Proteomic Analysis of Chloroplast-to-Chromoplast Transition in Tomato Reveals Metabolic Shifts Coupled with Disrupted Thylakoid Biogenesis Machinery and Elevated Energy-Production Components

A comparative proteomic approach was performed to identify differentially expressed proteins in plastids at three stages of tomato (Solanum lycopersicum) fruit ripening (mature-green, breaker, red). Stringent curation and processing of the data from three independent replicates identified 1,932 proteins among which 1,529 were quantified by spectral counting. The quantification procedures have been subsequently validated by immunoblot analysis of six proteins representative of distinct metabolic or regulatory pathways. Among the main features of the chloroplast-to-chromoplast transition revealed by the study, chromoplastogenesis appears to be associated with major metabolic shifts: (1) strong decrease in abundance of proteins of light reactions (photosynthesis, Calvin cycle, photorespiration) and carbohydrate metabolism (starch synthesis/degradation), mostly between breaker and red stages and (2) increase in terpenoid biosynthesis (including carotenoids) and stress-response proteins (ascorbate-glutathione cycle, abiotic stress, redox, heat shock). These metabolic shifts are preceded by the accumulation of plastid-encoded acetyl Coenzyme A carboxylase D proteins accounting for the generation of a storage matrix that will accumulate carotenoids. Of particular note is the high abundance of proteins involved in providing energy and in metabolites import. Structural differentiation of the chromoplast is characterized by a sharp and continuous decrease of thylakoid proteins whereas envelope and stroma proteins remain remarkably stable. This is coincident with the disruption of the machinery for thylakoids and photosystem biogenesis (vesicular trafficking, provision of material for thylakoid biosynthesis, photosystems assembly) and the loss of the plastid division machinery. Altogether, the data provide new insights on the chromoplast differentiation process while enriching our knowledge of the plant plastid proteome.

Análise de crescimento em amendoinzeiro (Arachis hypogaea L.) submetido à matocompetição

Foram verificados os efeitos de diferentes períodos de controle e convivência de plantas daninhas (0; 14; 28; 42; 56; 70; 84 e 98 dias) na cultura do amendoinzeiro (Arachis hypogaea L.) em Moji-Guaçu (SP). As principais espécies invasoras da área experimental foram: Acanthospermum australe (Loef.) O. Kuntz, Waltheria indica L., Borreria alata DC., Richardia scabra L., Rhynchelytrum repens (Nees) Stapf. et Hubb. e Diodia teres Walt. de maneira geral, durante quase todo o ciclo, a espécie de maior importância relativa foi A. australe, sendo suplantada por outras espécies apenas na colheita, quando já estava encerrando seu ciclo de desenvolvimento. O período inicial de controle das plantas daninhas, além de reduzir a densidade da comunidade infestante, diminuiu sua riqueza em espécies e alterou a importância relativa das populações. A matocompetição resultou na redução do crescimento do amendoinzeiro, principalmente a partir de 42 dias de convivência, afetando a altura das plantas, a área foliar, o índice de área foliar e o acúmulo epígeo de matéria seca. Não foram afetados os números de ramos e de folíolos por planta, nem a qualidade dos grãos e o vigor das sementes do amendoim. A produção de frutos foi reduzida ao redor de 31,5% em decorrência da interferência das plantas daninhas. O período total de prevenção da interferência na produção foi de 14 dias e o período anterior à interferência foi de 70 dias.

Produtividade de híbridos de milho em função da velocidade de semeadura

O presente trabalho foi conduzido na área experimental do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola da UNESP - Jaboticabal, em um Latossolo Vermelho eutroférrico, em preparo convencional. Avaliaram-se o desenvolvimento e os componentes de produção de dois híbridos de milho (DKB 390, simples e DKB 435, duplo) em função de três velocidades do conjunto trator-semeadora-adubadora (5,4; 6,8 e 9,8 km h-1), totalizando seis tratamentos, com quatro repetições, em delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 3. Os resultados evidenciaram que o aumento da velocidade do conjunto trator-semeadora-adubadora reduziu a produtividade de grãos para o híbrido simples e não interferiu na produtividade do híbrido duplo. Apenas na menor velocidade (5,4 km h-1), o híbrido simples apresentou maior produtividade de grãos, comparado com o híbrido duplo. O aumento da velocidade na operação de semeadura reduziu a percentagem de espaçamentos normais entre as sementes, independentemente do híbrido estudado.

Desempenho de híbridos de milho submetidos a diferentes espaçamentos e densidades populacionais

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de espaçamentos entre linhas e densidades populacionais, nos componentes de produção e na produtividade de grãos, em dois híbridos de milho (Zea mays). O experimento foi conduzido na safra 2006/2007, em Latossolo Vermelho eutrófico típico, textura argilosa, em Jaboticabal, SP. O delineamento experimental de blocos ao acaso foi composto por 24 tratamentos com parcelas subsubdivididas. As parcelas principais foram constituídas por três espaçamentos entre linhas (0,40, 0,60 e 0,80 m), as subparcelas, por dois híbridos e as subsubparcelas, por quatro densidades populacionais (30 mil, 50 mil, 70 mil e 90 mil plantas por hectare). Foram avaliadas as variáveis: altura de planta e altura da inserção da primeira espiga, diâmetro de colmo, número de grãos por espiga, massa de 1.000 grãos, produtividade de grãos e índice de colheita. A produtividade do milho aumentou com a redução do espaçamento entrelinhas para os híbridos avaliados. O incremento na densidade populacional de milho resultou em aumentos na altura das plantas e na altura da inserção da primeira espiga e em redução do número de grãos por espiga. O melhor arranjo de plantas para os híbridos avaliados é de 0,40 m de espaçamento entre linhas e de 75 mil e 80 mil plantas por hectare de densidade populacional.

Objetivos de seleção e valores econômicos em sistemas de produção de gado de corte no Brasil

A importância econômica de possíveis características biológicas a serem incluídas em objetivos de seleção para diferentes sistemas de produção de bovinos da raça Nelore, mediante o cálculo dos seus valores econômicos foi avaliada nesta pesquisa. Com base em informações de desempenho e parâmetros biológicos e econômicos, foram simulados diferentes sistemas de produção (ciclos de cria e completo) para dois rebanhos. O rebanho 1, com ciclo de cria (Ccr), ciclo completo (Cco) e ciclo completo com venda de reprodutores (CcoR), é um rebanho elite no qual é desenvolvido um programa seleção. Parte deste rebanho é também destinada à produção de animais comerciais. O rebanho 2 é um rebanho exclusivamente comercial, com Ccr e Cco. Os valores econômicos foram calculados usando-se um modelo bio-econômico, para as seguintes características: peso (PD) e taxa de desmama (TD), peso da vaca adulta (PVA), ganho médio diário no confinamento (GMD), pesos ao abate (PA) e de carcaça (PC), peso final dos tourinhos (PFT), rendimento de carcaça (RC) e consumo alimentar no confinamento (CAc) e em pastagem (CAp). Para os sistemas de ciclo completo e de ciclo completo com venda de reprodutores e CcoR (Cco e CcoR), os valores econômicos variaram de R$ 0,34 a R$ 0,40 para PD, R$ 3,51 a R$ 10,15 para TD, -R$ 0,16 a R$ 0,09 para PAV, R$ 0,32 a R$ 0,76 para GMDc, R$ 1,09 a R$ 1,17 para PA; R$ 2,03 a R$ 2,19 para PC, R$ 23,89 a R$ 28,61 para RC, e R$ 11,85 para PFT, - R$0,45 para CAc e - R$ 0,03 para CAp. A taxa de desmama e o rendimento de carcaça foram as características de maior impacto no lucro anual dos dois rebanhos. As análises de sensibilidade demonstraram que, de modo geral, possíveis mudanças nos preços de insumos e produtos influenciariam de forma mais significativa os valores econômicos nos sistemas de produção nos quais esses preços eram mais elevados nas situações básicas.

Densidades populacionais de milho em arranjos espaciais convencional e equidistante entre plantas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Níveis de adubação para a cultura do milho Safrinha

The objective of this research was to evaluate the effect two hybrids of maize, cultivated on "safrinha" conditions, in different rates of 08-28-16 formula. The treatments consisted of two hybrids of maize (DKB747 e CO32) cultivated in no-tillage system (SPD) and five rates of fertilizer 08-28-16 (100, 200, 300, 400 e 500 kg ha(-1)). The randomized block design was used, with subdivided splots and four replications. The maize was sowed on 02/03/2006 using seeder pneumatic of mechanics traction, with four individual lines, spaced of 0.45 m During maize flowering period, morphologic components were evaluated; the harvest occurred on 150 days after the sowing, when the production components were evaluated. The hybrid of maize DKB747 showed greater efficiency, while the hybrid of maize CO32 was more responsive to rates used. NPK rates on 08-28-16 fomula above 300 kg ha(-1) are not necessary to the hybrid CO32 cultivated on "safrinha" conditions, in Botucatu region, state of São Paulo.

Consórcio de milho e Brachiaria decumbens em diferentes preparos de solo

Preparos conservacionistas e sistemas de produção que visam à maximização sustentável do uso do solo e da água têm surgido como alternativas para regiões caracterizadas por períodos chuvosos relativamente curtos e temperaturas elevadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o sistema de consorciação entre milho e Brachiaria decumbens que melhor se adapte às condições edafoclimáticas da região da Zona da Mata do Estado de Alagoas. Os tratamentos consistiram de um híbrido de milho BRS3150, cultivado nos sistemas: Preparo Convencional, Cultivo Mínimo e Semeadura Direta (BRS3150 consorciado com Brachiaria decumbens). O delineamento utilizado foi o de blocos casualisados com parcelas subdivididas. Amostras de solo foram coletadas para análise química. Também foram avaliados os componentes da produção e produtividade de grãos de milho. Os diferentes preparos do solo e a presença de Brachiaria decumbens, no sistema de consócio com milho, não exerceram influência sobre os componentes da produção. Os resultados analisados permitem concluir que a presença da Brachiaria decumbens interferiu negativamente na produtividade dos grãos de milho, quando cultivado em sistema de consórcio, e as maiores produtividades foram obtidas nos sistemas conservacionistas.

Adubação fosfatada, componentes de produção, produtividade e qualidade fisiológica em sementes de feijão

O trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de doses de fósforo aplicadas via solo, sobre os componentes de produção, produtividade e qualidade fisiológica de sementes de feijão, cv. IAC Carioca. Foram avaliadas seis doses de fósforo (0, 30, 60, 90, 120 e 150kg.ha-1 de P2O5) sob o delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições, em Latossolo Vermelho com baixo teor de fósforo (6mg.dm-3), em condições de campo. No momento da colheita, avaliaram-se estande final de plantas, altura da inserção da primeira vagem, comprimento das vagens, número de vagens/planta, número de sementes/vagem, número de lóculos/vagem, número lóculos vazios/vagem, número de lóculos com sementes/vagem e massa de 100 sementes. A produtividade de sementes foi determinada com base na produção das duas linhas centrais de cada parcela, com teor de água corrigido para 13%. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada pelos testes de germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, emergência de plântulas no campo e massa de matéria seca de plântulas. A adubação fosfatada com 150kg.ha-1 de P2O5 aumentou o número de vagens/planta e o número de sementes/planta. Os demais componentes de produção e a produtividade de sementes não foram alterados pela aplicação de fósforo. As doses de fósforo não alteraram a qualidade fisiológica das sementes de feijão, cv. IAC Carioca.

The nitrogen sufficiency index underlying estimates of nitrogen fertilization requirements of common bean

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Interação de doses de calcário e zinco nas características morfológicas e nos componentes de produção da mamoneira

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de doses de calcário e zinco e, a interação destes sobre o desenvolvimento da cultura da mamona. A hipótese deste trabalho é que o aumento de doses de calcário diminui a disponibilidade de zinco no solo para a planta. O experimento foi desenvolvido em estufa para cultivo protegido, sem controle de temperatura, em vasos com 17 dm³ de Latossolo Vermelho distrófico, textura média. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos foram arranjados num esquema fatorial 3 x 5, sendo os fatores: três saturações por bases (40, 60 e 80%) e cinco doses adicionadas de Zn (0,5; 1,0; 2,0; 4,0 e 8,0 mg dm-3 de solo). Apenas uma planta por vaso foi conduzida até 174 dias após emergência (maturidade fisiológica do racemo primário), quando foi avaliada a produção. Maiores doses de calcário resultaram em maior número de grãos por planta e MS dos grãos por planta. Houve interação V% e Zn na altura da planta, massa seca da raiz, comprimento da parte masculina e total do racemo. No entanto, nenhum destes incrementos refletiu em diferença significativa na massa de 100 grãos da mamoneira.

Produtividade de grãos de milho e massa seca de braquiárias em consórcio no sistema de integração lavoura-pecuária

Objetivou-se avaliar as produtividades de grãos de milho e massa seca de braquiárias em duas modalidades de consórcio em sistema de integração lavoura-pecuária no período de inverno-primavera em região do Cerrado. O experimento foi conduzido no ano de 2006, na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão (FEPE), pertencente à Faculdade de Engenharia (FE/UNESP - Campus de Ilha Solteira), localizada no município de Selvíria, MS. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, em esquema fatorial 4x2, com cinco repetições. Os tratamentos constituíram-se de quatro espécies de braquiárias (Brachiaria brizantha cv. 'Marandu', Brachiaria decumbens, Brachiaria ruziziensis e Brachiaria híbrido cv. 'Mulato II') consorciadas na linha e a lanço no momento da semeadura do milho. Avaliaram-se os componentes da produção, a produtividade do milho, bem como a massa seca das braquiárias após a colheita do milho. As forrageiras consorciadas a lanço, com destaque para a Brachiaria ruziziensis proporcionaram menor desenvolvimento das plantas de milho e menores valores dos componentes da produção, bem como da produtividade de grãos. Apesar de satisfatórias produtividades de massa seca (acima de 2.500kg ha-1), com exceção da Brachiaria brizantha, as demais espécies consorciadas a lanço foram superiores, com destaque para a Brachiaria decumbens e a Brachiaria ruziziensis que apresentaram maior adaptabilidade e produtividade de forragem no consórcio com milho em sistema de integração lavoura-pecuária.

Influência de fontes e modos de aplicação de nitrogênio nos componentes da produção e produtividade do milho irrigado no cerrado

O objetivo do trabalho foi comparar os efeitos de fontes nitrogenadas: sulfonitrato de amônio com inibidor de nitrificação, sulfato de amônio e uréia, aplicadas na semeadura e/ou em cobertura, sobre teores de N foliar e clorofila, componentes da produção e produtividade do milho no verão, na região de cerrado sob irrigação. O trabalho foi desenvolvido em Latossolo Vermelho Distroférrico, nos anos agrícolas de 2006/2007 e 2007/2008. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com quatro repetições, em esquema fatorial 3x5, sendo: três fontes de nitrogênio aplicadas na semeadura e/ou em cobertura, no estádio de 8 folhas completamente desdobradas, em 5 modos de aplicação (0 + 120; 30 + 90; 60 + 60; 90 + 30 e 120 + 0 kg ha-1 de N). O sulfonitrato de amônio + inibidor de nitrificação difere em relação ao sulfato de amônio quantos aos componentes da produção do milho cultivado no verão, independentemente da época de aplicação. A aplicação de 120 kg ha-1 de nitrogênio usando a uréia em aplicação única no estádio de oito folhas na cultura do milho e em períodos com alta precipitação pluvial afeta negativamente os teores foliares de N no milho e resulta em menor produtividade de grãos em relação à aplicação da mesma dose na semeadura.

Application times, sources and doses of nitrogen on wheat cultivars under no till in the Cerrado region

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Produtividade da soja e resistência mecânica à penetração do solo sob sistema plantio direto no cerrado brasileiro

A resistência mecânica à penetração do solo pode influenciar, negativamente, o crescimento radicular da soja, afetando, sobremaneira, sua produtividade. No ano agrícola 2008/2009, no município de Selvíria (MS), no Cerrado brasileiro, foi analisada a produtividade da soja, em função da resistência mecânica à penetração de um Latossolo Vermelho distroférrico, no sistema de semeadura direta. O objetivo foi selecionar, entre os atributos pesquisados do solo, aquele com a melhor correlação, linear e espacial, para explicar a variabilidade da produtividade da soja. Foi instalada uma malha geoestatística, para a coleta de dados do solo e da planta, com 120 pontos amostrais, em área de 8,34 ha e declive homogêneo de 0,055 m m-1. Dessa forma, visando-se a auxiliar futuros trabalhos voltados à agricultura de precisão, os quais venham a utilizar os mesmos atributos do presente estudo, os valores dos alcances da dependência espacial a serem empregados deverão estar compreendidos entre 38,1 m e 114,7 m. do ponto de vista linear, a resistência mecânica à penetração do solo, quando avaliada na camada 0,10-0,20 m, apresentou boa correlação exponencial inversa com a produtividade de grãos de soja. Entretanto, do ponto de vista espacial, o número de vagens por planta apresentou-se como bom indicador da produtividade de grãos de soja.