Evolution of the chalcone synthase gene family in the genus Ipomoea.

The evolution of the chalcone synthase [CHS; malonyl-CoA:4-coumaroyl-CoA malonyltransferase (cyclizing), EC 2.3.1.74] multigene family in the genus Ipomoea is explored. Thirteen CHS genes from seven Ipomoea species (family Convolvulaceae) were sequenced--three from genomic clones and the remainder from PCR amplification with primers designed from the 5' flanking region and the end of the 3' coding region of Ipomoea purpurea Roth. Analysis of the data indicates a duplication of CHS that predates the divergence of the Ipomoea species in this study. The Ipomoea CHS genes are among the most rapidly evolving of the CHS genes sequenced to date. The CHS genes in this study are most closely related to the Petunia CHS-B gene, which is also rapidly evolving and highly divergent from the rest of the Petunia CHS sequences.

Diversidade e estrutura genética de populações de batata da serra (Ipomoea serrana Sim.-Bianch. & L.V. Vasconcelos) da Chapada Diamantina, Bahia, utilizando marcadores ISSR

A batata-da-serra, Ipomoea serrana Sim.-Bianch. & L.V. Vasconcelos, é uma liana endêmica da Chapada Diamantina, Bahia, cuja raiz tuberosa e consumida por populações humanas ha muitos anos. Apesar da espécie, classificada como vulnerável pela IUCN (União Internacional para a Conservação da Natureza), estar submetida à pressão antrópica devido à exploração de raízes tuberosas, para uso na alimentação, são raros os estudos com a espécie, razão pela qual e de grande importância conhecer a diversidade e estrutura genética da espécie. Estudos sobre diversidade e estrutura genética a partir de marcadores moleculares são importantes por fornecerem dados sobre impactos da exploração antrópica sobre as populações, podendo oferecer subsídio para planos de manejo e conservação de espécie. Cinco populações da Chapada Diamantina, constituindo um total de 142 indivíduos, foram investigados com quatro iniciadores Inter Simple Sequence Repeats (ISSR), resultando em 34 bandas, das quais 25 foram polimórficas. A analise dos parâmetros genéticos mostrou que as populações apresentam variabilidade moderada, com 73,8% de bandas polimórficas, 0,264 de índice de diversidade de Nei e 0,389 de índice de Shannon (valores médios). A maior parte da variação ocorreu dentro das populações (77%), estimado pela analise de variância molecular (AMOVA), enquanto que a variação entre populações foi de 23%, o que corroborou os resultados de estruturação obtidos pelo programa Structure, analise de coordenadas principais (PCoA) e agrupamento estimado pelo método Neighbor-Joining, a partir do coeficiente de dissimilaridade de Jaccard. A analise Bayesiana separou os indivíduos em quatro grupos, sendo que as populações Andaraí e Capão foram alocadas em grupos distintos, enquanto as outras três populações compartilharam indivíduos distribuídos em outros dois grupos. Este estudo, por seu caráter pioneiro com relação aos marcadores moleculares, constituiu o primeiro passo para o conhecimento da diversidade genética da espécie. Estudos futuros poderão ampliar o conhecimento sobre a espécie podendo oferecer subsidio para a elaboração de um plano de manejo para esta espécie que tem sido explorada na região.

Pharmacognostisch-chemische untersuchung der ipomoea fistulosa.

Thesis (doctoral)--

Conservation implications of the reproductive biology of the endangered vine Ipomoea microdactyla Griseb. (Convolvulaceae)

A plant's reproductive biology exerts a significant influence on both population persistence within changing environments and successful establishment of new populations. However, the interaction between extrinsic (i.e. ecological) and intrinsic (i.e. genetic) factors also is an important driver of demographic performance for plant populations. It is light of this that I performed a multidisciplinary investigation of the breeding system, seed and seedling establishment dynamics, and population genetic structure of the endangered Caribbean vine Ipomoea microdactyla Griseb. (Convolvulaceae). The results from the breeding system study show individuals from Florida, USA and Andros Island, Bahamas to be self-incompatible. Plants from the two regions are cross-compatible but there is evidence for outbreeding depression in their progeny. Significant regional differences were found in floral traits and progeny traits that suggests incipient speciation for the Florida populations. The results from the seed and seedling establishment dynamics experiment demonstrate that the restoration of small populations in Florida via seed and seedling augmentation is a successful strategy. The demographic performance of the outplanted individuals was driven significantly by ecological factors (e.g. herbivory) rather than by genetic factors which emphasizes that the ecological context is very important for successful restoration attempts. The results from the population genetic study using an analysis of molecular variation (AMOVA) reveal significant differences in genetic variation among individuals from Florida, Andros, and Cuba. A Bayesian analysis of population genetic structuring coincided with the previous AMOVA results among the three regions. The Mantel test indicated significant 'isolation by distance' for these regional populations implying restricted gene flow over relatively short distances. Overall, the Florida populations had the lowest measures of genetic diversity which is most likely due to the effects of both colonization founder events and habitat fragmentation. The results of my study highlight the value of performing multidisciplinary studies in relation to species conservation as knowledge of both extrinsic and intrinsic factors can best guide decisions for species preservation.

Análise fitoquímica e avaliação das atividades anti-inflamatória, antipeçonhenta e citotóxica de extratos aquosos de Aspidosperma pyrifolium e Ipomoea asarifolia

Envenomation caused by venomous animals, mainly scorpions and snakes, are a serious matter of public health. Tityus serrulatus is considered the most venomous scorpion in South America because of the high level of toxicity of its venom. It is responsible for causing serious accidents, mainly with kids. The species Bothrops jararaca is a serpent that has in its venom a complex mixture of enzyme, peptides and other molecules. The toxins of the venom of B. jararaca induce local and systemic inflammatory responses. The treatment chosen to serious cases of envenomation is the intravenous administration of the specific antivenom. However, the treatment is not always accessible to those residents in rural areas, so that they use medicinal plant extracts as the treatment. In this context, aqueous extracts, fractions and isolated compounds of Aspidosperma pyrifolium (pereiro) and Ipomoea asarifolia (salsa, salsa-brava), used in popular medicine, were studied in this research to evaluate the anti-inflammatory activity in the peritonitis models induced by carrageenan and peritonitis induced by the venom of the T. serrulatus (VTs), and in the local oedema model and inflammatory infiltrate induced by the venom of the B. jararaca, administrated intravenously. The results of the assays of cytotoxicity, using the MTT, showed that the aqueous extracts from the plant species presented low toxicity to the cells that came from the fibroblast of the mouse embryo (3T3).The chemical analysis of the extracts by High Performance Liquid Chromatography revealed the presence of the rutin flavonoid, in A. pyrifoliu, and rutin, clorogenic acid and caffeic acid, in I. asarifolia. Concerning the pharmacological evaluation, the results showed that the pre-treatment using aqueous extracts and fractions reduced the total leukocyte migration to the abdominal cavity in the peritonitis model caused by the carrageenan and in the peritonitis model induced by the T. serulatus venom. Yet, these groups presented anti-oedematous activity, in the local oedema model caused by the venom of the B. jararaca, and reduced the inflammatory infiltrate to the muscle. The serum (anti-arachnid and anti-bothropic) specific to each venom acted inhibiting the inflammatory action of the venoms and were used as control. The compounds identified in the extracts were also tested and, similar to the plant extracts, showed meaningful anti-inflammatory effects, in the tested doses. Thus, these results are indicating the potential anti-inflammatory activity of the plants studied. This is the first research that evaluated the possible biological effects of the A. pyrifolium and I. asarifolia, showing the biological potential that these species have.

Modelagem da bioconcetração de pesticidas em batatas.

Apresentamos um modelo que estima o fator de bioconcentracão (BCF) de pesticidas em batatas supondo que o pesticida na solução do solo é absorvido pela batata por difusão passiva,seguindo a segunda lei de Fick.Os pesticidas do modelo são compostos orgânicos não-iônicos, tradicionalmente utilizados no cultivo de batatas que degradam no solo de acordo com uma equação cinética de primeira ordem. Este trabalho apresenta uma expressão que relaciona o BCF com a taxa de eliminação do pesticida pela batata, com a taxa de acumulação do pesticida na batata, com a taxa de crescimento da batata, e com a taxa de degradação do pesticida no solo. O BCF foi estimado supondo-se estado de equilíbrio estacionário do quociente entre a concentração do pesticida na batata e a concentração do pesticida na solução do solo. O modelo foi construído baseado no trabalho de Trapp et al. (2007), [Diffusion of PAH in Potato and Carrrot Slices and Applications for a Potato Model] no qual é apresentada uma expressão para calcular a difusividade de substâncias orgânicas persistentes em batatas. A modelagem consistiu em adicionar ao modelo de Trapp et al. (2007) a hipótese de que o pesticida degrada no solo. O valor do BCF sugere um conjunto de pesticidas que devem ser prioritariamente monitorados em cultivos de batatas. Foi estimado o BCF dos pesticidas methamidophos, cymoxanil, carbofuran, aldicarb, metalaxyl, fenamiphos, carbaryl, triazophos, tebuconazole, propiconazole, chlorothalonil e cypermethrin.

Cultivares de batata para sistemas orgânicos de produção

Informações a respeito de cultivares adaptadas ao sistema de cultivo orgânico são escassas. O objetivo deste estudo foi avaliar, sob sistema de cultivo orgânico, genótipos nacionais e estrangeiros desenvolvidos para o cultivo convencional, quanto ao potencial produtivo, em condições de campo. O experimento foi conduzido em 2008, no Pólo APTA Leste Paulista, em Monte Alegre do Sul-SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com 18 tratamentos e quatro repetições. Cada parcela foi constituída por 80 batatas-semente, dispostas em quatro linhas de 5 m de comprimento, espaçadas de 80 cm, com 25 cm entre tubérculos. Os genótipos avaliados foram Agata, Asterix, Caesar, Cupido, Éden, Melody, Novella e Vivaldi, de origem estrangeira; e Apuã, Aracy, Catucha, IAC Aracy Ruiva, Itararé, Monte Alegre 172, IAC 6090, APTA 16.5, APTA 15.20 e APTA 21.54, nacionais. Foram avaliadas as características de produtividade total e comercial de tubérculos, massa média total e comercial de tubérculos, teor de matéria seca e severidade da pinta-preta (Alternaria solani). Os clones APTA 16.5, APTA 21.54 e IAC 6090, e as cultivares Cupido, Apuã, Itararé e Monte Alegre 172 foram os mais produtivos. 'APTA 21.54' superou os demais em relação a produtividade comercial (18,07 t ha-1), sendo que 'APTA 16.5', 'Cupido', 'IAC 6090' e 'Itararé' formaram o segundo grupo. As maiores massas médias de tubérculos foram apresentadas pelas cultivares Itararé e Cupido. O clone IAC 6090 e as cultivares Aracy e Aracy Ruiva foram as que apresentaram maiores teores de matéria seca, com valor médio de 22,91%. 'APTA 16.5', 'Apuã', 'Aracy', 'Aracy Ruiva', 'Éden', 'Ibituaçú' e 'Monte Alegre 172' apresentaram alto nível de resistência à pinta-preta. As cultivares Itararé, Apuã e Cupido são adaptadas ao cultivo orgânico, e os clones avançados APTA 16.5, APTA 21.54 e IAC 6090 apresentam potencial de cultivo no sistema orgânico.

Phylogenetic relationships in Solanaceae and related species based on cpDNA sequence from plastid trnE-trnT region

Intergenic spacers of chloroplast DNA (cpDNA) are very useful in phylogenetic and population genetic studies of plant species, to study their potential integration in phylogenetic analysis. The non-coding trnE-trnT intergenic spacer of cpDNA was analyzed to assess the nucleotide sequence polymorphism of 16 Solanaceae species and to estimate its ability to contribute to the resolution of phylogenetic studies of this group. Multiple alignments of DNA sequences of trnE-trnT intergenic spacer made the identification of nucleotide variability in this region possible and the phylogeny was estimated by maximum parsimony and rooted with Convolvulaceae Ipomoea batalas, the most closely related family. Besides, this intergenic spacer was tested for the phylogenetic ability to differentiate taxonomic levels. For this purpose, species from four other families were analyzed and compared with Solanaceae species. Results confirmed polymorphism in the trnE-trnT region at different taxonomic levels.

Mating aggregations and mating success in the flower thrips, Frankliniella schultzei (Thysanoptera: Thripidae), and a possible role for pheromones

Aggregations of Frankliniella schultzei males were observed on the corollas of Hibiscus rosasinensis and Gossypium hirsutum flowers in southeast Queensland. Aggregations were seen only on the upper surfaces of corollas but may have occurred on other flower parts, which were hidden from view. Conspecific females entered aggregations and a small proportion of them mated [18% (n = 163), H. rosasinensis; 30% (n = 181), G. hirsutum]. Most females (87 and 72%, respectively) that did not mate in aggregations walked to other flower parts. Behavior was difficult to observe on these parts, but mating was sometimes observed there. The number of females that landed within aggregations on the upper surfaces of both H. rosasinensis and G. hirsutum corollas was highly correlated with the number of males (r = 0.88, r = 0.93, respectively; P < 0.001). Significantly more mating pairs were observed in high-density aggregations (mean +/- SE, 1.10 +/- 0.22 and 4.44 +/- 0.48, respectively) than in low-density aggregations (0.37 +/- 0.11 and 1.67 +/- 0.29, respectively) (P < 0.05) on flowers of both species. More F. schultzei females were attracted to sticky traps baited with live conspecific males set among flowering Ipomoea indica (mean +/- SE, 8.83 +/- 0.32) and G. hirsutum (10.90 +/- 0.79) plants than to control traps (0.10 +/- 0.05 and 0.70 +/- 0.25, respectively)( P < 0.05), presumably in response to male-produced pheromones. Significantly more females were attracted to traps with high male densities than to traps with low densities. We found no statistical evidence that aggregation size influenced mating success (proportion males that mated). Mating success, however, should be evaluated with respect to mating on all flower parts and not just the upper surfaces of corollas. The results of this study constitute the first behavioral evidence for an attractant sex pheromone in thrips.

Participação do nitrogênio na indução de injúrias foliares e na eficácia do herbicida glyphosate

Com o objetivo de avaliar diferentes aspectos da participação do nitrogênio na indução de injúrias foliares e na eficácia do herbicida glyphosate, foram desenvolvidos três experimentos, sendo dois em casa de vegetação, com as espécies Avena strigosa e Ipomoea triloba + Sorghum halepense, e um em campo, com Brachiaria decumbens. Avaliou-se a aplicação de glyphosate combinado com ureia (U), com sulfato de amônio (SA) e com U+AS, além de fertilização prévia do solo com nitrogênio e pulverização de caldas concentradas com até 20% de N. A pulverização de caldas concentradas com até 20% de N não dessecou adequadamente as espécies A. strigosa e B. decumbens, provocando danos máximos de cerca de 30%. A utilização de solução de SA ou de U+SA como veículo de pulverização do glyphosate elevou o controle de I. triloba. As soluções nitrogenadas aceleraram a atividade do glyphosate para dessecação de S. halepense, porém, sem diferenças visíveis aos 28 dias após aplicação. A escolha da dose adequada de glyphosate (1.800 g ha-1) para dessecação de B. decumbens foi fundamental para obtenção de elevado controle, sendo que a única alternativa que elevou a eficácia da menor dose do produto foi a fertilização prévia do solo com 150 kg ha-1 de SA.

Relações entre caracteres de tubérculo de batata nas primeiras gerações de seleção

O objetivo deste trabalho foi verificar a relação entre caracteres fenotípicos de tubérculo avaliados em progênies de batatas, nas gerações de plântula e primeira geração clonal. Os experimentos foram realizados na Embrapa Clima Temperado, em Pelotas, RS. Foram avaliadas, nas gerações de plântula, 12 progênies de batatas, cultivadas em casa de vegetação na safra de 2010/2011, e primeira geração de campo, cultivadas na safra de 2011/2012. O delineamento, em ambos os experimentos, foi o de blocos ao acaso, com três repetições de 25 plântulas para cada progênie. Após as colheitas, os tubérculos de cada planta foram avaliados para 14 caracteres fenotípicos. Foram realizadas análises de variância individuais e conjunta para as gerações e, análises de correlação entre as gerações, e de trilha, dentro das gerações. Os caracteres aparência e aspereza de tubérculo; curvatura e apontamento; massa e número de tubérculos, proeminência da sobrancelha e profundidade de olhos são fortemente e favoravelmente correlacionados nas duas primeiras gerações de seleção. O grau de correlação entre as duas primeiras gerações para profundidade de olho, proeminência de sobrancelha, massa de tubérculo, número de tubérculos, curvatura de tubérculo e apontamento de tubérculo indica que a seleção para estes caracteres pode ser aplicada na geração de plântula. Aspereza e curvatura de tubérculo são os caracteres que mais influenciam na aparência geral; portanto, sua seleção pode ser utilizada no melhoramento para aparência geral de tubérculo.

Estudo de digestão anaeróbia de resíduos sólidos agro-alimentares em instalação piloto

Hoje em dia são várias as energias “verdes” que beneficiam de forma inequívoca o meio ambiente, de modo a aproveitar recursos naturais disponíveis na natureza. Entre todos os tipos de energias limpas, surge a produção de biogás. É de notar que apesar de ser uma forma de energia já utilizada há muitos anos, esta pode ser melhorada através de uma gestão adequada de todos os recursos envolvidos na sua produção. Consegue-se desta forma, optimizar a produção de biogás, contribuindo para uma rentabilização do funcionamento de uma instalação. Para esta optimização é necessária uma análise e caracterização detalhada dos resíduos utilizados na geração desta energia. O presente trabalho foca-se no estudo da produção de biogás através de digestão anaeróbica. Este trabalho baseia-se num estudo real de produção de biogás, num reactor à escala semi-industrial, e com uma temperatura de trabalho em regime mesofílico (37°C). O substrato utilizado para a alimentação deste reactor foi cedido por uma conhecida indústria do ramo alimentar e consistia numa mistura de “casca” de batatas e lamas, numa proporção de 30% e 30% respectivamente. Em termos de resultados Óbidos neste projecto, verificou-se uma redução de cerca de 40% dos sólidos totais, o que indicia, aparentemente, a existência de dificuldades na hidrólise dos compostos em suspensão. A remoção orgânica na sua globalidade oscilou numa ampla gama de valores, com um valor médio de cerca 50%. A larga variedade de resultados pode estar relacionada com a heterogeneidade da amostra da alimentação. Apesar da existência de algumas dificuldades inerentes à realização do trabalho prático, concluiu-se que o substrato utilizado neste estudo revela grande potencial de produção de biogás.

Mudanças no consumo alimentar e atividade física de escolares de Florianópolis, SC, 2002 - 2007

OBJETIVO: Avaliar a mudança em cinco anos do consumo alimentar e nível de atividade física em escolares. MÉTODOS: Estudo com amostra representativa (n = 4.168) de escolares de sete a dez anos de idade de Florianópolis, SC. Medidas do consumo alimentar e atividade física foram realizadas em dois estudos de base escolar em 2002 (n = 2.936; 51% meninos; idade média = 8,5 anos) e 2007 (n = 1.232; 50,7% meninos; idade média = 8,6 anos), utilizando questionários ilustrados. O teste do qui-quadrado foi utilizado para avaliar a mudança no consumo de oito alimentos/grupos de alimentos, no atendimento às recomendações do Guia Alimentar para a População Brasileira e no nível de atividade física (avaliado segundo os terços de distribuição do escore e o tipo de deslocamento para a escola). As análises foram realizadas segundo a rede de ensino. RESULTADOS: Houve redução da proporção de crianças que relatou o consumo de frutas, verduras e legumes, feijão, carnes, guloseimas, pizza, batata frita e refrigerantes. Maior proporção de escolares da rede privada atendeu às recomendações de restrição de consumo de refrigerantes, pizzas e batata frita, e de maior consumo de frutas, verduras e legumes, em ambos os estudos. Por outro lado, maior proporção de escolares da rede pública atendeu às recomendações para o consumo de carnes em 2007. Os valores medianos do escore de atividade física diminuíram em 2007. Em ambos os anos escolares da rede privada foram mais ativos. A proporção de escolares que se deslocou ativamente para a escola reduziu de 49% para 41% (p < 0,01). CONCLUSÕES: Houve redução no consumo de alimentos marcadores de dieta saudável (feijão, carnes/peixes, frutas, legumes e verduras) e de alimentos de alta densidade energética e baixo valor nutricional (refrigerantes, guloseimas e pizza/batatas fritas). Também houve decréscimo da proporção de escolares que relataram deslocamento ativo para a escola.