GRASSIUS: A Platform for Comparative Regulatory Genomics across the Grasses

Transcription factors (TFs) are major players in gene regulatory networks and interactions between TFs and their target genes furnish spatiotemporal patterns of gene expression. Establishing the architecture of regulatory networks requires gathering information on TFs, their targets in the genome, and the corresponding binding sites. We have developed GRASSIUS (Grass Regulatory Information Services) as a knowledge-based Web resource that integrates information on TFs and gene promoters across the grasses. In its initial implementation, GRASSIUS consists of two separate, yet linked, databases. GrassTFDB holds information on TFs from maize (Zea mays), sorghum (Sorghum bicolor), sugarcane (Saccharum spp.), and rice (Oryza sativa). TFs are classified into families and phylogenetic relationships begin to uncover orthologous relationships among the participating species. This database also provides a centralized clearinghouse for TF synonyms in the grasses. GrassTFDB is linked to the grass TFome collection, which provides clones in recombination-based vectors corresponding to full-length open reading frames for a growing number of grass TFs. GrassPROMDB contains promoter and cis-regulatory element information for those grass species and genes for which enough data are available. The integration of GrassTFDB and GrassPROMDB will be accomplished through GrassRegNet as a first step in representing the architecture of grass regulatory networks. GRASSIUS can be accessed from www.grassius.org.

Avaliação da irrigação por sulcos em solos com camada de impedimento

O objetivo deste trabalho foi o de analisar o movimento da água no perfil de solos hidromórficos, do tipo glei, com camada de impedimento, quando irrigados por sulcos. Esses solos têm vocação para o cultivo do arroz irrigado por inundação, sendo considerados marginais para outros cultivos. A monocultura, decorrente dessas características, traz consigo o surgimento de limitações ao cultivo, destacando-se entre elas o surgimento de invasoras como arroz vermelho e preto, (Oryza sativa L.) que, por serem da mesma espécie da planta cultivada, não podem ser erradicadas por meio de controle químico com aplicação de herbicidas. A introdução de cultivos alternativos ao de arroz é limitada, entre outros fatores, pela pequena capacidade de armazenamento de água desses solos, o que torna a irrigação prática imprescindível nesses casos. A pequena profundidade da camada impermeável, entretanto, constitui um impedimento à penetração tanto do sistema radicular como da água. Considerando que, neste método a profundidade de umedecimento não é a mesma, em conseqüência de o tempo de permanência da lâmina sobre a superfície também não ser o mesmo, para que a profundidade mínima de irrigação seja igual à profundidade do sistema radicular, haverá sempre um excesso que irá percolar além dessa profundidade. Como a profundidade destes solos está em torno de 0,40m, o excesso de água ao ter sua percolação impedida, tende a saturar o perfil de maneira ascendente, a partir da camada de impedimento. Buscando uma contribuição para a solução da problemática, procurou-se acompanhar o movimento da água de irrigação no perfil desse tipo de solo, quando irrigado pelo método de sulcos. Para tal, foi implantado um cultivo de sorgo granífero (Sorghun bicolor L.), irrigado por sulcos retilíneos com 200m de comprimento e espaçamento de 0,95m. O movimento da água no interior do solo foi monitorado por meio das variações de umidade, com a utilização da prática da reflectometria no domínio do tempo (TDR). As variações do conteúdo de água do solo, durante e após 24 horas cessada a irrigação, indicaram que a distribuição da água no perfil do solo foi bastante boa, não restando pontos com deficiência de umidade e não alcançando, a saturação, uma altura muito significativa, que pudesse comprometer o desenvolvimento de cultivos mesofíticos. A eficiência de aplicação calculada foi de 84%, considerada muito alta para esse método de irrigação. Foi aplicado, utilizando-se os dados do experimento, um modelo de simulação de irrigação superficial, desenvolvido pelo U. S. Water Conervation Laboratory, do U. S. Department of Agriculture, Simulation Irrigation Model SRFR. A simulação realizada pelo modelo não representou o movimento da água no solo, da mesma forma como este foi observado no campo.

Identificação de genes MUTM em BACs da cana-de-açucar e caracterização preliminar destes genes e seus promotores

Sugarcane has an importance in Brazil due to sugar and biofuel production. Considering this aspect, there is basic research being done in order to understand its physiology to improve production. The aim of this research is the Base Excision Repair pathway, in special the enzyme MUTM DNA-glycosylase (formamidopyrimidine) which recognizes oxidized guanine in DNA. The sugarcane scMUTM genes were analyzed using four BACs (Bacterial Artificial Chromosome) from a sugarcane genomic library from R570 cultivar. The resulted showed the presence in the region that had homology to scMUTM the presence of transposable elements. Comparing the similarity, it was observed a highest similarity to Sorghum bicolor sequence, both nucleotide and peptide sequences. Furthermore, promoter regions from MUTM genes in some grass showed different cis-regulatory elements, among which, most were related to oxidative stress, suggesting a gene regulation by oxidative stress

Emergência de plantas daninhas em lavouras de feijão e de trigo após o cultivo de espécies de cobertura de solo

O objetivo do trabalho foi avaliar a emergência das espécies de plantas daninhas Euphorbia heterophylla e Bidens pilosa em áreas de produção de feijão e de trigo, após o cultivo de plantas de cobertura. O trabalho foi conduzido em área sob sistema de plantio direto na palha, manejado por cinco anos consecutivos, na Fazenda Capivara, da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Arroz e Feijão, localizada no município de Santo Antônio de Goiás, GO. O solo do local é classificado como Latossolo Vermelho distrófico. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de sete plantas de cobertura de solo: braquiarão (Brachiaria brizantha) - cv. Marandu; braquiarão em consórcio com o milho (Zea mays) - híbrido HT BRS 3150; guandu-anão (Cajanus cajan); milheto (Pennisetum glaucum) - cv. BN-2; mombaça (Panicum maximum) cv. Mombaça; sorgo granífero (Sorghum bicolor) - cv. BR 304; e estilosantes (Stylosanthes guianensis) - cv. Mineirão e por duas culturas cultivadas em sucessão nas áreas: feijão cv. Pérola e trigo - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) 42. Todas as plantas de cobertura foram cortadas no mesmo dia, utilizando-se um triturador de palhada, e deixadas na superfície do solo. As semeaduras do feijão e do trigo foram realizadas sessenta dias após o corte das culturas de cobertura. Foram realizadas duas contagens do número de plantas emergidas de E. heterophylla e de B. pilosa, separadas em três estágios de crescimento (plantas com menos de duas folhas, de duas a quatro folhas e com mais de quatro folhas). Entre as plantas de cobertura testadas, braquiarão e mombaça se mostraram as mais promissoras em reduzir a emergência de plantas daninhas em cultivos subseqüentes, apresentando resultados significativos na diminuição do número de plantas de E. heterophylla estabelecidas nas áreas cultivadas com feijão ou com trigo. Não se constataram diferenças quanto à capacidade das culturas de feijão e de trigo em reduzir a população de E. heterophylla e B. pilosa.

Influence of type and amount of straw cover on weed emergence

This research was undertaken during 2003-2004 growing season to evaluate the effects of type [forage sorghum hybrid Cober Exp (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense), forage millet (Pennisetum americanum var. BN2), finger millet (Eleusine coracana), and St Lucia grass (Brachiaria brizantha)] and amount of straw cover (5.5 and 3.0 t ha(-1)) upon the emergence of Bidens pilosa, Chamaesyce spp., Amaranthus spp., and Commelina benghalensis, under field conditions of the Brazilian Cerrado, in the region of Uberlandia-MG. The control consisted additional treatment lacking the straw cover. Emergence of weed depended on the type and amount of straw cover, as well as the weed species. The lowest number of B. pilosa seedlings was found in the presence of forage sorghum straw; Chamaesyce spp. in the lack of straw; Amaranthus spp. in the presence of higher amount of forage sorghum and forage millet, and lower amounts of forage millet and Finger Millet. All the types and amounts of straw reduced the emergency of C. benghalensis, except at the lowest level of St Lucia grass and the lack of straw.

Influência do tipo e da quantidade de resíduos vegetais na emergência de plantas daninhas

Com o objetivo de avaliar os efeitos da semeadura no outono/inverno de diferentes espécies: sorgo de cobertura (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense 'híbrido Cober Exp'), milheto forrageiro (Pennisetum americanum 'var. BN2'), capim-pé-de-galinha (Eleusine coracana) e braquiária (Brachiaria brizantha) para formação de palha (nas quantidades de 3,0 e 5,5 t ha¹), na emergência de plantas daninhas, foi conduzido experimento no ano agrícola 2003/04, na fazenda Três Marcos, em Uberlândia, MG. Foi mantida uma testemunha como tratamento adicional, sem cobertura com restos vegetais. A composição específica e as densidades populacionais das comunidades infestantes foram influenciadas pelos sistemas de produção de cobertura morta. A emergência das plantas daninhas foi menor nas coberturas de sorgo e braquiária e nos maiores níveis de palha. O número de plântulas emergidas de Bidens pilosa, Amaranthus spp., Commelina benghalensis, Leucas martinicensis e gramíneas foi inibido pelas coberturas, enquanto para Chamaesyce spp. os resíduos contribuíram para incremento na sua emergência.

Envelhecimento de resíduos vegetais sobre o solo e os reflexos na eficácia de herbicidas aplicados em pré-emergência

Com o objetivo de avaliar os efeitos do envelhecimento dos resíduos vegetais de diferentes espécies [sorgo de cobertura (Sorghum bicolor x S. sudanensis 'Cober Exp'), milheto forrageiro (Pennisetum americanum 'BN2'), capim-pé-de-galinha (Eleusine coracana) e capim-braquiária (Brachiaria brizantha)], no controle de Ipomoea grandifolia, pelos herbicidas diclosulam e imazaquin, aplicados em pré-emergência, foi desenvolvido experimento em casa de vegetação, no período de agosto a dezembro de 2004. Foram realizadas determinações químicas nos materiais vegetais em decomposição. A eficácia do herbicida diclosulam não foi afetada pelo envelhecimento da palha de nenhuma das coberturas estudadas. Pelo contrário, a associação desse herbicida a qualquer dos resíduos vegetais estudados, principalmente o de capim-braquiária, favoreceu o controle da planta daninha. O imazaquin teve o potencial de controle influenciado pelas coberturas de milheto forrageiro e capim-braquiária, aos 90 dias após a deposição dos resíduos vegetais sobre o solo. Tal comportamento pode ser atribuído ao enriquecimento de celulose e lignina nos materiais vegetais de milheto forrageiro e capim braquiária.

Culturas de cobertura e sua influência na fertilidade do solo sob sistema de plantio direto (SPD)

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

Efeito de genótipos de sorgo sobre o predador Chrysoperla externa (Hagen) (Neuroptera: Chrysopidae) alimentado com Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae)

O trabalho objetivou avaliar o efeito indireto da resistência de genótipos de sorgo sobre o predador Chrysoperla externa (Hagen) usando o pulgão Schizaphis graminum (Rondani) como presa. Os genótipos usados no estudo foram: GR 11111 e TX 430 x GR 111 (resistentes), GB 3B (moderadamente resistente) e BR 007B (suscetível). Larvas recém-eclodidas foram confinadas individualmente em recipientes de vidro e alimentadas com S. graminum, criados separadamente em cada um dos quatro genótipos. Após a emergência, os adultos obtidos de cada tratamento foram sexados e agrupados aos casais, colocados em gaiolas contendo dieta à base de levedo de cerveja e mel. Os insetos foram observados diariamente da fase jovem até o período de 60 dias após a emergência do adulto. Genótipos com maior grau de resistência proporcionaram maior consumo de pulgões pelo predador, porém menor peso a este. Quando os pulgões foram criados no genótipo resistente GR 11111, o peso das larvas, sobrevivência da pré-pupa e longevidade da fêmea do predador foram inferiores. As associações positivas observadas entre o predador, C. externa, e o genótipo resistente, TX 430 x GR 111, e entre o predador e o genótipo moderadamente resistente GB 3B, evidenciaram a possibilidade de integração entre os dois métodos de controle: resistência de plantas e controle biológico.

Integração da resistência de plantas e predação por Chrysoperla externa (Hagen) (Neuroptera: Chrysopidae) para o manejo de Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae) em sorgo

A integração entre plantas resistentes e agentes de controle biológico pode ser uma alternativa viável para o manejo do pulgão-verde, Schizaphis graminum (Rondani), na cultura do sorgo. Experimentos foram conduzidos com a finalidade de avaliar o efeito de quatro genótipos de sorgo: GR 11111 e TX 430 x GR 111 (resistentes), GB 3B (moderadamente resistente), e BR 007B (suscetível), sobre o controle biológico do pulgão S. graminum realizado pelo predador Chrysoperla externa (Hagen). Para isso, avaliaram-se diferentes níveis de infestação de S. graminum, na presença e ausência do predador, em casa-de-vegetação e a viabilidade de controle de S. graminum no campo. O efeito do predador foi notado 25 dias após a infestação, proporcionando maior crescimento das plantas e menores danos. Os danos também foram menores nos genótipos resistentes e aumentaram com a elevação dos níveis de infestação, sendo menores na presença do predador C. externa. em condições de campo, a integração dos dois métodos de controle proporcionou 83% de redução de danos, quando se utilizou o genótipo resistente TX 430 x GR 111, que foi considerado o mais promissor dentre os estudados.

Aplicação de zinco em sementes de sorgo cv. BRS 304: efeitos na nutrição e no crescimento inicial

The effect of zinc applied in seeds oil the nutrition of sorghum is affected by the sources and applied rate. The present work aimed to evaluate zinc application, front two sources, on the nutrition and initial growth of a culture of sorghum cv. BRS 304, cultivated in sand. The treatments consisted of five rites (0, 14.3, 28.6, 57.2 and 114.4 g kg(-1) of seed) and two zinc sources - sulphate (22% Zn) and oxide (50% Zn). At 25 days after sowing, the plants were cut. The aerial and root dry mass was evaluated, and the levels and accumulation of Zn in the plants were determined. The of seeds, in oxide form, provided adequate initial growth of application or 14 g Zn kg(-1) sorglitim cv. BRS 304. The sulphate source promoted greater absorption of Zn for the plants, reaching in its highest dosis, high levels of the nutrient in the aerial part (> 4170 mg kg(-1)) and developing characteristic symptoms of phytoxicity.

Resposta do híbrido de sorgo-sudão à adubação nitrogenada e potássica: composição química e digestibilidade in vitro da matéria orgânica

A pesquisa foi instalada no Setor de Forragicultura da FCAV/UNESP-Jaboticabal, objetivando avaliar a composição química e a digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO) do híbrido de Sorgo-sudão cv. AG 2501C, no outono e inverno. O manejo da pastagem foi conduzido simulando o sistema de lotação intermitente. O experimento foi desenvolvido de março a setembro de 2002. A forrageira foi submetida a nove tratamentos: três níveis de nitrogênio (100, 200 e 300 kg de N/ha) e três níveis de potássio (0, 80 e 160 kg de K2O/ha), em delineamento experimental em blocos casualizados e parcelas subdivididas. A adubação nitrogenada e potássica não foram significativas para a DIVMO. O nitrogênio influenciou a proteína bruta (PB) com valores de 15,1; 16,4 e 15,7 %, a fibra em detergente neutro (FDN) com valores de 65,3; 65,8 e 64,5% e fibra em detergente ácido (FDA) com 35,5; 37,8 e 39,6% para 100; 200 e 300 kg N/ha. O potássio aumentou significativamente a lignina das plantas. O melhor nível obtido foi 100 kg/ha de nitrogênio, sem potássio.

Soil water retention and s index after crop rotation and chiseling

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

Least limiting water range in soil under crop rotations and chiseling

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

Palhada do sorgo de guiné gigante no estabelecimento de plantas daninhas em área de plantio direto

A palhada na superfície do solo pode interferir na infestação de plantas daninhas das culturas de verão. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da quantidade de palhada do sorgo de guiné gigante sobre a população de plantas daninhas em área de plantio direto. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos constaram de 0, 6.100, 7.100, 19.500, 26.700, 28.100 e 30.200 kg ha-1 de palhada do sorgo de guiné sobre os quais foi realizada a semeadura de soja cultivar Monsoy-6101 na densidade de 25 sementes por metro e no espaçamento de 0,45 m entre linhas. Trinta dias após a semeadura, realizou-se o levantamento de plantas daninhas, em quatro amostras por parcela, por meio de moldura metálica de 1 m². Houve redução significativa do número de plantas daninhas estabelecidas com o incremento da palhada. A partir de 15.000 kg ha-1,o controle de plantas daninhas é superior a noventa por cento.