Eficiência agronômica de rizóbios selecionados e diversidade de populações nativas nodulíferas em Perdões (MG): II - feijoeiro

O feijão (Phaseolus vulgaris L.) é um dos principais constituintes da dieta do brasileiro, por ser excelente fonte protéica e, portanto, um produto agrícola de grande importância econômico-social. A interação do feijoeiro com bactérias fixadoras de N atmosférico pode aumentar a produtividade e diminuir os custos de produção. No presente trabalho, avaliou-se, no campo, a eficiência agronômica de estirpes previamente selecionadas de rizóbio em simbiose com o feijoeiro, comparadas à estirpe recomendada para a produção de inoculantes comerciais (CIAT 899). A diversidade fenotípica da população nativa foi avaliada pela análise das características culturais e pela análise de proteína total por eletroforese em gel poliacrilamida (SDS-PAGE). Verificou-se que a inoculação no campo com as estirpes UFLA 02-100, UFLA 02-86 e UFLA 02-127 promoveu rendimento de grãos semelhante ao da testemunha, com 70 kg ha-1 de N, e à inoculação com a estirpe de referência CIAT 899. Não houve relação entre os grupos fenotípicos de perfil protéico total e caracterização cultural constituídos pelas estirpes nativas do solo. As populações nativas que nodularam feijão mostraram-se bastante diversas fenotipicamente e não incluíram estirpes similares às estirpes introduzidas como inoculantes.

Crescimento micelial e síntese de proteínas de choque térmico em três isolados de fungos ectomicorrízicos sob condições de temperaturas supra-ótimas

A síntese de proteínas de choque térmico é uma alteração fisiológica transiente na célula de organismos expostos a temperaturas supra-ótimas. A resposta fisiológica ao choque térmico é dependente, particularmente, do tipo de célula e da capacidade dos organismos em responder às alterações do meio. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento micelial e a síntese de proteínas de choque térmico de dois isolados de Pisolithus sp. (RV82 e RS24) e de um isolado de Paxillus involutus em temperaturas supra-ótimas. No trabalho, foram feitas análises de crescimento micelial em placa de Petri com meio apropriado para o crescimento sob condições de temperaturas subletais, letais e de choque térmico. As proteínas nos micélios dos isolados foram marcadas com aminoácido radioativo (³H-leucina), e a radioatividade, quantificada em solução de cintilação. A síntese das proteínas de choque térmico (HSPs) foi avaliada em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE e 2D-PAGE). Demonstrou-se, com ³H-leucina, que os fungos ectomicorrízicos apresentaram respostas diferenciadas em relação ao crescimento micelial quando expostos a temperaturas supra-ótimas. Os dois isolados de Pisolithus sp., RS24 e RV82, mostraram-se mais tolerantes a altas temperaturas, quando comparado ao isolado de P. involutus. Os isolados de Pisolithus sp. diferem quanto à síntese de proteínas de estresse, com a síntese de HSPs de alta e de baixa massa molecular. Em resposta ao choque térmico, o isolado RV82 sintetizou proteínas putativas dos grupos HSP70, HSP28 e HSP26 e as sHSPs (15-18 kDa), enquanto o isolado RS24 sintetizou as dos grupos HSP86, HSP60, HSP55 e HSP35 e as sHSPs (12-18 kDa). A baixa tolerância a temperaturas elevadas do isolado de P. involutus foi atribuída à ausência de síntese de proteínas putativas do grupo HSPs em condições de choque térmico. Os resultados sugerem que os isolados de fungos ectomicorrízicos diferem quanto ao mecanismo de indução de termotolerância.

Quantificação da resistência tênsil e da friabilidade de um latossolo vermelho distroférrico sob plantio direto

A qualidade estrutural do solo é importante para a emergência das plântulas, bem como para o crescimento, desenvolvimento e produtividade das culturas. Uma ampla distribuição de valores de resistência tênsil do solo indica condições estruturais do solo para atender a estes pressupostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência tênsil e a friabilidade de um Latossolo Vermelho distroférrico sob plantio direto com sucessão e rotação de culturas. Os tratamentos utilizados foram: plantio direto com sucessão das culturas de trigo e soja (SDS); plantio direto com rotação de culturas, utilizando em seqüência milho-aveia-soja-aveia-soja-trigo (SDR), e SDR associado à escarificação periódica do solo (SDE). Em duas épocas distintas (outubro de 2003 e abril de 2004), foram coletados dez blocos de solo (0,15 x 0,20 x 0,10 m) em cada tratamento na camada de 0-0,20 m de profundidade. Quatrocentos e cinqüenta agregados de cada tratamento e época de coleta foram utilizados para determinar a resistência tênsil e a friabilidade do solo, determinando-se, também, o conteúdo de C orgânico. Não foi verificada influência do C orgânico do solo na resistência tênsil e na friabilidade do solo. Verificou-se menor resistência tênsil em SDE para o ano de 2003. A sucessão de culturas (SDS) alternou temporariamente a friabilidade do solo entre a classe friável e a muito friável. A rotação de culturas (SDR) manteve temporalmente estável a estrutura do solo na classe de friabilidade do solo muito friável, assegurando melhor estrutura e qualidade física do solo. A resistência tênsil dos agregados e a friabilidade foram sensíveis na avaliação da qualidade estrutural do solo para os sistemas de manejo de solo e culturas estudados.

Preparo e caracterização de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo para elaboração de biofilmes

A elaboração de filmes comestíveis à base de biopolímeros implica conhecimento das propriedades físico-químicas da macromolécula. Os objetivos deste trabalho foram a descrição de um método de preparo de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus), o estudo das propriedades relacionadas com a formação de filmes, e a caracterização dos biofilmes elaborados com a proteína. Músculo moído de tilápia-do-nilo, recém-abatida, foi lavado e processado até formação de uma pasta homogênea. A evolução das frações protéicas, durante o processamento, foi acompanhada por calorimetria diferencial de varredura. Estudou-se a solubilidade das proteínas miofibrilares liofilizadas (PML) em função do pH (2-7). A identificação das frações protéicas e dos aminoácidos foi realizada por SDS-PAGE e cromatografia de troca iônica, respectivamente. Os biofilmes formados foram submetidos a testes de perfuração, de solubilidade e microscopia eletrônica. A amostra de PML, constituída apenas de proteínas miofibrilares, apresentou uma região de máxima solubilidade (96,9%) em torno do pH 3,0 e elevado potencial de interações iônicas (74,4 kJ/100 kJ). Os biofilmes à base das PML de tilápia-do-nilo são pouco solúveis (abaixo de 20 g/100 g matéria seca). O glicerol influencia fortemente as propriedades mecânicas e a solubilidade dos biofilmes.

Comportamiento de glicinina, beta-conglicinina y alfa-amilasa en semillas de soja deterioradas y no deterioradas

El objetivo del trabajo fue estudiar el comportamiento de glicinina y beta-conglicinina y la actividad de alfa-amilasa en semillas deterioradas y no deterioradas de 10 cultivares de soja [Glycine max (L.) Merr.]. Las semillas se sometieron a dos tratamientos: deterioradas por envejecimiento acelerado y no deterioradas. Se determinó la presencia de las proteínas de reserva a partir de semillas con 0, 3 y 8 días de germinadas por electroforesis en geles de poliacrilamida (SDS-PAGE). La actividad de la alfa-amilasa se determinó bioquímicamente en semillas con 0, 3, 8 y 12 días de germinadas. No hubo diferencias en la presencia de bandas de glicinina y beta-conglicinina en semillas no deterioradas hasta los 8 días de germinadas. Las semillas deterioradas se comportaron en forma similar a las no deterioradas. La actividad de la alfa-amilasa aumentó en semillas germinadas hasta 8 días y disminuyó a los 12 días. En semillas deterioradas la actividad enzimática disminuyó con respecto a las no deterioradas. El deterioro artificial no afectó la presencia de glicinina y beta-conglicinina pero alteró la actividad de la alfa-amilasa hasta los 12 días de germinación. Los cultivares estudiados mostraron comportamiento diferencial frente a la actividad de esta enzima.

Screening of Bacillus thuringiensis strains effective against mosquitoes

The objective of this work was to evaluate 210 Bacillus thuringiensis strains against Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus larvae to select the most effective. These strains were isolated from different regions of Brazil and are stored in a Bacillus spp. collection at Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Brasília, Brazil. The selected strains were characterized by morphological (microscopy), biochemical (SDS-PAGE 10%) and molecular (PCR) methods. Six B. thuringiensis strains were identified as mosquito-toxic after the selective bioassays. None of the strains produced the expected PCR products for detection of cry4, cry11 and cyt1A genes. These results indicate that the activity of mosquitocidal Brazilian strains are not related with Cry4, Cry11 or Cyt proteins, so they could be used as an alternative bioinsecticide against mosquitoes.

Diversidade fenotípica e eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium spp. de solos da Amazônia

Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade fenotípica e a eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium, isoladas de solos da Amazônia, sob diferentes sistemas de uso da terra (monocultura, capoeira, pastagem, floresta e sistema agroflorestal). A análise dos perfis de proteína total de 46 estirpes, obtidos por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), mostrou grande diversidade, tendo formado 11 grupos com similaridade acima de 80%. Apenas um dos grupos continha a estirpe referência de B. elkanii: BR29, recomendada como inoculante para soja. Vinte e duas estirpes testadas em vasos de Leonard, com caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), induziram à produção de matéria seca e ao acúmulo de nitrogênio, na parte aérea da planta, e à eficiência relativa superiores aos da testemunha (sem N e sem inoculação). Entre as estirpes testadas, 13 induziram à produção de matéria seca e à eficiência relativa similares às da testemunha nitrogenada (com N, sem inoculação); cinco estirpes induziram a acúmulo de N superior ao da testemunha nitrogenada. Essas populações nativas são constituídas por grande diversidade de estirpes, com eficiência simbiótica variável, algumas das quais podem ser recomendadas para testes de eficiência agronômica.

Identification of quantitative trait loci for resistance against soybean sudden death syndrome caused by Fusarium tucumaniae

The objective of this work was to identify genomic regions that underlie resistance to Fusarium tucumaniae sp. nov., the causing agent of sudden death syndrome (SDS) in soybean in South America, using a population with a genetic background different from that previously reported for Fusarium virguliforme sp. nov. (F. solani f. sp. glycines), also responsible for SDS in soybean. Although major genes and quantitative trait loci (QTL) for SDS resistance have been identified, little is known about the same disease caused by Fusarium tucumaniae sp. nov., in South America. To identify genetic factors related to resistance to F. tucumaniae and DNA markers associated with them, a QTL analysis was performed using recombinant inbred lines. The map locations of the four loci, here identified, differed from those SDS resistance QTL previously described. It was screened a residual heterozygous line (RHL), which was heterozygous around the most effective QTL, RSDS1, and homozygous for the other genomic regions. The genetic effect of RSDS1 was confirmed using near-isogenic lines (NIL) derived from the RHL. The line which was homozygous for the Misuzudaizu genotype showed resistance levels comparable with that of the line homozygous for the Moshidou Gong 503 genotype.

Alterações no perfil de frações nitrogenadas em calos de cana-de-açúcar induzidas por deficit hídrico

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de marcadores bioquímicos e fisiológicos, na caracterização do estresse hídrico em calos de cultivares de cana-de-açúcar (Sacharum sp.), RB 72 454 (sensível) e SP 813250 (resistente), contrastantes quanto à resistência à seca em campo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial de 2x5 [cultivar x doses de polietilenoglicol (PEG)], com dez tratamentos e três repetições. Os calos foram submetidos a concentrações de PEG correspondentes aos potenciais osmóticos de 0, -0,3, -0,6, -0,9 e -1,2 MPa, por 120 horas. A variação no conteúdo relativo de água e na umidade não foi significativamente diferente entre as cultivares. Entretanto, foi observada a tendência de aumento no vazamento de eletrólitos, em conseqüência da diminuição do potencial osmótico na cultivar tolerante. Na cultivar sensível, observou-se tendência de aumento de prolina e, na resistente, diminuição, embora os níveis não tenham sido afetados pelo deficit hídrico. As concentrações de aminoácidos livres foram maiores na sensível. Houve queda nas concentrações de amônia, em ambas cultivares. Os níveis de proteínas não foram afetados pelo PEG. O perfil protéico por SDS-PAGE não mostrou aumento induzido por PEG, na intensidade das bandas correspondentes aos peptídeos entre 14 e 66 kDa. Os marcadores bioquímicos e fisiológicos não foram relacionados ao grau diferencial de resistência observado nas cultivares em condições de campo.

Production of polyclonal antisera using recombinant coat proteins of Grapevine leafroll-associated virus 2 and Grapevine virus B

The objective of this work was to produce and characterize specific antisera against Brazilian isolates of Grapevine leafroll-associated virus 2 (GLRaV-2) and Grapevine virus B (GVB), developed from expressed coat proteins (CPs) in Escherichia coli, and to test their possible use for the detection of these two viruses in diseased grapevines. The coat protein (CP) genes were RT-PCR-amplified, cloned and sequenced. The CP genes were subsequently subcloned, and the recombinant plasmids were used to transform E. coli cells and express the coat proteins. The recombinant coat proteins were purified, and their identities were confirmed by SDS-PAGE and Western blot and used for rabbit immunizations. Antisera raised against these proteins were able to recognize the corresponding recombinant proteins in Western blots and to detect GLRaV-2 and GVB in infected grapevine tissues, by indirect ELISA, discriminating healthy and infected grapevines with absorbances (A405) of 0.08/1.15 and 0.12/1.30, respectively. Expressing CP genes can yield high amount of viral protein with high antigenicity, and GLRaV-2 and GVB antisera obtained in this study can allow reliable virus disease diagnosis.

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.

Subunit composition of seed storage proteins in high-protein soybean genotypes

The objective of this work was to quantify the accumulation of the major seed storage protein subunits, β-conglycinin and glycinin, and how they influence yield and protein and oil contents in high-protein soybean genotypes. The relative accumulation of subunits was calculated by scanning SDS-PAGE gels using densitometry. The protein content of the tested genotypes was higher than control cultivar in the same maturity group. Several genotypes with improved protein content and with unchanged yield or oil content were developed as a result of new breeding initiatives. This research confirmed that high-protein cultivars accumulate higher amounts of glycinin and β-conglycinin. Genotypes KO5427, KO5428, and KO5429, which accumulated lower quantities of all subunits of glycinin and β-conglycinin, were the only exceptions. Attention should be given to genotypes KO5314 and KO5317, which accumulated significantly higher amounts of both subunits of glycinin, and to genotypes KO5425, KO5319, KO539 and KO536, which accumulated significantly higher amounts of β-conglycinin subunits. These findings suggest that some of the tested genotypes could be beneficial in different breeding programs aimed at the production of agronomically viable plants, yielding high-protein seed with specific composition of storage proteins for specific food applications.

Avaliação de variáveis que influenciam a hidrólise enzimática da caseína do leite de cabra Moxotó

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da temperatura, pH, relação enzima:substrato (E:S) e tempo de reação sobre a hidrólise enzimática da caseína do leite de cabra Moxotó, com uso de diferentes enzimas proteolíticas. A hidrólise enzimática da caseína caprina foi realizada com uso de tripsina, pepsina e papaína. Para cada enzima, foram utilizados dois níveis de cada variável, na avaliação de seus efeitos sobre a hidrólise da caseína, em um fatorial completo 2(4). Os produtos da hidrólise foram visualizados em eletroforese SDS-PAGE. O melhor valor do grau de hidrólise com a enzima papaína foi obtido em pH 6,5, E:S de 1:150 e 5 horas de hidrólise a 50ºC (28,17%); com a tripsina, em pH 8,5, E:S de 1:150 e 5 horas a 40ºC (29,55%); e com a pepsina, em pH 3,0, E:S de 1:100 e 5 horas a 40ºC (38,27%). A hidrólise da caseína caprina é influenciada positivamente pelo pH e tempo de hidrólise, com o uso da pepsina. Foram observadas interações significativas antagônicas entre pH e relação E:S, com o uso da tripsina; e entre pH, temperatura e tempo de hidrólise, com o uso da papaína. A pepsina apresenta elevada eficiência na hidrólise de αs1, β e κ-caseína, evidenciada por hidrolisados com massa molar abaixo de 14,4 kDa.

Proteínas de reserva de acessos de coleção nuclear de arroz

O objetivo deste trabalho foi quantificar o conteúdo de proteína total de reserva dos 550 acessos da Coleção Nuclear de Arroz da Embrapa (CNAE), e avaliar o perfil proteico dos 20 acessos com maior teor de proteína em SDS-PAGE. Foi encontrado alto teor de proteína total de reserva (>12,0%) em 103 acessos da CNAE, teor médio (11,9 a 9,0%) em 309 acessos e teor baixo (<8,9%) em 138 acessos. Seis dos 20 acessos com maior teor de proteína de reserva apresentaram um padrão qualitativo diferencial de glutelina, que é a fração proteica de reserva mais abundante do grão de arroz. Há ampla variabilidade para o teor de proteína total de reserva do grão de arroz nos acessos da CNAE, a qual pode ser explorada por programas de melhoramento genético para aumentar o valor nutricional do arroz consumido no Brasil

Storage protein profile and amino acid content in wild rice Oryza glumaepatula

- The objective of this work was to determine the total protein profile and the contents of the four major protein fractions (albumin, globulin, prolamin and glutelin) and of the amino acids in the endosperm of the rice wild species Oryza glumaepatula. The experiment was performed with 29 accessions of this species, collected from 13 Brazilian locations, and two commercial cultivars. Protein samples were prepared using dried, polished, and ground grains to obtain homogeneous, dry flour used in the preparation of extracts. Oryza glumaepatula accessions were identified with the highest levels of total protein, albumin and glutelin protein fractions, and amino acids (with the exception of tryptophan) in comparison to the two analized rice cultivars. The albumin and glutelin profiles in SDS-Page were distinct between rice cultivars and O. glumaepatula. This wild species has the potential to increase the nutritional quality of rice storage protein through interspecific crosses.