Induction of transgenic hairy roots in soybean genotypes by Agrobacterium rhizogenes‑mediated transformation

The objective of this work was to perform the screening of soybean genotypes as to their ability to respond to the induction of hairy roots by Agrobacterium rhizogenes‑mediated transformation. Four Brazilian soybean cultivars (BRSMG 68 Vencedora, BRS 137, Embrapa 48, and MG/BR 46 Conquista) and two North American ones adapted to Brazilian cropping conditions (Bragg and IAS‑5) were screened for their capacity to respond to A. rhizogenes in protocols for in vitro hairy root culture and ex vitro composite plant production. Four‑day‑old seedlings with uniform size were injected with A. rhizogenes harboring the plasmid p35S‑GFP. Seedlings expressing green fluorescent protein (GFP) in at least one hairy root were used to determine the transformation frequency. Using an axenic in vitro protocol, excised cotyledons from four‑day‑old seedlings were infected with A. rhizogenes harboring the pCAMBIA1301 plasmid, containing the gusA reporter gene. The transformation frequency and the number of days for hairy root emergence after bacterial infection (DAI) were evaluated. The transformation frequency and DAI varied according to the genotype. Cultivars MG/BR 46 Conquista and BRSMG 68 Vencedora are more susceptible to A. rhizogenes and can be recommended for transformation experiments.

Época de dessecação de pastagem de inverno e produtividade de grãos de soja

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da época de dessecação da pastagem de inverno sobre a produtividade de grãos de soja e seus componentes do rendimento. O experimento foi realizado em área de integração lavoura-pecuária, em Campo Mourão, PR nos anos agrícolas de 2002 a 2005. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com oito repetições. Os tratamentos foram: dessecação 30, 20 10 e 0 dias antes da semeadura (DAS). Foram avaliados: a quantidade de massa de matéria seca da pastagem de inverno, no dia da semeadura; a altura de plantas; o número de plantas por metro; o número de vagens por planta; o número de grãos por vagem; a massa de mil grãos; e a produtividade de grãos. A dessecação pode ser realizada a 0, 10, 20 e 30 DAS, sem prejuízo para a produtividade de grãos de soja. Os componentes de produção se ajustam para reduzir as variações da produtividade de grãos. A redução no número de plantas por metro é compensada pelo maior número de vagens por planta.

Atributos físicos do solo sob intensidades de pastejo e métodos de pastoreio com cordeiros em integração lavoura-pecuária

O objetivo deste trabalho foi avaliar possíveis alterações na densidade e na porosidade total do solo, em razão do pisoteio de cordeiros, sob diferentes manejos, após as culturas de verão em plantio direto. O experimento foi realizado em Argissolo Vermelho distrófico argiloso, nas camadas 0-2,5, 2,5-5 e 5-10 cm, em pastagem de azevém anual manejada com ofertas de forragem de 2,5 ou 5,0 vezes o potencial de consumo dos animais, em lotação contínua e rotacionada. Como testemunha, utilizou-se uma área não pastejada. As intensidades de pastejo e os métodos de pastoreio não tiveram efeito sobre a densidade e a porosidade total do solo. É possível utilizar, durante o inverno, áreas com este tipo de textura do solo, com culturas de cobertura para pastejo de cordeiros, sem que as alterações nos atributos físicos do solo, pelo pisoteio animal, atinjam níveis prejudiciais para as culturas subsequentes.

Evolução de atributos físicos de solo em sistema de integração lavoura-pecuária

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das alturas de pastejo e dos sucessivos ciclos de pastejo sobre os atributos físicos do solo, em um sistema de integração lavoura-pecuária. O experimento foi implantado em 2001, na região do Planalto Médio, RS, em um Latossolo Vermelho, com o cultivo consorciado de azevém (Lolium multiflorum) e de aveia-preta (Avena strigosa), sob pastejo contínuo, no inverno, e o cultivo de soja (Glycine max) no verão. Os tratamentos consistiram de diferentes intensidades de pastejo, definidas pela altura da pastagem (10, 20, 30 e 40 cm), tendo-se utilizado uma área sem pastejo como controle. Foram avaliadas a densidade e a porosidade do solo após o ciclo de pastejo e de cultivo da soja, bem como a resistência mecânica do solo à penetração e a estabilidade de agregados no sétimo ano do experimento. Não houve alterações significativas na densidade e na porosidade do solo após sete anos em integração lavoura-pecuária. A resistência do solo à penetração é maior na camada superficial após o ciclo de pastejo. A agregação do solo aumenta nas áreas pastejadas, independentemente da intensidade de pastejo.

Desempenho agronômico de genótipos de capim-braquiária em sucessão à soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho agronômico de genótipos de capim-braquiária [Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha)] em sucessão à soja, para uso em sistemas de integração lavoura-pecuária. Os genótipos Marandu, MG 4, Xaraés, Piatã, Arapoty e B 6, foram avaliados na safrinha, durante a estação seca, e a soja na safra de verão, em esquema de sucessão, de 2007 a 2010. Em cada ano, as forrageiras foram semeadas em março, avaliadas em cortes sucessivos até o final de setembro e dessecadas em outubro para a realização do plantio direto da soja em novembro. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Xaraés e B 6 estiveram entre os genótipos com maior produção de forragem. A cultivar Xaraés apresentou menores teores de proteína bruta, digestibilidade in vitro da matéria orgânica, cálcio e fósforo, embora esses teores possam ser considerados bons para o gênero, uma vez que o solo de cultivo apresentava boa fertilidade. Há variação entre os genótipos de U. brizantha quanto ao desempenho na safrinha. A cultivar Xaraés e o genótipo B 6 destacam-se para compor sistemas de produção integrados com lavoura. Os genótipos MG 4 e B6 são facilmente dessecados com o herbicida glifosato. A produtividade de grãos de soja não é significativamente afetada pelo cultivo em sucessão aos genótipos de U. brizantha.

Imagens mono e multitemporais Modis para estimativa da área com soja no estado de Mato Grosso

O objetivo deste trabalho foi avaliar uma nova metodologia para mapeamento da cultura da soja no Estado de Mato Grosso, por meio de imagens Modis e de diferentes abordagens de classificação de imagens. Foram utilizadas imagens diárias e imagens de 16 dias. As imagens diárias foram diretamente classificadas pelo algoritmo Isoseg. As duas séries de imagens de 16 dias, referentes ao ciclo total e à metade do ciclo da cultura da soja, foram transformadas pela análise de componentes principais (ACP), antes de serem classificadas. Dados de referência, obtidos por interpretação visual de imagens do sensor TM/Landsat-5, foram utilizados para a avaliação da exatidão das classificações. Os melhores resultados foram obtidos pela classificação das imagens do ciclo total da soja, transformadas pela ACP: índice global de 0,83 e Kappa de 0,63. A melhor classificação de imagens diárias mostrou índice global de 0,80 e Kappa de 0,55. AACP aplicada às imagens do ciclo total da soja permitiu o mapeamento das áreas de soja com índices de exatidão melhores do que os obtidos pela classificação derivada das imagens de data única.

Crescimento e atividade de raízes de soja em função do sistema de produção

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito de culturas de inverno e de primavera no crecimento do sistema radicular e na produtividade da soja, e comparar um método direto (trado) com um indireto (com rubídio), na análise do sistema radicular. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas pelas culturas de inverno, triticale (X Triticosecale) e girassol (Helianthus annuus), e as subparcelas pelos culturas de primavera, milheto (Pennisetum glaucum), sorgo forrageiro (Sorghum bicolor) e crotalária júncea (Crotalaria juncea), além da escarificação, realizada em 2003 e 2009. A soja (Glycine max) foi cultivada no verão e seu sistema radicular foi avaliado por amostragem física das raízes, com trado, e por avaliação da atividade radicular com rubídio. Modificações na arquitetura ou na atividade do sistema radicular da soja não afetaram a produtividade. A distribuição física e a atividade radicular não foram afetados significativamente pelas espécies de inverno, mas o crescimento foi favorecido após o cultivo do milheto e do sorgo forrageiro, na primavera. A medida direta do sistema radicular com trado apresenta baixa correlação com a atividade radicular.

Amino acid composition of soybean seeds as affected by climatic variables

The objective of this work was to perform a quantitative analysis of the amino acid composition of soybean seeds as affected by climatic variables during seed filling. Amino acids were determined from seed samples taken at harvest in 31 multi-environment field trials carried out in Argentina. Total amino acids ranged from 31.69 to 49.14%, and total essential and nonessential amino acids varied from 12.83 to 19.02% and from 18.86 to 31.15%, respectively. Variance components expressed as the percentage of total variation showed that the environment was the most important source of variation for all traits, followed by the genotype x environment interaction. Significant explanatory linear regressions were detected for amino acid content regarding: average daily mean air temperature and cumulative solar radiation, during seed filling; precipitation minus potential evapotranspiration, during the whole reproductive period; and the combinations of these climatic variables. Each amino acid behaves differently according to environmental conditions, indicating compensatory effects among them.

Épocas de semeadura e desempenho agronômico de cultivares de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de épocas de semeadura no desempenho agronômico de cultivares de soja em São Domingos, SC, e indicar as cultivares mais estáveis e adaptadas a cada época. O experimento foi conduzido durante dois anos agrícolas (2008/2009 e 2009/2010), com seis cultivares e quatro épocas de semeadura (15/10, 15/11, 15/12 e 15/1), em delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições e parcelas com área útil de 3,6 m². A metodologia AMMI (modelos de efeitos principais aditivos com interação multiplicativa) foi utilizada para avaliar o desempenho produtivo das cultivares, e a GGE (genótipo e interação genótipo x ambiente) para avaliar a adaptabilidade e a estabilidade das cultivares nas diferentes épocas de semeadura. Em ambos os anos agrícolas, as semeaduras em 15/10 e 15/11 maximizaram o número de vagens por planta, o número de grãos por vagem, a estatura das plantas, o número de ramos, a massa de mil sementes e, consequentemente, a produtividade de grãos. As cultivares de ciclo médio ou precoce com porte elevado são mais adequadas para semeaduras tardias.

Silício no processo infeccioso de Phakopsora pachyrhizi em folíolos de plantas de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do silício (Si) no processo infeccioso de Phakopsora pachyrhizi em folíolos de soja cultivada em solução nutritiva com ou sem Si. Observações realizadas sob microscópio de luz e microscópio eletrônico de varredura indicaram que, nos folíolos das plantas supridas com Si, as urédias foram menores e em menor número. Houve redução de 27, 23 e 60% no número de lesões, urédias fechadas e urédias abertas, respectivamente, nos folíolos das plantas com Si. Plantas de soja supridas com Si apresentam redução nos sintomas da ferrugem-asiática-da-soja.

Enzimas marcadoras de indução de resistência diferencialmente reguladas em soja resistente e suscetível à ferrugem-asiática-da-soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de enzimas marcadoras, a indução de resistência à ferrugem-asiática-da-soja em genótipos de soja contrastantes quanto à suscetibilidade a Phakopsora pachyrhizi. Aproteína total e as atividades de cinco enzimas marcadoras da indução de resistência (lipoxigenases, peroxidases, fenilalanina amônia-liase, quitinases e β-1, 3-glucanases) foram avaliadas em extratos de folhas de plantas de soja dos genótipos Embrapa 48 (suscetível) e PI 561356 (resistente), submetidas à inoculação ou não com o patógeno. Foram observadas respostas de defesa discrepantes entre os dois genótipos e entre os tempos de coleta (12, 72 e 168 horas após inoculação). A resposta de indução dessas enzimas assemelha-se à defesa bifásica, para Embrapa 48, e é consistente com o observado para outros patossistemas. No entanto, o genótipo PI 561356 respondeu com diminuição da concentração de proteína total e das atividades enzimáticas, o que indica redução do metabolismo geral das plantas infectadas. Há um importante mecanismo de resistência do genótipo PI 561356, ainda não relatado, embasado em vias que envolvem essas enzimas marcadoras e em mecanismos que utilizam menor concentração de proteínas, como os de via metabólica de resposta em cascata.

Variabilidade genética de Phakopsora pachyrhizi avaliada por meio de marcadores microssatélites

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética da ferrugem-asiática-da-soja no Brasil, com uso de marcadores microssatélites. Populações de esporos de Phakopsora pachyrhizi coletadas nas regiões Sul, Sudeste e Centro Oeste do país foram submetidas à análise de variabilidade genética, avaliada por meio de marcadores microssatélites específicos para o fungo. Foram coletadas, também, populações de fungo em diversas variedades de soja em uma mesma localidade, incluindo populações com lesão "reddish-brown" (RB). Entre essas populações, não houve variabilidade. Tecidos com lesões RB não apresentaram esporos do fungo e não amplificaram com os marcadores específicos para P. pachyrhizi. A variabilidade genética entre as populações coletadas nas três regiões variou de 0 a 0, 36. Observou-se tendência de agrupamento das populações da região Sul e Centro Oeste do Brasil em grupos diferentes. A existência de variabilidade genética em populações de P. pachyrhizi é um indicativo de que a resistência genética vertical, conferida por genes únicos, é uma estratégia de risco para os programas de melhoramento genético que visam a resistência à ferrugem-asiática-da-soja no Brasil.

Cover crops and herbicide timing management on soybean yield under no-tillage system

The objective of this work was to evaluate the effect of cover crops and timing of pre-emergence herbicide applications on soybean yield under no-tillage system. The experiment consisted of four cover crops (Panicum maximum, Urochloa ruziziensis, U. brizantha, and pearl millet) and fallow, in addition to four herbicide timings (30, 20, 10, and 0 days before soybean sowing), under no-tillage system (NTS), and of two control treatments under conventional tillage system (CTS). The experimental design was a completely randomized block, in a split-plot arrangement, with three replicates. Soybean under fallow, P. maximum, U. ruziziensis, U. brizantha, and pearl millet in the NTS and soybean under U. brizantha in the CTS did not differ significantly regarding yield. Soybean under fallow in the CTS significantly reduced yield when compared to the other treatments. The amount of straw on soil surface did not significantly affect soybean yield. Chemical management of P. maximum and U. brizantha near the soybean sowing date causes significant damage in soybean yield. However, herbicide timing in fallow, U. ruziziensis, and pearl millet does not affect soybean yield.

Fluxo gênico recíproco entre cultivares de soja convencional e geneticamente modificada

O objetivo deste trabalho foi determinar o fluxo gênico recíproco entre duas cultivares de soja, uma tolerante e outra sensível ao glifosato, além de aplicar estimadores para determinar a taxa de fecundação cruzada na população e o número de sementes híbridas na progênie. O experimento compôs-se de quatro blocos com 40 fileiras de soja, com 20 fileiras de cada cultivar (CD217 e CD219RR). No estádio R8, cinco fileiras, distantes 0, 5, 1, 2, 4 e 8 m da cultivar adjacente, foram colhidas, trilhadas e analisadas quanto à ocorrência de fluxo gênico. Como características marcadoras, foram utilizadas as cores da flor, hipocótilo e pubescência, e a tolerância ao glifosato. As cultivares contrastam quanto às características analisadas, cada uma condicionada por um gene com dois alelos, em interação de dominância completa. Na progênie da cultivar tolerante, a maior taxa de híbridos encontrada foi 0, 27% e, na progênie da cultivar sensível, identificou-se 0, 83%; pela hipótese do efeito diluição, as taxas de hibridação natural populacional seriam 0, 104 e 0, 388%, respectivamente. O fluxo gênico recíproco entre as cultivares CD217 e CD219RR não é o mesmo em ambas as direções. Os estimadores propostos são úteis para determinar a taxa de híbridos em amostras de sementes.

Soybean crop area estimation by Modis/Evi data

The objective of this work was to develop a procedure to estimate soybean crop areas in Rio Grande do Sul state, Brazil. Estimations were made based on the temporal profiles of the enhanced vegetation index (Evi) calculated from moderate resolution imaging spectroradiometer (Modis) images. The methodology developed for soybean classification was named Modis crop detection algorithm (MCDA). The MCDA provides soybean area estimates in December (first forecast), using images from the sowing period, and March (second forecast), using images from the sowing and maximum crop development periods. The results obtained by the MCDA were compared with the official estimates on soybean area of the Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. The coefficients of determination ranged from 0.91 to 0.95, indicating good agreement between the estimates. For the 2000/2001 crop year, the MCDA soybean crop map was evaluated using a soybean crop map derived from Landsat images, and the overall map accuracy was approximately 82%, with similar commission and omission errors. The MCDA was able to estimate soybean crop areas in Rio Grande do Sul State and to generate an annual thematic map with the geographic position of the soybean fields. The soybean crop area estimates by the MCDA are in good agreement with the official agricultural statistics.