Relação entre distância geográfica e variabilidade genética de uma população de Bidens spp. com resistência aos herbicidas inibidores de ALS

Espécies de plantas daninhas apresentam elevada variabilidade genética entre plantas dentro de uma população e exibem potencial para adaptar-se ao manejo realizado para o seu controle. Sementes de picão-preto foram coletadas em uma área retangular de 60 hectares, numa propriedade do município de Almirante Tamandaré do Sul-RS, com suspeita de resistência aos inibidores de ALS e cultivada com soja por aproximadamente 20 anos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a variabilidade genética de acessos de Bidens spp. oriundos de uma única propriedade, verificar a dispersão da resistência na gleba amostrada e determinar a relação entre o coeficiente de similaridade genética e a distância geográfica entre os acessos da mesma população. A área foi dividida em 100 pontos de coleta georreferenciados, dentre os quais apenas 40 possuíam plantas de Bidens spp. Essas sementes foram colocadas em potes plásticos com capacidade de 300 ml e, quando as plântulas apresentavam duas folhas, foram submetidas à aspersão de chlorimuron na dose de 200 g ha-1, para confirmação da resistência. A extração do DNA foi realizada a partir de adaptações de protocolos existentes na literatura. No mínimo 20 plantas de cada ponto amostrado foram utilizadas para a formação de bulk's de DNA. Vinte e seis primers do kit operon foram utilizados. Os acessos de Bidens spp. apresentaram grande variabilidade genética dentro da população. A análise de RAPD não permitiu separar as espécies Bidens pilosa e Bidens subalternans. A resistência aos herbicidas inibidores de ALS está disseminada em toda a área amostrada dentro da propriedade. Não ocorre relação entre distância geográfica e similaridade genética entre os acessos da população.

Interferência de capim-arroz (Echinochloa spp.) na cultura do arroz irrigado (Oryza sativa) em função da época de irrigação

A adoção de novos métodos de manejo das plantas daninhas nas lavouras de arroz irrigado, com intuito de minimizar o uso de herbicidas, requer entendimento das relações de interferência entre as plantas daninhas e a cultura. Objetivou-se com trabalho avaliar a influência de épocas de início da irrigação por inundação da lavoura de arroz irrigado e a interferência do capim-arroz na cultura e comparar as variáveis explicativas população de plantas, massa seca aérea, cobertura do solo e área foliar pelas plantas de capim-arroz, visando identificar a que propicia melhor ajuste dos dados ao modelo. Para isso, foi instalado um experimento no ano agrícola 2005/06, em delineamento experimental completamente casualizado, sem repetição. Os tratamentos utilizados foram épocas de início da irrigação: 1, 10 e 20 dias após a aplicação dos tratamentos herbicidas (DAT) e populações de plantas de capim-arroz. As populações de capim-arroz foram de 0, 6, 8, 14, 20, 28, 42, 66 e 200; 0, 4, 6, 50, 66, 88, 92 e 200; e 0, 10, 12, 32, 42, 74, 166, 174 e 178 plantas m-2, para as épocas de entrada de água aos 1, 10 e 20 DAT, respectivamente, perfazendo um total de 26 unidades experimentais. A perda de produtividade de grãos da cultura em função das variáveis explicativas população, massa seca aérea, área foliar e cobertura do solo das plantas de capim-arroz foi relacionada pelo uso de modelo de regressão não-linear da hipérbole retangular. O modelo da hipérbole retangular estima adequadamente as perdas de produtividade da cultura do arroz irrigado pela interferência do capim-arroz. A antecipação da entrada de água na lavoura favorece positivamente a habilidade competitiva das plantas de arroz, cultivar BRS-Pelota, com relação às plantas de capim-arroz. A variável população de plantas apresenta melhor ajuste dos dados ao modelo, comparativamente às demais.

Estimativa das perdas de produtividade de grãos em cultivares de arroz (Oryza sativa) pela interferência do capim-arroz (Echinochloa spp.)

Objetivou-se com este trabalho avaliar o grau de interferência do capim-arroz em cultivares de arroz irrigado e comparar variáveis explicativas, visando identificar aquela que propicia melhor ajuste dos dados a modelo matemático. Para isso, foi conduzido experimento a campo no ano agrícola 2005/06, com cultivo de arroz em sistema convencional. Os tratamentos foram constituídos por seis cultivares de arroz com diferentes durações do ciclo de desenvolvimento e por dez populações de capim-arroz. As variáveis respostas foram avaliadas aos 28 dias após a emergência do arroz. O modelo da hipérbole retangular foi utilizado para descrever a relação entre perda de produtividade de grãos de arroz e variáveis explicativas população de plantas, massa da matéria seca da pare aérea, cobertura do solo e área foliar. As perdas de produtividade de grãos de arroz devidas à interferência do capim-arroz podem ser estimadas satisfatoriamente pelo modelo da hipérbole retangular. Os cultivares de arroz IRGA 421, 416 ou 417 foram os mais competitivos, obtendo-se adequado ajuste dos dados ao modelo testado para todas as variáveis avaliadas. A variável população de plantas de capim-arroz apresenta melhor ajuste ao modelo do que massa da matéria seca da parte aérea, cobertura do solo ou área foliar.

Interferência e nível de dano econômico de capim-arroz sobre o arroz em função do arranjo de plantas da cultura

Na cultura do arroz irrigado ocorrem elevadas perdas de produtividade de grãos devido à interferência de plantas daninhas, pois estas também estão adaptadas ao ambiente inundado de cultivo do cereal. Objetivou-se avaliar a interferência e determinar o nível de dano econômico de populações de capim-arroz em arroz irrigado em função do arranjo de plantas da cultura. Foi realizado um experimento em campo, com cultivo de arroz em sistema convencional. Os tratamentos foram constituídos por três arranjos de plantas de arroz, cultivar BRS Pelota (17 e 32 cm e semeadura a lanço), e nove populações de capim-arroz em cada método de semeadura. O modelo de regressão não linear da hipérbole retangular estima adequadamente as perdas de produtividade do arroz irrigado na presença de plantas de capim-arroz. A cultura do arroz semeada a lanço apresenta maior habilidade competitiva com o capim-arroz em relação à semeadura em linha nos espaçamentos de 17 e 32 cm. A variável área foliar apresenta melhor ajuste ao modelo da hipérbole retangular, comparativamente às variáveis população de plantas, massa seca da parte aérea e cobertura do solo. A utilização de semeadura a lanço aumenta o nível de dano econômico, justificando a adoção de medidas de controle do capim-arroz em níveis mais elevados de população. Acréscimo na produtividade de grãos, no preço do arroz e na eficiência do herbicida e redução no custo de controle diminuem os valores do nível de dano econômico, justificando a adoção de medidas de controle em baixas populações de capim-arroz.

Nível crítico de dano de papuã em feijão-comum

Os objetivos do presente trabalho foram estimar níveis críticos de dano de papuã (Urochloa plantaginea) em feijão-comum, em situações onde a planta daninha foi manejada precocemente e ocorreu reinfestação, e avaliar as alterações que sofre em decorrência de cultivares de feijão-comum e variáveis explicativas da infestação. Foram realizados dois experimentos em campo, em Eldorado do Sul, RS, sendo um com o cultivar UFT-06 (grupo Carioca) e o outro com o cultivar IPR Graúna (grupo Preto). Os níveis de infestação de papuã foram obtidos com quatro herbicidas residuais, aplicados em duas doses cada, mais testemunhas com e sem controle de papuã. A densidade, massa fresca e massa seca do papuã foram avaliadas no início e no final do período crítico de prevenção da interferência, e o rendimento de grãos da cultura foi avaliado por ocasião da colheita. O nível crítico de dano de papuã não teve valor elevado nessa situação (0,4 a 0,7%); todavia, pode haver benefício em controlá-lo de acordo com a infestação e o custo de controle. O nível crítico de dano foi sempre maior para o cultivar IPR Graúna, em relação ao UTF-06. A densidade e as massas fresca e seca das plantas de papuã explicaram adequadamente a perda de produção de feijão-comum pelo modelo de regressão não linear da hipérbole retangular.

Dinâmica e variabilidade espacial de plantas daninhas em sistemas de mobilização do solo em sorgo forrageiro

O mapeamento e a caracterização da distribuição espacial de plantas daninhas por meio da agricultura de precisão, associada a levantamentos fitossociológicos, têm sido utilizados no controle localizado da infestação. O presente trabalho avaliou a incidência e a dinâmica de plantas daninhas, além da distribuição espacial em distintos sistemas de mobilização do solo, na cultura do sorgo forrageiro. O experimento foi conduzido em Petrolina-PE. Os tratamentos constaram de quatro sistemas de mobilização do solo: sem preparo primário, grade tandem mais arado de aivecas, grade off-set de discos de 0,61 m e grade tandem mais escarificador. A coleta de dados ocorreu na cultura do sorgo forrageiro aos 110 dias após emergência, em uma área retangular de 20 x 12 m (240 m²) com malha regular de 4 x 3 m, referenciadas em coordenadas x e y. A caracterização fitossociológica foi realizada pela avaliação da densidade, frequência, abundância, dominância e índice de valor de importância das espécies, e a variabilidade espacial, por meio da geoestatística com a construção de mapas de isolinhas. Cenchrus echinatus teve maior incidência e índice de valor de importância. O mapeamento de plantas daninhas tem relevância para a aplicação de métodos de controle, principalmente quando aliado ao levantamento fitossociológico.

Rendimento de grãos de feijão e nível de dano econômico sob dois períodos de competição com Euphorbia heterophylla

O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto da interferência de Euphorbia heterophylla (EPHHL) em diferentes densidades e épocas de semeadura sobre o rendimento do feijoeiro e seus componentes e o nível de dano econômico (NDE). O experimento foi conduzido em campo em delineamento de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. Nas parcelas principais foram alocadas oito densidades de EPHHL (0, 6, 10, 17, 29, 49, 83 e 142 pl m-2) e, nas subparcelas, duas épocas de semeadura da infestante (12 dias antes da semeadura do feijoeiro e simultaneamente à cultura). As perdas de rendimento da cultura do feijão foram diretamente proporcionais à densidade de plantas de EPHHL. A implantação simultânea das espécies cultivada e daninha resultou em perda máxima de 48% no rendimento de grãos de feijão, enquanto a semeadura de EPHHL 12 dias antes do feijoeiro resultou em perda de 60% no rendimento de grãos. O número de legumes por planta foi o principal componente do rendimento afetado pela competição. Cada planta de EPHHL reduziu em 2,4 e 5,5% o rendimento de grãos de feijoeiro, para as situações de implantação simultânea e 12 dias antes da semeadura da cultura, respectivamente. Análise de sensibilidade indicou que os valores de NDE dependeram da época de implantação da planta daninha, da expectativa de rendimento da cultura, da eficiência do herbicida, do valor do produto colhido e do custo do controle. Entretanto, em todas as simulações, o NDE foi muito baixo (<3,3 plantas m-2), enfatizando a necessidade de herbicidas residuais para evitar perdas econômicas na cultura.

Distribuição e caracterização anatômica dos coléteres foliares de Prestonia coalita (Vell.) Woodson (Apocynaceae)

Um estudo estrutural dos coléteres foliares de Prestonia coalita (Vell.) Woodson foi realizado com a finalidade de definir o número e a posição ocupada pelos coléteres, caracterizar a sua estrutura, determinar o estádio de desenvolvimento da folha em que eles se encontrem em fase secretora e comprovar a presença de mucilagem na secreção por eles produzida. Em cada nó, 14-18 coléteres intrapeciolares são observados; sua diferenciação ocorre nos estádios iniciais do desenvolvimento foliar e a atividade secretora em primórdios com ca. 5-8 mm de comprimento. Os coléteres são constituídos por uma longa cabeça, formada por um núcleo central de células parenquimáticas rodeado por epiderme uniestratificada secretora em paliçada, e um curto pedúnculo, no qual as células epidérmicas não secretoras apresentam formato cúbico a retangular. Tricomas multicelulares tectores e tecido vascular estão presentes apenas nos coléteres intercalares, que correspondem às estípulas modificadas. A identificacão destas estruturas como coléteres é comprovada devido à presença de mucilagem na secreção. A natureza estipular da maioria dos coléteres é confirmada, enquanto apenas os centrais são originados na região axilar da folha.

Patterns of spatial distribution in macroalgal communities from tropical lotic ecosystems

Three sampling sites were analysed in each of the following tropical regions: 1) northwestern São Paulo State, representing a disturbed region; 2) Bonito, Mato Grosso do Sul State, representing a hard water region; and 3) Ubatuba, northern costal region of São Paulo State, a well preserved tropical rainforest region. The hard water region had the highest mean values for macroalgal species richness (6.3) and diversity index (H' = 0.62). Northwest and rainforest regions had the highest percent cover values (22.5% and 17.0%, respectively). All sites in the northwest region had one or two dominant species (percent cover significantly higher than the remaining species), characterizing the niche pre-emption distribution pattern. The same pattern was found in two sites of the Atlantic rainforest. The hard water region had dominance of one species in two out of the three sites, but differently from the northwest region, niche overlap values were lower, evidencing a patch distribution. Competition for space was one of the main factors to explain spatial distribution. Overall, sites characterized by niche pre-emption had lower species richness, higher values for niche width and overlap, dominance index and percent cover of dominant species. In contrast, sites characterized by patch distribution had higher species richness and lower values for niche overlap and width, dominance index and percent cover.

Microscopic variability in mechanical defence and herbivory response in microphyllous leaves of tropical herb species from Serra do Cipó, Brazil

Tropical high altitude grasslands present several species with both microphyllous and highly sclerophyllous leaves, and co-occur in specific soil patches, thus exposed to identical environments. In this article we describe herbivory among co-occurring microphyllous species in a tropical high altitude grassland ecosystem of Serra do Cipó, Minas Gerais state, and we tested the effect of variable anatomic traits on leaf herbivory patterns. Leaf anatomical traits were investigated for Baccharis imbricata Heering , Lavoisiera imbricata DC. and L. subulata Triana (focal species). Herbivory was measured from branches and leaves of individual plants and compared among co-occurring species within one multispecific shrub patch and among L. subulata individuals from this patch and an adjacent monospecific patch. For all present plant species and individuals we estimated the proportion of leaves with different levels of area lost. For the focal species, six leaves were sorted and taken for histological sectioning, in order to allow precise measures of defensive structures. Relative mean leaf area lost differed significantly among the six species found in the multispecific patch. Lavoisiera subulata individuals were more attacked in the multispecific than in the monospecific patch. Leaf margin protection traits in both B. imbricata and L. imbricata showed significant effect against herbivory. Data suggest that some anatomic traits have direct effect against herbivory but their effect are not clearly perceptible among branches within individual plants or among plants within the same species.

Connexin hemichannels and cell-cell channels: comparison of properties

Connexin46 (Cx46) forms functional hemichannels in the absence of contact by an apposed hemichannel and we have used these hemichannels to study gating and permeation at the single channel level with high time resolution. Using both cell-attached and -excised patch configurations, we find that single Cx46 hemichannels exhibit some properties expected of half of a gap junction channel, as well as novel properties. Cx46 hemichannels have a large unitary conductance (~300 pS) and a relatively large pore as inferred from permeability to TEA. Both monovalent cations and anions can permeate, but cations are substantially more permeable. The open channel conductance shows marked inward rectification in symmetric salts. We find that the conductance and permeability properties of Cx46 cell-cell channels can be explained by the series addition of two hemichannels. These data suggest that the pore structures of unapposed hemichannels and cell-cell channels are conserved. Also like cell-cell channels, unapposed Cx46 hemichannels are closed by elevated levels of H+ or Ca2+ ions on the cytoplasmic face. Closure occurs in excised patches indicating that the actions of these agents do not require a soluble cytoplasmic factor. Fast (<0.5 ms) application of H+ to either side of the open hemichannel causes an immediate small reduction in unitary conductance followed by complete closure with latencies that are dependent on H+ concentration and side of application; sensitivity is much greater to H+ on the cytoplasmic side. Closure by cytoplasmic H+ does not require that the hemichannel be open. Thus, H+ ions readily permeate Cx46 hemichannels, but at high enough concentration close them by acting at a cytoplasmic site(s) that causes a conformational change resulting in complete closure. Extracellular H+ may permeate to act on the cytoplasmic site or act on a lower affinity extracellular site. Thus, the unapposed hemichannel is a valuable tool in addressing fundamental questions concerning the operation of gap junction channels that are difficult to answer by existing methods. The ability of Cx46, and perhaps other connexins, to form functional unapposed hemichannels that are opened by moderate depolarization may represent an unexplored role of connexins as mediators of transport across the plasma membrane.

Modulation of intercellular communication by differential regulation and heteromeric mixing of co-expressed connexins

Intercellular communication may be regulated by the differential expression of subunit gap junction proteins (connexins) which form channels with differing gating and permeability properties. Endothelial cells express three different connexins (connexin37, connexin40, and connexin43) in vivo. To study the differential regulation of expression and synthesis of connexin37 and connexin43, we used cultured bovine aortic endothelial cells which contain these two connexins in vitro. RNA blots demonstrated discordant expression of these two connexins during growth to confluency. RNA blots and immunoblots showed that levels of these connexins were modulated by treatment of cultures with transforming growth factor-ß1. To examine the potential ability of these connexins to form heteromeric channels (containing different connexins within the same hemi-channel), we stably transfected connexin43-containing normal rat kidney (NRK) cells with connexin37 or connexin40. In the transfected cells, both connexin proteins were abundantly produced and localized in identical distributions as detected by immunofluorescence. Double whole-cell patch-clamp studies showed that co-expressing cells exhibited unitary channel conductances and gating characteristics that could not be explained by hemi-channels formed of either connexin alone. These observations suggest that these connexins can readily mix with connexin43 to form heteromeric channels and that the intercellular communication between cells is determined not only by the properties of individual connexins, but also by the interactions of those connexins to form heteromeric channels with novel properties. Furthermore, modulation of levels of the co-expressed connexins during cell proliferation or by cytokines may alter the relative abundance of different heteromeric combinations.

Impaired beta-adrenergic response and decreased L-type calcium current of hypertrophied left ventricular myocytes in postinfarction heart failure

Infarct-induced heart failure is usually associated with cardiac hypertrophy and decreased ß-adrenergic responsiveness. However, conflicting results have been reported concerning the density of L-type calcium current (I Ca(L)), and the mechanisms underlying the decreased ß-adrenergic inotropic response. We determined I Ca(L) density, cytoplasmic calcium ([Ca2+]i) transients, and the effects of ß-adrenergic stimulation (isoproterenol) in a model of postinfarction heart failure in rats. Left ventricular myocytes were obtained by enzymatic digestion 8-10 weeks after infarction. Electrophysiological recordings were obtained using the patch-clamp technique. [Ca2+]i transients were investigated via fura-2 fluorescence. ß-Adrenergic receptor density was determined by [³H]-dihydroalprenolol binding to left ventricle homogenates. Postinfarction myocytes showed a significant 25% reduction in mean I Ca(L) density (5.7 ± 0.28 vs 7.6 ± 0.32 pA/pF) and a 19% reduction in mean peak [Ca2+]i transients (0.13 ± 0.007 vs 0.16 ± 0.009) compared to sham myocytes. The isoproterenol-stimulated increase in I Ca(L) was significantly smaller in postinfarction myocytes (Emax: 63.6 ± 4.3 vs 123.3 ± 0.9% in sham myocytes), but EC50 was not altered. The isoproterenol-stimulated peak amplitude of [Ca2+]i transients was also blunted in postinfarction myocytes. Adenylate cyclase activation through forskolin produced similar I Ca(L) increases in both groups. ß-Adrenergic receptor density was significantly reduced in homogenates from infarcted hearts (Bmax: 93.89 ± 20.22 vs 271.5 ± 31.43 fmol/mg protein in sham myocytes), while Kd values were similar. We conclude that postinfarction myocytes from large infarcts display reduced I Ca(L) density and peak [Ca2+]i transients. The response to ß-adrenergic stimulation was also reduced and was probably related to ß-adrenergic receptor down-regulation and not to changes in adenylate cyclase activity.

Electrophysiological evidence for glial-subtype glutamate transporter functional expression in rat cerebellar granule neurons

A glutamate-sensitive inward current (Iglu) is described in rat cerebellar granule neurons and related to a glutamate transport mechanism. We examined the features of Iglu using the patch-clamp technique. In steady-state conditions the Iglu measured 8.14 ± 1.9 pA. Iglu was identified as a voltage-dependent inward current showing a strong rectification at positive potentials. L-Glutamate activated the inward current in a dose-dependent manner, with a half-maximal effect at about 18 µM and a maximum increase of 51.2 ± 4.4%. The inward current was blocked by the presence of dihydrokainate (0.5 mM), shown by others to readily block the GLT1 isoform. We thus speculate that Iglu could be attributed to the presence of a native glutamate transporter in cerebellar granule neurons.

Urethroplasty using a bovine pericardium graft: an experimental study using normal urethras from dogs

The use of bovine pericardium as a urethral patch to substitute a ventral segment of canine urethras was studied. Healing, epithelial growth, urethral permeability, fistulas, and calcification were analyzed. Thirty male mongrel dogs of medium and large size underwent resection of a ventral segment of the medial urethra measuring 2.0 x 0.5 cm, which was replaced with a bovine pericardium graft, treated with buffered glutaraldehyde and preserved in formaldehyde. Two running sutures of polygalactin 5-0 were applied, one on each side of the patch. The corpus spongiosum was closed with uninterrupted suture and the skin with interrupted suture of polygalactin 5-0. Six months later, the animals were examined and sacrificed under anesthesia. Retrograde urethrograms showed that the urethral healing was complete in six of the 30 animals, without stenosis, fistulas or dilations. Microscopic examination showed complete epithelization of these six urethras. The remaining 24 animals presented urethrocutaneous fistulas without stenosis, demonstrated by urethral catheterism using a 10-Fr plastic catheter. These data show that a successful urethral reconstruction of the penile urethra was possible in only 20% of the operated animals. Infection and leakage may be the cause of the urethrocutaneous fistulas present in 80% of cases. Further studies are necessary to determine whether such fistulas are avoidable. If they are, the bovine pericardium may well be an option in the treatment of urethral lesions in dogs.