Análise de RAPD na identificação de cultivares: uma metodologia útil?

Caracteres morfológicos têm sido utilizados tradicionalmente como assinaturas da identidade e pureza varietal e genética. Esses descritores se constituem em uma base pobre, por ser uma medida indireta da composição genética do material. Uma vez que caracteres moleculares revelam diferenças genéticas mais rapidamente, com maior precisão e sem o obscurecimento causado pelo efeito ambiental, oferecem vantagens significantes em termos de discriminação, confiabilidade, rapidez e custo reduzido. Um método molecular relativamente novo, DNA polimórfico amplificado ao acaso (RAPD), baseado na reação em cadeia da polimerase (PCR), tem sido adotado por alguns pesquisadores envolvidos no desenvolvimento de métodos de identificação de cultivares principalmente por ser uma técnica simples que não requer nenhuma informação prévia sobre seqüências de nucleotídeos do genoma da espécie, além de ser bastante acessível e de custo relativamente baixo. Mas, infelizmente, a análise de RAPD apresenta sérios problemas, principalmente em relação à reprodutibilidade e caracterização da homologia dos produtos. Se esses problemas podem ser efetivamente resolvidos então a análise de RAPD pode se tornar um método eficiente e aplicável, mas talvez o investimento em tempo e dinheiro seja mais útil no desenvolvimento e adaptação de técnicas mais promissoras. Há um grande volume de publicações sobre a técnica de RAPD na literatura, todas evidenciando o mesmo problema: a variabilidade inerente aos produtos de amplificações com primers decâmeros limita a sua utilização na indústria e em programas de certificação. O objetivo deste trabalho foi discorrer sobre a eficiência da técnica de RAPD na identificação de cultivares, ressaltando as suas vantagens e limitações.

Análise da pureza genética e discriminação de cultivares de vinca (Catharanthus roseus (L.) G.Don) usando "random amplified polymorphic DNA" em DNA extraído de sementes e folhas

A técnica "Random Amplified Polymorphic DNA" (RAPD) surgiu como uma ferramenta útil para testar a pureza genética e a discriminação de cultivares em muitas espécies. É uma técnica simples, rápida, relativamente de baixo custo e permite o uso de DNA extraído de sementes secas, o que é muito importante em um programa de análise de sementes. O uso desta tecnologia no teste da pureza genética pode ser muito interessante para algumas espécies, como a vinca (Catharanthus roseus (L.) G.Don), pois pouco se conhece a respeito da seqüência de seu DNA. É interessante, também, pelo fato de existir grande número de "primers" comercialmente disponíveis, que podem ser prontamente utilizados para gerar dados. Essa técnica pode ser mais facilmente utilizada para gerar padrões de bandas polimórficas suficientes para discriminar genótipos diferentes. Todavia, no presente estudo, os padrões RAPD de bandas obtidas de amostras de DNA extraído de sementes de vinca em "bulk" foram não-consistentes, o mesmo ocorrendo com o uso de DNA extraído de sementes individuais de um mesmo cultivar, o que evidencia que a técnica não é aplicável para testar a pureza genética e a discriminação de cultivares de vinca. Entretanto, os padrões de bandas RAPD gerados a partir de DNA extraído de tecido foliar de plântulas foram mais reproduzíveis e poderiam ser considerados na caracterização de cultivares.

Padrões eletroforéticos de hordeínas e isoenzimas para identificação de cultivares de cevada

O objetivo deste trabalho foi determinar os padrões de eletroforese em gel de poliacrilamida das hordeínas e isoenzimas de cinco cultivares brasileiras de cevada (Hordeum vulgare L.): Embrapa 43, Embrapa 127, Embrapa 128, Embrapa 129 e BR 2, visando a identificação das cultivares. A uniformidade (homogeneidade) desses padrões também foi determinada por meio da análise individual de 90 amostras de sementes de cada cultivar. A maioria das cultivares foi prontamente discriminada pelos eletroforegramas de hordeínas. Três cultivares apresentaram padrões únicos de hordeínas, enquanto as outras duas (Embrapa 128 e BR 2) apresentaram padrões diferentes de esterases (EC 3.1.1.1). As medidas de similaridade calculadas a partir dos dados de hordeínas e esterases conjugados, utilizando o coeficiente de Jaccard, possibilitaram discriminar todas as cultivares e biótipos encontrados. A cultivar Embrapa 43 apresentou dois biótipos bem definidos de hordeínas e esterases. A variação do perfil de hordeínas nessa cultivar foi diretamente relacionada com a variação nos zimogramas de esterase. Essa relação não foi observada em todas as cultivares que apresentaram biótipos. Pode-se constatar que a análise de dados de eletroforese de hordeínas e esterases em conjunto é um método útil para a identificação de cultivares de cevada.

Análise numérica dos eletroforegramas de gliadinas de cultivares de triticale

Buscando automatizar o processo de identificação de cultivares pelo método de eletroforese de proteínas, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade da utilização de valores de intensidade das bandas como dados adicionais de polimorfismos na discriminação de cultivares e comparar o comportamento de vários coeficientes de similaridade na análise dos eletroforegramas de gliadinas. Os eletroforegramas de gliadinas de quatro cultivares de triticale estreitamente relacionadas foram comparados pela análise computacional utilizando seis coeficientes de similaridade binários (presença/ausência) (Jaccard, Sorensen-Dice, Nei & Li, Simple Matching, Yule e Baroni-Urbani) e cinco quantitativos (Pearson product moment correlation, Spearman, Percent Similarity, Modified Morisita e Gower). As análises quantitativas dos eletroforegramas levaram em conta a intensidade das bandas, disposta em diferentes números de classes, possibilitando avaliar o efeito da variabilidade desse parâmetro. Foram utilizadas cerca de 60 amostras individuais de sementes de cada cultivar. Apesar do baixo polimorfismo intervarietal, os coeficientes médios de similaridade dentro das cultivares sempre foram maiores do que entre cultivares, o que indica o alto poder discriminatório dos testes. O estudo demonstra a viabilidade de identificar cultivares de triticale pela comparação numérica dos dados de eletroforese de gliadinas, obtidos das amostras, com uma biblioteca de eletroforegramas. Esse procedimento garante uma comparação mais objetiva dos eletroforegramas, em relação à análise visual. Foi constatado também, que a intensidade (densidade) das bandas nos eletroforegramas de gliadinas é muito variável, sendo portanto um parâmetro pouco confiável na análise de polimorfismos de gliadinas em triticale. Ainda com relação ao parâmetro intensidade, há uma perda progressiva na confiabilidade dos resultados de comparação com o aumento no número de classes de intensidade.

Influência do tamanho na germinação e no vigor de sementes de milheto (Pennisetum americanum (L.) Leeke)

O milheto é uma gramínea anual de sementes pequenas, com grande diversidade de tamanho, e com dificuldade, às vezes, do estabelecimento da população adequada de plantas. Este experimento objetivou verificar a influência do tamanho da semente de milheto sobre sua germinação e vigor. Foram utilizados quatro lotes de sementes (I, II, III e IV), classificados em quatro tamanhos, através de peneiras de malha quadrada, sendo: peneira 1 ≥ 2,00mm, peneira 2: 1,68 a 2,00mm, peneira 3: 1,41 a 1,68mm, peneira 4: 0,71 a 1,41mm e mais uma porção do lote original (testemunha), que constituíram os tamanhos. Foram realizados os testes de: peso de 1000 sementes, germinação inicial e após seis meses de armazenamento (TGI e TGII, respectivamente) e vigor (primeira contagem do teste de germinação e condutividade elétrica das sementes). Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições por tratamento. As sementes de peneira 4 apresentaram menores pesos de 1000 sementes para todos os lotes, menores valores de germinação para o TGI, em todos os lotes, e para o TGII nos lotes II e IV. Para o vigor (primeira contagem do teste de germinação) observou-se menor valor para peneira 4, nos lotes I, II e IV; enquanto para a condutividade, a peneira 4 apresentou maior valor para todos os lotes, indicando pior qualidade fisiológica dessas sementes. Concluiu-se que a germinação e o vigor das sementes de milheto são influenciados pelo seu tamanho; sementes maiores são de melhor qualidade do que as menores.

Teste de condutividade elétrica em função do número de sementes e da quantidade de água para sementes de milheto

Foram realizados dois experimentos, com os objetivos de estudar o efeito da correção do valor da condutividade elétrica da solução de embebição (mS cm-1 g¹) em função da condutividade da água e os efeitos do número de sementes e da quantidade de água sobre a condutividade elétrica da solução de embebição, visando o aprimoramento da metodologia deste teste na avaliação do vigor de sementes de milheto. Utilizaram-se três lotes de sementes, sendo o lote 1 representado pela cultivar Comum e os lotes 2 e 3 pela cultivar BN2. No experimento 1 foram avaliadas as condutividades elétricas de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 e 100 sementes do lote 1, embebidas em 100 ml de água. No experimento 2 foram estudadas as combinações de 25, 50 e 100 sementes e 50, 75 e 100 ml de água para os três lotes. Os testes de condutividade foram conduzidos à temperatura de 25ºC, com 24h de embebição. Empregou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições por tratamento. Pode-se concluir que: a condutividade da água exerce influência sobre o valor calculado da condutividade elétrica da solução de embebição de sementes de milheto, quando o valor da condutividade da solução é baixo; a utilização de 100 sementes e 100 ml de água foi a melhor combinação para a realização do teste de condutividade elétrica para as sementes de milheto, pois melhor identificou as diferenças entre os lotes.

Teste de condutividade elétrica em função do período e da temperatura de embebição para sementes de milheto

O presente trabalho objetivou estudar os efeitos de período e temperatura de embebição sobre os resultados do teste de condutividade elétrica para a avaliação do vigor de sementes de milheto (Pennisetum americanum L.). Foram realizados dois experimentos. No primeiro, estudaram-se os períodos de embebição de 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 e 24 horas, à temperatura de 25ºC, e no segundo as temperaturas de 20, 25, 30, 35 e 40ºC, em período de embebição mais promissor do primeiro experimento. Os testes foram realizados com três lotes de sementes, sendo o lote 1 representado pela cultivar Comum e os lotes 2 e 3 pela cultivar BN2, utilizando-se para cada repetição 100 sementes em 100ml de água para embebição. Empregou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições por tratamento. Os resultados mostram que é possível reduzir o período de embebição das sementes para duas horas e que nesse período a temperatura teve pouca influência. Assim sendo, a temperatura de 25ºC, durante a embebição, parece a mais conveniente para a condução deste teste.

Testes para avaliação da qualidade fisiológica de sementes de milheto

Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência comparativa de diferentes testes para a avaliação de vigor de sementes de milheto (Pennisetum americanum (L) Leeke). Seis lotes foram avaliados pelos testes de germinação, teste de frio, condutividade elétrica, emergência em areia, massa seca das plântulas, peso de mil sementes, e emergência e altura de plantas em campo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Os resultados indicaram que o teste de frio permite separar lotes de sementes de milheto com diferentes níveis de qualidade fisiológica; o teste de massa seca de plântulas não mostrou associação com a expressão de vigor de sementes de milheto.

Desempenho de sementes de arroz de diferentes cultivares na presença do herbicida glufosinato de amônio

O presente trabalho teve como objetivo verificar a sensibilidade de cultivares de arroz ao herbicida glufosinato de amônio.Foram conduzidos dois ensaios baseados no teste de germinação de sementes das cultivares BRS-Taim, BRS-Chuí e BRS-Firmeza. No ensaio 1 foi empregado substrato umedecido com herbicida e no ensaio 2, embebição das sementes em solução contendo o herbicida. No ensaio 1 utilizou-se concentrações de 0,0; 0,04 ; 0,08; 0,12 e 0,16 do princípio ativo glufosinato de amônio e no ensaio 2 de 0,0; 0,04; 0,08; 0,12; 0,16; 0,2; 0,4; 0,6; 1,0 e 2,0 . Foram avaliados a germinação e os comprimentos da raiz, da parte aérea e das plântulas normais. Conclui-se que: a) cultivares de arroz apresentam variabilidade quanto à sensibilidade ao herbicida glufosinato de amônio, b) concentrações do herbicida glufosinato de amônio de 0,04% em substrato umedecido e de 1,0% na solução de embebição, inibem a germinação de sementes de arroz.

Efeito da irrigação, épocas de corte da forragem e doses de nitrogênio sobre o rendimento de sementes de milheto

O experimento foi conduzido na Estação Experimental Agronômica/UFRGS, (30º05'52"S; 51º40'08"W) com o objetivo de avaliar o efeito da irrigação (irrigado e não irrigado), de duas épocas de remoção da forragem (E1- remoção de aproximadamente 50% dos ápices dos meristemas apicais dos perfilhos primários e E2- remoção de 75%) e de quatro doses de nitrogênio (0, 50, 100 e 150kg.ha-1), sobre os componentes de rendimento e o rendimento de sementes de milheto (Pennisetum americanum (L.) Leeke). O delineamento experimental utilizado foi parcela sub-subdividida com quatro repetições. A semeadura foi realizada com máquina de plantio direto no dia 29/12/00. As doses de N foram parceladas em duas aplicações iguais, sendo a primeira em 16/01/01 e a segunda uma semana após os cortes em E1 e E2. Os cortes foram realizados a uma altura de 20cm (E1=09/02 e E2=19/02) e a colheita de sementes nos dias 30/04 e 01/05. A aplicação de doses de N teve influência sobre os componentes de rendimento, tais como, número de panículas.m-2, número de panículas com sementes.m-2, comprimento de panícula, peso de panícula e número de sementes.panícula-1. O componente panículas com sementes respondeu ao efeito das interações entre irrigação com doses de nitrogênio e épocas de corte com doses de nitrogênio. Maiores pesos de panícula e de mil sementes foram registrados no corte precoce (E1). O rendimento de sementes puras viáveis foi influenciado pelas épocas de corte e doses de nitrogênio, e no ponto de maior eficiência técnica do N (120kg.ha-1), foi de 769kg.ha-1. Os componentes do rendimento que mais se correlacionaram com o rendimento de sementes foram o número de sementes.panícula-1 e o peso de mil sementes. O rendimento de matéria seca total respondeu às doses de N, sendo expresso por uma regressão linear positiva. A irrigação não afetou a resposta das variáveis estudadas.

Qualidade fisiológica de sementes de soja cultivada em rotação com milheto

Para o sucesso do plantio direto há necessidade de que a cultura antecessora à principal seja boa produtora e mantenedora de cobertura vegetal. O milheto tem-se constituído em boa opção de cultivo no outono/inverno para rotação com soja, porém não há estudos avaliando o efeito do sistema na qualidade das sementes. O objetivo do trabalho foi estudar o efeito de três épocas de semeadura e cinco manejos com ceifas do milheto sobre a qualidade fisiológica de sementes de soja cultivada em sucessão, por plantio direto, na mesma área, por três ciclos de rotação (1999/2000; 2001/2002 e 2002/2003). As épocas de semeadura constituíram três experimentos (E1, E2 e E3), em delineamento experimental de blocos ao acaso com cinco tratamentos (M1 = ceifa a cada florescimento e retirada da massa vegetal; M2 = ceifa a cada florescimento e permanência da massa vegetal; M3 = ceifa no florescimento e retirada da massa vegetal; M4 = ceifa no florescimento e permanência da massa vegetal e M5 = sem ceifa até a produção de grãos, quando foi cortada a panícula, permanecendo o restante da massa vegetal), e quatro repetições. Os experimentos de milheto foram semeados em 1999: E1 = 05/03, E2 = 25/03 e E3 = 19/04; em 2001 = E1 = 17/04, E2 = 07/05 e E3 = 27/05, e em 2002: E1 = 25/04, E2 = 15/05 e E3. = 05/06. Em cada ciclo de rotação, a soja foi implantada nos três experimentos na mesma data após o manejo final do milheto com dessecação química; as colheitas foram realizadas na mesma data, também. As sementes de soja, cv. Embrapa-48, foram avaliadas quanto ao tamanho, massa de 100 sementes, teor de água, germinação e vigor. Sementes de soja com melhor qualidade fisiológica foram obtidas, nos três ciclos de sucessão, quando cultivada após a primeira época de semeadura do milheto, independentemente do manejo com ceifas do milheto, cujo efeito foi pouco evidente.

Época de semeadura, produção e qualidade fisiológica de sementes de milheto

O milheto (Pennisetum americanum (L.) Leeke) é uma gramínea anual, de clima tropical, utilizado no pastejo, na produção de massa e cobertura de solo no sistema de plantio direto. Para estudar o comportamento do milheto, semeado em diferentes épocas do ano em condições de Botucatu, sob túnel plástico, com a finalidade de produção de sementes, foram realizados dois experimentos. No experimento 1, estudou-se nove épocas de semeadura (abril a dezembro), empregando-se a cultivar BN2 e no experimento 2, três épocas (janeiro a março), empregando-se a cultivar Comum. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com cinco repetições. Foram avaliados componentes da produção, rendimento, germinação e vigor de sementes (primeira contagem do teste de germinação, condutividade elétrica e emergência de plântulas em solo). A época de semeadura afetou a produção e a qualidade das sementes de milheto. A massa de mil sementes e o número de sementes por panícula contribuíram para os melhores resultados da produção. As épocas de semeadura promissoras para produção de sementes milheto em Botucatu são dezembro e janeiro.

Evaluacion del crecimiento de plántulas de cultivares de girasol con diferentes proporciones de acidos oleico/linoleico en respuesta a la baja temperatura

El objetivo de este trabajo fue estudiar el vigor a baja temperatura de semillas de girasol con diferente proporción de los ácidos oleico/linoleico, a través de la evaluación del crecimiento de plántulas (pesos secos aéreo y radicular y indice raíz/aéreo) y el tiempo medio de germinación. La proporción oleico/ linoleico de las semillas no se relacionó con el tiempo medio de germinación ni con las variables de crecimiento medidas, ni a temperatura óptima ni a baja temperatura. Los pesos secos aéreo y radicular fueron mayores, en general, en el grupo Alto Linoleico. Sin embargo la variación dentro de cada grupo no permitió asociar la respuesta a la baja temperatura con la composición acídica de los cultivares. Dichas variables se relacionaron con el peso seco de las semillas. Se evidenció respuesta diferencial a la bajas temperatura de las porciones aérea y radicular, con la consiguiente modificación del indice raíz aéreo, variable que tampoco mostró asociación con la composición acídica de los cultivares.

Identificação do estádio adequado para realização de análises isoenzimáticas na caracterização de cultivares de arroz

Os sistemas enzimáticos comumente utilizados na caracterização de cultivares são produtos da expressão gênica, e, portanto, altamente influenciados pelo estádio de desenvolvimento da plântula, pelo tecido vegetal e pelo ambiente. Esses fatores normalmente não são considerados no momento de realizar uma análise conjunta de vários sistemas enzimáticos para uma determinada espécie, decorrendo assim numa inadequada e ineficiente leitura e interpretação dos resultados. No presente trabalho objetivou-se determinar o momento adequado no qual cada sistema enzimático apresenta máxima expressão fenotípica para ser utilizado na caracterização isoenzimática de cultivares de arroz. Dois lotes, um de alta e um de baixa qualidade fisiológica, para cada uma das variedades de arroz El Paso L144, IRGA 417 e EEA 406, foram analisados utilizando-se os sistemas enzimáticos Esterase, Fosfatase Ácida, Glutamato Desidrogenase, Glutamato Oxalacetato Transaminase, e Malato Desidrogenase. Seis estádios de desenvolvimento (0, 2, 4, 6, 8 e 10 dias) foram avaliados para a extração de proteínas. Dos resultados obtidos pode se inferir que: cada sistema enzimático analisado apresenta um momento adequado para extração de proteínas; não foi possível identificar um estádio de desenvolvimento onde coincidira a máxima expressão fenotípica de todos os sistemas enzimáticos; a análise simultânea de vários sistemas isoenzimáticos, a partir de uma única extração de proteína não é recomendada. A qualidade fisiológica das sementes da cultivar EEA 406 afetou a análise isoenzimática dos sistemas Esterase e Glutamato Oxalacetato Transaminase.

Época de semeadura, regimes de corte, produção e qualidade de sementes de milheto

O milheto é uma gramínea anual, de clima tropical, empregada na alimentação animal como forrageira, em pastejo direto, para corte, feno, silagem e colheita de grãos para ração. O presente trabalho teve o objetivo de estudar o comportamento do milheto, após diferentes regimes de corte, semeado em duas épocas, para verificar a possibilidade de cultivá-lo em condições de Botucatu, 815 metros de altitude, 22°50'59''S e 48°25'54''O, visando a produção de sementes, como cultura em sucessão/rotação com outra de cultivo das águas. O experimento foi conduzido em vaso, sob túnel plástico, em delineamento de blocos ao acaso, com duas épocas de semeadura (abril e setembro), cada uma com cinco tratamentos: T1) crescimento livre, sem cortes; T2) um corte quando a planta atingiu 50 a 70cm de altura; T3) um corte quando a planta atingiu o florescimento; T4) seqüência de três cortes quando a planta atingiu 50 a 70cm de altura; T5) seqüência de dois cortes quando a planta atingiu o florescimento, e cinco repetições. Foram avaliados a produção de sementes, os componentes de produção de sementes por planta, e a qualidade física e fisiológica das sementes. Os dados foram submetidos à análise estatística através da análise conjunta das épocas de semeadura e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância. Os resultados apontam que a época de semeadura e o regime de corte afetam a produção e a qualidade das sementes de milheto. A semeadura em abril com no máximo um corte na fase vegetativa mostrou ser a melhor combinação para a produção de sementes de milheto em Botucatu.