棉纤维发育相关基因的克隆和鉴定

棉纤维是棉花子房内的胚珠外珠被上的一种单细胞表皮毛.为了解胚珠表皮细胞发育启动为棉纤维的分子控制机制,我们用同源克隆的方法,从棉纤维发育早期的幼嫩子房和胚珠中克隆到了72个棉花MYB基因.序列分析的结果表明它们属于MYB转录因子家族的55个成员,其中有一个MYB蛋白-GhMYB9的氨基酸序列与控制拟南芥单细胞表皮毛的发育启动基因GL1和WER高度同源.它们之间的序列一致性,不仅表现在保守区-DNA结合区,而且也表现在5’和3’的非保守区内.根据序列相似功能相似的原理,我们推测GhMYB9很可能是控制棉纤维发育启动的一个MYB基因.对GhMYB9的Southern杂交结果表明,该基因在棉花基因组中是单拷贝基因;对它的Northern表达分析可知,该基因在花前5天的子房、花前3天的胚珠、花期及花后3天的胚珠中都有表达,但在花前3天的棉纤维发育启动期（我们的扫描电镜结果）高表达.此外,还构建了一个陆地棉可转化人工染色体TAC文库,并通过PCR的方法从中筛选到了含有GhMYB9的TAC克隆.这些结果为进一步对GhMYB9做功能分析、揭示棉纤维发育启动的分子机制奠定了了事实上的基础.

Revision of the genus Fosterella (Bromeliaceae)

Die vorliegende Arbeit stellt eine umfassende taxonomische Revision der Gattung Fosterella L.B. Sm. (Bromeliaceae) dar, die alle 31 derzeit akzeptierten Arten umfasst und einen Bestimmungsschlüssel für diese beinhaltet. Die Revision beruht auf der morphologisch-anatomischen Auswertung von Herbarmaterial (über 800 Exsikkate), Lebendpflanzen (ca. 150 Akzessionen) und eigenen vergleichenden Untersuchungen im Freiland. Die Gattung Fosterella ist seit nunmehr etlichen Jahren Forschungsgegenstand einer interdisziplinären Studie, die sowohl molekulrae, als auch anatomische, morphologische und biogeographische Untersuchungen einbezieht. Unser Interesse an der Gattung Fosterella gründet sich auf ihrer enormen ökologischen und biogeographischen Vielfalt, sie gilt als hervorragendes Modellsystem für Artbildungsmechanismen in den Anden. In den letzten Jahren wurde von verschiedenen molekularen Methoden Gebrauch gemacht, um die verwandtschaftlichen Beziehungen innerhalb der Gattung zu untersuchen, so dass mittlerweile gut aufgelöste Stammbäume vorliegen. Diese molekularen Studien, überwiegend durchgeführt von Dr. Martina Rex, wurden ergänzt durch intensive Sammelaktivitäten und eingehende taxonomische Untersuchungen im Rahmen der vorliegenden Revision. Auf diese Weise konnten die morphologische Plastizität der einzelnen Arten erfasst und schließlich ein wohlfundiertes Artkonzept vorgelegt werden. Zunächst wird ein kurzer Überblick über die Familie der Bromeliaceen als auch die Gattung Fosterella gegeben, in dem jeweils Informationen zur Verbreitung, Morphologie, Physiologie, Ökologie und Phylogenie geliefert werden. Im Anschluss an einen historischen Überblick des taxonomischen Werdegangs wird die Abgrenzung der Gattung Fosterella zu den nächstverwandten Gattungen Deuterocohnia, Dyckia und Encholirium erläutert. Die morphologischen Merkmale zur Differenzierung der Arten innerhalb der Gattung werden im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit und ihr Gewicht diskutiert. Der Artschlüssel basiert auf Merkmalen, die leicht auszumachen und gut zu unterscheiden sind. Bei der ausführlichen Beschreibung der Arten wird auch auf ihre jeweilige Verbreitung, Ökologie, taxonomische Abgrenzung, systematische Verwandtschaft sowie die Etymologie des Namens eingegangen. Beigefügt sind jeweils Zeichnungen, ein Foto vom Holo-/Lectotypus, Fotos von Lebendpflanzen sowie eine Verbreitungskarte. Im Rahmen der taxonomischen Arbeit wurden fünf Arten zu Synonymen reduziert: Fosterella chiquitana Ibisch, R. Vásquez & E. Gross und F. latifolia Ibisch, R. Vásquez & E. Gross wurden in die Synonymie von F. penduliflora (C.H. Wright) L.B. Sm. eingezogen; F. fuentesii Ibisch, R. Vásquez & E. Gross als Synonym zu F. albicans (Griseb.) L.B. Sm. gestellt; F. elata H. Luther in die Synonymie von F. rusbyi (Mez) L.B. Sm. verwiesen und F. nowickii Ibisch, R. Vásquez & E. Gross als Synonym zu F. weddelliana (Brongn. ex Baker) L.B. Sm. gestellt. Fosterella schidosperma (Baker) L.B. Sm. var. vestita L.B. Sm. & Read wird zum Synonym von Fosterella weberbaueri (Mez) L.B. Sm. reduziert. Sechs Arten wurden neu beschrieben: Fosterella batistana Ibisch, Leme & J. Peters; F. christophii Ibisch, R. Vásquez & J. Peters; F. elviragrossiae Ibisch, R. Vásquez & J. Peters; F. kroemeri Ibisch, R. Vásquez & J. Peters; F. nicoliana J. Peters & Ibisch und F. robertreadii Ibisch & J. Peters. Das Taxon F. gracilis (Rusby) L.B. Sm. wurde neu etabliert. Um die Evolution von einzelnen morphologischen Merkmalen zu rekonstruieren, wurden die Zustände von zehn ausgewählten Merkmalen kodiert und auf einen molekularen Stammbaum kartiert. Die folgenden Merkmalszustände wurden als ursprünglich innerhalb der Gattung ermittelt: Stammlosigkeit, ganzrandige Blattspreiten, flache Rosetten mit dem Boden aufliegenden Blättern, locker beschuppte Blattunterseiten, schildförmige Haare mit gezähntem Rand, ganzrandige Pedunkel-Brakteen, rispenförmiger Blütenstand, kahle/verkahlende Blütenstandsachsen, weiße Petalen und einfach-aufrechte Narben. Rückschlüsse bezüglich der Evolution und Ausbreitung der Gattung Fosterella werden diskutiert: Die überwiegend kleinen Verbreitungsgebiete der Arten hängen offensichtlich mit ihren fragmentierten, inselartigen Habitaten (z.B. innerandine Trockentäler) zusammen. Die Tatsache, dass die Yungas-Bergregenwälder des Departamento La Paz, Bolivia, die Region mit der größten Artenvielfalt darstellen, lässt sich mit der extrem variablen Topographie und der außerordentlich hohen Vielfalt an Habitaten dieser Region erklären. Aus folgenden Gründen erscheint es sehr wahrscheinlich, dass die Gattung Fosterella ihren Ursprung im Tiefland hat: Die Mehrheit der Arten weist einen eher mesophytischen Habitus auf und ist in mehr oder weniger humiden Habitaten zu finden. Die Gattung ist durch mehrere Arten in sehr alten Habitaten des präkambrischen Schilds im Tiefland von Zentral-Südamerika vertreten. Weiterhin betreiben, soweit bekannt, alle Fosterella Arten C3 Photosynthese, während in den Gattungen der Schwestergruppe, Deuterocohnia, Dyckia and Encholirium, CAM der verbreitete Photosyntheseweg ist. In jedem Fall ist die Besiedelung der Anden und/oder Tieflandhabitate mehrfach unabhängig voneinander geschehen, vielleicht sogar in beiden Richtungen.

Proteomic analysis of Artemisia annua – towards elucidating the biosynthetic pathways of the antimalarial pro-drug artemisinin

Background: MS-based proteomics was applied to the analysis of the medicinal plant Artemisia annua, exploiting a recently published contig sequence database (Graham et al. (2010) Science 327, 328–331) and other genomic and proteomic sequence databases for comparison. A. annua is the predominant natural source of artemisinin, the precursor for artemisinin-based combination therapies (ACTs), which are the WHO-recommended treatment for P. falciparum malaria. Results: The comparison of various databases containing A. annua sequences (NCBInr/viridiplantae, UniProt/ viridiplantae, UniProt/A. annua, an A. annua trichome Trinity contig database, the above contig database and another A. annua EST database) revealed significant differences in respect of their suitability for proteomic analysis, showing that an organism-specific database that has undergone extensive curation, leading to longer contig sequences, can greatly increase the number of true positive protein identifications, while reducing the number of false positives. Compared to previously published data an order-of-magnitude more proteins have been identified from trichome-enriched A. annua samples, including proteins which are known to be involved in the biosynthesis of artemisinin, as well as other highly abundant proteins, which suggest additional enzymatic processes occurring within the trichomes that are important for the biosynthesis of artemisinin. Conclusions: The newly gained information allows for the possibility of an enzymatic pathway, utilizing peroxidases, for the less well understood final stages of artemisinin’s biosynthesis, as an alternative to the known non-enzymatic in vitro conversion of dihydroartemisinic acid to artemisinin. Data are available via ProteomeXchange with identifier PXD000703.

Desenvolvimento e validação de método analítico para quantificação da boldina em peumus boldus mol. (monimiaceae) e avaliação preliminar de sua estabilidade

Peumus boldus Molina (Monimiaceae) é uma árvore comum e abundante no Chile, e suas folhas são amplamente empregadas pela medicina tradicional para o tratamento de uma variedade de afecções do sistema digestivo e hepatobiliar. Seus principais constituintes químicos são alcalóides do tipo aporfínicos, sendo a boldina seu maior e mais característico representante, cujas propriedades antioxidantes são extensivamente relatadas na literatura, servindo desta forma como marcador químico para a espécie. Com o objetivo de contribuir com parâmetros de controle de qualidade, um estudo botânico macro e microscópico das folhas e do pó da espécie foi realizado. Características morfológicas, identificadas pela análise macroscópica, como pilosidade, tipologia dos tricomas, proeminência ao redor da base dos tricomas e aparência do bordo, e características microscópicas como estômatos anomocíticos, folha hipoestomática e ocorrência de cristais de oxalato de cálcio denotam valor taxonômico. Parâmetros farmacopéicos como cinzas totais e perda por dessecação foram determinados, e um método de quantificação da boldina foi desenvolvido e validado utilizando a CLAE. O limite mínimo de boldina observado na análise de 10 amostras adquiridas foi de aproximadamente 0,016%. A fim de avaliarse o comportamento de seus constituintes químicos frente a variações de temperatura e umidade, realizou-se estudo de estabilidade acelerada (40ºC ± 2ºC / 75% ± 5% U.R.). A degradação máxima de boldina foi observada após 90 dias em câmara climática chegando a aproximadamente 52%. A reação de degradação sugerida foi de segunda ordem, e o tempo de vida útil e meia-vida calculados foram de aproximadamente 18 dias e 165 dias, respectivamente. Por fim, realizou-se a quantificação de alguns metais pesados nas folhas da espécie, que decresceram na ordem de Fe> Mn> Cu> Ni, sendo que Pb, Cr e Co tiveram níveis abaixo do limite de detecção de 5 μg/g.

Nonpreference of whitefly for oviposition in tomato genotypes

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

Resistência de genótipos de soja à mosca branca Bemisia tabaci (Genn.) biótipo B (Hemiptera: Aleyrodidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Aspectos biológicos do ácaro Brevipalpus phoenicis vetor da leprose dos citros em plantas de buva (Conyza canadensis)

O ácaro Brevipalpus phoenicis, vetor da leprose dos citros, é uma espécie polífaga que tem ampla gama de hospedeiros alternativos nos pomares cítricos, nos quais se pode manter e/ou incrementar suas populações. O objetivo deste trabalho foi estudar a sobrevivência, a oviposição e o modo de alimentação do ácaro B. phoenicis em plantas de buva (Conyza canadensis) com diferentes tamanhos. Para avaliação da sobrevivência e oviposição do ácaro B. phoenicis, foi utilizado o delineamento estatístico inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e doze repetições. Os tratamentos estudados foram: (1) secções de caules de plantas menores que 20 cm, (2) entre 21 e 50 cm, (3) entre 51 e 100 cm e (4) maiores que 101 cm de altura; e (5) secções de ramos de laranja. Dez fêmeas adultas de B. phoenicis, procedentes de uma criação-estoque, foram transferidas para cada secção de caule de buva e ramos de citros como testemunha. Avaliou-se a sobrevivência e a oviposição dos ácaros até 120 horas após a transferência. Alguns aspectos comportamentais do ácaro B. phoenicis foram fotomicrografados, utilizando-se microscópico eletrônico de varredura. Verificou-se que as plantas de maior altura de buva foram mais favoráveis à sobrevivência do ácaro B. phoenicis do que as de menor tamanho. Contudo, a quantidade de ovos postos pelo ácaro não diferiu em relação à altura das plantas de buva. Com base nas fotomicrografias, constatou-se a preferência do ácaro B. phoenicis por se alimentar na base dos tricomas presentes na superfície do caule da planta de buva, justificado, possivelmente, pela maior turgescência das células encontradas nessa região da planta. Esses resultados reforçam a importância do manejo de buva nos pomares cítricos, pois a sua presença no campo pode favorecer a sobrevivência e o desenvolvimento do ácaro B. phoenicis, servindo, portanto, como hospedeira alternativa, o que pode contribuir para a disseminação do ácaro e, consequentemente, da leprose nos pomares cítricos.

Influência de tricomas do algodoeiro sobre os aspectos biológicos e capacidade predatória de Chrysoperla externa (Hagen) alimentada com Aphis gossypii Glover

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

Resistance of melon cultivars to Bemisia tabaci biotype B

A mosca-branca, Bemisia tabaci biótipo B, é atualmente uma das mais importantes pragas da cultura do melão, ocasionando danos diretos e indiretos às plantas e reduzindo significativamente as produções a campo. Devido à necessidade de métodos mais sustentáveis do que o controle químico nas lavouras de melão, neste trabalho avaliou-se a resposta das cultivares de meloeiro AF-646, AF-682, Don Luis, Frevo, Jangada, Nilo, Vereda, Amarelo Ouro e Hales Best quanto à possível resistência a B. tabaci biótipo B, através de testes de campo, casa de vegetação e laboratório. No geral, 'Hales Best' e 'Amarelo Ouro' foram as mais resistentes, expressando não-preferência para oviposição contra a mosca-branca. A densidade de tricomas está associada à variação de oviposição sobre os materiais e deve ser melhor investigada em trabalhos futuros. Estes resultados podem auxiliar nos programas de melhoramento de melão, visando à resistência de plantas a B. tabaci biótipo B.

Tricomas foliares em tomateiro com teores contrastantes do aleloquímico 2-tridecanona

Duas espécies de tomateiro, Lycopersicon esculentum Mill. (Linhagem TOM 556- padrão com baixo teor da metil cetona 2-tridecanona (2-TD) e Lycopersicon hirsutum Dunal var. glabratum Mill. (Linhagem PI 134417- padrão com elevado teor de 2-TD), foram analisadas em conjunto para identificação e quantificação de tricomas foliares. A parte experimental constou da identificação dos tricomas, baseado na presença ou ausência da cabeça secretora na extremidade apical dos tricomas, arranjo e número de células da cabeça, comprimento dos tricomas, e da quantificação do número de tricomas glandulares e não glandulares nos folíolos. O delineamento utilizado para o número de tricomas foi inteiramente casualizado e as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5%. A identificação e quantificação para as espécies foram: a) TOM 556: Tricomas não glandulares do tipo II + III + V (2590 cm-2 de área foliolar); glandular do tipo VI (16 cm-2); glandular do tipo VII (138 cm-2); b) PI 134417: não glandulares do tipo II + III + V (140 cm-2 de área foliolar); glandular do tipo I + IV (843 cm-2); glandular do tipo VI (83 cm-2); glandular do tipo VII (11 cm-2). As maiores concentrações da 2-TD nos folíolos, estão associadas às maiores densidades de tricomas glandulares presentes em ambas espécies.

Estudos morfoanatômicos da semente e da plântula de espécies de Anileiras (Indigofera L., Leguminosae)

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

An evergreen neotropical savanna tree (Gochnatia polymorpha, Asteraceae) produces different dry- and wet-season leaf types

Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera is a widespread tree species found in different physiognomies of neotropical savanna (cerrado) formations of south-eastern Brazil. The present study describes some leaf anatomical characteristics of this species as a function of the time of leaf flush, during dry or wet seasons. This species presents anatomical plasticity in the cuticle, palisade parenchyma and abaxial epidermis as well as in stomatal size and stomatal and trichome density, which are leaf structures linked with water-status control. Leaf structure changed to suit the particular environmental conditions during dry and wet seasons. The production of different wet-and dry-season leaf types in G. polymorpha could be a response to drought and an adaptation to environmental constraints in the cerrado.

In vivo evaluation of the biocompatibility of three current bonding agents

The aim of this in vivo study was to evaluate the biocompatibility of three current bonding agents and calcium hydroxide cement. Sixty polyethylene tubes filled with the following materials: Group 1: Prime & Bond NT (PB - Dentsply, US; Group 2: Bond 1 (BO - Jeneric/Pentron, US); Group 3: Optibond Solo (OP - Kerr, US); and Group 4 (control): calcium hydroxide cement - Dycal (CH - Dentsply, US) were implanted into the connective tissue of 30 rats. After 15, 30 and 60 days, the implants were excised and the animals sacrificed. The biopsies were immersed in Karnovsky (pH, 7.2) fixative solution for 48 hours, and processed using routine histological technique. Six-micron-thick sections were cut and stained with hematoxilin and eosin and Masson's trichome technique. Microscopic evaluation was used to compare the connective tissue reactions caused by the experimental and control materials adjacent to the tube opening. At 15 days, the experimental and control materials triggered a moderate to intense inflammatory response which gave rise to a thick capsule adjacent to the tube opening. With time, the inflammatory reaction decreased. At 60 days, the connective tissue adjacent to the bonding agents exhibited a persistent inflammatory response mediated by macrophages and giant cells which were engulfing displaced resin components. on the other hand, for the control group (calcium hydroxide) no inflammatory response associated with a thin capsule adjacent to the material was observed even at the 30-day period. The hard-setting calcium hydroxide cement allowed complete healing and was considered more biocompatible than the bonding agents.

Ultrastructure and cytochemistry of the pearl gland in Piper regnellii (Piperaceae)

Pearl glands are scattered throughout the lamina of developing leaves and rarely found on adult leaves of Piper regnellii (Piperaceae). The pearl gland is a bicellular secretory trichome composed of a short broad basal cell and a spatula-like, semiglobular apical cell. Four different stages of the pearl grand were determined during its ontogenesis: origin, pre-secretory, secretory and post-secretory. During the pre-secretory stage, mitochondria, ribosomes, dictyosomes, rough endoplasmic reticulum, and plastids with electron dense inclusions were present in the cytoplasm of the apical cell. During the secretory stage, the most remarkable characteristics of the apical cell are the proliferation of dictyosomes and their vesicles, rough endoplasmic reticulum, and modified plastids. At this stage, electron-dense oil drops occur in the plastids as well as scattered within the cytoplasm, proteins and polysaccharides are seen in the plastids, vesicles, and vacuoles. Only polysaccharides are present in the periplasmic space, wall cavities, and on the surface of the apical cell. The polysaccharides are one of the main components of the mucilagenous exudate that covers the developing leaf structures. The apical cell of the senescing trichomes undergoes a progressive degeneration of its cellular components, the plastids being the first organelles to undergo lysis.

Características da anatomia foliar de espécies de braquiária e sua relação com a sensibilidade a herbicidas

O objetivo deste trabalho foi relacionar as características da anatomia foliar de Brachiaria decumbens (capim-braquiária) e Brachiaria plantaginea (capim-marmelada), em três estádios de desenvolvimento da planta, com a sensibilidade a herbicidas. A semeadura foi feita em vasos plásticos, contendo solo, mantidos em casa de vegetação. Foi amostrada a porção mediana do limbo da terceira folha expandida, a partir da base do colmo, compreendendo três estádios de desenvolvimento da planta: estádio 1 (com 4-6 folhas), estádio 2 (com 3-4 perfilhos) e estádio 3 (plantas adultas no início do florescimento). Foram quantificados os seguintes descritores anatômicos das regiões da quilha (nervura central) e da asa (porção entre a nervura central e a margem do limbo): área da secção transversal; porcentagens de epiderme das faces adaxial e abaxial, esclerênquima, bainha do feixe vascular, feixe vascular e parênquima; espessura da folha; distância entre os feixes vasculares; comprimento do estômato; e número de estômatos e de tricomas (curtos e longos). Os valores obtidos foram submetidos aos testes estatísticos multivariados de Análise de Agrupamento e Análise dos Componentes Principais. Os descritores avaliados permitiram diferenciar o estádio 3 de desenvolvimento da planta em relação aos demais, o qual pode ser considerado o menos sensível à ação dos herbicidas aplicados em pós-emergência.