Female sterility associated with increased clonal propagation suggests a unique combination of androdioecy and asexual reproduction in populations of Cardamine amara (Brassicaceae).

BACKGROUND AND AIMS: The coexistence of hermaphrodites and female-sterile individuals, or androdioecy, has been documented in only a handful of plants and animals. This study reports its existence in the plant species Cardamine amara (Brassicaceae), in which female-sterile individuals have shorter pistils than seed-producing hermaphrodites. METHODS: Morphological analysis, in situ manual pollination, microsatellite genotyping and differential gene expression analysis using Arabidopsis microarrays were used to delimit variation between female-sterile individuals and hermaphrodites. KEY RESULTS: Female sterility in C. amara appears to be caused by disrupted ovule development. It was associated with a 2.4- to 2.9-fold increase in clonal propagation. This made the pollen number of female-sterile genets more than double that of hermaphrodite genets, which fulfils a condition of co-existence predicted by simple androdioecy theories. When female-sterile individuals were observed in wild androdioecious populations, their ramet frequencies ranged from 5 to 54 %; however, their genet frequencies ranged from 11 to 29 %, which is consistent with the theoretically predicted upper limit of 50 %. CONCLUSIONS: The results suggest that a combination of sexual reproduction and increased asexual proliferation by female-sterile individuals probably explains the invasion and maintenance of female sterility in otherwise hermaphroditic populations. To our knowledge, this is the first report of the coexistence of female sterility and hermaphrodites in the Brassicaceae.

Propagação de Jabuticabeira por enxertia e alporquia

O objetivo deste trabalho foi investigar a eficiência das técnicas de enxertia e alporquia na produção de mudas de jabuticabeira. Testou-se a pega de enxertia de três espécies de jabuticabeira (Plinia cauliflora, P. trunciflora, P. jaboticaba) sobre porta-enxertos de P. cauliflora, em duas épocas (maio e agosto). Avaliaram-se a brotação e o número e tamanho de brotos, após 90 dias da implantação do experimento. Para alporquia, foram testados dois diâmetros de ramos (1,0-1,5 cm e 2,0-2,5 cm) e duas larguras do anelamento (1,5 cm e 3,0 cm), na espécie P. cauliflora. Avaliaram-se o enraizamento e o número e tamanho de raízes, após 180 dias da implantação do experimento. A enxertia e a alporquia são técnicas recomendáveis para a propagação da jabuticabeira, pois proporcionam alto percentual de formação de mudas, de até 72,9% e 87,5%, respectivamente. Houve pega de enxertia das três espécies enxertadas sobre P. cauliflora. A utilização de garfos retirados de plantas em frutificação deve ser evitada, pois ocorre inibição da brotação dos enxertos. Na alporquia, ramos de diâmetro de 2,0-2,5 cm proporcionam maior enraizamento e maior número e tamanho de raízes, em relação a ramos de menor diâmetro (1,0 a 1,5 cm).

Propagação de Jabuticabeira por estaquia

O objetivo deste trabalho foi investigar a eficiência da estaquia na produção de mudas de jabuticabeira (Plinia cauliflora). Testou-se a eficácia de enraizamento de estacas lenhosas, utilizando quatro concentrações de ácido indolbutírico (AIB) (0; 2.000; 4,000 e 6.000 mg L-1) e dois procedimentos (corte vertical e anelamento da estaca); e o enraizamento de estacas apicais herbáceas, utilizando cinco concentrações de AIB (0; 2.000; 4.000; 6.000 e 8.000 mg L-1) e em duas épocas (outubro e dezembro de 2007). O enraizamento das estacas foi avaliado após 180 dias da implantação dos experimentos. Observou-se que o enraizamento de estacas lenhosas é dependente da aplicação de AIB, sendo que o maior percentual de enraizamento (50%) foi obtido na maior concentração de AIB (6.000 mg L-1) conjugada com o corte vertical. Para as estacas apicais herbáceas, o enraizamento foi baixo (máximo de 10%), entretanto há o potencial de enraizamento e, por isso, ajustes na técnica devem ser testados para maximizá-lo.

Propagação por enxertia de atemoia 'Thompson' sobre espécies de Rollinia

Este estudo teve por finalidade avaliar o índice de sobrevivência do enxerto de atemoia 'Thompson' sobre dois porta-enxertos. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 2 x 2, dois porta-enxertos [araticum-de-terra-fria (Rollinia sp.) e biribá (Rollinia mucosa)] e dois métodos de enxertia (topo em fenda lateral e topo à inglesa simples), em 6 blocos, 4 tratamentos e 5 plantas por parcela, totalizando 120 plantas. Para as condições locais, verificou-se que a atemoia pode ser propagada com sucesso via enxertia, usando o porta-enxerto araticum-de-terra-fria, com diferença significativa em relação ao biribá. O melhor método de enxertia para araticum-de-terra-fria foi o inglês simples, com índice de sobrevivência do enxerto de 90%. Observou-se baixo índice de sobrevivência do enxerto, utilizando-se de ambos os métodos de enxertia para o porta-enxerto biribá.

Propagação de Vitis spp. pela enxertia de mesa utilizando diferentes porta-enxertos e auxinas

A enxertia de mesa constitui-se, hoje, uma técnica alternativa de multiplicação da videira. No Brasil, esta técnica começou a ser empregada em escala comercial a partir dos anos 2000, mas diversas etapas da produção foram adaptadas de conhecimentos gerados no Hemisfério Norte, sem experimentação local. O emprego de auxinas é fundamental em algumas etapas do processo, como na formação do calo e no enraizamento, podendo afetar substancialmente as taxas de pegamento das mudas. Por outro lado, dentro da gama de porta-enxertos de uso corrente na viticultura nacional, a aptidão ao pegamento das mudas por esta técnica é variável e carente de experimentação regional. Neste sentido, este estudo testou diferentes parafinas de enxertia, enriquecidas ou não com auxinas, e diferentes porta-enxertos para um grupo variável de cultivares de videiras. Os experimentos foram realizados no Núcleo Tecnológico EPAMIG Uva e Vinho, em Caldas-MG, empregando a técnica de enxertia de mesa com estratificação em água e repicagem dos enxertos em canteiros a céu aberto. A parafina enriquecida com auxina mostrou-se mais indicada para a enxertia, ao passo que o emprego do AIB para enraizamento dos porta-enxertos não influenciou positivamente na produção das mudas. O pegamento médio de enxertia para os diferentes porta-enxertos foi variável em função dos anos de estudo, mas situou-se dentro dos valores normais próximos aos 55 % para esta técnica, à exceção da cultivar 420 A, que não se mostrou adaptada à esta técnica de propagação para a região em estudo.

Limpeza clonal de mudas de videira infectadas por Xanthomonas campestris pv. viticola

O cancro bacteriano da videira é causado por Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv). Visando à limpeza clonal de mudas de 'Red Globe', foram estudados: tamanho ideal de ápices e gemas axilares para cultivo em meio de Galzy modificado (MGM); efeito da termoterapia (38ºC/30 dias); e ação de antibióticos na eliminação de Xcv em videiras infectadas. Os percentuais de contaminação por Xcv e de regeneração foram analisados, e as plantas obtidas foram indexadas em meio ágar nutritivo-dextrose-extrato de levedura-ampicilina (NYDAM), seguindo-se teste de patogenicidade. O cultivo de explantes com 3 mm possibilitou a obtenção de plantas livres da bactéria, com regeneração 14,3 vezes maior que explantes com 1 mm. A termoterapia de mudas infectadas, associada ao cultivo in vitro, não eliminou o patógeno. O cultivo de explantes com 10 mm, durante 40 dias em MGM + cefotaxima (300 mg L-1), proporcionou limpeza clonal das mudas. A indexação de plantas de videira regeneradas in vitro, quanto à infecção por Xcv utilizando NYDAM, seguida de teste de patogenicidade, é uma alternativa econômica e eficiente para produção de mudas de alta qualidade fitossanitária.

Propagação da gravioleira por miniestaquia

Avaliou-se o enraizamento de miniestacas de gravioleira (Annona muricata L.), utilizando-se de estacas apicais e subapicais herbáceas coletadas em plantas cultivadas no campo e em casa de vegetação. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 2, sendo 4 tipos de miniestacas (apical herbácea do campo e viveiro, subapical herbácea do campo e de viveiro) e 2 níveis de reguladores de crescimento (0 e 6.000 mg kg-1), totalizando 8 tratamentos e 3 repetições, com 12 estacas por parcela. As miniestacas foram padronizadas com sete centímetros de comprimento e tratadas ou não com ácido indolbutírico, colocadas em tubetes contendo substrato comercial e mantidas em câmara de nebulização. Aos 80 dias após o estaqueamento, foi observado que as miniestacas subapicais e apicais de casa de vegetação e subapicais do campo apresentaram percentual de enraizamento de 97,3%, 88% e 88% respectivamente. Não foi detectado efeito da aplicação de AIB no enraizamento das miniestacas.

Mangostanzeiro: botânica, propagação, cultivo e utilização

O mangostanzeiro (Garcinia mangostana L.) é uma espécie frutífera nativa do sudeste da Ásia e foi introduzida no Brasil há mais de 100 anos. No entanto, os primeiros pomares somente foram implantados na década de 1980. Presentemente, é cultivado nos Estados do Pará, Bahia, Espírito Santo e Säo Paulo. A área plantada com a espécie no Brasil é de 370 ha. É árvore de tamanho médio, com altura de 8-10 m e diâmetro do tronco de 25-35 cm. As folhas säo opostas, inteiras e com pecíolo curto. O mangostanzeiro é espécie de clima quente e úmido. O mangostanzeiro requer clima quente e úmido, com boa distribuição de chuvas durante o ano. É propagado por sementes ou por enxertia, mas as plantas crescem melhor quando oriundas de sementes. As sementes säo de origem nucelar e apresentam comportamento recalcitrante no armazenamento. Plantas propagadas por sementes produzem os primeiros frutos aos oito anos de idade, enquanto plantas enxertadas iniciam a produção quatro anos após o plantio. O mangostäo é consumido como fruta fresca, mas nos últimos anos têm surgido no mercado diversos produtos oriundos da fruta. A casca é rica em xantonas, um grupo de substâncias com alto poder antioxidante

EMBALAGEM, ÉPOCA E ÁCIDO INDOLBUTÍRICO NA PROPAGAÇÃO DE JABUTICABEIRA POR ALPORQUIA

A alporquia tem-se mostrado o método mais promissor para a propagação assexuada da jabuticabeira. Porém, alguns detalhes da técnica devem ser aprimorados paraaumentar os resultados positivos. O trabalho teve como objetivo avaliar a melhor época, concentração de ácido indolbutírico (AIB) e tipo de embalagem para a propagação da jabuticabeira-Açu [Plinia cauliflora(DC.)KAUSEL] por alporquia. O trabalho foi realizado na UTFPR – Câmpus Dois Vizinhos. Os experimentos foraminstalados em dezembro de 2011 e em abril, junho e setembro de 2012. Foi aplicado na região cambialAIB, nas concentrações de 0; 2.000 e 4.000 mg L-1. Após a aplicação do AIB, a área exposta foi envolvidacom substrato Plantmax® revestido com embalagem plástica transparente, embalagem plástica transparenterevestida por papel-alumínio ou embalagem plástica preta. O delineamento experimental adotado foi em blocosao acaso, em esquema fatorial 4 x 3 x 3 (época x concentração de AIB x tipo de embalagem), com 4repetições, considerando-se o uso de 5 alporques por parcela. Aos 180 dias após a implantação do experimento, em cada época de sua realização, foram avaliados a percentagem de calos nos ramos alporcados, onúmero e o comprimento médio das 3 maiores raízes (cm) e a percentagem de enraizamento. O enraizamento dejabuticabeiras utilizando a alporquia foi de 20,04% para a época de abril. A embalagem plásticatransparente revestida com papel-alumínio para a cobertura do substrato foi superior às demais, atingindo 8,69% deenraizamento. As concentrações de AIB testadas não influenciaram na rizogênese adventícia dos ramos.

CARACTERIZAÇÃO DE FRUTOS E PROPAGAÇÃO DE PORTA-ENXERTOS HÍBRIDOS DE CITROS EM AMBIENTE PROTEGIDO

A diversificação de uso de porta-enxertos de citros é importante no Brasil devido à presença de diversos estresses abióticos e bióticos, além da busca por atributos horticulturais desejáveis como nanismo, alta eficiência de produção e indução de boa qualidade aos frutos. Para a seleção de um genótipo com potencial de uso como porta-enxerto, porém, o desempenho na fase de propagação também é relevante. Assim, caracterizaram-se os frutos e avaliou-se a propagação em ambiente protegido de porta-enxertos híbridos de citros obtidos ou selecionados pelo Programa de Melhoramento Genético de Citros da Embrapa: citrandarins ‘Indio’, ‘Riverside’ e ‘San Diego’, híbridos HTR-051, TSKC x (LCR x TR)-040 e 059, LVK x LCR-010 e 038, TSKC x CTTR-002, TSKC x CTSW-041 e LCR x TR-001, além das variedades comerciais citrumelo ‘Swingle 4475’, trifoliata ‘Flying Dragon’, limoeiro ‘Cravo Santa Cruz’ e tangerineira ‘Sunki Tropical’. Foram avaliados variáveis biométricas, fisiológicas e coeficientes técnicos. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições e 50 plantas na parcela ou 20 frutos por genótipo, conforme a avaliação. Citrumelo ‘Swingle’ e LVK x LCR-010 apresentaram alta produção de sementes por fruto, enquanto HTR-051 e LCR x TR-001 produziram as menores quantidades. A poliembrionia foi superior para TSKC x CTTR-002, TSKC x (LCR x TR)–040, LCR x TR-001, citrandarins ‘Indio’, ‘Riverside’ e ‘San Diego’ e tangerineira ‘Sunki Tropical’, tendo trifoliata ‘Flying Dragon’ e LVK x LCR-010 apenas 45% de poliembrionia média. A emergência de citrandarin ‘Riverside’ foi mais rápida e uniforme em relação aos demais genótipos. O crescimento vegetativo da parte aérea e do sistema radicular foi superior para citrandarin ‘Riverside’, TSKC x (LCR x TR)-059, tangerineira ‘Sunki Tropical’, citrumelo ‘Swingle’ e limoeiro ‘Cravo’ e seus híbridos. Todos os híbridos de citros avaliados apresentam potencial de uso como porta-enxertos.

MORFOANATOMIA FOLIAR DE CUPUAÇUZEIROS ESTABELECIDOS POR DIFERENTES MÉTODOS DE PROPAGAÇÃO E SOMBREAMENTO

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do sombreamento e de métodos de propagação na morfoanatomia foliar e no estabelecimento de cupuaçuzeiros. O experimento foi realizado a campo, em blocos casualizados, com quatro repetições de 10 plantas cada. Para análise de crescimento, utilizou-se do esquema de parcelas subsubdivididas (cinco épocas – parcela; três níveis de sombreamento – subparcela, e quatro métodos de propagação – subsubparcela). Para a avaliação da biometria das plantas, utilizou-se do esquema de parcela subdivida com os sombreamentos na parcela e os métodos de propagação nas subparcelas; e para as análises morfoanatômicas, considerou-se a casualização do sombreamento nos blocos. As análises de crescimento foram realizadas a cada 90 dias; e as morfoanatômicas, aos 15 meses após o plantio. A espessura do parênquima esponjoso foi maior nas folhas sombreadas por tela de 50%, as outras características morfoanatômicas não sofreram influência significativa dos níveis de sombreamento. As mudas com desenvolvimento inicial em viveiro atingiram maior taxa de crescimento relativo e absoluto. As maiores taxas de crescimento relativo e absoluto foram obtidas em cultivo sob tela de 50% de sombreamento, seguido pelo consórcio (45% de sombreamento). Os piores desempenhos em todas as características avaliadas foram observados em plantas cultivadas a pleno sol.

MICROJARDIM CLONAL DE MIRTILEIRO EM SISTEMAS DE CULTIVO SEM SOLO

RESUMO O uso de microjardins clonais em sistemas de cultivo sem solo para fornecimento de material propagativo na cultura do mirtileiro (Vaccinium spp.) pode trazer grandes avanços na produção de mudas dessa cultura. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a produção de microestacas e a sobrevivência de plantas matrizes de mirtileiro micropropagadas das cultivares Woodard e Aliceblue, em dois sistemas de cultivo. Os sistemas de cultivo utilizados foram o semi-hidropônico (floreiras com substrato de areia e fornecimento diário de solução nutritiva) e o com substrato organomineral (sacos plásticos com substrato comercial e fornecimento de solução nutritiva a cada 15 dias). Após o período de 90 dias do plantio das plantas matrizes, foram iniciadas as coletas de microestacas, as quais foram realizadas a cada 60 dias, com exceção do período de inverno, em que as coletas foram realizadas a cada 90 dias, totalizando ao final do experimento onze coletas. O experimento foi constituído como um fatorial 2 x 2 x 11 (sistemas x cultivares x coletas), em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições de 12 plantas cada. Foram avaliadas a produção total de microestacas ao final das onze coletas, o número de microestacas produzidas por planta matriz a cada coleta, a sobrevivência das plantas matrizes ao final das onze coletas e a sobrevivência das plantas matrizes a cada coleta. Os resultados indicaram que o sistema semi-hidropônico foi superior ao substrato organomineral para a produção de microestacas de ambas as cultivares. A maior produtividade total de microestacas ocorreu no sistema semi-hidropônico combinado com a cultivar Aliceblue, com produção total média de 237,67 microestacas. Porém, nesta condição, houve menor sobrevivência das plantas matrizes. A produção de microestacas apresentou alternância ao longo das coletas. A sobrevivência das plantas matrizes diminuiu após sucessivas coletas. Após as coletas de verão, ocorreu maior mortalidade de plantas matrizes.

Robust DNA Methylation in the Clonal Raider Ant Brain.

Social insects are promising model systems for epigenetics due to their immense morphological and behavioral plasticity. Reports that DNA methylation differs between the queen and worker castes in social insects [1-4] have implied a role for DNA methylation in regulating division of labor. To better understand the function of DNA methylation in social insects, we performed whole-genome bisulfite sequencing on brains of the clonal raider ant Cerapachys biroi, whose colonies alternate between reproductive (queen-like) and brood care (worker-like) phases [5]. Many cytosines were methylated in all replicates (on average 29.5% of the methylated cytosines in a given replicate), indicating that a large proportion of the C. biroi brain methylome is robust. Robust DNA methylation occurred preferentially in exonic CpGs of highly and stably expressed genes involved in core functions. Our analyses did not detect any differences in DNA methylation between the queen-like and worker-like phases, suggesting that DNA methylation is not associated with changes in reproduction and behavior in C. biroi. Finally, many cytosines were methylated in one sample only, due to either biological or experimental variation. By applying the statistical methods used in previous studies [1-4, 6] to our data, we show that such sample-specific DNA methylation may underlie the previous findings of queen- and worker-specific methylation. We argue that there is currently no evidence that genome-wide variation in DNA methylation is associated with the queen and worker castes in social insects, and we call for a more careful interpretation of the available data.

Different rates of defense evolution and niche preferences in clonal and nonclonal milkweeds (Asclepias spp.).

Given the dual role of many plant traits to tolerate both herbivore attack and abiotic stress, the climatic niche of a species should be integrated into the study of plant defense strategies. Here we investigate the impact of plant reproductive strategy and components of species' climatic niche on the rate of chemical defense evolution in the milkweeds using a common garden experiment of 49 species. We found that across Asclepias species, clonal reproduction repeatedly evolved in lower temperature conditions, in species generally producing low concentrations of a toxic defense (cardenolides). Additionally, we found that rates of cardenolide evolution were lower for clonal than for nonclonal species. We thus conclude that because the clonal strategy is based on survival, long generation times, and is associated with tolerance of herbivory, it may be an alternative to toxicity in colder ecosystems. Taken together, these results indicate that the rate of chemical defense evolution is influenced by the intersection of life-history strategy and climatic niches into which plants radiate.

Propagação da poluição atmosférica por flúor nas águas subterrâneas e solos de regiões próximas às indústrias de fertilizantes (Rio Grande, RS)

Fluoride concentration was determined in rainwater, ground water and soil in the zone of fertilizer industry in the city of Rio Grande. In contaminated rainwater fluorine concentration was registered up to the value of 4,4 mg.L-1. Fluorine concentration in the shallow ground water in general reflects its distribution in the atmosphere, but cannot be used as marker of atmosphere contamination in the urban area due to dissolving influence of residential effluents. The 0,01% HCl extracts from the set of surface soil samples demonstrates fluoride distribution in the zone of influence of industrial emissions, which coincides to the numerical simulation of fluorides dispersion in the air.