Temporal Sequence of Cell Wall Disassembly in Rapidly Ripening Melon Fruit1

The Charentais variety of melon (Cucumis melo cv Reticulatus F1 Alpha) was observed to undergo very rapid ripening, with the transition from the preripe to overripe stage occurring within 24 to 48 h. During this time, the flesh first softened and then exhibited substantial disintegration, suggesting that Charentais may represent a useful model system to examine the temporal sequence of changes in cell wall composition that typically take place in softening fruit. The total amount of pectin in the cell wall showed little reduction during ripening but its solubility changed substantially. Initial changes in pectin solubility coincided with a loss of galactose from tightly bound pectins, but preceded the expression of polygalacturonase (PG) mRNAs, suggesting early, PG-independent modification of pectin structure. Depolymerization of polyuronides occurred predominantly in the later ripening stages, and after the appearance of PG mRNAs, suggesting the existence of PG-dependent pectin degradation in later stages. Depolymerization of hemicelluloses was observed throughout ripening, and degradation of a tightly bound xyloglucan fraction was detected at the early onset of softening. Thus, metabolism of xyloglucan that may be closely associated with cellulose microfibrils may contribute to the initial stages of fruit softening. A model is presented of the temporal sequence of cell wall changes during cell wall disassembly in ripening Charentais melon.

Polygalacturonase Gene Expression in Ripe Melon Fruit Supports a Role for Polygalacturonase in Ripening-Associated Pectin Disassembly

Ripening-associated pectin disassembly in melon is characterized by a decrease in molecular mass and an increase in the solubilization of polyuronide, modifications that in other fruit have been attributed to the activity of polygalacturonase (PG). Although it has been reported that PG activity is absent during melon fruit ripening, a mechanism for PG-independent pectin disassembly has not been positively identified. Here we provide evidence that pectin disassembly in melon (Cucumis melo) may be PG mediated. Three melon cDNA clones with significant homology to other cloned PGs were isolated from the rapidly ripening cultivar Charentais (C. melo cv Reticulatus F1 Alpha) and were expressed at high levels during fruit ripening. The expression pattern correlated temporally with an increase in pectin-degrading activity and a decrease in the molecular mass of cell wall pectins, suggesting that these genes encode functional PGs. MPG1 and MPG2 were closely related to peach fruit and tomato abscission zone PGs, and MPG3 was closely related to tomato fruit PG. MPG1, the most abundant melon PG mRNA, was expressed in Aspergillus oryzae. The culture filtrate exponentially decreased the viscosity of a pectin solution and catalyzed the linear release of reducing groups, suggesting that MPG1 encodes an endo-PG with the potential to depolymerize melon fruit cell wall pectin. Because MPG1 belongs to a group of PGs divergent from the well-characterized tomato fruit PG, this supports the involvement of a second class of PGs in fruit ripening-associated pectin disassembly.

Dim-Red-Light-Induced Increase in Polar Auxin Transport in Cucumber Seedlings1 : I. Development of Altered Capacity, Velocity, and Response to Inhibitors

We have developed and characterized a system to analyze light effects on auxin transport independent of photosynthetic effects. Polar transport of [3H]indole-3-acetic acid through hypocotyl segments from etiolated cucumber (Cucumis sativus L.) seedlings was increased in seedlings grown in dim-red light (DRL) (0.5 μmol m−2 s−1) relative to seedlings grown in darkness. Both transport velocity and transport intensity (export rate) were increased by at least a factor of 2. Tissue formed in DRL completely acquired the higher transport capacity within 50 h, but tissue already differentiated in darkness acquired only a partial increase in transport capacity within 50 h of DRL, indicating a developmental window for light induction of commitment to changes in auxin transport. This light-induced change probably manifests itself by alteration of function of the auxin efflux carrier, as revealed using specific transport inhibitors. Relative to dark controls, DRL-grown seedlings were differentially less sensitive to two inhibitors of polar auxin transport, N-(naphth-1-yl) phthalamic acid and 2,3,5-triiodobenzoic acid. On the basis of these data, we propose that the auxin efflux carrier is a key target of light regulation during photomorphogenesis.

Interazioni piante - insetti: ruolo delle formiche in un sistema multitrofico. Aspetti ecoetologici ed applicativi

Le formiche svolgono un importante ruolo all’interno degli ecosistemi ed alcune specie sono considerate keystone in quanto in grado di modificare la componente biotica e/o abiotica dell’ecosistema stesso. Sono animali ubiquitari che hanno colonizzato molteplici ambienti, compresi gli agroecosistemi. Negli agroecosistemi spesso svolgono un ruolo impattante determinando la diffusione o il regresso di specie di artropodi, alcune delle quali dannose alle colture. La presente ricerca tiene conto di un’ampia visione dei rapporti ecoetologici intercorrenti tra le formiche e la componente biotica di un ecosistema, utilizzando il concetto di rete multitrofica. In quest’ottica, si è pensato di costruire un sistema multitrofico costituito da una specie vegetale di interesse agrario (Cucumis sativus), dai suoi fitofagi naturali, divisi in fitomizi (afidi) (Aphis gossypii e Myzus persicae) e fitofagi masticatori (bruchi del lepidottero Mamestra brassicae), formiche (Formica pratensis) e predatori afidofagi (Aphidolets aphidimyza). Il sistema multitrofico è stato utilizzato sia per studiare l’aggressività delle formiche, sia per verificare l’esistenza di una comunicazione interspecifica tra le formiche e le piante (allelochimici). Gli studi sull’aggressività sono consistiti nel: • Verificare il livello di aggressività delle formiche nei confronti di un fitofago masticatore, competitore degli afidi nello sfruttare la pianta ospite. • Verificare se la presenza di afidi mutualisti fa variare il livello di aggressività delle formiche verso il competitore. • Verificare se esiste aggressività verso un predatore di afidi, i quali, secondo il paradigma della trofobiosi, dovrebbero essere difesi dalle formiche in cambio della melata. • Verificare se il predatore ha evoluto strategie volte ad eludere il controllo delle formiche sugli insetti che si approcciano alla colonia di afidi. Gli studi sui rapporti piante-formiche sono stati effettuati mediante olfattometro, osservando la risposta delle formiche alle sostanze volatili provenienti da piante infestate in modo differente con i fitofagi del sistema. Attraverso il trappolaggio e l’analisi gas-cromatografica delle sostanze prodotte dalle piante oggetto di studio abbiamo quindi individuato tipo e quantità di ogni composto volatile. Oltre alle piante di cetriolo, per questi esperimenti sono state utilizzate anche piante di patata (Solanum tuberosum). Dagli esperimenti sull’aggressività è risultato che le formiche manifestano un elevato potenziale predatorio, eradicando completamente la presenza dei bruchi sulle piante. Questo livello di aggressività tuttavia non cresce con la presenza degli afidi mutualisti che dovrebbero essere difesi dai competitori. Le formiche inoltre non sono in grado di sopprimere i predatori afidofagi che ipotizziamo riescano ad effettuare un camuffamento chimico, assumendo gli odori degli afidi dei quali si nutrono. I risultati degli esperimenti in olfattometro mostrano una chiara risposta positiva delle formiche verso gli odori di alcune delle piante infestate. Vi sono delle differenze nella risposta in funzione della specie di fitofago presente e della specie di pianta utilizzata. Nei trattamenti in cui erano presenti le piante di C. sativus, gli esperimenti in olfattometro hanno mostrato che le formiche rispondono in modo significativo agli odori emessi dalle piante in cui vi era la presenza del fitofago masticatore M. brassicae, solo o in associazione con A. gossypii. La presenza dei soli afidi, sia mutualisti (A. gossypii) sia non mutualisti (M. persicae), non ha invece indotto una risposta significativa nelle formiche rispetto agli odori delle piante non infestate. Nei trattamenti in cui erano presenti le piante di S. tuberosum la scelta delle formiche è stata significativa verso gli odori emessi dalle piante infestate con ciascuna delle singole specie di erbivori rispetto alle piante non infestate. Gli esperimenti sull’analisi delle sostanze volatili emesse dalle piante hanno confermato che gli organismi vegetali sono una vera centrale di produzione biochimica, infatti ben 91 composti volatili diversi sono stati individuati dall’analisi gas-cromatografica delle piante di cetriolo e 85 in quelle di patata. Dalle elaborazioni effettuate, rispettivamente 27 e 4 di essi sono prodotti esclusivamente dalle piante attaccate dai fitofagi. In generale, il cambiamento più consistente è dato dalla quantità di alcune sostanze volatili emesse dalle piante infestate rispetto a quelle integre che determina un cambiamento nei rapporti tra le sostanze che compongono i volatiles. E’ probabile che l’effetto attrattivo esercitato sulle formiche sia dato da un Blend di sostanze più che dai singoli composti presenti

Análise de ligação do gene de resistência Zym-2 com marcadores microssatélites e reação de acessos de meloeiro ao Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV)

As viroses causam perdas significativas na cultura do melão. Dentre essas, o vírus do mosaico amarelo da abobrinha-de-moita (Zucchini yellow mosaic virus- ZYMV) possui grande importância para a cultura e é encontrado em todos os locais de plantio de cucurbitáceas. O controle desse vírus através da resistência genética é a forma mais eficiente de manejo. O acesso PI414723 é a única fonte de resistência de meloeiro ao ZYMV. Essa resistência é oligogênica e supostamente condicionada por três genes dominantes: Zym-1, Zym-2 e Zym-3. A localização cromossômica do gene Zym-1 já foi confirmada no grupo de ligação 2, próximo ao marcador CMAG36. Entretanto, a localização de Zym-2 ainda carece de confirmação experimental, muito embora existam evidências de sua localização no grupo de ligação 10 (LGX). Sendo assim, um dos objetivos do presente trabalho foi confirmar a localização do gene Zym-2 através de análises de ligação com marcadores microssatélites (SSRs). Para tanto, foi utilizada uma população F2 derivada do cruzamento PI414723 x \'Védrantais\'. As plantas foram inoculadas mecanicamente com o isolado RN6-F, patótipo 0, duas vezes em um intervalo de 24 h. A confirmação da infecção e a quantificação dos títulos virais nas plantas F2 foram realizadas através do teste PTA-ELISA. O DNA genômico das plantas foi extraído da primeira folha verdadeira e utilizado nas reações de PCR com primers específicos para SSRs selecionados pertencentes ao LGX. Observou-se uma distribuição assimétrica de classes de absorbância e maior frequência de indivíduos F2 na classe com menor valor (0,1 a 0,2), sugerindo a existência de um gene de efeito maior. O teste chi-quadrado mostrou que todos os marcadores segregaram na frequência esperada (1:2:1), exceto o marcador CMCT134b. A ligação do Zym-2 aos marcadores foi confirmada por meio de regressão linear simples. Dos marcadores analisados, a regressão linear foi significativa para MU6549 e CMBR55, com p-valores de 0,011 e 0,0054, respectivamente. As análises de ligação mostraram que as ordens e as distâncias entre os marcadores condizem com os mapas presentes na literatura. Um segundo objetivo do estudo foi o de avaliar a reação ao ZYMV de 42 acessos de meloeiro oriundos da região Nordeste do Brasil, com o intuito de explorar novas fontes de resistência. Foram realizados dois experimentos utilizando a mesma metodologia citada anteriormente. O título viral médio entre os acessos variou de 0,123 a 0,621 no experimento 1 e de 0,019 a 0,368 no experimento 2. Alguns acessos apresentaram consistentemente baixos títulos virais, próximos aos do acesso resistente PI414723 e dos controles negativos (plantas não inoculadas da cultivar \'Védrantais\'). Portanto, estes acessos mostram-se como potenciais fontes de resistência ao vírus para o emprego em programas de melhoramento.

Late Quaternary radiolarian assemblages of ODP Site 181-1124

Abundant and diverse polycystine radiolarian faunas from ODP Leg 181, Site 1123 (0-1.2 Ma at ~21 kyr resolution) and Site 1124 (0-0.6 Ma, ~5 kyr resolution, with a disconformity between 0.42-0.22 Ma) have been used to infer Pleistocene-Holocene paleoceanographic changes north of the Subtropical Front (STF), offshore eastern New Zealand, southwest Pacific. The abundance of warm-water taxa relative to cool-water taxa was used to determine a radiolarian paleotemperature index, the Subtropical (ST) Index. ST Index variations show strong covariance with benthic foraminifera oxygen isotope records from Site 1123 and exhibit similar patterns through Glacial-Interglacial (G-I) cycles of marine isotope stages (MIS) 15-1. At Site 1123, warm-water taxa peak in abundance during Interglacials (reaching ~8% of the total fauna). Within Glacials cool-water taxa increase to ~15% (MIS2) of the fauna. Changes in radiolarian assemblages at Site 1124 indicate similar but much better resolved trends through MIS15-12 and 7-1. Pronounced increases in warm-water taxa occur at the onset of Interglacials (reaching ~15% of the fauna), whereas the abundance of cool-water taxa increases in Glacials peaking in MIS2 (~17% of the fauna). Overall warmer conditions at Site 1124 during the last 600 kyrs indicate sustained influence of the subtropical, warm East Cape Current (ECC). During Interglacials radiolarian assemblages suggest an increase in marine productivity at both sites which might be due to predominance of micronutrient-rich Subtropical Water. At Site 1123, an increased abundance of deep-dwelling taxa in MIS 13 and 9 suggests enhanced vertical mixing. During Glacials, reduced vigour of ECC flow combined with northward expansion of cool, micronutrient-poor Subantarctic Water occurs. Only at Site 1123 there is evidence of a longitudinal shift of the STF, reaching as far north as 41°S.

Morphology of Cycladophora davisiana davisiana from the Atlantic Ocean

In recent years, temporal fluctuations in the abundance of C. d. davisiana have been used frequently as a highresolution stratigraphic and paleoenvironmental tool. The modern ecology and morphologic variation (temporal and geographic) of this radiolarian species is evaluated to ascertain its potential stratigraphic and paleoenvironmental significance. Statistics were obtained on the width and height of all C. d. davisiana segments from Pleistocene populations of differing ages from the Northern Hemisphere (Labrador Sea and Iceland-Faeroe Ridge) and Southern Hemisphere (Namibian shelf and Meteor Rise). Results reveal that segment height variations between and within populations are more conservative than segment width. The mean sizes of the thorax and first abdominal segment have distinguishable differences between C. d. davisiana found in the North and South Atlantic. All populations have no significant difference in first abdominal segment width, however, mean heights of this segment differ greatly between populations of the North and South Atlantic. Second abdominal segment sizes show no clear population grouping. Size differences in post-cephalic segment size of these populations would appear to be related to some isolation of gene pools and possibly unknown paleoenvironmental factors. Temporal changes in the postcephalic size of C. d. davisiana may be used to: (1) identify temporally equivalent peaks in abundance of the species in a given region, (2) possibly evaluate the degree of mixing of water'masses between regions, and (3) trace the initial spread of the species from its area of origin. Cleve's 1887 plankton samples, between Greenland and Spitzsbergen, were studied and used in conjunction with other data to make the following conclusions on the modern ecology of C. d. davisiana in the Arctic and Greenland-Norwegian Seas. (1) It is presently absent in surface water plankton samples, (2) it currently lives at depths below 500 m, where it is rare, (3) it does not live in the upper 200 m under Arctic ice but is rare at greater depths, (4) it is absent in the upper 200 m near permanent Greenland Sea ice where normal oceanic salinity prevails, and (5) it is most common in deep marginal fjord environments which may serve as a refuge for the species during interglacial periods. In the Atlantic Ocean, the abundance of C. d. davisiana does not exceed 1% of the assemblage between the Subtropical Convergence of each hemisphere. In the Norwegian and Labrador Seas the species may occasionally be in the range of 1-5% of the modern radiolarian assemblage and never more than 5% in the southern high latitudes. Apparently only in the modern Sea of Okhotsk, does the species presently occur in high abundance. We concur with Morley and Hays (1983) that increased abundances are likely caused by the development of a strong low-salinity surface layer associated with seasonal sea ice melting and a strong temperature minimum above warmer and higher salinity intermediate waters. Similar conditions were frequent during the Pleistocene in the high latitudes and its modern scarcity outside the Sea of Okhotsk must be related to the absence of the presently unique conditions in the latter region.

Efeito da aplicação continuada de biosólido na compartimentalização de metais em solo cultivado com banana (Musa spp).

EFEITO DA APLICAÇÃO CONTINUADA DE BIOSÓLIDO NA COMPARTIMENTALIZAÇÃO DE METAIS EM SOLO CULTIVADO COM BANANA (MUSA SPP). MA040 Germana Breves Rona1; Fernanda Ardilha1; Fernanda Serrenho1; Sarai de Alcantara1; Daniel Vidal Perez2; Luiz A.S. Melo3., germanarona@hotmail.com 1Instituto de Química/UFRJ, Av. Brig. Trompovsky, s/nº, Cidade Universitária, CEP 21949-900, Rio de Janeiro (RJ); 2Embrapa Solos, R. Jardim Botânico, 1024, CEP: 22460-000, Rio de Janeiro (RJ). 3Embrapa Meio Ambiente, Caixa Postal 69, CEP: 13820-000, Jaguariúna (SP) (INTRODUÇÃO) O lodo de esgoto é rico em matéria orgânica e nutrientes, podendo substituir, ainda que parcialmente, os fertilizantes minerais. Graças a essas características, esse resíduo pode desempenhar importante papel na produção agrícola e na manutenção da fertilidade do solo. Entretanto, esse composto apresenta materiais pesados em sua composição. Assim torna-se necessário ponderar as variações das formas disponíveis desses elementos. Nesse sentido, a extração seqüencial é uma metodologia que permite avaliar o destino principal de dado metal no solo em função de suas preferências de ligação química na matriz organomineral. No entanto, essa análise consome muito tempo e reagente. A possibilidade de relacionar essa extração complexa com uma mais simples seria interessante. É o objetivo do presente trabalho, portanto, avaliar a relação entre uma metodologia de extração seqüencial e os dois métodos de extração simples mais usados no Brasil, Mehlich 1 e DTPA. (METODOLOGIA) As amostras foram coletadas em um ensaio instalado no campo experimental da Embrapa-Meio Ambiente (Jaguariúna, SP) em um Argissolo Vermelho- Amarelo. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com 5 repetições. Os tratamentos estudados foram: 1. fertilização mineral (NPK), com base na análise de solo; 2. aplicação de lodo de esgoto com base na sua concentração de nitrogênio e mantendo a metade da quantidade aplicada na fertilização mineral (N/2); 3 aplicação de lodo de esgoto mantendo a quantidade de N aplicada na fertilização mineral (N); 4. duas vezes a concentração de lodo de esgoto aplicada no tratamento 3 (2N). Dois tipos de lodo foram aplicados: entre 2000 e 2004 usou-se lodo originário da região de Barueri (SP), tipicamente industrial.; em 2005 foi aplicado lodo originário do município de Jundiaí (SP), que pode ser considerado de característica doméstica. Ambos foram fornecidos pela SABESP, na forma adequada para aplicação agrícola. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-20 cm no ano de 2006. A extração seqüencial foi a descrita por Wasserman et al. (2005). As extrações simples, DTPA e Mehlich 1 seguiram a metodologia da Embrapa (1997). A determinação de Fe, Cu, Zn e Cr foi realizada por ICP-OES (PE OTIMA 3000). (RESULTADOS) As extrações simples de Fe, Cu, Zn e Cr correlacionaram-se positiva e significativamente com as principais fases do solo ligadas à biodisponibilidade. Os elementos Fe e Zn, extraídos tanto por Mehlich 1, como por DTPA, correlacionaram-se com mais significânica com a Fase 1, ligada à CTC do solo. Já os elementos Cu e Cr, correlacionaram-se melhor com a Fase 3, relacionada à matéria orgânica. O Mn extraído por DTPA apresentou melhor correlação com a Fase 1. (CONCLUSÃO) Todos os metais analisados apresentaram uma tendência em aumentarem sua concentração total em função da dose de lodo aplicada. As fases 1 e 3 apresentam importância neste sentido, sendo este um motivo de grande preocupação, por serem frações biodisponíveis, podendo agravar seriamente, os riscos de contaminação pelos metais em questão. No entanto, as concentrações encontradas são bem menores que aquelas recomendadas pela CONAMA no375/2006. Agradecimentos: CNPq, FAPERJ, FUJB, Embrapa

Adaptação climática de progênies de Pinus spp oriundas de polinização controlada.

2015

Tamanho efetivo populacional e diversidade genética em progênies de Pinus caribaea var. hondurensis.

2015

Major loci controlling resistance to the angular leaf spot of common bean.

Based on the evidences presented in this paper, results from classical genetic studies, fine-mapping information and physical position analysis using the reference genome sequence of P. vulgaris, the BIC Genetic Committee has formally accepted the proposed new gene symbols.

Resistance to Fusarium wilt in common bean cultivars and lines in pre-commercial stage.

The objective of this study was to identify common bean cultivars with resistance to Fusarium wilt.

Cooking time of common bean: genetic parameters and selection of elite lines.

The objectives of this study were to investigate the genetic variability and select elite lines for CT, since these lines aggregate essential agronomic traits.

Productivity, adaptability and stability of production of special grain common bean lines in different environments of Minas Gerais, Brazil.

This study aimed to select special grain bean lines with high productivity, adaptability and stability of production, evaluated in different environments of the Minas Gerais State, Brazil.

Growth analysis of early genotypes of common beans.

The aim of this study was to characterize the agronomic performance of three elite genotypes of common bean with early cycle by growth analysis technique.