Banana agronomy – can unravelling the Musa genome help?

Unravelling the Musa genome allows genes and alleles linked to desired traits to be identified. Short stature and early flowering are desirable agronomic features of banana, as they are of bread wheat (Triticum aestivum). In wheat they were achieved through knowledge of the physiology and genetics of vernalization and photoperiod during development. Bananas and plantains have a facultative long-day response to photoperiod, as do wheat and wall cress (Arabidopsis thaliana). Using keyword searches of the genome of Musa acuminata 'Pahang' we found homologues of the genes of either T. aestivum or Arabidopsis that govern responses to vernalization and photoperiod. This knowledge needs to be interpreted in the context of plant development. Bananas have juvenile, mid-vegetative and reproductive phases of development. Leaf and bunch 'clocks' operate concurrently throughout the juvenile and mid-vegetative phases. In the mid-vegetative phase the plant becomes sensitive to photoperiod. Increased sensitivity to photoperiod reduces the overall pace of the bunch clock without affecting the leaf clock. Separation of the clocks changes the link between leaf number and time of flowering. The 'critical' quantitative trait for the time of flowering is the pace of the bunch clock up to bunch initiation. For bunch size it is the duration of the subsequent phase of female hand formation. Plants with either a short juvenile phase or a faster bunch clock in the mid-vegetative phase will produce fewer leaves and bunch early. In turn, independent manipulation of hand number per bunch and/or fruit per hand will provide manageable bunches with appropriate fruit size. Using published data we explore relationships between plant height, leaf number, bunch weight and hand number among bananas and plantains. Identifying and then manipulating the appropriate genes in Musa opens opportunities for earlier flowering, leading to plants with desirable agronomic qualities.

Musa spp. banana and plantain

This chapter discusses the botany and history, importance, breeding and genetics, molecular genetics, micropropagation (to control viruses), somatic cell genetics, genetic manipulation and cryopreservation of banana and plantain.

Single gene resistance to Fusarium oxysporum f. sp. cubense Race 4 in the wild banana Musa acuminata subsp. malaccensis

Fusarium wilt of banana, caused by the fungal pathogen Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc), is one of the most destructive diseases of banana. A particularly virulent strain of the pathogen, tropical race 4 (TR4), presents an emerging threat to banana producing regions throughout the world. No commercially acceptable banana cultivar is resistant to TR4 and, as with all strains of the Fusarium wilt pathogen, there is no effective chemical control. Genetic resistance to TR4 has been observed in the diploid wild banana Musa acuminata subsp. malaccensis, which has consequently received attention as a potential source of Fusarium resistance genes. The aim of this research was to determine the pattern of inheritance of the resistance trait by screening plants for resistance to Foc subtropical race 4 (SR4) and TR4. Our results showed that the F1 progeny of self-fertilized malaccensis plants challenged in pot trials against SR4 (VCGs 0120, 0129, 01211) and TR4 (VCG 01213/16) segregated for resistance according to a Mendelian ratio of 3:1 which is consistent with a single dominant gene hypothesis.

Incidência de fungos em pós-colheita de banana 'Prata anã'(Musa AAB)

Este trabalho teve por objetivo determinar a ocorrência e a freqüência de fungos em banana 'Prata anã' e elucidar o agente causal das podridões em pós-colheita de frutos provenientes do norte de Minas Gerais. Dois métodos de isolamento foram adotados: diluição em placas, a partir da lavagem de frutos verdes, e direto de frutos maduros. Os fungos Colletotrichum musae, Trichoderma harzianum, Fusarium equisetii, Penicillium sp. Aspergillus parasiticus, Trichothecium roseum, Colletotrichum acutatum, Alternaria sp., Cladosporium musae e Curvularia lunata foram os mais freqüentemente associados aos frutos. A patogenicidade desses fungos foi testada pela substituição de discos da casca de frutos verdes por discos de micélio. Colletotrichum musae apresentou área média lesionada em torno do ponto de inoculação igual a 5,8 cm², enquanto para os demais fungos testados não passou de 1,50 cm². Os resultados mostraram que C. musae é o agente primário das podridões dos frutos examinados com 100 % de incidência e os demais fungos limitaram-se a necrosar os ferimentos em torno do ponto de inoculação. O modo de infecção latente, causada por C. musae, parece favorecer, primeiramente, a colonização interna dos tecidos e, posteriormente, a ação dos fungos oportunistas, que aceleram as podridões nos frutos e na coroa.

Efeito da aplicação continuada de biosólido na compartimentalização de metais em solo cultivado com banana (Musa spp).

EFEITO DA APLICAÇÃO CONTINUADA DE BIOSÓLIDO NA COMPARTIMENTALIZAÇÃO DE METAIS EM SOLO CULTIVADO COM BANANA (MUSA SPP). MA040 Germana Breves Rona1; Fernanda Ardilha1; Fernanda Serrenho1; Sarai de Alcantara1; Daniel Vidal Perez2; Luiz A.S. Melo3., germanarona@hotmail.com 1Instituto de Química/UFRJ, Av. Brig. Trompovsky, s/nº, Cidade Universitária, CEP 21949-900, Rio de Janeiro (RJ); 2Embrapa Solos, R. Jardim Botânico, 1024, CEP: 22460-000, Rio de Janeiro (RJ). 3Embrapa Meio Ambiente, Caixa Postal 69, CEP: 13820-000, Jaguariúna (SP) (INTRODUÇÃO) O lodo de esgoto é rico em matéria orgânica e nutrientes, podendo substituir, ainda que parcialmente, os fertilizantes minerais. Graças a essas características, esse resíduo pode desempenhar importante papel na produção agrícola e na manutenção da fertilidade do solo. Entretanto, esse composto apresenta materiais pesados em sua composição. Assim torna-se necessário ponderar as variações das formas disponíveis desses elementos. Nesse sentido, a extração seqüencial é uma metodologia que permite avaliar o destino principal de dado metal no solo em função de suas preferências de ligação química na matriz organomineral. No entanto, essa análise consome muito tempo e reagente. A possibilidade de relacionar essa extração complexa com uma mais simples seria interessante. É o objetivo do presente trabalho, portanto, avaliar a relação entre uma metodologia de extração seqüencial e os dois métodos de extração simples mais usados no Brasil, Mehlich 1 e DTPA. (METODOLOGIA) As amostras foram coletadas em um ensaio instalado no campo experimental da Embrapa-Meio Ambiente (Jaguariúna, SP) em um Argissolo Vermelho- Amarelo. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com 5 repetições. Os tratamentos estudados foram: 1. fertilização mineral (NPK), com base na análise de solo; 2. aplicação de lodo de esgoto com base na sua concentração de nitrogênio e mantendo a metade da quantidade aplicada na fertilização mineral (N/2); 3 aplicação de lodo de esgoto mantendo a quantidade de N aplicada na fertilização mineral (N); 4. duas vezes a concentração de lodo de esgoto aplicada no tratamento 3 (2N). Dois tipos de lodo foram aplicados: entre 2000 e 2004 usou-se lodo originário da região de Barueri (SP), tipicamente industrial.; em 2005 foi aplicado lodo originário do município de Jundiaí (SP), que pode ser considerado de característica doméstica. Ambos foram fornecidos pela SABESP, na forma adequada para aplicação agrícola. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-20 cm no ano de 2006. A extração seqüencial foi a descrita por Wasserman et al. (2005). As extrações simples, DTPA e Mehlich 1 seguiram a metodologia da Embrapa (1997). A determinação de Fe, Cu, Zn e Cr foi realizada por ICP-OES (PE OTIMA 3000). (RESULTADOS) As extrações simples de Fe, Cu, Zn e Cr correlacionaram-se positiva e significativamente com as principais fases do solo ligadas à biodisponibilidade. Os elementos Fe e Zn, extraídos tanto por Mehlich 1, como por DTPA, correlacionaram-se com mais significânica com a Fase 1, ligada à CTC do solo. Já os elementos Cu e Cr, correlacionaram-se melhor com a Fase 3, relacionada à matéria orgânica. O Mn extraído por DTPA apresentou melhor correlação com a Fase 1. (CONCLUSÃO) Todos os metais analisados apresentaram uma tendência em aumentarem sua concentração total em função da dose de lodo aplicada. As fases 1 e 3 apresentam importância neste sentido, sendo este um motivo de grande preocupação, por serem frações biodisponíveis, podendo agravar seriamente, os riscos de contaminação pelos metais em questão. No entanto, as concentrações encontradas são bem menores que aquelas recomendadas pela CONAMA no375/2006. Agradecimentos: CNPq, FAPERJ, FUJB, Embrapa

Eficácia da folha da bananeira (Musa sp.) no controle de Monogenea, parasita de tambaqui (Colossoma macropomum).

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia da folha da bananeira (Musa sp.) no controle de monogeneas, parasitas de tambaqui (Colossoma macropomum).

Respostas fisiológicas do tambaqui (Colossoma macropomum) alimentado com rações contendo farinha de folha de bananeira (Musa sp.).

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia da farinha de folha de bananeira (Musa sp.) na alimentação de tambaqui sobre os parâmetros hematológicos, as respostas metabólicas e o desempenho zootécnico.

Validação de um promotor de expressão gênica tecido-específico para raiz de Musa spp.

2016

Avaliação de danos mecânicos causados em banana Nanicão durante as etapas de beneficiamento, transporte e embalagem

This study had as objective the evaluation of mechanical damages occurred in banana Nanicão during the improvement process, packing and distribution, identifying the probable critical points. The mechanical damages caused by transport, first cleaning; cleanness and sorting; preservation in the packing, transport, and mature were evaluated. The studied packing had been: torito wooden packing (18 kg), wood type ½ box, (13 kg) and cardboard (18 kg). The stage of preservation and transport of the fruits to the distribution center duplicated the light defects and quintupled the serious defects, causing rottenness after the acclimatization. The cardboard packing did not support the piling up and presented deformations, that resulted in the kneading the fruits of the inferior packing, causing a significant increase of the serious defects. The fruits conditioned in the involved packing of plastic bubble had presented an inferior number of serious damages when compared with the others packing, without the plastic.

EFEITO DA ASSOCIAÇÃO DE PECTINASE, INVERTASE E GLICOSE ISOMERASE NA QUALIDADE DO SUCO DE BANANA

The association of 0,03 % v/w pectinase (Clarex), 0,6 % v/w invertase (Invertase-S) and 0,5 % w/w glucose isomerase (Taka-sweet) in industrialized banana (Musa cavendishii) pulp, under conditions of hydrolysis 40oC, 15 minutes, was observed and compared to other three enzymatic treatements: 0,03 % v/w pectinase (Clarex); 0,03 % v/w pectinase (Clarex) associated to 0,6 % v/w invertase (Invertase-S); and 0,03 % v/w pectinase (Sigma) associated to 0,03 % cellulase (Sigma) to determine the quality using a group of physical, physico-chemical, chemical, microbiological and sensory properties of the banana juices obtained. These properties had not differ significantly in function of pectinases and celulase employed. The addition of invertase had increased sweetness and decreased viscosity in juice. On the other side, the addition of glucose isomerase in inverted juice was not able in increasing significantly fructose content.

Contribuição para o estudo dos Rhinotragini (Coleoptera, Cerambycidae). II. Revisão de Ommata White, 1855

O gênero Ommata é revisto e dividido em quatro gêneros: Ommata sensu strictu, Acatainga gen. nov. (espécie-tipo Odontocera (?) maia Newman, 1841), Etimasu gen. nov. (espécie-tipo Ommata cosmipes Peñaherrera-Leiva & Tavakilian, 2003) e Pyrpotyra gen. nov. (espécie-tipo Ommata (Ommata) paradisiaca Tippmann, 1953). São descritas cinco espécies novas provenientes do Brasil e Bolívia: Ommata nigricollis (Brasil, Espírito Santo), O. andina (Bolívia), Pyrpotyra pytinga (Brasil, Pará), P. capixaba (Brasil, Espírito Santo) e P. paraensis (Brasil, Pará). As seguintes espécies são transferidas de Ommata para os novos gêneros, além das espécies-tipos: Acatinga boucheri (Tavakilian & Peñaherrera-Leiva, 2005), comb. nov.; A. gallardi (Peñaherrera-Leiva & Tavakilian, 2004), comb. nov.; A. quinquemaculata (Zajciw, 1966), comb. nov.; Pyrpotyra albitarsis (Galileo & Martins, 2010), comb. nov.

Measurement of ethylene production during banana ripening

Introduction. This protocol aims at measuring fruit ethylene production during ripening. It can be used to compare ethylene production between different banana varieties or to compare ethylene production between fruit produced in different pedo-climatic conditions. The principle, key advantages, starting plant material, time required and expected results are presented. Materials and methods. This part describes the required laboratory materials and the three steps necessary for calculating the amount of ethylene produced during banana postharvest ripening. Possible troubleshooting is considered.

Extraction and purification of total RNA from banana tissues (small scale)

Introduction. This protocol aims at preparing total RNA for gene expression analysis by Northern blots, RT-PCR and real-time quantitative PCR; cDNA isolation by RTPCR; and cDNA library construction. The principle, key advantages, starting plant material, time required for obtaining total RNA and expected results are presented. Materials and methods. This part describes the required materials and the 27 steps necessary for preparing RNA from peel and pulp fruit tissue: preparation of plant tissue powder, preparation of the complete RNA extraction buffer and isolation of RNA from ground banana fruit tissue. Results. Extraction of total RNA by the method described makes it possible to achieve electrophoresis under denatured conditions and in vitro reverse transcription. An example for Northern blot analysis is illustrated.

Determination of banana fruit susceptibility to post-harvest diseases: wound anthracnose, quiescent anthracnose and crown rot

Introduction. This protocol aims at ( a) evaluating the resistance to post-harvest diseases within different genotypes of bananas, and ( b) comparing different origins of bananas ( geographic origin, physiological stage, etc.) for their susceptibility to post-harvest diseases. The principle, key advantages, starting plant material, time required and expected results are presented. Materials and methods. Materials required and details of the twelve steps of the protocol ( fruit sampling and inoculum preparation, wound anthracnose resistance study, quiescent anthracnose resistance study and crown-rot resistance study) are described. Results. Typical symptoms of the different diseases are obtained after artificial inoculation.

Biochemical characterization of pulp of banana fruit: measurement of soluble sugars, organic acids, free ACC and in vitro ACC oxidase

Introduction. We present some protocols aiming at partially characterizing banana fruit quality through measurement of some key biochemical parameters. The principle, key advantages, starting plant material, time required and expected results are presented. Materials and methods. This part describes the required laboratory materials and the steps necessary for achieving four protocols making it possible to measure sugar, organic acids and free ACC contents, and in vitro ACC oxidase activity. Results. Standard results obtained by using the protocols described are presented in the figures.