Desenvolvimento de uma estratégia de fusão gênica visando à localização de proteínas em plantas

Uma significativa quantidade de proteínas vegetais apresenta-se compartimentalizada nas diversas estruturas celulares. A sua localização pode conduzir à elucidação do funcionamento dos processos biossintéticos e catabólicos e auxiliar na identificação de genes importantes. A fim de localizar produtos gênicos relacionados à resistência, foi utilizada a fusão de cDNAs de arroz (Oryza sativa L.) ao gene da proteína verde fluorescente (GFP). Os cDNAs foram obtidos a partir de uma biblioteca supressiva subtrativa de genes de arroz durante uma interação incompatível com o fungo Magnaporthe grisea. Estes cDNAs foram fusionados a uma versão intensificada de gfp e usados para transformar 500 plantas de Arabidopsis thaliana. Outras 50 plantas foram transformadas com o mesmo vetor, porém sem a fusão (vetor vazio). Foram obtidas aproximadamente 25.500 sementes oriundas das plantas transformadas com as fusões EGFP::cDNAs e 35.000 sementes das transformadas com o vetor vazio, produzindo, respectivamente, 750 e 800 plantas tolerantes ao herbicida glufosinato de amônio. Após a seleção, segmentos foliares das plantas foram analisados por microscopia de fluorescência, visando o estabelecimento do padrão de localização de EGFP. Foram observadas 18 plantas transformadas com a fusão EGFP::cDNAs e 16 plantas transformadas com o vetor vazio apresentando expressão detectável de GFP. Uma planta transformada com uma fusão EGFP::cDNA apresentou localização diferenciada da fluorescência, notadamente nas células guarda dos estômatos e nos tricomas. Após seqüenciamento do cDNA fusionado, foi verificado que esta planta apresentava uma inserção similar a uma seqüência codificante de uma quinase, uma classe de enzimas envolvidas na transdução de sinais em resposta à infecção por patógenos.

As metodologias de índices de seleção aplicadas ao melhoramento de plantas forrageiras

Existe a necessidade da sustentação da produção vegetal no período de inverno no Rio Grande do Sul para a produção animal, e há duas espécies potenciais para isto, o trevo vermelho e a alfafa. No entanto, vários são os fatores que são necessários para a implantação destas culturas cujo custo, por ser elevado, deve ser justificado. O melhoramento genético vegetal é uma das áreas que pode contribuir na maior produção destas espécies principalmente de matéria seca e de produção de sementes. Especificamente, os índices de seleção que associam diversas características de interesse na seleção são ferramentas importantes. Desta forma, o objetivo deste trabalho é verificar a eficiência da utilização de diferentes metodologias de índices de seleção na escolha das melhores plantas cultivadas à campo. Os dados sobre características agronômicas de duas populações de trezentas plantas, uma de trevo vermelho (Trifolium pratense L.) e outra de alfafa (Medicago sativa L.) avaliadas a campo de forma individualizada, dispostas em seis blocos, com cinqüenta plantas em cada bloco, foram investigadas. Utilizou-se a análise de correlações residuais entre as variáveis analisadas, para se determinar quais seriam as características que seriam incluídas nos índices, eliminando-se uma de cada duas altamente correlacionadas. Foram construídos seis índices de seleção: o multiplicativo de Elston, o base de Baker, os base de Williams via componentes principais e via função discriminante canônica, um índice construído através da correlação canônica e o de soma de postos de Mulamba e Mock. Estudos de concordância, entre os diferentes índices, foram realizados através da correlação de Sperman. A concordância quanto às plantas selecionadas, pelos diferentes índices de seleção, foi procedida sob uma seleção de 20% das plantas. As metodologias de seleção de plantas individuais foram eficientes, na escolha de plantas promissoras, levando em consideração simultaneamente às várias características. Os índices de seleção apresentaram alta concordância em relação às plantas selecionadas.

Efeito do tamanho de partícula e da altura de colheita das plantas de milho (Zea mays L.) sobre perdas, valor nutritivo de silagens e desempenho de novilhos confinados

O experimento de campo foi conduzido no Núcleo de Produção Animal (NUPRAN) da Universidade Estadual do Centro Oeste do Paraná (UNICENTRO) com o objetivo de avaliar o efeito do tamanho de partícula (pequena: entre 0,2 e 0,6 cm ou grande: entre 1,0 e 2,0 cm) e da altura de corte das plantas de milho para ensilagem (baixo:15 cm ou alto: 39 cm), sobre perdas, valor nutritivo das silagens e desempenho animal em confinamento, constituindo-se os tratamentos: T1 – silagem de partícula pequena com altura de corte baixo; T2 – silagem de partícula grande com altura de corte baixo; T3 – silagem de partícula pequena com altura de corte alto; e T4 – silagem de partícula grande com altura de corte alto. Foram utilizados 36 novilhos inteiros da raça Charolês, com idade média de doze meses e com peso vivo médio inicial de 355 kg. O confinamento compreendeu 84 dias de avaliação. As silagens foram fornecidas ad libitum em dietas com uma relação volumoso:concentrado de 67:33. A colheita à altura de 15,2 cm propiciou incremento (P<0,05) de 7,1% na produção de matéria seca ensilável em relação à altura de corte de 38,6 cm. A silagem de milho produzida a partir de plantas cortadas à 38,6 cm apresentou menores teores de fibra em detergente neutro e maior concentração de energia digestível. Partículas de tamanho pequeno determinaram maior eficiência de compactação da massa ensilada, diminuindo gradientes de temperatura entre meio ambiente e silagem e de pH na desensilagem, frente às silagens de partículas grandes. A silagem com tamanho de partícula grande resultou em maiores (P<0,05) perdas físicas na desensilagem e durante a alimentação dos animais confinados. Embora a colheita das plantas de milho a 38,6 cm tenha melhorado o valor nutritivo da silagem, as variáveis relativas ao consumo de alimentos, ao ganho de peso médio diário e à conversão alimentar não foram afetadas (P>0,05). Mesmo reduzindo o tempo de ruminação dos animais (P<0,05), recomenda-se a inclusão de silagem de milho colhida à altura de 38,6 cm com tamanho de partícula pequena na dieta de bovinos jovens em confinamento, por proporcionar melhor lucratividade no sistema de produção. O uso de silagens de milho colhidas às alturas tanto de 15,2 cm ou de 38,6 cm, porém com tamanho de partícula pequena na produção de superprecoce resulta em maior rendimento de carcaça e menores perdas no resfriamento.

Guia para representação de coleção viva temática de plantas medicinais em jardins botânicos

O cenário mundial que foi se desenhando na segunda metade do século XX, relacionado às questões do ambiente e cujos reflexos se fizeram sentir no estado das espécies vivas, despertou as autoridades a pensarem em ações estratégicas garantidoras da vida. Dessa preocupação emergiu o compromisso assumido por jardins botânicos, voltado para o desenvolvimento de programas de conservação da diversidade vegetal e educação ambiental, capazes de promover mudanças na forma de pensar as questões relacionadas com o ambiente. As coleções vivas em jardins botânicos se colocam como instrumentos e cenário para trabalhar questões ambientais, promovendo debates e discussões sobre questões que afetam a vida. Neste sentido, a coleção medicinal, por sua constituição, facilita o trabalho construtivo, as articulações e conexões necessárias para despertar interesse do público através do reconhecimento dos seus significados da vida cotidiana. A experiência na condução da coleção, a observação ostensiva e o desenvolvimento de atividades evidenciaram o potencial da coleção medicinal como lugar de experiência, que permite trabalhar com uma diversidade de grupos: o público em geral, grupos comunitários, de saber popular, comunidade científica na área da medicina, da farmácia, da divulgação científica, da educação ambiental, da etnobotânica e da biologia. Assim, um guia contemplando os itens que facilitam o trabalho do curador é uma maneira de estimular a representação dessa tipologia de coleção em jardins botânicos e, por conseguinte, permitir que seu jardim desempenhe o papel de interlocutor entre ciência e sociedade e venha a ser protagonista da mudança para uma nova forma de relação com os recursos naturais.

Estabelecimento da composição volátil do nutriente FNI 210 usado pela Ceratitis capitata (Wiedemann, 1824) e dos extratos de diferentes espécies de plantas avaliação do potencial atrativo e repelente das plantas: avaliação do potencial atrativo e repelente das plantas

A mosca da fruta é uma das principais pragas agrícolas. Neste trabalho determinou-se a composição volátil do nutriente FNI 210 (proteína alimentar) e dos extratos de cinco plantas: Cedronella canariensis, Eucalyptus globulus, Laurus novocanariensis, Myrtus communis e Ruta chalepensis e avaliou-se o seu potencial atrativo e repelente em moscas adultas num olfatómetro em Y. A composição volátil do nutriente e dos extratos foi semelhante à encontrada por outros autores e apresentou compostos atrativos para a mosca da fruta. Nos bioensaios com o olfatómetro as moscas foram atraídas à proteína mas a percentagem média de respostas variou de acordo com o sexo, estado sexual, idade e número de indivíduos por grupo sendo mais alta aos 8 dias em grupos de 5. No geral, as fêmeas virgens responderam mais do que as não virgens e mais do que os machos virgens. O número de insetos que se dirigiram à proteína foi superior na primeira repetição nos primeiros 10 e 20 minutos. Contudo, em todos os bioensaios houve um número elevado de indivíduos não responderam. Nos bioensaios das plantas a resposta do mesmo grupo de 5 indivíduos com 8 dias foi testada três vezes no olfatómetro pela ordem seguinte: sem amostra, com proteína e com extrato de planta. Nos três casos as respostas dos adultos variaram de acordo com o sexo e estado sexual. As percentagens médias de respostas aos extratos foram superiores às obtidas nos ensaios sem amostra e menores que à proteína, á exceção do extrato de L. novocanariensis que apresentou um potencial atrativo superior ao da proteína nos machos virgens. Nos testes com o extrato, as respostas ao braço com amostra foram superiores ao braço sem amostra, à exceção das respostas das fêmeas não virgens ao extrato de R. chalepensis, o que sugere ser esta a única planta com potencial repelente.

Caracterização socio-econômico-cultural de raizeiros e procedimentos pós-colheita de plantas medicinais comercializadas em Maceió, AL

ARAUJO, Afranio Cesar de et al. Caracterização socio-econômico-cultural de raizeiros e procedimentos pós-colheita de plantas medicinais comercializadas em Maceió, AL. Rev. Bras. Pl. Med, Botucatu, v. 11, n. 01, p.81-91, 2009. Disponível em: . Acesso em: 04 out. 2010.

Manutenção da Heterozigosidade em populações de plantas autógamas

Neste trabalho objetivou-se verificar, teoricamente , a possibilidade de manutenção de heterozigotos, em populações de plantas autógamas, na presença e na ausência de seleção dependente de frequência (SDF). Considerou-se apenas um loco com dois alelos. Utilizou-se a dedução algébrica de formulas referentes a alguns modelos de populações e um programa para simular a sucessão das gerações em uma calculadora científica avançada. Comparou-se os resultados do modelo com os dados obtidos experimentalmente por Allard e Workman (1963) e por Harding, Allard e Smeltzer (1966). Os coeficientes de determinação foram 0,9653 e 0,9166 para a primeira e a segunda comparação, respectivamente. Estes coeficientes indicam que o modelo D representa de modo bastante fidedigno as variações observadas em populações experimentais de plantas predominantemente autógamas

Efeitos da microgravidade em plantas de cana-de-açúcar

Sugarcane (Saccharum spp.) is a plant from Poaceae family that has an impressive ability to accumulate sucrose in the stalk, making it a significant component of the economy of many countries. About 100 countries produce sugarcane in an area of 22 million hectares worldwide. For this reason, many studies have been done using sugarcane as a plant model in order to improve production. A change in gravity may be one kind of abiotic stress, since it generates rapid responses after stimulation. In this work we decided to investigate the possible morphophysiological, biochemical and molecular changes resulting from microgravity. Here, we present the contributions of an experiment where sugarcane plants were submitted to microgravity flight using a vehicle VSB-30, a sounding rocket developed by Aeronautics and Space Institute teams, in cooperation with the German Space Agency. Sugarcane plants with 10 days older were submitted to a period of six minutes of microgravity using the VSB-30 rocket. The morphophysiological analyses of roots and leaves showed that plants submitted to the flight showed changes in the conduction tissues, irregular pattern of arrangement of vascular bundles and thickening of the cell walls, among other anatomical changes that indicate that the morphology of the plants was substantially influenced by gravitational stimulation, besides the accumulation of hydrogen peroxide, an important signaling molecule in stress conditions. We carried out RNA extraction and sequencing using Illumina platform. Plants subjected to microgravity also showed changes in enzyme activity. It was observed an increased in superoxide dismutase activity in leaves and a decreased in its activity in roots as well as for ascorbate peroxidase activity. Thus, it was concluded that the changes in gravity were perceived by plants, and that microgravity environment triggered changes associated with a reactive oxygen specie signaling process. This work has helped the understanding of how the gravity affects the structural organization of the plants, by comparing the anatomy of plants subjected to microgravity and plants grown in 1g gravity

Potencial larvicida de extratos de plantas regionais no controle de larvas de Aedes aegypti

Dengue, amongst the virus illnesses one can get by vectorial transmission, is the one that causes more impact in the morbidity and mortality of world s population. The resistance to the insecticides has caused difficulties to control of vector insect (Aedes aegypti) and has stimulated a search for vegetables with larvicidal activity. The biodiversity of Caatinga is barely known and it is potential of use even less. Some plants of this biome are commercialized in free fairs northeast of Brazil, because of its phytotherapics properties. The vegetables in this study had been selected by means of a questionnaire applied between grass salesmen and natives of the Serido region from Rio Grande do Norte state; culicids eggs had been acquired with traps and placed in container with water for the larva birth. Thirty larvae had been used in each group (a group control and five experimental groups), with four repetitions four times. The vegetables had been submitted to the processes of decoction, infusion and maceration in the standard concentration of 100g of the vegetable of study in 1l of H2O and analyzed after ½, 1, 2, 4, 8, 12, 24 and 48 hours for verification of the average lethal dose (LD50) from the groups with thirty larva. The LD50 was analyzed in different concentrations (50g/l, 100g/l, 150g/l, 200g/l e 300g/l) of Aspidosperma pyrifolium Mart. 48 extracts of rind, leaf and stem of the seven vegetal species: Aspidosperma pyrifolium Mart., Mimosa verrucosa Benth, Mimosa hostilis (Mart.) Benth., Myracrodruon urundeuva Allemão, Ximenia americana L, Bumelia sartorum Mart Zizyphus joazeiro Mart, had been analyzed. The extracts proceeding from the three methods were submitted to the freezedrying, to evaluate and to quantify substances extracted in each process. The results had shown that Aspidosperma pyrifolium Mart. and Myracrodruon urundeuva Allemão are the species that are more distinguished as larvicidal after 24 hours of experiment, in all used processes of extraction in the assays. The Zizyphus joazeiro Mart species has not shown larvicidal activity in none of the assays. In relation to the extraction method, the decoction was the most efficient method in the mortality tax of the A. aegypti larvae

Atividade antimalárica de plantas medicinais da biorregião do Araripe-CE em modelo murino - Plasmodium berghei

Malaria, also popularly known as maleita , intermittent fever, paludism, impaludism, third fever or fourth fever, is an acute infectious febrile disease, which, in human beings, is caused by four species: Plasmodium falciparum, P. vivax, P. malariae and P. ovale. Malaria, one of the main infectious diseases in the world, is the most important parasitoses, with 250 million annual cases and more than 1 million deaths per year, mainly in children younger than live years of age. The prophylactic and therapeutic arsenal against malaria is quite restricted, since all the antimalarials currently in use have some limitation. Many plant species belonging to several families have been tested in vivo, using the murine experimental model Plasmodium berghei or in vitro against P. falciparum, and this search has been directed toward plants with antithermal, antimalarial or antiinflammatory properties used in popular Brazilian bolk medicine. Studies assessing the biological activity of medicinal plant essential oils have revealed activities of interest, such as insecticidal, spasmolytic and antiplasmodic action. It has also been scientifically established that around 60% of essential oils have antifungal properties and that 35% exhibit antibacterial properties. In our investigation, essential oils were obtained from the species Vanillosmopsis arborea, Lippia sidoides and Croton zethneri which are found in the bioregion of Araripe-Ceará. The chemical composition of these essential oils was partially characterized and the presence of monoterpenes and sesquiterpenes. The acute toxicity of these oils was assessed in healthy mice at different doses applied on a single day and on four consecutive days, and in vitro cytotoxicity in HeLa and Raw cell lines was determined at different concentrations. The in vivo tests obtained lethal dose values of 7,1 mg/Kg (doses administered on a single day) and 1,8 mg/Kg (doses administered over four days) for 50% of the animals. In the in vitro tests, the inhibitory concentration for 50% of cell growth in Hela cell lines was 588 μg/mL (essential oil from C. zethneri after 48 h), from 340-555 μg/mL (essential oil from L. sidoides, after 24 and 48 h). The essential oil from V. arborea showed no cytotoxicity and none of the essential oils were cytotoxic in Raw cell lines. These data suggest a moderate toxicity in the essential XVIII oils under study, a finding that does not impede their testing in in vivo antimalarial assays. Was shown the antimalarial activity of the essential oils in mice infected with P. berghei was assessed. The three species showed antimalarial activity from 36%-57% for the essential oil from the stem of V. arborea; from 32%-82% for the essential oil from the leaves of L. sidoides and from 40%-70% of reduction for the essential oil from the leaves of C. zethneri. This is the first study showing evidence of antimalarial activity with these species from northeast Brazil. Further studies to isolate the active ingredients of these oils are needed to determine if a single active ingredient accounts for the antimalarial activity or if a complex integration of all the compounds present occurs, a situation reflected in their biological activity

Avaliação da atividade antimalárica e citotóxica de plantas medicinais dos Biomas Caatinga e Amazônico

Resistance of Plasmodium falciparum to the usual antimalarials, as well as their adverse effects and high cost, has led to the search of new drugs against malaria. Several of these have been developed from medicinal plants based on ethnopharmacology, including the most widely used antimalarials today: quinine and artemisinin. In the present study schizonticide activity of extracts and fractions of a number of medicinal plants from the Caatinga and Amazon biomes were assessed based on ethnopharmacological and chemosystematic information. These included Ximenia americana, Maytenus rigida, Sideroxylon obtusifolium, Stryphnodendro coriaceum, Bowdichia virgiliodes, Schinopis brasiliensis and Picrolemma sprucei, the last, an Amazon species. Antimalarial tests of blood schizonticides were conducted in Swiss mice infected with P. berghei and in vitro against P. falciparum. In vitro cytotoxicity studies were carried out using HeLa, CHO, 3T3, Raw and HEPG2 cell lines. Except for X. americana, all species exhibited in vivo or in vitro antimalarial activity, inhibiting parasitic growth by up to 79%. Extracts exhibited moderate toxicity with dosedependent kinetics. In this sense, ethnopharmacological and chemosystematic approaches were shown to be useful and promising tools in the search of new drugs. These findings represent a significant contribution to scientific knowledge of the antimalarial potential of Brazilian flora, thereby opening perspectives for the development of new antimalarials

Atividade antiplasmódica e toxicológica de plantas medicinais usadas popularmente no Brasil : uma abordagem etnobotânica

Malaria is a disease of global distribution, recognized by governments around the world as a serious public health problem, affecting more than 109 countries and territories and endangering more than 3.3 billion people. The economic costs of this disease are also relevant: the African continent itself has malaria-related costs of about $ 12 billion annually. Nowadays, in addition to chloroquine, Plasmodium falciparum is resistant to many drugs used in the treatment of malaria, such as amodiaquine, mefloquine, quinine and sulfadoxine-pyrimethamine; resistance of Plasmodium vivax to treatments, although less studied, is also reported. Nature, in general, is responsible for the production of most known organic substances, and the plant kingdom is responsible for the most of the chemical diversity known and reported in the literature. Most medicinal plants commercialized in Brazil, however, are of exotic origin, which makes the search for endemic medicinal plants, besides a patent necessity, a fascinating subject of academic research and development. This study aimed to: (i) verify the antimalarial activity of ethanolic and hydroalcoholic extracts of Boerhavia paniculata Rich. And acetonic extract of Clethra scabra Pers. in Swiss albino mice infected by Plasmodium berghei NK65, (ii) observe possible combined effects between the course of infection by P. berghei NK65 and administration of these extracts in Swiss albino mice, and (iii) conduct a preliminary study of the acute toxicity of these extracts in Swiss albino mice. All extracts notable pharmacological activities - with parasite infections inhibitions ranging from 22% to 54%.These characteristics suggest that the activities are relevant, although comparatively lower than the activity displayed by the positive control group (always above 90%). The general framework of survival analysis demonstrates an overall reduction in survival times for all groups. Necroscopy has not pointed no change in color, shape, size and/or consistency in the evaluated organs - the only exception was the livers of rats submitted to treatment to hydroalcoholic extracts: these organs have been presented in a slightly congestive aspect with mass increasing roughly 28% higher than the other two groups and a p-value of 0.0365. The 250 mg/Kg ethanolic group has been pointed out by the Dunn s post test, as the only class with simultaneous inequalities (p<0.05) between positive and negative control groups. The extracts, notably ethanol extract, have, in fact, a vestigial antimalarial activity, although well below from the ones perceived to chloroquine-treated groups; nevertheless, the survival times of the animals fed with the extracts do not rise by presence of such therapy. Both the toxicopharmacological studies of the synergism between the clinical course of malaria and administration of extracts and the isolated evaluation of toxicity allow us to affirm the absence of toxicity of the extracts at the level of CNS and ANS, as well as their non-influence on food and water consumption patterns, until dosages of 500 mg/Kg. Necroscopic analysis leads us to deduct a possible hepatotoxic effect of hydroalcoholic extract at dosages of 500 mg/Kg, and an innocuous tissue activity of the ethanol extract, in the same dosage. We propose a continuation of the studies of these extracts, with protocol modifications capable of addressing more clearly and objectively their pharmacological and toxicological aspects

Avaliação de parâmetros de estresse oxidativo em plantas de cana-de-açúcar tratadas com peróxico de hidrogênio

The genus Saccharum belongs to Poaceae family. Sugarcane has become important monocultures in Brazil due to their products: ethanol and sugar. The production may change between different regions from Brazil. This difference is related to soil, climatic conditions and temperature that promotes oxidative stress that may induce an early flowering. The aim of this work was to identify the effects of oxidative stress. In order to analyse this, sugarcane plants were submitted to oxidative stress using hydrogen peroxide. After this treatment, the oxidative stress were analyzed Then, the plant responses were analyzed under different approaches, using morphophysiological, biochemical and molecular tools. Thus, sugarcane plants were grown under controlled conditions and until two months they were subjected first to a hydroponics condition for 24 hours in order to acclimation. After this period, these plants were submitted to oxidative stresse using 0 mM, 10 mM, 20 mM and 30 mM hydrogen peroxide during 8 hours. The histomorphometric analysis allowed us to verify that both root and leaf tissues had a structural changes as it was observed by the increased in cell volume, lignin accumulation in cell walls. Besides, this observation suggested that there was a change in redox balance. Also, it was analyzed the activity of the SOD, CAT and APX enzymes. It was observed an increase in the SOD activity in roots and it was also observed a lipid peroxidation in leaves and roots. Then, in order to identify proteins that were differently expressed in this conditions it was used the proteomic tool either by bidimensional gel or by direct sequencing using the Q-TOF EZI. The results obtained with this approach identified more than 3.000 proteins with the score ranging from 100-5000 ions. Some of the proteins identified were: light Harvesting; oxygenevolving; Thioredoxin; Ftsh-like protein Pftf precusor; Luminal-binding protein; 2 cys peroxiredoxin e Lipoxygenase. All these proteins are involved in oxidative stress response, photsynthetic pathways, and some were classified hypothetical proteins and/or unknown (30% of total). Thus, our data allows us to propose that this treatment induced an oxidative stress and the plant in response changed its physiological process, it made changes in tissue, changed the redox response in order to survival to this new condition