Caracterização da mutagênese por inserção do retrotransposon Tos17 em genótipos de arroz

O aumento do potencial produtivo da cultura de arroz via melhoramento genético está principalmente relacionado ao rendimento, a qualidade de grãos e a obtenção de plantas resistentes a doenças e pragas. Neste caso, deve ser explorada a variabilidade genética natural ou induzida através de agentes mutagênicos físicos, químicos ou biológicos. A vantagem do uso de mutagênicos biológicos, como os transposons e os retrotransposons, é que ao serem inseridos podem interrompem um gene causando uma mutação. Esta retrotransposição deixa uma marca que possibilita a identificação molecular do local de inserção. No presente trabalho, foi utilizada a estratégia de mutagênese insercional através de eventos de transposição do retrotransposon Tos17, induzido por cultura in vitro. A análise de diferentes genótipos de arroz é muito importante para avaliar se a transposição ocorre de forma similar em genótipos distintos. Foram avaliados calos embriogênicos de cultivares que têm um histórico de variabilidade genética em homozigose, linhagens obtidas através de cruzamentos com espécies silvestres e ecótipos de arroz vermelho, submetidos a 6 meses de cultura in vitro. O método escolhido para avaliar o número de cópias de Tos17 em calos embriogênicos foi a quantificação relativa por PCR em tempo real. A identificação dos genes mutados pela inserção do retrotransposon foi feita através do isolamento e amplificação das seqüências que flanqueiam os insertos de Tos17. O resultado deste experimento indica um aumento no número de cópias de Tos17 em 8 dos 21 genótipos avaliados. O seqüenciamento dos fragmentos de DNA que flanqueiam os insertos do retrotransposon Tos17, indicaram alta similaridade com seqüências genômicas não codificantes de arroz.

Germinação de sementes e otimização de técnicas de micropropagação de umbuzeiro (spondias tuberosa, arr.) anacardiaceae

The brazilian-plum (Spondias tuberosa, His) is a tropical fruit tree that has been consolidated in the market for agribusiness processing, due to its characteristic flavor of fruit. Accordingly, studies to optimize the propagation of plants are necessary for production of seedlings with agronomic and quality assurance measures. This study aimed at determining the efficient techniques for uniform seed germination, as brazilian-plum seed present mechanical dormancy, and establish optimal culture media for multiplication of shoots from the in vitro micropropagation. Firstly, in a greenhouse at the Universidade Federal do Rio Grande do Norte, was evaluated the influence of different methods of breaking dormancy in the emergence of seedlings of brazilian-plum and speed of germination (IVG) of seeds. After 60 days of cultivation, it was found that splay in the distal portion of the seed was the best treatment, with rates of 85.33% in germinability and 3.415 of IVG, compared with the treatment of seed-soaking in water for 12h + humus and the control group. Subsequently, new sources of seedling explants were obtained in studies of tissue culture. Laboratory of Plant Biotechnology that the university, was used stem apex, nodal segments and internodes in search of decontamination with various concentrations of calcium hypochlorite [Ca(OCl)2] and micropropagation, inoculating them in half WPM (1980) with various concentrations of 6-benzylaminopurine (BAP). We used 10 sample units with three replications for different concentrations of [Ca(OCl)2], BAP and explants type. After thirty days, which was observed for the control of contamination, during the establishment in vitro, concentrations of [Ca(OCl)2] between 0.5% and 2.0% were effective in combating exogenous contamination of the apex. In nodal segments and internodes, concentrations of [Ca(OCl)2] between 1.0% and 2.0% and 1.5% and 2.0% were respectively, sufficient to reduce the percentage of losses in these infestations explants. For micropropagation, the culture medium supplemented with 0.1 mg.L-1 BAP promotes better development of multiple shoots per explants from nodal segment. However, success does not get to shoot training in internodal segment

Micropropagation of fig (Ficus carica L.) 'Roxo de Valinhos' plants

An in vitro protocol for Ficus carica cv. 'Roxo de Valinhos' was optimized. Nodal explants containing two buds were excised from field-grown mature plants, and transferred to different proliferation media consisting of combinations of distinct concentrations of activated charcoal with benzyladenine (BA), kinetin with gibberellic acid (GA(3)), and WPM (woody plant medium) with kinetin. The regular strength of WPM in combination with 0.5 mg l(-1) kinetin was the best condition for shoot proliferation of Ficus carica 'Roxo de Valinhos' plants. The addition of activated charcoal in the medium completely inhibited shoot proliferation. The inclusion of BA in the medium induced excessive callus formation as well as small and vitrified shoots, while GA(3) induced excessive elongation associated with vitrification, chlorosis, and tip-burned shoots.

Desempenho agronômico de bananeiras micropropagadas em Botucatu-SP

O trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho agronômico de cultivares de bananeira 'Prata-anã', 'Maçã' e 'Nanicão', no município de Botucatu-SP. As mudas provenientes de micropropagação foram aclimatadas em estufa durante noventa dias e, posteriormente, plantadas no campo, conforme as recomendações técnicas para a cultura. Foram avaliadas características de crescimento, como número de dias do plantio à colheita, número de folhas ativas, altura de plantas e diâmetro do pseudocaule, medidas na época de emissão da inflorescência. Também foram mensuradas características de produção, entre as quais o número de frutos, diâmetro, comprimento e peso da segunda penca, peso total das pencas e número de frutos por cacho, na época da colheita. Os resultados obtidos evidenciaram que o ciclo cultural médio variou com as cultivares, sendo de 416 dias, contados do plantio à colheita para a cv 'Nanicão', que foi a mais precoce, seguido da 'Prata-anã' (434 dias) e da 'Maçã' (437 dias). As três cultivares apresentaram produtividade estimada no primeiro ciclo (planta-mãe) de 30,56 t.ha-1; 19,50 t.ha-1 e 14,37 t.ha-1, respectivamente, para 'Nanicão', 'Prata-anã' e 'Maçã'. Houve correlação positiva entre algumas características de crescimento e produção.

Effects of aluminum on plant growth and nutrient uptake in young physic nut plants

Aluminum (Al3+) toxicity is a major limiting factor to crop productivity in acid soils. The effects of aluminum on root and shoot growth of physic nut (Jatropha curcas L.) young plants and, the uptake and distribution of phosphorus, calcium, magnesium and aluminum in the roots and shoots were investigated in the present study. Plants were grown in 2.5L pots in a greenhouse. After fourteen days of adaptation to nutrient solution, plants were exposed to Al concentrations of 0, 370, 740, 1,100 and 1,480 mu mol L-1, corresponding to an active Al3+ solution of 13.3, 35.3, 90.0, 153.3 and 220.7 mu mol L-1, respectively. The dry matter partitioning between roots, stems and leaves, and the concentrations of P, Ca, Mg and Al in plant tissue, were measured after 75 days exposure to Al. The increasing level of Al3+ activity in solution progressively decreased the growth of the shoot and root of physic nut plants, and at the two highest active Al3+ levels, plants showed morphological abnormalities typical of the toxicity caused by this metal. Higher Al3+ activity reduced P concentrations in leaves and Ca and Mg in leaves and roots of physic nut, demonstrating the effect of Al on the uptake, transport and use of these nutrients by plants. The Al accumulated preferentially in the roots of physic nut, whereas only a small amount was transported to shoots.

Rooting of healthy and CVC-affected 'Valência' sweet orange stem cuttings, through the use of plant regulators

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

Endogenous and exogenous polyamines in the organogenesis in Curcuma longa L.

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

ISOENZYMATIC POLYMORPHISM and ACTIVITY of PEROXIDASES of COMMON BEAN(Phaseolus vulgaris L.) UNDER SALINE STRESS

Uma das utilizações da técnica de cultura de tecidos para o melhoramento vegetal é a identificação de linhas de células que apresentem tolerância ao estresse salino. Para se estudar os mecanismos bioquímicos envolvidos na expressão genética da tolerância a salinidade, calos oriundos de eixos embrionários de quatro cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.; cultivares IAC - carioca, IAPAR 14, JALO-EEP 558, BAT - 93), foram cultivados em meio sólido Murashige & Skoog (1962), suplementado com NaCl nas concentrações de 0, 20, 40, 60 e 80 mM. Após 14 dias de incubação, os calos foram coletados e analisados quanto aos padrões isoenzimáticos e de atividade das peroxidases. Os cultivares BAT e IAPAR apresentaram duas zonas de atividade em comum na região anódica e apenas uma zona enzimática específica a cada um deles (migração mais rápida).Possivelmente as duas zonas anódicas intermediárias sejam produtos do mesmo loco enzimático, porém com alelos diferentes, consequentemente diferentes mobilidades eletroforéticas. O cv. JALO apresentou duas zonas anódicas de atividade em comum com os cultivares IAC e IAPAR com uma zona anódica exclusiva de migração mais lenta, a qual apresentou atividade mais intensa de todos os cultivares analisados. Este cultivar revelou ainda uma zona catódica provavelmente dimérica e heterozigota nos indivíduos de todos os tratamentos aplicados. Provavelmente, esta é a mesma zona que ocorre em homozigose com fixação do alelo lento para os indivíduos de todos os tratamentos efetuados nos cultivares BAT e IAPAR. O cv. IAC apresentou duas bandas anódicas em comum com os cv. IAPAR e JALO. Apresentou também a banda anódica mais rápida em comum com o cv. IAPAR e uma banda anódica exclusiva de migração mais lenta. Curiosamente, os indivíduos deste cv. mantidos em meio suplementado com 20 mM de NaCl não apresentaram atividade nas três zonas anódicas mais lentas. Ocorreu no cv. IAC uma única zona de atividade catódica, dimérica e heterozigota para os indivíduos provenientes de todos os tratamentos, composta provavelmente de dois alelos diferentes da zona correspondente ao cv. JALO. Amostras provenientes dos tratamentos 40 e 60 mM de NaCl, desta zona catódica, apresentaram maior atividade enzimática. A análise da atividade da peroxidase no extrato bruto, revelou que os cultivares responderam diferentemente ao aumento da concentração salina no meio de cultura, com aumento pronunciado dessa atividade nos cultivares IAC e JALO.

Efeito de substratos na aclimatização de mudas micropropagadas de abacaxizeiro cv. Pérola

Objetivou-se com este trabalho verificar o efeito da matéria orgânica como componente de substratos para mudas micropropagadas de abacaxizeiro cv. Pérola em fase de aclimatização. Mudas micropropagadas de abacaxizeiro cv. Pérola, selecionadas de acordo com o peso (aproximadamente 2 g), foram plantadas em bandejas de isopor de 72 células de 120 cm³ contendo proporções de substratos com terra, esterco bovino, Plantmax e matéria orgânica. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado com 4 repetições e 3 plantas por parcela. As avaliações foram feitas 90 dias após o plantio, quando se avaliou: altura da planta, comprimento de raiz, peso de matéria fresca de raiz e parte aérea, peso de matéria seca de raiz e parte aérea e número de folhas. Com os resultados obtidos, conclui-se que a matéria orgânica tem efeito significativo no desenvolvimento das mudas. Com o substrato contendo terra, esterco e Plantmax foi obtido o melhor desenvolvimento das raízes e parte aérea.

Desenvolvimento de mudas de bromélia (Neoregelia cruenta (R. Graham) L. B. Smith) cultivadas em diferentes substartos e adubação foliar

As bromélias apresentam formas exóticas com uma grande diversidade de cores e de flores, constituindo importantes espécies para uso em paisagismo e floricultura. em conseqüência disto, são muito comercializadas. Porém, parte das plantas que se encontram no mercado, ainda são provenientes do extrativismo. Esta situação é também reflexo do pequeno número de informações sobre técnicas de propagação e cultivo. Uma das limitações é o desconhecimento do tipo de substrato e adubação adequados ao cultivo destas espécies. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento de bromélias do Neoregelia cruenta, cultivadas em diferentes substratos e adubações foliares através da altura, do número de folhas, da matéria fresca e seca, da parte aérea e das raízes. As mudas utilizadas foram provenientes de cultura de tecidos. Após um período de pré-aclimatização, foram transplantadas para estufa sem nebulização. Os substratos foram constituídos da mistura de diferentes proporções de solo, areia, casca de arroz carbonizada e por um substrato comercial à base de vermiculita. Aos substratos foi aplicada adubação foliar, combinando uréia e sacarose, em intervalos de quinze dias. Os resultados obtidos mostraram que as interações entre os substratos, dose de sacarose e de uréia, não afetaram a altura das mudas e o número de folhas. O uso de sacarose também não influenciou o desenvolvimento das mudas. O substrato comercial à base de vermiculita, independente da aplicação de adubação foliar, proporcionou maior altura das mudas e número de folhas. A aplicação de uréia apresentou efeito linear crescente durante o período avaliado.

Physiological and genomic variations in rice cells recovered from direct immersion and storage in liquid nitrogen

The use of cryoprotectants and slow cooling rates are routine procedures for the cryopreservation of plant cell lines. However, our results with rice (Oryza sativa L,, ev. Taipei 309) show that calli can be cryopreserved by direct immersion and stored in liquid nitrogen without any cryoprotection, the efficiency of recovery using this method, as well as a conventional method was generally increased with a previous abscisic acid (ABA) treatment. Following cryopreservation, calli demonstrated some differences with respect to unfrozen calli of the same lines, Thus, resistance to freezing stress (- 20 degrees C for 2 h) increased significantly in all lines tested, irrespective of their pre-incubation with ABA, Calli that had been directly stored in liquid nitrogen also demonstrated a higher competence for genetic transformation than their unfrozen counterparts, as indicated by the transient gene expression levels obtained after particle bombardment, These differences might lead to further biotechnological applications, A genetic analysis of amplified DNA polymorphisms was performed with three independent lines that had been subjected to four combinations of ABA treatment and direct immersion in liquid nitrogen, At the loci screened with the randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers tested, the genetic variations among lines and among calli of the same line appear to bd more related to tissue-culture-induced somaclonal variation than to cryoselection.

Coumarin production in Mikania glomerata callus

Cell cultures of Mikania glomerata Sprengel were established with leaf segments cultured on White medium supplemented with 1 mg/L BA and 3 mg/L NAA. Different types and concentrations of growth regulators were tested for callus maintenance. Determination of coumarin content was performed in HPLC using authentic coumarin standard. Growth regulator concentration affected biomass and coumarin accumulation. Cultures developed in semisolid medium containing both BA and NAA exhibited enhanced biomass production as well as coumarin accumulation. In the most favorable conditions tested, cells accumulated 25 μg/g of dry weight what is much inferior to the yield already reported in intact plants (5 mg/g of dry weight). However, results obtained so far suggest several alternatives for culture manipulation in order to optimize the productivity of coumarin by M. glomerata cultured cells.

Efeito de poliaminas exógenas no crescimento inical in vitro e nos teores de fenóis, poliaminas e atividade da peroxidase em Aloe vera (L.) Burm.

Lateral shoots of the Aloe vera (L.) Burm. cultivated in vitro, without addition vegetal regulators, for 90 days, were inoculated in MS culture-medium, containing or not spermine and/or spermidine. After 30 days of cultivation, the plants were submitted to biochemical analysis together with micropropagated plants - that were under in vitro cultivation for 90 days - (denominated as characterization), and matrix plants (in vivo). The levels of free polyamines, total phenols, total flavonoids, and the activity of peroxidase were evaluated in the biochemical analyses. The exogenous application of spermidine have promoted large number of shoots. Spermidine and spermine have promoted, when associated, an increase in the number of shoots as well as an increase of the contents of putrescine and and flavonoids. The putrescine has presented the most significant alterations, enabling to be utilized as marker of morphogenesis in the micropropagated Aloe vera. Tissues under active growth have presented high activity of peroxidase as well as those with greater rate of oxidation. In these tissues, there were noticed also higher contents of total flavonoids, indicating the need of antioxidative compounds. The action of polyamines jointly tseemed to be benefic for the shooting of micropropagated Aloe vera.

Effects of ascorbic acid on in vitro culture of bovine preantral follicles

The objective of this study was to evaluate the effects of adding ascorbic acid to the media for in vitro culture of cattle ovarian fragments and to determine their effects on growth activation and viability of early-stage follicles. The ovarian cortex was divided into small fragments; one fragment was immediately fixed (control) and the other fragments were cultured in minimum essential medium (MEM) supplemented or not with various doses of ascorbic acid. Ovarian tissue was processed for histology, transmission electron microscopy (TEM) and immunohistochemical demonstration of proliferating cell nuclear antigen (PCNA). Compared with control fragments, the percentage of primordial follicles was reduced (p < 0.05) and the percentage of growing follicles had increased (p < 0.05) in cultured cortical fragments, independent of the tested medium or incubation time. Furthermore, compared with control tissue, culture of ovarian cortex for 8 days reduced the percentages of healthy, viable follicles (p < 0.05), but not when cultures were supplemented with 25, 50 or 100 μg/ml of ascorbic acid. Ultrastructural and immunohistochemical analysis of 8 day cultured ovarian cortical fragments, however, showed the integrity and viability of follicles only when fragments were cultured in presence of 50 μg/ml of ascorbic acid. In conclusion, this study demonstrated that addition of ascorbic acid to MEM at a concentration of 50 μg/ml not only stimulates the activation of 8 day in vitro cultured cattle primordial follicles and subsequent growth of activated follicles, but also safeguards the viability of these early-stage follicles. © 2012 Copyright Cambridge University Press.

Avaliação do potencial antimutagênico de extrato etanólico de própolis verde e de Baccharis dracunculifolia (Asteraceae), por meio de sistema-teste de Allium e células de mamíferos (HTC)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC