Evolução das características da planta associadas à nutrição nitrogenada de repolho

A execução adequada do programa de adubação na cultura do repolho pode ser obtida pela sincronização da demanda da planta com o suprimento de N durante o ciclo da cultura. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a evolução de indicadores nutricionais, a intensidade da cor verde (índice SPAD), medida na quarta folha completamente expandida; o teor de nitrogênio total e o teor de nitrato e as características agronômicas, comprimento do caule, número de folhas e massas de matéria fresca e seca de folhas, caules e raízes da planta, para determinar o teor de nitrogênio no repolho e determinar o valor crítico de cada característica em diferentes épocas de avaliação. Aos 50, 64 e 78 dias após a semeadura, foram determinados: a intensidade da cor verde (índice SPAD), medida na quarta folha; o comprimento do caule, o número de folhas, as massas de matéria fresca e seca e o teor de N foliar. Foram avaliadas cinco doses de N (0; 75; 150; 300 e 450 kg ha-1). Os tratamentos foram arranjados no delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. A colheita final das cabeças de repolho ocorreu aos 103 dias após a semeadura. Os valores ótimos das variáveis ao longo do tempo dependeram das doses de N e da época de avaliação. O valor ótimo do índice SPAD foi de 60,8; 58,4 e 53,5 aos 50; 64 e 78 dias após a semeadura. O valor ótimo do teor de nitrogênio total foi de 62,9; 60,3 e 59,0 g kg-1 nas folhas, de 48,6; 40,6 e 40,3 g kg-1 no caule e de 39,9; 36,9 e 20,1 g kg-1.nas raízes aos 50,64 e 78 dias após a semeadura.

Efeito de liberadores de óxido nítrico na qualidade fisiológica de sementes de repolho sob salinidade

RESUMO Estudos realizados com Brassica sp. demonstram que o estresse salino afeta a qualidade fisiológica e o vigor das sementes. Assim, a busca por substâncias que minimizem os efeitos provocados pelo estresse salino durante a germinação são de grande importância. Objetivou-se com este trabalho avaliar a ação de substâncias liberadoras de óxido nítrico durante a germinação de sementes de repolho cultivado sob condições de salinidade. As sementes foram pré-embebidas em soluções de nitrato de potássio (KNO3) e nitroprus siato de sódio (SNP) nas concentrações de zero (controle), 0,01, 0,10, 1,00 e 10,00 mmol L-1, por 30 minutos. Posteriormente, distribuídas sobre papel germitest em placas de Petri, umedecido com solução salina de NaCl nos potenciais de zero, -0,6 e -1,2 MPa. Foram avaliados a germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de germinação, tempo médio de germinação, comprimento de parte aérea, comprimento de raiz e massa seca das plântulas. Não houve germinação no potencial osmótico de -1,2 MPa. O potencial de -0,6 MPa reduz a germinação e o desenvolvimento das plântulas de repolho. Os resultados sugerem que houve ação positiva do KNO3 e do SNP na concentração de 0,01 mmol L-1, revertendo o estresse provocado pela salinidade (-0,6 MPa de NaCl).

Contaminação da microbacia de Caetés com metais pesados pelo uso de agroquímicos

Com o objetivo de avaliar a contaminação do solo, sedimentos, água e plantas por metais pesados, decorrente do uso de agroquímicos, na microbacia de Caetés em Paty do Alferes, RJ, amostras de solo foram analisadas, em 1996, para obter os teores totais de Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn de duas áreas com diferentes declividades (25% e 45%) tendo, ambas, como cobertura vegetal, capoeira, pasto e olericultura. Os resultados referentes aos solos sob pastagem (antiga área de olericultura) mostraram maiores teores de metais pesados do que a área de capoeira. Entretanto, esses valores não atingiram níveis críticos no solo, e esses elementos estavam presentes em formas químicas pouco disponíveis para absorção pelas plantas, como foi constatado na análise de metais pesados em tomate (Lycopersicum esculentum L.), pimentão (Capsicum annuum L.), repolho (Brassica oleracea L.) e pepino (Cucumis sativus L.), que apresentaram níveis baixíssimos desses elementos. Nas amostras de sedimentos, o comportamento dos metais pesados foi semelhante ao obtido nos solos, estando esses elementos distribuídos em maior porcentagem nas frações residual, ligadas a óxidos de Mn e Fe e ligadas à matéria orgânica. As amostras de água do córrego e do açude que cortam a microbacia apresentaram valores acima dos padrões internacionais com relação a Cd, Pb e Mn.

Exigências térmicas de Brevicoryne brassicae e previsão de picos populacionais

O objetivo deste trabalho foi determinar as exigências térmicas do pulgão-da-couve, Brevicoryne brassicae L., Hemiptera: Aphididae, em condições de laboratório e campo, e prever a ocorrência de picos populacionais de adultos, por meio de um modelo de graus-dia. Em laboratório, os experimentos foram conduzidos em câmaras climatizadas reguladas a 15, 20, 25, 27 e 30ºC, obtendo-se o limite térmico inferior de desenvolvimento (Tb = 4,5ºC) e a constante térmica (K = 176,1 graus-dia). Na determinação das exigências térmicas sob condições de campo, realizaram-se seis experimentos, a partir dos quais obteve-se o tempo médio de desenvolvimento de ninfas e a temperatura média ambiental. Os resultados estimados de Tb e K foram 3,5ºC e 180,0 graus-dia, respectivamente. Os resultados de Tb e K obtidos em laboratório possibilitam prever com maior precisão a ocorrência de adultos de B. brassicae do que os resultados de Tb e K determinados a partir de experimentos em campo.

Ocorrência de formas aladas de pulgões e sua relação com fatores meteorológicos e plantas hospedeiras

O objetivo deste trabalho foi determinar o padrão de revoadas e a influência de fatores meteorológicos e de Brassicaceae sobre populações de formas aladas dos pulgões Brevicoryne brassicae, Lipaphis erysimi e Myzus persicae. Os pulgões foram amostrados em armadilhas tipo bandeja amarela com água, entre julho de 1997 e agosto de 2005. A correlação parcial de Pearson foi utilizada para verificar a influência da temperatura do ar, umidade relativa, chuva e insolação na abundância de alados das três espécies. A influência de brassicáceas foi avaliada pelo cálculo do número de graus-dia acumulados acima da temperatura base inferior dessas plantas. Lipaphis erysimi foi mais numerosa que M. persicae e B. brassicae. Os alados de B. brassicae apresentaram revoadas que predominaram de agosto a outubro, com o pico de abundância em setembro. Os períodos de revoada de L. erysimi e M. persicae foram mais longos que o de B. brassicae, com os maiores picos de L. erysimi e M. persicae observados de abril a novembro e de junho a outubro, respectivamente. A população de B. brassicae teve correlação significativa com as temperaturas máxima e mínima, insolação e umidade relativa do ar, enquanto L. erysimi e M. persicae foram afetadas apenas pela insolação e umidade relativa.

Predicting the occurrence of alate aphids in Brassicaceae

The objective of this work was to predict the occurrence of alates of Brevicoryne brassicae, Lipaphis erysimi, and Myzus persicae (Hemiptera, Aphididae) in Brassicaceae. The alate aphids were collected in yellow water traps from July 1997 to August 2005. Aphid population peaks were predicted using a degree‑day model. The meteorological factors, temperature, air relative humidity, rainfall, and sunshine hours, were used to provide precision indexes to evaluate the best predictor for the date of the first capture of alate aphids by the traps. The degree‑day model indicated that the peak population of the evaluated aphid species can be predicted using one of the following biofix dates: January 1st, June 1st, and the date of the first capture of the alate aphid species by the yellow water traps. The best predictor of B. brassicae occurrence is the number of days with minimum temperature >15°C, and of L. erysimi and M. persicae, the number of days with rainfall occurrence.

Parâmetros cinéticos da Glutationa S-Transferase e sua ativação por extratos de vegetais

Este estudo teve como objetivos avaliar a indução da Glutationa S-Transferase, com extratos de vegetais, e caracterizar os parâmetros cinéticos desta enzima. Foram obtidos os extratos aquoso, etanólico e hexanólico de vegetais, amplamente consumidos no Brasil, como berinjela (Solanum melongena L.), couve-flor (Brassica oleracea L.), couve (Brassica oleracea L.), brócolis (Brassica oleracea L.), couve-de-bruxelas (Brassicaoleraea L.), cebola (Allium cepa L.), alho (Allium sativum L.); vegetais que apresentam gosto amargo, como jiló (Solanum gilo Raddi), guariroba (Syagrus oleracea Becc.), mostarda (Brassica nigra L.), carqueja (Cacalia spp.), e de plantas relacionadas, na cultura popular, como curadoras de determinadas doenças, como a babosa (Aloe vera L.). A atividade da enzima foi determinada usando como substrato o 1 cloro 2, 4 dinitrobenzeno, na presença dos extratos vegetais. A mistura da reação, sem a presença do extrato, foi considerada controle. Das amostras de vegetais avaliadas, a berinjela, a couve e o brócolis apresentaram maior indução na atividade da GST, sendo o extrato etanólico o mais eficaz. A enzima apresentou um Vmax de 0,016 abs. min-1/unidade da enzima e um Km de 0,323mM. O baixo valor de Km encontrado indica uma alta especificidade da enzima pelo substrato 1 cloro 2, 4 dinitrobenzeno e a atividade máxima da enzima foi na faixa de pH entre 6,5 e 7,0.

Supercomplexes multifonctionnels chez les mitochondries, et chez E. coli

Les processus mitochondriaux tels que la réplication et la traduction sont effectués par des complexes multiprotéiques. Par contre, le métabolisme et la voie de maturation des ARN mitochondriaux (p. ex précurseurs des ARNt et des ARNr) sont habituellement traités comme une suite de réactions catalysées par des protéines séparées. L’exécution fidèle et optimale de ces processus mitochondriaux, exige un couplage étroit nécessaire pour la canalisation des intermédiaires métaboliques. Or, les évidences en faveur de l'interconnexion postulée de ces processus cellulaires sont peu nombreuses et proviennent en grande partie des interactions protéine-protéine. Contrairement à la perception classique, nos résultats révèlent l’organisation des fonctions cellulaires telles que la transcription, la traduction, le métabolisme et la régulation en supercomplexes multifonctionnels stables, dans les mitochondries des champignons (ex Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus nidulans et Neurospora crassa), des animaux (ex Bos taurus), des plantes (B. oleracea et Arabidopsis thaliana) et chez les bactéries (ex E. coli) à partir desquelles les mitochondries descendent. La composition de ces supercomplexes chez les champignons et les animaux est comparable à celle de levure, toutefois, chez les plantes et E. coli ils comportent des différences notables (ex, présence des enzymes spécifiques à la voie de biosynthèse des sucres et les léctines chez B. oleracea). Chez la levure, en accord avec les changements dûs à la répression catabolique du glucose, nos résultats révèlent que les supercomplexes sont dynamiques et que leur composition en protéines dépend des stimulis et de la régulation cellulaire. De plus, nous montrons que l’inactivation de la voie de biosynthèse des lipides de type II (FASII) perturbe l’assemblage et/ou la biogenèse du supercomplexe de la RNase P (responsable de la maturation en 5’ des précurseurs des ARNt), ce qui suggère que de multiples effets pléiotropiques peuvent être de nature structurale entre les protéines. Chez la levure et chez E. coli, nos études de la maturation in vitro des précurseurs des ARNt et de la protéomique révèlent l’association de la RNase P avec les enzymes de la maturation d’ARNt en 3’. En effet, la voie de maturation des pré-ARNt et des ARNr, et la dégradation des ARN mitochondriaux semblent êtres associées avec la machinerie de la traduction au sein d’un même supercomplexe multifonctionnel dans la mitochondrie de la levure. Chez E. coli, nous avons caractérisé un supercomplexe similaire qui inclut en plus de la RNase P: la PNPase, le complexe du RNA degradosome, l’ARN polymérase, quatre facteurs de transcription, neuf aminoacyl-tRNA synthétases, onze protéines ribosomiques, des chaperons et certaines protéines métaboliques. Ces résultats supposent l’association physique de la transcription, la voie de maturation et d’aminoacylation des ARNt, la dégradation des ARN. Le nombre de cas où les activités cellulaires sont fonctionnellement et structurellement associées est certainement à la hausse (ex, l’éditosome et le complexe de la glycolyse). En effet, l’organisation en supercomplexe multifonctionnel représente probablement l’unité fonctionnelle dans les cellules et les analyses de ces super-structures peuvent devenir la prochaine cible de la biologie structurale.

Socio-economic characterization of integrated cropping systems in urban and peri-urban agriculture of Faisalabad, Pakistan

Faisalabad city is surrounded by agricultural lands, where farmers are growing vegetables, grain crops, and fodder for auto-consumption and local marketing. To study the socioeconomic impact and resource use in these urban and peri-urban agricultural production (UPA) systems, a baseline survey was conducted during 2009–2010. A total of 140 households were selected using a stratified sampling method and interviewed with a structured questionnaire. The results revealed that 96 % of the households rely on agriculture as their main occupation. Thirty percent of the households were owners of the land and the rest cultivated either rented or sharecropped land. Most of the families (70 %) were headed by a member with primary education, and only 10 % of the household head had a secondary school certificate. Irrigationwater was obtained from waste water (37 %), canals (27 %), and mixed alternative sources (36 %). A total of 35 species were cultivated in the UPA systems of which were 65% vegetables, 15% grain and fodder crops, and 5% medicinal plants. Fifty-nine percent of the households cultivated wheat, mostly for auto-consumption. The 51 % of the respondents grew cauliflower (Brassica oleracea L.) and gourds (Cucurbitaceae) in the winter and summer seasons, respectively. Group marketing was uncommon and most of the farmers sold their produce at the farm gate (45 %) and on local markets (43 %). Seeds and fertilizers were available from commission agents and dealers on a credit basis with the obligation to pay by harvested produce. A major problem reported by the UPA farmers of Faisalabad was the scarcity of high quality irrigation water, especially during the hot dry summer months, in addition to lacking adequate quantities of mineral fertilizers and other inputs during sowing time. Half of the respondents estimated their daily income to be less than 1.25 US$ and spent almost half of it on food. Monthly average household income and expenses were 334 and 237 US$, respectively.

Using genomic DNA-based probe-selection to improve the sensitivity of high-density oligonucleotide arrays when applied to heterologous species

High-density oligonucleotide (oligo) arrays are a powerful tool for transcript profiling. Arrays based on GeneChip® technology are amongst the most widely used, although GeneChip® arrays are currently available for only a small number of plant and animal species. Thus, we have developed a method to improve the sensitivity of high-density oligonucleotide arrays when applied to heterologous species and tested the method by analysing the transcriptome of Brassica oleracea L., a species for which no GeneChip® array is available, using a GeneChip® array designed for Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. Genomic DNA from B. oleracea was labelled and hybridised to the ATH1-121501 GeneChip® array. Arabidopsis thaliana probe-pairs that hybridised to the B. oleracea genomic DNA on the basis of the perfect-match (PM) probe signal were then selected for subsequent B. oleracea transcriptome analysis using a .cel file parser script to generate probe mask files. The transcriptional response of B. oleracea to a mineral nutrient (phosphorus; P) stress was quantified using probe mask files generated for a wide range of gDNA hybridisation intensity thresholds. An example probe mask file generated with a gDNA hybridisation intensity threshold of 400 removed > 68 % of the available PM probes from the analysis but retained >96 % of available A. thaliana probe-sets. Ninety-nine of these genes were then identified as significantly regulated under P stress in B. oleracea, including the homologues of P stress responsive genes in A. thaliana. Increasing the gDNA hybridisation intensity thresholds up to 500 for probe-selection increased the sensitivity of the GeneChip® array to detect regulation of gene expression in B. oleracea under P stress by up to 13-fold. Our open-source software to create probe mask files is freely available http://affymetrix.arabidopsis.info/xspecies/ webcite and may be used to facilitate transcriptomic analyses of a wide range of plant and animal species in the absence of custom arrays.

Characterisation, immunolocalisation and antifungal activity of a lipid transfer protein from chili pepper (Capsicum annuum) seeds with novel alpha-amylase inhibitory properties

Lipid transfer proteins (LTPs) were thus named because they facilitate the transfer of lipids between membranes in vitro. This study was triggered by the characterization of a 9-kDa LTP from Capsicum annuum seeds that we call Ca-LTP(1). Ca-LTP(1) was repurified, and in the last chromatographic purification step, propanol was used as the solvent in place of acetonitrile to maintain the protein`s biological activity. Bidimensional electrophoresis of the 9-kDa band, which corresponds to the purified Ca-LTP(1), showed the presence of three isoforms with isoelectric points (pIs) of 6.0, 8.5 and 9.5. Circular dichroism (CD) analysis suggested a predominance of alpha-helices, as expected for the structure of an LTP family member. LTPs immunorelated to Ca-LTP(1) from C. annuum were also detected by western blotting in exudates released from C. annuum seeds and also in other Capsicum species. The tissue and subcellular localization of Ca-LTP(1) indicated that it was mainly localized within dense vesicles. In addition, isolated Ca-LTP(1) exhibited antifungal activity against Colletotrichum lindemunthianum, and especially against Candida tropicalis, causing several morphological changes to the cells including the formation of pseudohyphae. Ca-LTP(1) also caused the yeast plasma membrane to be permeable to the dye SYTOX green, as verified by fluorescence microscopy. We also found that Ca-LTP(1) is able to inhibit mammalian alpha-amylase activity in vitro.

Exigências térmicas de Brevicoryne brassicae e previsão de picos populacionais

O objetivo deste trabalho foi determinar as exigências térmicas do pulgão-da-couve, Brevicoryne brassicae L., Hemiptera: Aphididae, em condições de laboratório e campo, e prever a ocorrência de picos populacionais de adultos, por meio de um modelo de graus-dia. em laboratório, os experimentos foram conduzidos em câmaras climatizadas reguladas a 15, 20, 25, 27 e 30ºC, obtendo-se o limite térmico inferior de desenvolvimento (Tb = 4,5ºC) e a constante térmica (K = 176,1 graus-dia). Na determinação das exigências térmicas sob condições de campo, realizaram-se seis experimentos, a partir dos quais obteve-se o tempo médio de desenvolvimento de ninfas e a temperatura média ambiental. Os resultados estimados de Tb e K foram 3,5ºC e 180,0 graus-dia, respectivamente. Os resultados de Tb e K obtidos em laboratório possibilitam prever com maior precisão a ocorrência de adultos de B. brassicae do que os resultados de Tb e K determinados a partir de experimentos em campo.

Ocorrência de formas aladas de pulgões e sua relação com fatores meteorológicos e plantas hospedeiras

O objetivo deste trabalho foi determinar o padrão de revoadas e a influência de fatores meteorológicos e de Brassicaceae sobre populações de formas aladas dos pulgões Brevicoryne brassicae, Lipaphis erysimi e Myzus persicae. Os pulgões foram amostrados em armadilhas tipo bandeja amarela com água, entre julho de 1997 e agosto de 2005. A correlação parcial de Pearson foi utilizada para verificar a influência da temperatura do ar, umidade relativa, chuva e insolação na abundância de alados das três espécies. A influência de brassicáceas foi avaliada pelo cálculo do número de graus-dia acumulados acima da temperatura base inferior dessas plantas. Lipaphis erysimi foi mais numerosa que M. persicae e B. brassicae. Os alados de B. brassicae apresentaram revoadas que predominaram de agosto a outubro, com o pico de abundância em setembro. Os períodos de revoada de L. erysimi e M. persicae foram mais longos que o de B. brassicae, com os maiores picos de L. erysimi e M. persicae observados de abril a novembro e de junho a outubro, respectivamente. A população de B. brassicae teve correlação significativa com as temperaturas máxima e mínima, insolação e umidade relativa do ar, enquanto L. erysimi e M. persicae foram afetadas apenas pela insolação e umidade relativa.

Predicting the occurrence of alate aphids in Brassicaceae

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Thermal inactivation of Phytophthora nicotianae

Phytophthora nicotianae was added to pasteurized soil at the rate of 500 laboratory-produced chlamydospores per gram of soil and exposed to temperatures ranging from 35 to 53°C for 20 days. The time required to reduce soil populations to residual levels (0.2 propagule per gram of soil or less) decreased with increasing temperatures. Addition of cabbage residue to the soil reduced the time required to inactivate chlamydo spores. Temperature regimes were established to simulate daily temperature changes observed in the field, with a high temperature of 47°C for 3 h/day, and were good estimators of the efficacy of soil solarization for the control of P. nicotianae in soil. Cabbage amendment reduced the time required to inactivate chlamydospores of P. nicotianae and its effect was more pronounced at lower temperature regimes.