. O objetivo deste trabalho foi avaliar em outros cultivares as diferenças na degradação do amido e acúmulo de açúcares solúveis nos estágios pré-climatérico e climatérico do amadurecimento, visando também sua possível utilização comercial. Para tanto, os frutos foram analisados quanto ao teor de açúcares solúveis (glicose, frutose e sacarose) e de amido pelo método enzimático, após extração com etanol 80% e hidróxido de sódio, respectivamente. Os cultivares estudados apresentaram diferenças acentuadas nos teores de açúcares solúveis nos frutos maduros, variando desde 9,7% no cultivar Mysore até 20,6% na banana Nanica. Observou-se uma queda no teor de amido paralelamente ao acúmulo de açúcares solúveis. No cultivar Ouro Colatina o teor de amido variou de 22,0% no fruto verde a 1,2% no fruto maduro, havendo acúmulo de sacarose no decorrer do amadurecimento atingindo níveis de 12,0%. Nos cultivares Nanica e Nanicão os teores de amido foram de 21,7% a 0,9% e 23,1% a 0,9% com acúmulo de sacarose a 15,2% e 14,0% no fruto maduro, respectivamente.

Produção de patulina em maçã (Malus domestica Borkhausen), cultivares Gala e Fuji inoculadas com Penicillium spp.

A maçã (Malus domestica Borkhausen) é uma excelente fonte nutricional e de interesse econômico, sendo que a Região Sul do Brasil contribue com 90% da produção Nacional deste fruto com destaque aos cultivares Gala e Fuji. O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de patulina nestes cultivares inoculados com Penicillium expansum NRRL 1172 e Penicillium variabile toxigênico, isolado de maçãs regionais. As frutas contaminadas foram mantidas em condições de tempo de armazenamento e temperatura que variaram respectivamente de 15 a 90 dias e de 0 a 25°C. A produção de patulina ocorreu em todas as combinações de armazenagem e temperaturas empregadas para o ensaio, independentemente dos cultivares. A produção de patulina foi negativa no 30º dia nas maçãs estocadas a 0°C inoculadas com P.expansum, mas o aumento de temperatura para 4°C restringiu a margem de segurança, causando positividade na produção da toxina para ambos os cultivares inoculados com as duas linhagens fúngicas, no mesmo período. Nas maçãs inoculadas com P. variabile ocorreu maior concentração de patulina (F=68,05) do que as contaminadas com P. expansum NRRL 1172 (F=26,0). O risco freqüente de produção de patulina nas temperaturas de refrigeração, indicaram a necessidade de melhor controle nos estágios de colheita e armazenagem de maçãs, a fim de evitar constante ingestão de toxina.

LISTERIA SPP., COLIFORMES TOTAIS E FECAIS E E.COLI NO LEITE CRU E PASTEURIZADO DE UMA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS, NO ESTADO DA PARAÍBA (BRASIL)

Investigou-se a qualidade microbiológica do leite in natura e na linha de produção (leite recém-pasteurizado e leite ensacado), de uma usina de beneficiamento em Campina Grande-PB. Foi pesquisada a presença de Listeria spp. e sua diversidade de espécies, os níveis de coliformes totais (CT), coliformes fecais (CF) e Escherichia coli. Analisou-se um total de 75 amostras de leite, sendo 45 de leite cru, 15 de leite recém-pasteurizado e 15 de leite ensacado. Os resultados foram reunidos em dois grupos segundo o período de monitoramento: antes e após mudanças no processo de higienização da usina. Foi evidenciada elevada contaminação nas amostras de leite cru nas duas épocas. Na primeira (março-abril/1998), todas as amostras de leite beneficiado estiveram fora dos padrões da legislação vigente para CT e CF; na segunda (maio-agosto/1998), houve acentuada redução dos níveis destas bactérias indicadoras, porém as melhorias na higienização não foram suficientes para solucionar este problema, visto que 11,1% das amostras recém-pasteurizadas estavam fora dos padrões para CT e 33,3% para CF. Das amostras ensacadas, 22,2% estavam fora dos padrões para CT e 44,4% para CF. Comparando-se os resultados de CT, CF, e E.coli nas amostras de leite recém-pasteurizado e não ensacado com as amostras de leite ensacado, foi verificado que as amostras após serem pasteurizadas e ensacadas apresentaram valores de CT e CF levemente mais elevados, sugerindo contaminação durante o processo de ensacamento ou falhas na armazenagem. Observou-se que 33 (73,3%) das amostras de leite cru e 9 (30%) das de leite pasteurizado estavam contaminadas com Listeria spp., sendo identificadas L. monocytogenes em 17 (51,5%) amostras de leite cru e em 9 (100%) de leite beneficiado (4 recém-pasteurizadas e 5 ensacadas). Em relação à diversidade de espécies, nas amostras de leite cru foram encontradas: L. monocytogenes (66,6%), L. innocua (25,3%), L. ivanovii (3,9%), L. welshimeri (2,5%) e L. grayi (1,5%). Nas amostras de leite pasteurizado isolaram-se: L. monocyogenes e L. innocua. O conjunto dos resultados evidenciou deficiências higiênico-sanitárias no leite in natura e ao longo do processo de produção, resultando em porcentagens elevadas de amostras que ultrapassaram os valores padrões de CT e CF além de apresentarem-se contaminadas por Listeria spp., com predominância de L. monocytogenes, sugerindo a existência de uma relação direta entre os altos índices de coliformes e a presença de Listeria spp.