Measurements of leaf water content using terahertz radiation

A novel technique for the noninvasive continuous measurement of leaf water content is presented. The technique is based on transmission measurements of terahertz radiation with a null-balance quasi-optical transmissometer operating at 94 GHz. A model for the propagation of terahertz radiation through leaves is presented. This, in conjunction with leaf thickness information determined separately, may be used to quantitatively relate transmittance measurements to leaf water content. Measurements using a dispersive Fourier transform spectrometer in the range of 100 GHz-500 GHz using Phormium tenax and Fatsia japonica leaves are also reported.

Rice seed quality development and temperature during late development and maturation

The potential longevity of japonica rice (Oryza sativa L. subsp. japonica) seed is particularly sensitive to high temperature – and thus climate change – during development and maturation. Cultivar Taipei 309 was grown at 28/208C (12 h/12 h) and then from 19 DAA (days after 50% anthesis), when seeds were just over half filled, at 28/208C, 30/228C, 32/248C or 34/268C (12 h/12 h). Whereas ability to germinate ex planta had been achieved in almost all seeds by 24 DAA, only half the population were desiccation tolerant. Desiccation tolerance continued to increase over the subsequent 28 d, similarly at all four temperatures. Subsequent longevity, assessed by p50 (period in days to reduce viability to 50% in hermetic storage at 408C with c. 15% moisture content), increased progressively at 28/208C until 38 DAA, and remained constant until the final harvest (52 DAA). The three warmer temperature regimes provided similar longevity to 28/208C at any one harvest, except at 38 DAA where the warmest (34/268C) was poorer. That temperature regime also provided greater seed-to-seed variability within each survival curve. The results confirm that appreciable improvement in seed quality occurs during seed development and also subsequent maturation in japonica rice, but that increase in temperature from 28/208C to 34/268C during late seed filling onwards has comparatively little effect thereon. Comparison with previous investigations suggests that seed quality development may be less sensitive to high temperatures during late development and maturation than during the early seed development that precedes it.

Temporal sensitivity of rice seed development from spikelet fertility to viable mature seed to extreme-temperature

Extreme temperature during reproductive development affects rice (Oryza sativa L.) yield and seed quality. A controlled-environment reciprocal-transfer experiment was designed where plants from two japonica cultivars were grown at 28/24 ⁰C and moved to 18/14 ⁰C and vice versa, or from 28/24 to 38/34 ⁰C and vice versa, for 7-d periods to determine the respective temporal pattern of sensitivity of spikelet fertility, yield, and seed viability to each temperature extreme. Spikelet fertility and seed yield per panicle were severely reduced by extreme temperature in the 14 d period prior to anthesis; and both cultivars were affected at 38/34 ⁰C while only cv. Gleva was affected at 18/14 ºC. The damage was greater the earlier the panicles were stressed within this period. Later-exserted panicles compensated only partly for yield loss. Seed viability was significantly reduced by 7-d exposure to 38/34 ⁰C or 18/14 ⁰C at 1 to 7 and 1 to 14 d after anthesis, respectively, in cv. Gleva. Cultivar Taipei 309 was not affected by 7 d exposure at 18/14 ⁰C; and no consistent temporal pattern of sensitivity was evident at 38/34 ⁰C. Hence, brief exposure to low or high temperature was most damaging to spikelet fertility and yield 14 to 7 d before anthesis, coinciding with microsporogenesis; and it was almost as damaging around anthesis. Seed viability was most vulnerable to low or high temperature in the 7 or 14 d after anthesis, when histodifferentiation occurs.

The effect of simulated flooding post-anthesis on pre-harvest sprouting and subsequent seed longevity in contrasting rice cultivars

Unpredictable flooding is a major constraint to rice production. It can occur at any growth stage. The effect of simulated flooding post-anthesis on yield and subsequent seed quality of pot-grown rice (Oryza sativa L.) plants was investigated in glasshouses and controlled-environment growth cabinets. Submergence post-anthesis (9-40 DAA) for 3 or 5 days reduced seed weight of japonica rice cv. Gleva, with considerable pre-harvest sprouting (up to 53%). The latter was greater the later in seed development and maturation that flooding occurred. Sprouted seed had poor ability to survive desiccation or germinate normally upon rehydration, whereas the effects of flooding on the subsequent air-dry seed storage longevity (p50) of the non-sprouted seed fraction was negligible. The indica rice cvs IR64 and IR64Sub1 (introgression of submergence tolerance gene Submergence1A-1) were both far more tolerant to flooding post-anthesis than cv. Gleva: four days’ submergence of these two near-isogenic cultivars at 10-40 DAA resulted less than 1% sprouted seeds. The presence of the Sub1A-1 allele in cv. IR64Sub1 was verified by gel electrophoresis and DNA sequencing. It had no harmful effect on loss in seed viability during storage compared with IR64 in both control and flooded environments. Moreover, the germinability and changes in dormancy during seed development and maturation were very similar to IR64. The efficiency of using chemical spray to increase seed dormancy was investigated in the pre-harvest sprouting susceptible rice cv. Gleva. Foliar application of molybdenum at 100 mg L-1 reduced sprouted seeds by 15-21% following 4 days’ submergence at 20-30 DAA. Analyses confirmed that the treatment did result in molybdenum uptake by the plants, and also tended to increase seed abscisic acid concentration. The latter was reduced by submergence and declined exponentially during grain ripening. The selection of submergence-tolerant varieties was more successful than application of molybdenum in reducing pre-harvest sprouting.

Cloning and characterization of a zebrafish homologue of human AQP1: a bifunctional water and gas channel

Chen LM, Zhao J, Musa-Aziz R, Pelletier MF, Drummond IA, Boron WF. Cloning and characterization of a zebrafish homologue of human AQP1: a bifunctional water and gas channel. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 299: R1163-R1174, 2010. First published August 25, 2010; doi:10.1152/ajpregu.00319.2010.-The mammalian aquaporins AQP1, AQP4, and AQP5 have been shown to function not only as water channels but also as gas channels. Zebrafish have two genes encoding an AQP1 homologue, aqp1a and aqp1b. In the present study, we cloned the cDNA that encodes the zebrafish protein Aqp1a from the 72-h postfertilization (hpf) embryo of Danio rerio, as well as from the swim bladder of the adult. The deduced amino-acid sequence of aqp1a consists of 260 amino acids and is 59% identical to human AQP1. By analyzing the genomic DNA sequence, we identified four exons in the aqp1a gene. By in situ hybridization, aqp1a is expressed transiently in the developing vasculature and in erythrocytes from 16 to 48 h of development. Later, at 72 hpf, aqp1a is expressed in dermal ionocytes and in the swim bladder. Western blot analysis of adult tissues reveals that Aqp1a is most highly expressed in the eye and swim bladder. Xenopus oocytes expressing aqp1a have a channel-dependent (*) osmotic water permeability (P(f)*) that is indistinguishable from that of human AQP1. On the basis of the magnitude of the transient change in surface pH (Delta pHS) that were recorded as the oocytes were exposed to either CO(2) or NH(3), we conclude that zebrafish Aqp1a is permeable to both CO(2) and NH(3). The ratio (Delta pHS*)CO2/P(f)* is about half that of human AQP1, and the ratio (Delta pHS*)NH3/P(f)* is about one-quarter that of human AQP1. Thus, compared with human AQP1, zebrafish Aqp1a has about twice the selectivity for CO(2) over NH(3).

Biochemical composition of two red seaweed species grown on the Brazilian coast

BACKGROUND: Algae species have been used as an important source of food because they are highly nutritive considering their vitamin, protein, mineral, fiber, essential fatty acid and carbohydrate contents. However, a large number of seaweeds have been poorly studied, especially Brazilian species. Two red macroalgae species from the Brazilian coast (Plocamium brasiliense and Ochtodes secundiramea) were assessed with respect to their total lipid, fatty acid, total nitrogen, protein, amino acid and total carbohydrate contents. RESULTS: The total lipid contents (dry weight) were 36.3 and 35.4 g kg(-1); fatty acid contents were 9.3 and 12.1 g kg(-1); total nitrogen contents were 37.4 and 24.9 g kg(-1); protein contents were 157.2 and 101.0 g kg(-1); amino acid contents were 127.5 and 91.4 g kg(-1); and total carbohydrate contents were 520.3 and 450.7 g kg(-1) for P. brasiliense and O. secundiramea, respectively. CONCLUSION: Considering these compositions, both algae species were determined to have sources of protein, essential amino acids and carbohydrates similar to the edible seaweeds Laminaria japonica and Palmaria palmata. (C) 2011 Society of Chemical Industry

Doses de nitrogênio e potássio na produção de grama esmeralda

O nitrogênio e potássio são os nutrientes requeridos em maiores quantidades pelas gramas e no Brasil não se tem informação da quantidade a ser aplicada para se obter a formação de tapete em menor tempo possível. Dois experimentos foram instalados em vasos em casa de vegetação, com o objetivo de avaliar o efeito de doses de nitrogênio e de potássio na produção de tapetes de grama esmeralda (Zoysia japonica). O delineamento utilizado para cada experimento foi fatorial com doses de N ou K e épocas de avaliação. Foram aplicadas quatro doses de nitrogênio (0, 200, 400 e 600 kg ha-1) e quatro doses de potássio (0, 100, 200, e 300 kg ha-1). As doses de nitrogênio e potássio foram aplicadas parceladamente em cobertura. O aumento das doses de N influenciou a taxa de cobertura do solo pela grama (TCS) permitindo a formação do tapete com a dose de 408 kg ha-1 de N aos 198 dias após a colheita do tapete anterior, tempo menor quando comparado com as demais doses. A concentração de N na folha e da cor verde da grama foram influenciadas pelas doses de N podendo ser utilizadas para auxiliar na recomendação das doses de N. O aumento das doses de K não influenciou na TCS pela grama, sendo o teor no solo (1,4 mmol c dm-3) suficiente para a produção dos tapetes de grama esmeralda.

Sodium levels for Japanese quail at initial phases

The aim of this research was to determine the nutritional requirements of sodium for Japanese quail (Coturnix coturnix Japonica) during the periods of 1 to 21 d and 22 to 40 d of age, as well as to evaluate the residual effect on egg production and densitometry bone traits from 41 to 63 d. Two experiments were developed. Experiment 1: 360 Japanese quail were used, from 1 to 21 d of age. Treatments consisted of 5 sodium levels (0.06, 0.12, 0.18, 0.24, and 0.30%). Experiment 2: 240 Japanese quail were used, from 22 to 40 d. Treatments consisted of 5 sodium levels (0.04, 0.12, 0.20, 0.28, and 0.36%). In both experiments, weight gain, final weight, and feed conversion presented a quadratic trend, whereas water intake presented a linear trend. Treatments did not affect the densitometry of bone traits, although they presented a quadratic influence on tibia ash, calcium, and calcium: phosphorus ratio. Therefore, the nutritional requirement of sodium for Japanese quail from 1 to 21 d and from 22 to 40 d is 0.222% and 0.253%, respectively.

Emerald zoyzia grass development regarding photosynthetically active radiation in different slopes

Com este trabalho, o objetivo foi estimar a radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e correlacioná-la com a massa de matéria seca (MMSPA) da grama-esmeralda (Zoysia japonica Steud.), em superfícies com diferentes exposições e declividades. A pesquisa foi desenvolvida na Bacia Hidrográfica Experimental do Departamento de Engenharia Rural, FCAV/UNESP, Brasil, onde foram utilizadas as superfícies (H; 10 N; 30 N; 50 N; 10 S; 30 S; 50 S; 10 L; 30 L; 50 L; 10 O; 30 O e 50 O). Para a obtenção da radiação solar global, foi instalada uma estação meteorológica automatizada, onde a PAR (variável dependente) foi obtida por meio da equação y = a + bx, e a radiação global foi a independente. Para comparação de médias da MMSPA, utilizou-se o teste de Tukey, a 5% de probabilidade, e para verificar a relação existente PAR/MMSPA, o coeficiente de correlação linear simples. O resultado mostrou que o acúmulo desses efeitos na PAR aumenta com a exposição norte e decresce com a sul, sendo a exposição 50 N a mais indicada para taludes, não havendo correlação entre a PAR e a MMSPA para as superfícies avaliadas para o período estudado.

Inclusão da camomila no desempenho, comportamento e estresse em codornas durante a fase de recria

Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da Matricaria chamomila sobre o estresse de codornas japonesas na fase de recria (28 a 42 dias de idade). Foram utilizadas 192 codornas com 28 dias de idades, distribuídas em blocos casualizados e submetidas às dietas com 0, 250, 500 e 750mg de camomila/kg de ração, totalizando quatro tratamentos, com oito repetições e seis aves por parcela. Foram avaliados os parâmetros de desempenho (consumo diário de ração, conversão alimentar e ganho de peso), comportamentais (tempo em imobilidade tônica, ferimentos corporais e agressividade) e fisiológicos (concentração plasmática de corticosterona e relação heterófilo:linfócito). Os resultados obtidos demonstraram que a camomila adicionada na dieta não foi capaz de alterar os parâmetros de desempenho, bem como os de comportamento e fisiológicos.

Effect of supplementation of diets for quails with vitamins A, D and E on performance of the birds and quality and enrichment of eggs

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

Triptofano na alimentação de codornas japonesas nas fases de recria e postura

Objetivou-se estudar o efeito de diferentes planos alimentares, de acordo com os níveis de triptofano, sobre o desempenho e estresse (pela avaliação de parâmetros fisiológicos) de codornas japonesas (Coturnix coturnix japonica) nas fases de recria e postura. Cento e noventa e duas codornas japonesas na fase de recria (30 a 44 dias de idade) foram alojadas em gaiolas e distribuídas em um delineamento em blocos casualizados, com quatro planos de nutrição [0,27 (controle); 0,52; 0,77 ou 1,02% de triptofano], seis repetições e oito aves por parcela. Foram avaliados os parâmetros de desempenho (consumo de ração, ganho de médio peso, conversão alimentar e taxa de mortalidade) e os parâmetros fisiológicos das aves (relação heterófilo/linfócito e concentração de corticosterona no plasma sangüíneo). Outras 192 codornas japonesas na fase de postura (45 a 146 dias) foram distribuídas em delineamento de blocos ao acaso e submetidas a quatro planos de nutrição (0,23 [controle]; 0,48; 0,73 ou 0,98% de triptofano), com seis repetições e oito aves por parcela. Foram avaliados o consumo de ração, a produção de ovos, a conversão alimentar por dúzia de ovos, a taxa de mortalidade, a relação heterófilo/linfócito e a concentração de corticosterona no plasma. Os níveis de triptofano testados não afetaram o desempenho e os parâmetros fisiológicos de codornas japonesas nas fases de recria e postura.

Egg quality during storage and deposition of minerals in eggs from quails fed diets supplemented with organic selenium, zinc and manganese

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

Produção, acúmulo e exportação de nutrientes em grama esmeralda adubada com lodo de esgoto

Objetivou-se com o trabalho avaliar a extração total de macronutrientes pela grama esmeralda em função de doses de lodo de esgoto. O experimento foi instalado em área comercial de produção de grama esmeralda, localizada na cidade de Itapetininga (SP). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso; em parcelas subdivididas, com quatro repetições, sendo as parcelas principais constituídas de cinco doses de lodo (0, 10, 20, 30 e 40 Mg ha-1, base seca), e as subparcelas com dois sistemas de manejo (com e sem o uso de escarificador utilizado para romper uma camada superficial compactada). As doses de lodo aplicadas correspondem às doses de 100, 200, 300 e 400 kg ha-1 de nitrogênio. O aumento das doses de lodo de esgoto promoveu maior remoção de nutrientes pela grama esmeralda. As doses mais elevadas de N fornecido com o lodo de esgoto promoveram excessivo crescimento da grama e a redução do sistema radicular. Doses intermediárias entre 20 e 30 Mg ha-1 foram mais interessantes, pois reduziram a quantidade de aparas acumuladas, e promoveram um bom desenvolvimento dos rizomas + estolões e raízes, permitindo a formação de tapetes com maior resistência.

Efeito do trinexapac-ethyl na anatomia foliar de quatro espécies de grama

Os reguladores de crescimento podem retardar o desenvolvimento vegetativo das plantas de gramas e, assim, reduzir a frequência de cortes; contudo, existem poucas informações referentes aos efeitos desses produtos sobre as estruturas da anatomia foliar. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da aplicação sequencial de duas doses de trinexapac-ethyl sobre a anatomia foliar das espécies de gramas São Carlos (Axonopus compressus), Batatais (Paspalum notatum), Santo Agostinho (Stenotaphrum secundatum) e Esmeralda (Zoysia japonica). Os tratamentos utilizados foram constituídos de duas aplicações sequenciais de trinexapac-ethyl nas doses de 56,5+56,5 e 113,0+113,0 g ha-1; além de uma testemunha sem aplicação, para cada espécie avaliada. Os gramados foram cortados à altura de 3 cm, com auxílio de um aparador de grama motorizado, e, em seguida, foram realizadas as aplicações dos tratamentos. Após 20 dias da primeira aplicação de trinexapac-ethyl, as parcelas foram novamente aparadas à altura de 3 cm e foi realizada a segunda aplicação dos tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. Aos 70 dias após a segunda aplicação dos tratamentos, foram realizadas as amostragens do material foliar, para as quatro espécies estudadas. Os dados das variáveis quantitativas foram submetidos ao teste estatístico multivariado de análise de componentes principais. Os resultados evidenciaram a formação de três e dois grupos principais, para os caracteres da região da quilha (nervura mediana) e da região da asa (situada entre a nervura mediana e a margem do limbo foliar), respectivamente. de modo geral, em cada formação dos agrupamentos, os tratamentos com trinexapac-ethyl apresentaram maior similaridade entre si, em relação às respectivas testemunhas. Conclui-se que a aplicação sequencial de trinexapac-ethyl alterou algumas estruturas anatômicas da região da quilha e da asa do limbo foliar das espécies de gramas estudadas.