Impacts of climate change on the agricultural zoning of climate risk for cotton cultivation in Brazil

The objective of this work was to evaluate the effect of the temperature increase forecasted by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) on agricultural zoning of cotton production in Brazil. The Northeastern region showed the highest decrease in the low-risk area for cotton cultivation due to the projected temperature increase. This area in the Brazilian Northeast may decrease from 83 million ha in 2010 to approximately 71 million ha in 2040, which means 15% reduction in 30 years. Southeastern and Center-Western regions had small decrease in areas suitable for cotton production until 2040, while the Northern region showed no reduction in these areas. Temperature increase will not benefit cotton cultivation in Brazil because dimension of low-risk areas for economic cotton production may decrease.

Estabelecimento de normas DRIS para o algodoeiro com diferentes critérios de seleção da população de referência

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de critérios de seleção de populações de referência no estabelecimento de normas DRIS na cultura do algodoeiro. Criou-se um banco de dados com a produtividade e os teores foliares de macro e micronutrientes, obtidos de talhões médios de 100 ha. Os critérios para o estabelecimento das subpopulações de alta produtividade foram talhões com: produtividade acima da média (4.380 kg ha-1); produtividade acima da média + 2/3 desvio-padrão (acima de 4.650 kg ha-1); produtividade acima da média + 1 desvio-padrão (acima de 4.785 kg ha-1); e produtividade acima da média + 4/3 desvio-padrão (acima de 4.920 kg ha-1). Os critérios de seleção da população de referência proporcionam baixa frequência de relações nutricionais concordantes, para cada norma DRIS avaliada. Independentemente do critério de seleção utilizado, os dados de produtividade média e o índice de balanço nutricional relacionam-se significativamente; e essa relação intensifica-se com o aumento no rigor do critério de inclusão de lavouras na população de referência.

Biologia de ninfas e adultos do percevejo-verde em estruturas reprodutivas de algodoeiro

O objetivo deste trabalho foi determinar a biologia de ninfas e adultos do percevejo-verde em estruturas reprodutivas do algodoeiro. Os alimentos testados foram: dieta padrão, contendo vagem de feijão, amendoim cru e frutos de ligustro; vagem verde de soja; semente de soja; botão floral de algodoeiro; e maçãs e sementes de algodoeiro. Foram avaliados os parâmetros biológicos: período de desenvolvimento e sobrevivência ninfal; longevidade de fêmeas e machos; percentagem de fêmeas em oviposição; períodos de pré-oviposição e oviposição; número total de ovos por fêmea; e viabilidade dos ovos. Ninfas alimentadas com estruturas reprodutivas do algodoeiro morreram no segundo ou no terceiro ínstar. Adultos alimentados com botão floral e semente de algodoeiro não se reproduzem; porém, há reprodução quando adultos os de percevejo-verde são alimentados com maçã de algodoeiro, o que indica a capacidade de adaptação da espécie na fase reprodutiva do algodoeiro.

Parâmetros biológicos da lagarta falsa-medideira em cultivares de algodoeiro com as proteínas Cry1Ac e Cry1F

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de cultivares transgênicas de algodoeiro que expressam as proteínas Cry1Ac e Cry1F, nos parâmetros biológicos da lagarta falsa-medideira (Chrysodeixis includens). Lagartas neonatas foram alimentadas durante toda a fase larval com folhas de cultivares transgênicas e de suas isolinhas convencionais. Na cultivar Nuopal (Bollgard I) (Cry1Ac), 62% das lagartas sobreviveram e se transformaram em pupas normais. A cultivar FM 975 (WideStrike) (Cry1Ac e Cry1F) é letal para lagartas de primeiro instar, com 100% de mortalidade.

Selection of bee species for environmental risk assessment of GM cotton in the Brazilian Cerrado

The objective of this work was to list potential candidate bee species for environmental risk assessment (ERA) of genetically modified (GM) cotton and to identify the most suited bee species for this task, according to their abundance and geographical distribution. Field inventories of bee on cotton flowers were performed in the states of Bahia and Mato Grosso, and in Distrito Federal, Brazil. During a 344 hour sampling, 3,470 bees from 74 species were recovered, at eight sites. Apis mellifera dominated the bee assemblages at all sites. Sampling at two sites that received no insecticide application was sufficient to identify the three most common and geographically widespread wild species: Paratrigona lineata, Melissoptila cnecomola, and Trigona spinipes, which could be useful indicators of pollination services in the ERA. Indirect ordination of common wild species revealed that insecticides reduced the number of native bee species and that interannual variation in bee assemblages may be low. Accumulation curves of rare bee species did not saturate, as expected in tropical and megadiverse regions. Species-based approaches are limited to analyze negative impacts of GM cotton on pollinator biological diversity. The accumulation rate of rare bee species, however, may be useful for evaluating possible negative effects of GM cotton on bee diversity.

Carbon isotope fractionation for cotton genotype selection

The objective of this work was to evaluate the carbon isotope fractionation as a phenomic facility for cotton selection in contrasting environments and to assess its relationship with yield components. The experiments were carried out in a randomized block design, with four replicates, in the municipalities of Santa Helena de Goiás (SHGO) and Montividiu (MONT), in the state of Goiás, Brazil. The analysis of carbon isotope discrimination (Δ) was performed in 15 breeding lines and three cultivars. Subsequently, the root growth kinetic and root system architecture from the selected genotypes were determined. In both locations, Δ analyses were suitable to discriminate cotton genotypes. There was a positive correlation between Δ and seed-cotton yield in SHGO, where water deficit was more severe. In this site, the negative correlations found between Δ and fiber percentage indicate an integrative effect of gas exchange on Δ and its association with yield components. As for root robustness and growth kinetic, the GO 05 809 genotype performance contributes to sustain the highest values of Δ found in MONT, where edaphoclimatic conditions were more suitable for cotton. The use of Δ analysis as a phenomic facility can help to select cotton genotypes, in order to obtain plants with higher efficiency for gas exchange and water use.

Oviposição do curuquerê e alimentação de suas lagartas neonatas em algodoeiros tratados com caulim

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade do caulim de afetar a oviposição e a alimentação de Alabama argillacea (Lepidoptera: Noctuidae) em algodoeiro. Determinou-se a preferência de oviposição, a viabilidade de ovos e o consumo das lagartas de primeiro instar de A. argillacea, em folhas de algodão tratadas ou não com caulim. A preferência de oviposição foi determinada por teste de escolha e confinamento, em delineamento experimental de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2x7, representado pelos tratamentos com caulim em água destilada (60 g L-1) ou somente água destilada (testemunha), e pela avaliação de sete estruturas vegetais da planta. O consumo pelas lagartas de primeiro instar foi determinado em delineamento experimental inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x4, representado pelo tratamento com caulim em água destilada, pela testemunha e pelos quatro períodos de observação (6, 12, 24 e 48 horas). A oviposição das mariposas do curuquerê-do-algodoeiro foi reduzida nas plantas de algodão tratadas com caulim; no entanto, a viabilidade dos ovos não foi afetada. A folha da haste foi a estrutura preferida para oviposição. A sobrevivência e o consumo de lagartas de primeiro instar do curuquerê são menores nas plantas de algodão tratadas com caulim.

Optimal use of SSR markers for varietal identification of upland cotton

Abstract: The objective of this work was to identify polymorphic simple sequence repeat (SSR) markers for varietal identification of cotton and evaluation of the genetic distance among the varieties. Initially, 92 SSR markers were genotyped in 20 Brazilian cotton cultivars. Of this total, 38 loci were polymorphic, two of which were amplified by one primer pair; the mean number of alleles per locus was 2.2. The values of polymorphic information content (PIC) and discrimination power (DP) were, on average, 0.374 and 0.433, respectively. The mean genetic distance was 0.397 (minimum of 0.092 and maximum of 0.641). A panel of 96 varieties originating from different regions of the world was assessed by 21 polymorphic loci derived from 17 selected primer pairs. Among these varieties, the mean genetic distance was 0.387 (minimum of 0 and maximum of 0.786). The dendrograms generated by the unweighted pair group method with arithmetic average (UPGMA) did not reflect the regions of Brazil (20 genotypes) or around the world (96 genotypes), where the varieties or lines were selected. Bootstrap resampling shows that genotype identification is viable with 19 loci. The polymorphic markers evaluated are useful to perform varietal identification in a large panel of cotton varieties and may be applied in studies of the species diversity.

Concentração eficiente e econômica de caulim para a proteção de algodoeiro contra o bicudo

Resumo:O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração de caulim mais eficiente e econômica para a proteção de algodoeiro contra os danos causados pelo bicudo-do-algodoeiro (Anthonomus grandis). Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com cinco tratamentos de pulverizações com caulim nas concentrações: 20, 40, 60, 80 e 100 g L-1. Determinaram-se os seguintes parâmetros: percentagem de botões florais com orifícios de oviposição por fêmeas do bicudo; resíduos de caulim depositados sobre as folhas e as brácteas do algodoeiro; média da produção; e receita líquida do algodão, por hectare, a partir da pesagem da pluma de algodão com caroço. As percentagens de botões florais com orifício de oviposição variaram de 13,6 a 30,8%; o resíduo médio de caulim depositado nas folhas, de 0,0010 a 0,0034 mg mm-2, e nas brácteas, de 0,0010 a 0,0034 mg mm-2; a produção variou de 348,1 a 717,8 kg ha-1; e a receita líquida de algodão de R$ 1.033,88 a R$ 2.098,86 por hectare. As concentrações de caulim mais eficientes para a proteção de algodoeiro contra o bicudo são as de 60, 80 e 100 g L-1; no entanto, a de 60 g L-1foi a mais econômica.

Métodos de destruição de restos de cultura do algodoeiro e sobrevivência do bicudo

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de métodos de destruição dos restos de cultura do algodoeiro (Gossypium hirsutum) para a redução da população remanescente do bicudo-do-algodoeiro (Anthonomus grandis). O experimento foi conduzido em blocos ao acaso, com quatro repetições e cinco tratamentos: roçagem, com aplicação de 2,4-D e beta-ciflutrina; roçagem, com aplicação de 2,4-D e glifosato; roçagem e gradagem; roçagem, com aplicação de 2,4-D e beta-ciflutrina, além de gradagem; e testemunha (sem destruição). A quantidade de bicudos foi determinada após a destruição dos restos de cultura do algodão, por contagem dos insetos capturados nas armadilhas de feromônio e daqueles encontrados dentro dos carimãs, no interior das gaiolas e na área externa. O número médio de bicudos adultos, capturados nas armadilhas de feromônio no interior das gaiolas, variou de 0,71 a 1,35 indivíduos. O maior número de carimãs e de bicudos dos carimãs, dentro e fora das gaiolas, foi observado na testemunha. Já o menor número de insetos foi observado nos tratamentos com gradagem e roçagem e naqueles com roçagem e gradagem com aplicação de 2,4-D e beta-ciflutrina, que são eficientes na redução de carimãs e de adultos do bicudo. Todos os métodos avaliados reduzem a quantidade de bicudos vivos no interior de carimãs.

Effect of population densities of Pratylenchus brachyurus on the growth of cotton plants

The effect of different population densities of Pratylenchus brachyurus on the growth of cotton (Gossypium hirsutum) plants was studied in three greenhouse experiments, using cultivars IAC 20 and IAC 22. Both cultivars proved to be good hosts to the nematode, which however did not affect plant height and affected only slightly fresh root weight and dry top weight of both cultivars, even at the highest population density (over 9,000 nematodes/plant).

Genetic diversity among isolates of stemphylium solani from cotton

The fungus Stemphylium solani causes leaf blight of tomato (Lycopersicon esculentum) in Brazil. In recent years, severe epidemics of a new leaf blight of cotton (Gossipium hyrsutum) caused by S. solani occurred in three major cotton-growing Brazilian states (PR, MT and GO). Molecular analysis was performed to assess the genetic diversity among the S. solani isolates from cotton, and to verify their relationship with representative S. solani isolates from tomato. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers and internal transcribed spacers of ribosomal DNA (rDNA) were used to compare 33 monosporic isolates of S. solani (28 from cotton and five from tomato). An isolate of Alternaria macrospora from cotton was also used for comparison. RAPD analysis showed the presence of polymorphism between the genera and the species. The A. macrospora and the S. solani isolates from cotton and tomato were distinct from each other, and fell into separate groups. Variation by geographic region was observed for the tomato isolates but not for the cotton isolates. Amplifications of the ITS region using the primer pair ITS4/ITS5 resulted in a single PCR product of approximately 600 bp for all the isolates. Similarly, when amplified fragments were digested with eight restriction enzymes, identical banding patterns were observed for all the isolates. Hence, rDNA analysis revealed no inter-generic or intra-specific variation. The genetic difference observed between the cotton and the tomato isolates provides evidence that S. solani attacking cotton in Brazil belongs to a distinct genotype.

Herança da resistência a stemphylium solani e insensibilidade a sua fitotoxina em cultivares de algodoeiro

A mancha preta do algodoeiro (Gossypium hirsutum) causada por Stemphylium solani ocorre em várias regiões produtoras de algodão do Brasil, causando severos prejuízos em rendimento especialmente no Estado do Paraná. Estudou-se a herança da resistência a S. solani e sua fitotoxina, em três cultivares de algodoeiro. As cultivares de algodoeiro PR 94-82, PR 94-215 e CNPA Precoce 2 identificadas como resistentes foram cruzadas com a cultivar suscetível IAPAR 71, inclusive cruzamentos recíprocos. Aos 30 dias de idade, duas folhas de cada planta foram inoculadas com um isolado agressivo de S. solani, e outras duas da mesma planta foram infiltradas com seu filtrado contendo fitotoxina(s) na diluição de 1:1. A severidade da área foliar infetada (AFI) pelo patógeno e a área foliar necrosada pelo filtrado (AFN) foram avaliadas sete dias após a inoculação/infiltração. Considerando as reações de 740 plantas segregantes, o coeficiente de correlação entre AFI e AFN foi alto (r = 0,70). Os modelos de média e de variância confirmaram a predominância de efeitos genéticos aditivos para AFI e AFN. O modelo de segregação simples incluindo um único gene na determinação do caráter produzindo uma proporção de 1:2:1 foi aceito pelo teste de qui-quadrado para os cruzamentos IAPAR 71 x PR94-82 e IAPAR 71 x CNPA-PRECOCE 2. Para o cruzamento IAPAR 71 x PR94-215, o padrão de segregação incluindo dois genes e epistasia (9:6:1) foi aceito pelo teste de qui-quadrado.

Variabilidade genética de isolados do complexo Colletotrichum associados a sementes de algodoeiro, por meio de técnicas moleculares e inoculação em plantas

A antracnose e a ramulose são doenças do algodoeiro (Gossypium hirsutum) causadas, respectivamente, por Colletotrichum gossypii e C. gossypii var. cephalosporioides, sendo a ramulose a mais importante sob o ponto de vista de prejuízos causados. Por se tratarem de fungos transmitidos por sementes, de difícil diferenciação por métodos convencionais, o desenvolvimento de metodologia usando técnicas moleculares é uma opção que se dispõe na busca de maior precisão e rapidez. O presente trabalho objetivou associar informações do teste de patogenicidade com marcadores bioquímicos e moleculares de DNA/RAPD, visando a identificação e diferenciação do complexo Colletotrichum. Foram usados dez isolados, sendo três classificados como causadores de antracnose e sete de ramulose, pelo teste de patogenicidade. Os marcadores bioquímicos não se mostraram eficientes para a distinção dos isolados causadores da ramulose e da antracnose. Na análise de RAPD, o valor de similaridade encontrado para os dois grupos foi de 51,7%, confirmando a potencialidade da técnica para diferenciar tais fungos.

Efeito do deslintamento químico sobre a ocorrência e desenvolvimento de Colletotrichum gossypii associado às sementes de algodoeiro

A primeira fase do trabalho objetivou avaliar o efeito do tempo de deslintamento químico, 1:30 e 4:30 min, sobre o nível de infecção de Colletotrichum gossypii inoculado artificialmente em sementes de algodoeiro (Gossypium hirsutum). Sementes de algodoeiro com línter foram inoculadas com C. gossypii, mediante contato das mesmas com colônias do fungo em placas de Petri de 9 cm de diâmetro, por 30 h. Os parâmetros avaliados foram a ocorrência de fungos e o poder germinativo das sementes. Na segunda fase, o objetivo foi avaliar a influência do exsudato de sementes de algodoeiro, em função do tempo da duração do deslintamento com ácido sulfúrico, considerando-se as frações de sedimentação de sementes e diferentes condições de envelhecimento artificial sobre o desenvolvimento de C. gossypii, em condições de laboratório. As sementes foram deslintadas quimicamente com ácido sulfúrico comercial concentrado pelos períodos de 1:30 e 4:30 min, separadas em frações de sedimentação em água e submetidas ao envelhecimento artificial por 0, 72 e 96 h. Os substratos foram obtidos a partir do exsudato resultante da embebição contendo os eletrólitos lixiviados das sementes. O desenvolvimento de C. gossypii na presença do exsudato das sementes foi avaliado em meio agarizado, através da medição do crescimento micelial e da esporulação do fungo. O deslintamento químico, pelo período de 1:30 min, propiciou aumento do percentual de ocorrência de C. gossypii em sementes não-desinfestadas superficialmente, e o crescimento micelial e a esporulação do fungo foram favorecidos pelo substrato proveniente de sementes deslintadas por 4:30 e 1:30 min, respectivamente.