Changes in soluble carbohydrates and starch amounts during somatic and zygotic embryogenesis of Acca sellowiana (Myrtaceae)

Comparative analysis of zygotic and somatic embryogenesis of Acca sellowiana showed higher amounts of sucrose, fructose, raffinose, and myo-inositol in zygotic embryos at different developmental stages than in corresponding somatic ones. These differences were mostly constant. In general, glucose levels were significantly lower than the other soluble carbohydrates analyzed, showing minor variation in each embryo stage. Despite the presence of sucrose in the culture medium, its levels conspicuously diminished in somatic embryos compared with the zygotic ones. Raffinose enhanced parallel to embryo development, regardless of its zygotic or somatic origin. Analysis of the soluble carbohydrate composition of mature zygotic cotyledon used as explant pointed out fructose, glucose, myo-inositol, sucrose, and raffinose as the most important. Similar composition was also found in the corresponding somatic cotyledon. Total soluble carbohydrates varied inversely, decreasing in zygotic embryos and increasing in somatic embryos until the 24th d, at which time they increased rapidly about sixfold in zygotic embryos until the 27th d, a period coinciding with the zygotic proembryos formation. Such condition seems to reflect directly the variation of endogenous sucrose level, mainly because glucose and fructose diminished continuously during this time period. This means that, in terms of soluble sugars, zygotic embryo formation occurred under a situation represented by high sucrose amounts, simultaneously with low fructose and glucose levels, while in contrast, somatic embryo formation took place under an endogenous sugar status characterized by a substantial fructose enhancement. Starch levels increased continuously in zygotic embryos and decreased in somatic ones, the reverse to what was found in fructose variation. Starch accumulation was significantly higher in somatic torpedo and cotyledonary embryos than in the corresponding zygotic ones.

Singlet oxygen generation in the reaction centers of Rhodobacter sphaeroides

Singlet oxygen ((1)O(2)) generation in the reaction centers (RCs) of Rhodobacter sphaeroides wild type was characterized by luminescent emission in the near infrared region (time resolved transients and emission spectra) and quantified to have quantum yield of 0.03 +/- 0.005. (1)O(2) emission was measured as a function of temperature, ascorbate, urea and potassium ferricyanide concentrations and as a function of incubation time in H(2)O: D(2)O mixtures. (1)O(2) was shown to be affected by the RC dynamics and to originate from the reaction of molecular oxygen with two sources of triplets: photoactive dimer formed by singlet-triplet mixing and bacteriopheophytin formed by direct photoexcitation and intersystem crossing.

Co-stressors chilling and high light increase photooxidative stress in diuron-treated red alga Kappaphycus alvarezii but with lower involvement of H(2)O(2)

Diuron is one of the most commonly found N-phenylurea herbicides in marine/estuarine waters that promotes toxic effects by inhibiting photosynthesis and affecting the production of reactive oxygen species (ROS) in autotrophs. Since photo- and thermoacclimation are also ROS-mediated processes, this work evaluates a hypothetical additive effect of high light (HL) and chilling (12 degrees C) on 50 nM diuron toxicity to the highly-photosynthetically active apices of the red alga Kappaphycus alvarezii. Additive inhibition of photosynthesis was mainly evidenced by significant decreases of quantum yield of photosystem II and electron transfer rates upon co-stressors exposure to diuron-treated algae. Under extreme 12 degrees C/HL/diuron conditions, unexpected lower correlations between H(2)O(2) concentrations in seawater and radical-sensitive protein thiols were concomitantly measured with the highest indexes of photoinhibition (parameter beta). Altogether, these data support the hypothesis that co-stressors chilling/HL additively inhibit photosynthesis in diuron-exposed K. alvarezii but with less involvement of H(2)O(2) in injury effects than with only chilling or HL. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Efeitos da aplicação de herbicidas sobre a eficiência fotoquímica em plantas de soja convencional e geneticamente modificada

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o efeito da aplicação de herbicidas em pós-emergência sobre a eficiência fotoquímica de duas cultivares de soja (M-SOY 7908 RR e M-SOY 8001). O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos constaram da aplicação de herbicidas isolados e em misturas: lactofen, glyphosate, lactofen + chlorimuron-ethyl, chlorimuron-ethyl + imazethapyr, chlorimuron-ethyl + bentazon, glyphosate + imazethapyr, lactofen + chlorimuron-ethyl + imazethapyr e lactofen + chlorimuron-ethyl + imazethapyr/haloxyfop-methyl. Além disso, foram mantidas duas testemunhas sem aplicação de herbicida. As avaliações foram realizadas aos 4; 11; 18; 25 e 32 dias após aplicação dos herbicidas (DAA) no primeiro ano, e aos 6, 14, 21, 28 e 35 DAA, no segundo. A cultivar M-SOY 8001 foi suscetível à aplicação dos herbicidas, principalmente às misturas contendo lactofen + chlorimuron-ethyl e lactofen + chlorimuron-ethyl + imazethapyr + haloxifop-methyl, os quais provocaram redução no rendimento quântico máximo do PSII (Fv/Fm). As duas cultivares apresentaram suscetibilidade aos herbicidas quando tratados com lactofen aplicado isolado e nas misturas lactofen + chlorimuron-ethyl, chlorimuron-ethyl + imazethapyr, lactofen + chlorimuron-ethyl + imazethapyr e lactofen + chlorimuron-ethyl + imazethapyr + haloxifop-methyl com redução nos teores de clorofila, estimados pelo Medidor Portátil de Clorofilas. Os danos foram reversíveis, desaparecendo gradativamente com a idade das plantas.

Seletividade de herbicidas: III - aplicação de herbicidas em pós emergência inicial e tardia da cana-de-açúcar na época da estiagem

Este trabalho objetivou avaliar a seletividade dos herbicidas diuron+hexazinone, azafenidin+hexazinone, metribuzin e isoxaflutole aplicados em pós-emergência inicial e tardia das plantas de cana-de-açúcar, variedade RB835089, na época da estiagem, em soqueira de quarto corte, após colheita com queima prévia do canavial, em Araras, SP. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com testemunhas pareadas, com cinco tratamentos e quatro repetições, existindo uma testemunha capinada para cada tratamento químico dentro de cada bloco. Os tratamentos foram: diuron+hexazinone (1.170+330 g ha-1), azafenidin+ hexazinone (192,5+247,5 g ha-1), metribuzin (1.920 g ha-1), isoxaflutole (127,5 g ha¹) e testemunha capinada. Concluiu-se que os herbicidas foram mais fitotóxicos quando aplicados na pós-emergência tardia. em pós-emergência inicial, as plantas recuperaram-se totalmente dos efeitos fitotóxicos dos herbicidas. Na pós-emergência tardia, azafenidin+hexazinone, isoxaflutole e diuron+hexazinone prejudicaram o índice de fluorescência e a produtividade agrícola.

Análises de fluorescência e consumo de água em Brachiaria decumbens após aplicação de herbicidas em pós-emergência

A análise da fluorescência da clorofila vem sendo largamente utilizada no entendimento dos mecanismos da fotossíntese propriamente dito, bem como na avaliação da capacidade fotossintética alterada com a aplicação de herbicidas. O consumo de água pelas plantas é uma maneira também de avaliar a atuação dos herbicidas nas plantas daninhas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fluorescência através da taxa de transporte de elétrons, consumo de água e fitointoxicação de Brachiaria decumbens após aplicação de quatro herbicidas de diferentes mecanismos de ação. Aos 30 dias após a semeadura de B. decumbens, as plantas foram arrancadas dos tubetes e preparadas para os tratamentos. Elas tiveram o sistema radicular colocado em tubos falcon preenchidos com água, e a superfície dos falcon foi isolada com papel-alumínio, para evitar evaporação do sistema. Os herbicidas aplicados foram: glyphosate, haloxyfop-methyl, diuron e amicarbazone. A aplicação foi feita com um pulverizador estacionário instalado em laboratório; após a aplicação dos tratamentos, as plantas foram mantidas em casa de vegetação. Foi avaliada a taxa de transporte de elétrons (ETR), o consumo de água e a fitointoxicação das plantas em vários períodos após o início do experimento. Os dados de ETR e fitointoxicação foram expressos em porcentagem da testemunha e submetidos à análise de variância e à comparação das médias. Para o consumo de água, os dados foram acumulados e ajustados por modelos de regressão. Assim, pode-se dizer que as plantas de B. decumbens tiveram respostas diferentes aos herbicidas aplicados, e o consumo de água das plantas está relacionado diretamente com o transporte de elétrons. A metodologia fundamentada no fluorômetro mostrou-se adequada para verificar a intoxicação antecipada em B. de cumbens submetidas ao amicarbazone e diuron antes mesmo da verificação visual de intoxicação.

Seletividade de herbicidas aplicados nas gramas Santo Agostinho e Esmeralda

Objetivou-se neste trabalho avaliar a seletividade de herbicidas aplicados nas gramas Santo Agostinho (Stenotaphrum secundatum) e Esmeralda (Zoysia japonica) em condições de campo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. As gramas foram cortadas a 3 cm de altura e, em seguida, foram feitas as aplicações dos herbicidas. Os tratamentos utilizados foram: testemunha sem aplicação, fluazifop-p-butil (125 g ha-1), sethoxydim+óleo mineral (276 g ha-1 + 0,5% v v-1 de Assist), bispyribac-sodium (25 g ha-1), chlorimuron-ethyl (15 g ha-1), ethoxysulfuron (150 g ha-1), halosulfuron (112,5 g ha-1), iodosulfuron-methyl (10 g ha-1), metsulfuron-methyl (2,4 g ha-1), nicosulfuron (125 g ha-1), pyrithiobac-sodium (140 g ha-1), trifloxysulfuron-sodium (22,5 g ha-1), 2,4-D (720 g ha-1), quinclorac (375 g ha-1), atrazina (1.250 g ha-1), bentazon (600 g ha-1), linuron (1.350 g ha-1), fomesafen (187,5 g ha-1), lactofen (120 g ha-1), oxadiazon (600 g ha-1) e oxyfluorfen (720 g ha-1). Os herbicidas que apresentaram potencial de seletividade para o gramado de S. secundatum foram: os inibidores da ALS chlorimuron-ethyl, ethoxysulfuron, halosulfuron, iodosulfuron-methyl e metsulfuron-methyl, o mimetizador de auxina 2,4-D, os inibidores do fotossistema II atrazina e bentazon, bem como os inibidores da Protox fomesafen, lactofen e o oxadiazon. Para o gramado de Z. japonica, os herbicidas que apresentaram potencial de seletividade foram: os inibidores da ALS chlorimuron-ethyl, ethoxysulfuron, halosulfuron, metsulfuron-methyl e nicosulfuron, os mimetizadores de auxina 2,4-D e quinclorac, os inibidores do fotossistema II atrazina e bentazon, além dos inibidores da Protox fomesafen, lactofen e o oxadiazon.

Using network connectance and autonomy analyses to uncover patterns of photosynthetic responses in tropical woody species

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

Assessing the role of vertical leaves within the photosynthetic function of Styrax camporum under drought conditions

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

Co-stressors chilling and high light increase photooxidative stress in diuron-treated red alga Kappaphycus alvarezii but with lower involvement of H2O2

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

Physiological parameters in sugarcane cultivars submitted to water deficit

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Tolerância à dessecação de sementes de palmito-vermelho (Euterpe espiritosantensis Fernandes)

Com o objetivo de identificar a tolerância à dessecação de sementes de Euterpe espiritosantensis, dois lotes de frutos foram colhidos na coleção de palmeiras do Instituto Agronômico de Campinas, no município de Ubatuba, estado de São Paulo e transportados em embalagem impermeável até a Faculdade de Ciências Agronômicas/UNESP, município de Botucatu, estado de São Paulo, onde foram despolpados. As sementes foram submetidas à secagem em sílica gel a partir das testemunhas não desidratadas (51,4% e 46,6% de teor de água), retirando-se amostras a cada 12 ou 24 horas. O efeito da desidratação foi avaliado através da porcentagem de germinação, e da velocidade de protrusão de embrião, do botão germinativo, da plúmula, e do comprimento das plântulas. Avaliaram-se ainda a matéria seca e o teor de água das sementes. Concluiu-se que as sementes de E. espiritosantensis são recalcitrantes, apresentando porcentagem alta de germinação (90,0% a 87,5%) quando não desidratadas (teor inicial de água de 51,4% a 46,6%). Abaixo de uma faixa de teor de água situada entre 40,7% e 51,4 % os valores de germinação e vigor foram significativamente reduzidos. A mortalidade total das sementes foi observada, com a redução do teor de água das sementes a uma faixa situada entre 13,4% e 15,8%.

Avaliação da perda da tolerância à dessecação e da quantidade de dna nuclear em sementes de Peltophorum dubium (spreng.) taubert durante e após a germinação

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

Growth responses and photosynthetic characteristics of wild and phycoerythrin-deficient strains of Hypnea musciformis (Rhodophyta)

The phycoerythrin-deficient strain (green phenotype) of Hypnea musciformis (Rhodophyta) originated from a green branch, which had arisen as a spontaneous mutation in a wild plant (brown phenotype) collected from the Brazilian coast. The present study describes the growth responses to irradiance, photoperiod and temperature variations, pigment contents, and photosynthetic characteristics of the brown and green strains of H. musciformis. The results showed that growth rates increased as a function of irradiance (up to 40 mu mol photons m(-2) s(-1)) but, with further increase in irradiance (from 40 to 120 mu mol photons m(-2) s(-1)), became light-saturated and remained almost unchanged. The highest growth rates of the brown and green strains were observed in temperatures of 20-25 degrees C under long (14:10 h LD) and short (10:14 h LD) photoperiods. The brown strain had higher growth rates than the green strain in the short photoperiod, which could be related to the high concentrations of phycobiliproteins. Phycoerythrin was not detected in the green strain. The brown strain had higher concentrations of allophycocyanin and phycoerythrin in the short photoperiod while the green strain had higher concentrations of phycocyanin. The brown strain presented higher photosynthetic efficiency (alpha), and lower saturation parameter (I-k) and compensation irradiance (I-c) than the green strain. The brown strain exhibited the characteristics of shade-adapted plants, and its higher value of photosynthetic efficiency could be attributed to the higher phycoerythrin concentrations. Results of the present study indicate that both colour strains of H. musciformis could be selected for aquaculture, since growth rates were similar (although in different optimal light conditions), as the green strain seems to be adapted to higher light levels than the brown strain. Furthermore, these colour strains could be a useful experimental system to understand the regulation of biochemical processes of photosynthesis and metabolism of light-harvesting pigments in red algae.

Light-related photosynthetic characteristics of lotic macroalgae

Photosynthetic characteristics in response to irradiance were analysed in 42 populations of 33 macroalgal species by two distinct techniques (chlorophyll fluorescence and oxygen evolution). Photosynthesis-irradiance (PI) curves based on the two techniques indicated adaptations to low irradiance reflected by low saturation values, high to moderate values of photosynthetic efficiency (alpha) and photoinhibition (beta), for Bacillariophyta and Rhodophyta, which suggests they are typically shade-adapted algae. In contrast, most species of Chlorophyta were reported as sun adapted algae, characterized by high values of I-k and low of alpha, and lack of or low photoinhibition. Cyanophyta and Xanthophyta were intermediate groups in terms of light adaptations. Photoinhibition was observed in variable degrees in all algal groups, under field and laboratory conditions, which confirms that it is not artificially induced by experimental conditions, but is rather a common and natural phenomenon of the lotic macroalgae. Low values of compensation irradiance (I-c) were found, which indicate that these algae can keep an autotrophic metabolism even under very low irradiances. High ratios (>2) of photosynthesis/respiration were found in most algae, which indicates a considerable net gain. These two physiological characteristics suggest that macroalgae may be important primary producers in lotic ecosystems. Saturation parameters (I-k and I-s) occurred in a relatively narrow range of irradiances (100-400 mumol photons m(-2) s(-1)), with some exceptions (higher in some filamentous green algae or lower in red algae). These parameters were way below the irradiances measured at collecting sites for most algae, which means that most of the available light energy was not photochemically converted via photosynthesis. Acclimation to ambient PAR was observed, as revealed by lower values of I-k and I-c and higher values of alpha and quantum yield in algae from shaded streams, and vice versa. Forms living within the boundary layer (crusts) showed responses of shade-adapted species and had the highest values of P-max, alpha and quantum yield, whereas the opposite trend was observed in gelatinous forms (colonies and. laments). These results suggests adaptation to the light regime rather than functional attributes related to the growth form.